JP2007118763A

JP2007118763A - 車両の安全装置

Info

Publication number: JP2007118763A
Application number: JP2005312872A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yuyama; 篤湯山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】従来の車両安全装置では、シートベルトによる乗員拘束と、自動ブレーキとを同時に行っていたため、シートベルトによる乗員拘束が十分になされる前に自動ブレーキが作動してしまう可能性が大きく、乗員は自動ブレーキによる衝撃のため、前傾姿勢となりハンドル等に接触する危険性がある。
【解決手段】所定の検出エリアに電磁波を送信しその反射波を受信することにより、検出エリアに存在するオブジェクトと自車両との相対距離を検出するオブジェクト検出手段、オブジェクト検出手段の出力結果を基に、自車両の衝突を予測する衝突予測手段、及びこの衝突予測手段に基づき自車両の衝突を予測した時、乗員を拘束するシートベルト装置と自車両を減速させる自動ブレーキ装置とを制御する制御手段を備え、この制御手段によって、自動ブレーキ装置が作動する前にシートベルト装置を作動させるものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、事故等による衝撃が乗員に伝わる前における乗員の安全性を高める車両の安全装置に関するものである。

従来の車両の安全装置としては、特許文献１に示すように、電動モータによりシートベルトの巻き取りが可能であるシートベルト装置及び自動的に自車両を減速することが可能なブレーキ装置を用いて、衝突を予測して接触の可能性有りと判定した場合に、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、シートベルトで乗員を強制的にシートに拘束すると同時に、自動ブレーキによって自車両を減速させ且つ乗員に警報を発するものがある。
又、この特許文献１では、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、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共にシートベルト装置によってシートベルトの締め付け及び締め付け解除を交互に繰り返し、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と共に、乗員にシートベルトによる揺り起こしを体感させるものが示されている。
特許文献１の変形例である特許文献２では、自動ブレーキ装置は、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であるものとし、又シートベルト装置は、シートベルトの締め付け及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なものとしており、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、減速及びシートベルトの作動を異ならせたり、緊急度に応じて減速及びシートベルトの作動を異ならせたりすることができるものが示されている。

特許文献３では、車両の衝突予測時にシートベルトを巻き取って乗員を保護する電動モータを備えた車両用シートベルト装置において、車両の衝突予測時に電動モータが正常に作動するか否かを予め電動モータの作動を確認する場合に、電動モータ駆動時の作動音によって乗員が不快に感じる不快感を低減するシートベルト装置を提供するため、車両に搭載されて車室内に作動音を生じさせる車両用装置（例えばエンジン始動装置・ドアロック装置・警報音、アナウンス、ラジオ放送などの音声発生装置など）が作動していることを条件に、電動モータを駆動する駆動制御手段を設けたものが提案されている。
又、この車両の安全装置によれば、車両の衝突を予測する衝突予測手段によって車両の衝突が予測されたときには、駆動制御手段によって電動モータの作動が確認され、その確認後に電動モータを制御してシートベルトが巻き取られる。更に、この衝突予測時の電動モータの作動確認により、電動モータの異常が検出された場合には、車両の衝突時に他の保護装置によってシートベルトの巻き取り不能に対処することもできると記載されている。

特開２００５−４１４６３号公報特開２００５−４１４６４号公報特開２００５−２８９３２号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載された車両の安全装置では、シートベルトによる乗員拘束と、自動ブレーキを同時に行っているため、シートベルトによる乗員拘束が十分になされる前に自動ブレーキが作動してしまう可能性が大きかった。
このような場合、乗員は自動ブレーキによる衝撃のため、乗員が前傾姿勢となりハンドル等に接触する危険性がある。
又、特許文献３の車両の安全装置では、シートベルトの故障を検出するタイミングを、エンジン始動時やドアロック時に限定して行っているため、衝突直前にシートベルトの故障を検出できず、シートベルトによる乗員の拘束なしに、ブレーキ装置による自動ブレーキが作動して、乗員は自動ブレーキによる衝撃によって前傾姿勢となりハンドル等に接触する危険性が高くなる。従って、従来の技術では、乗員の安全が十分に確保することができなかった。
この発明は、このような問題を解決するためのものであって、衝突前に、乗員の安全性をより高めることが可能な車両の安全装置を提供する。

この発明に係わる車両の安全装置は、自車両に搭載され所定の検出エリアに電磁波を送信しその反射波を受信することにより、前記検出エリアに存在するオブジェクトと前記自車両との相対距離を検出するオブジェクト検出手段、前記オブジェクト検出手段の出力結果を基に、前記自車両の衝突を予測する衝突予測手段、及びこの衝突予測手段に基づき前記自車両の衝突を予測した時、乗員を拘束するシートベルト装置と前記自車両を減速させる自動ブレーキ装置とを制御する制御手段を備え、
前記制御手段によって、前記シートベルト装置の作動タイミングを前記ブレーキ装置の作動タイミングより先行させ、前記自動ブレーキ装置が作動する前に前記シートベルト装置を作動させるものである。

この発明の車両の安全装置によれば、以上より明らかなように、安全装置の作動順序として、第１にシートベルト装置を作動させ、乗員をシートに確実に拘束した後にブレーキ装置を作動させることで、ブレーキによる衝撃で乗員が前傾姿勢となりハンドル等に接触する危険性を軽減することができる。これにより、乗員の安全性を向上させることができる。

以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。

実施の形態１．
実施の形態１は、衝突予測手段が衝突を予測した場合、安全装置の作動順序として、第一にシートベルト装置を作動させ、乗員をシートに確実に拘束した後、続いてブレーキ装置を作動させるものである。

図１は、この発明の実施の形態１である車両の安全装置を示す概略構成図、図２は、この発明の実施の形態１における動作を説明する動作フローチャートである。
図１に示すように、この車両の安全装置１０１は、自車両に搭載され、所定の検出エリアに電磁波を送信し、その反射波を受信することで、少なくとも検出エリアに存在するオブジェクトと前記自車両との相対距離を検出可能なオブジェクト検出手段１０２と、オブジェクト検出手段１０２から出力されるオブジェクト検出情報に基づき、自車両の衝突を予測し、衝突する可能性があると判断した場合、衝突予測信号を生成する衝突予測手段１０３と、前記衝突予測信号に基づいて、第１作動要求信号を生成する第１アクチュエータ作動要求手段１０４と、前記第１作動要求信号を受けて作動するシートベルト装置１０６と、第１アクチュエータ作動要求手段１０４により第１作動要求信号が生成されてから所定時間経過した後、第２作動要求信号を生成する第２アクチュエータ作動要求手段１０５と、前記第２作動要求信号を受けて自車両を減速作動するブレーキ装置１０７とから構成されている。すなわち、第１アクチュエータ作動要求手段１０４、第２アクチュエータ作動要求手段１０５とにより、それぞれシートベルト装置１０６と自動ブレーキ装置１０７とを制御する制御手段を構成している。

次に実際の動作について、図２に示す動作フローチャートを用いて説明する。
なお、この処理は、１サイクル１０msecで繰り返し行われるものとする。
ここで、第１作動要求フラグは、前記第１作動要求信号であり、第２作動要求フラグは、前記第２作動要求信号である。
衝突予測時間は、自車両が先方の障害物に衝突するまでの予測時間であり、衝突予測手段の衝突予測処理によって算出されるものとする。
衝突予測時間の算出方法としては、例えば、先方の障害物までの距離β及び自車両の速度Ｖを用いて、
衝突予測時間＝β／Ｖとしても良い。
第１作動要求フラグは、衝突予測時間がＴａ未満となった場合ＯＮとなる。また、第２作動要求フラグは、衝突予測時間がＴａから所定時間経過後のＴｂ未満となった場合ＯＮとなるものとする（後述する実施の形態２の図５中、衝突予測時間の変化曲線参照）。

以下、上記の構成において、第１アクチュエータ作動要求手段１０４による第１作動要求信号の生成タイミングが、第２アクチュエータ作動要求手段１０５による第２作動要求信号の生成タイミングより早くした安全装置の動作について詳述する。
図２において、
（１）まず、オブジェクト検出手段によるオブジェクト検出処理を行う（２０１）。
（２ａ）オブジェクトを検出していない場合（２０２がＮＯの場合）、第１作動要求フラグ及び第２作動要求フラグをＯＦＦとする（２０６、２０８）。
（２ｂ）オブジェクトを検出している場合（２０２がＹＥＳの場合）、衝突予測手段による衝突予測処理を行う（２０３）。
（３ａ）衝突予測手段により算出された衝突予測時間が、所定時間Ｔａ未満の場合（２０４がＹＥＳの場合）、衝突の可能性があると判断され、第１作動要求フラグをＯＮとする（２０５）。
（３ｂ）なお、衝突予測手段により算出された衝突予測時間が、所定時間Ｔａ以上の場合（２０４がＮＯの場合）、衝突の可能性がないと判断され、第１作動要求フラグ及び第２作動要求フラグをＯＦＦとする（２０６、２０８）。
（４ａ）続いて、衝突予測手段により算出された衝突予測時間が、所定時間Ｔｂ未満の場合（２０７がＹＥＳの場合）、第２作動要求フラグをＯＮとする（２０９、２１０）。
（４ｂ）なお、衝突予測手段により算出された衝突予測時間が、所定時間Ｔｂ以上（所定時間Ｔａ未満）の場合（２０７がＮＯの場合）、第２作動要求フラグをＯＦＦとする（２０８）。
（５）次に、各作動要求フラグのステータスに応じて、安全装置の作動処理を行う。
（６ａ）まず、第１作動要求フラグのステータスを判定し、第１作動要求フラグがＯＮの場合（２１０がＹＥＳの場合）、シートベルト装置が作動する（２１１）。
例えば、シートベルトを巻き取り、乗員を強制的にシートに拘束するといった処理が行なわれる（シートベルト装置については、例えば実公平２−７０２４公報参照）。
（６ｂ）第１作動要求フラグがＯＦＦの場合（２１０がＮＯの場合）、全ての安全装置は作動せず、１サイクルの処理が終了する。
（７ａ）続いて、第２作動要求フラグのステータスを判定し、第２作動要求フラグがＯＮであれば（２１２がＹＥＳの場合）、ブレーキ装置が作動し、自車両を減速させるためのブレーキ操作を行い（２１３）、１サイクルの処理が終了する。
（７ｂ）第２作動要求フラグがＯＦＦであれば（２１２がＮＯの場合）、ブレーキ装置は作動せず、１サイクルの処理が終了する。

このように、安全装置の作動順序として、第１にシートベルト装置を作動し、乗員をシートに確実に拘束した後に自動ブレーキ操作を行うことで、ブレーキによる衝撃によって、乗員が前傾姿勢となりハンドル等に接触する危険性を軽減することができる。

実施の形態１では、第１アクチュエータ作動要求手段１０４と第２アクチュエータ作動要求手段１０５とは、個別に設けたが後述する実施の形態２の図３に示すように１つのアクチュエータ作動要求手段３０４として取り扱っても差し支えない。
又、実施の形態１では、衝突予測信号として衝突予測時間を用いたが、これを操舵回避限界距離（操舵により前方障害物との衝突回避に必要な物理的回避限界として求められる前後方向距離）、制動回避限界距離（制動により前方障害物との衝突回避に必要な物理的回避限界として求められる前後方向距離）、操舵回避限界距離及び制動回避限界距離の小さい方の距離としても差し支えない。

実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１に加えて故障診断手段３０７を備え、第１作動要求信号と第２作動要求信号を生成するアクチュエータ作動要求手段３０４が、第１作動要求信号を生成してから、第２作動要求信号を生成するまでの期間に、故障診断手段３０７でシートベルト装置３０５の故障診断を行い、更に、アクチュエータ作動要求手段３０４には、上記所定期間内に、少なくともシートベルト装置３０５が故障してしると判断された場合、ブレーキ装置３０６を作動させないようにするために第２作動要求信号を生成しない手段を備えたものである。

図３は、この発明の実施の形態２における概略構成図、図４は、この発明の実施の形態２における動作を説明するフローチャート、図５は、この発明の実施の形態２における、シートベルト装置正常動作時のステータスチャート、図６は、この発明の実施の形態２における、シートベルト装置故障時のステータスチャートである。

図３に示すように、この車両の安全装置３０１は、車両に搭載され、所定の検出エリアに電磁波を送信し、その反射波を受信することで、少なくとも検出エリアに存在するオブジェクトと前記自車両との相対距離を検出可能なオブジェクト検出手段３０２と、オブジェクト検出手段３０２から出力されるオブジェクト検出情報に基づき、自車両の衝突を予測し、衝突する可能性があると判断した場合、衝突予測信号を出力する衝突予測手段３０３と、前記衝突予測信号を受けて、第１作動要求信号を出力し、所定時間経過した後、第２作動要求信号を出力するアクチュエータ作動要求手段３０４と、前記第１作動要求信号を受けて作動し、作動中はシートベルト作動信号を出力するシートベルト装置３０５と、前記第２作動要求信号を受けて作動するブレーキ装置３０６と、前記第１作動要求信号と前記シートベルト作動信号に基づき前記シートベルト装置３０５に故障診断を行う故障診断手段３０７とから構成されている。すなわち、アクチュエータ作動要求手段３０４には、シートベルト装置３０５と自動ブレーキ装置３０６とを制御する制御手段を構成している。

次に実際の動作について、図４の動作フローチャートを用いて説明する。
なお、この処理は、１サイクル１０msecで繰り返し行われるものとする。
ここで、第１作動要求フラグは、前記第１作動要求信号であり、第２作動要求フラグは、前記第２作動要求信号である。
衝突予測時間は、自車両が先方の障害物に衝突するまでの予測時間であり、衝突予測手段の衝突予測処理によって算出されるものとする（段落番号００１１参照）。
第１作動要求フラグは、衝突予測時間がＴａ未満となった場合ＯＮとなる。また、第２作動要求フラグは、衝突予測時間がＴａから所定時間経過後のＴｂ未満となった場合ＯＮとなるものとする（図５中、衝突予測時間の変化曲線参照）。

図４において、
（１）まず、オブジェクト検出手段によるオブジェクト検出処理を行う（４０１）。
（２ａ）オブジェクトを検出していない場合（４０２がＮＯの場合）、第１作動要求フラグ及び第２作動要求フラグをＯＦＦとする（４０６、４１１）。
（２ｂ）オブジェクトを検出している場合（４０２がＹＥＳの場合）、衝突予測手段による衝突予測処理を行う（４０３）。
（３ａ）衝突予測手段により算出された衝突予測時間が、所定時間Ｔａ未満の場合（４０４がＹＥＳの場合）、衝突の可能性があると判断され、第１作動要求フラグをＯＮとする（４０５）。
（３ｂ）衝突予測手段により算出された衝突予測時間が、所定時間Ｔａ以上の場合（４０４がＮＯの場合）、衝突の可能性がないと判断され、第１作動要求フラグ及び第２作動要求フラグをＯＦＦとする（４０６、４１１）。
（４）上記（３ａ）項で第１作動要求フラグがＯＮとなった後（４０５）、シートベルト装置３０５の故障診断を行う（４０７）。
（５ａ）シートベルト装置３０５が故障と診断（判断）された場合（４０８がのＹＥＳの場合）、ブレーキ装置３０６の作動要求フラグである第２作動要求フラグをＯＦＦとする（４１１）。
（５ｂ）シートベルト装置３０５が正常に作動していると判断され（４０８がＮＯの場合）、衝突予測時間が所定時間Ｔｂ未満の場合（４０９がＹＥＳの場合）、第２作動要求フラグをＯＮとする（４１０）。
（６）シートベルト装置３０５が正常に作動していると判断され（４０８がＮＯ）、衝突予測時間が所定時間Ｔｂ以上の場合（４０９がＮＯ）、第２作動要求フラグをＯＦＦとする（４１１）。
（７）次に、各作動要求フラグのステータスに応じて、安全装置の作動処理を行う。
（８ａ）まず、第１作動要求フラグのステータスを判定する（４１２）。
第１作動要求フラグがＯＮの場合（４１２がＹＥＳの場合）、シートベルト装置３０５が作動する（４１３）。例えば、シートベルトを巻き取り、乗員を強制的にシートに拘束するといった処理が行われる。
（８ｂ）第１作動要求フラグがＯＦＦの場合（４１２がＮＯの場合）、全ての安全装置は作動せず、１サイクルの処理が終了する。
（９ａ）続いて、第２作動要求フラグのステータスを判定する（４１４）。
第２作動要求フラグがＯＮであれば（４１４がＹＥＳの場合）、ブレーキ装置３０６が作動し、自車両を減速させるためのブレーキ操作を行い（４１５）、１サイクルの処理が終了する。
（９ｂ）第２作動要求フラグがＯＦＦであれば（４１４がＮＯの場合）、ブレーキ装置３０６は作動せず、１サイクルの処理が終了する。

図５は、シートベルト装置３０５が正常に作動している場合の、衝突予測時間の変化の１例を示す。
又、同図には、第１作動要求フラグ、第２作動要求フラグ、シートベルト装置作動状態、ブレーキ装置作動状態及びシートベルト装置故障判定のステータスチャートを示す。
シートベルト装置３０５が正常に作動している場合、衝突予測時間がＴａ未満となったとき、第１作動要求フラグがＯＮとなり、シートベルト装置が作動する。
シートベルト装置故障判定は「正常」を保持する。続いて、衝突予測時間がＴｂ未満となったとき、第２作動要求フラグがＯＮとなり、続いてブレーキ装置３０６が作動する。

図６は、シートベルト装置３０５が故障している場合の、衝突予測時間の変化の１例を示す。
又、同図には、第１作動要求フラグ、第２作動要求フラグ、シートベルト装置作動状態、ブレーキ装置作動状態及びシートベルト装置故障判定のステータスチャートを示す。
衝突予測時間がＴａ未満となり、第１作動要求フラグがＯＮとなっても、シートベルト装置３０５が作動しなと、シートベルト装置故障判定は「故障」となる。このため、衝突予測時間がＴｂ未満となっても第２作動要求フラグがＯＮとならず、ブレーキ装置３０６は作動しない。すなわち、シートベルト故障判定が「故障」となっているため、たとえブレーキ装置３０６が正常に作動する状態であっても、自動による自車両を減速させるためのブレーキ操作は行われない。
このように、作動要求信号を受けたにも関わらず、シートベルト装置３０５が何らかの理由で作動しない場合に、シートベルト装置３０５の故障と判断し、ブレーキ装置３０６も自動で作動しないようにすることで、急制動によって乗員が前傾姿勢となり、ハンドル等に接触する危険性を軽減することができ、乗員の安全性がより一層向上する。

又、実施の形態２によれば、第１作動要求信号の発生中に、具体的には、ブレーキ装置３０６が作動する直前で、しかもシートベルト装置３０５を駆動した状態でなければ故障検出できないので、故障診断を確実に行うことができる。

この発明の実施の形態１である車両の安全装置を示す概略構成図である。この発明の実施の形態１における動作を説明するフローチャートである。この発明の実施の形態２である車両の安全装置を示す概略構成図である。この発明の実施の形態２における動作を説明するフローチャートである。この発明の実施の形態２における、シートベルト装置正常動作時のステータスチャートである。この発明の実施の形態２における、シートベルト装置故障時のステータスチャートである。

符号の説明

１０１車両の安全装置１０２オブジェクト検出手段
１０３衝突予測手段１０４第１アクチュエータ作動要求手段
１０５第２アクチュエータ作動要求手段
１０６シートベルト装置１０７ブレーキ装置

Claims

自車両に搭載され所定の検出エリアに電磁波を送信しその反射波を受信することにより、前記検出エリアに存在するオブジェクトと前記自車両との相対距離を検出するオブジェクト検出手段、
前記オブジェクト検出手段の出力結果を基に、前記自車両の衝突を予測する衝突予測手段、
及びこの衝突予測手段に基づき前記自車両の衝突を予測した時、乗員を拘束するシートベルト装置と前記自車両を減速させる自動ブレーキ装置とを制御す制御手段を備え、
前記制御手段によって、前記自動ブレーキ装置が作動する前に前記シートベルト装置を作動させることを特徴とする車両の安全装置。
自車両に搭載され所定の検出エリアに電磁波を送信しその反射波を受信することにより、前記検出エリアに存在するオブジェクトと前記自車両との相対距離を検出するオブジェクト検出手段、
前記オブジェクト検出手段の出力結果を基に前記自車両の衝突を予測し、その予測結果として衝突予測信号を生成する衝突予測手段、
前記衝突予測信号に基づいて第１作動要求信号を生成する第１作動要求手段、
前記衝突予測信号に基づいて第２作動要求信号を生成する第２作動要求手段、
前記第１作動要求手段の第１作動要求信号に基づいて、乗員を拘束するシートベルト装置、及び前記第２作動要求手段の第２作動要求信号に基づいて、前記自車両を減速させる自動ブレーキ装置を備え、
前記第１作動要求手段による前記第１作動要求信号の生成タイミングを、前記第２作動要求手段による前記第２作動要求信号の生成タイミングより早くし、前記自動ブレーキ装置が作動する前に前記シートベルト装置を作動させることを特徴とする車両の安全装置。
前記シートベルト装置が作動状態に入り、且つ前記自動ブレーキ装置の作動前に、前記シートベルト装置の故障を診断する故障診断手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の安全装置。
前記シートベルト装置が作動状態に入り、且つ前記自動ブレーキ装置の作動前に、前記シートベルト装置が前記故障診断手段によって故障していると診断された場合に、前記自動ブレーキ装置を不作動とすることを特徴とする請求項３記載の車両の安全装置。