JP2007245817A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突状況に応じたより好適な乗員保護を実現できる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】ミリ波レーダー１１とカメラ１２を用いて予測される衝突の大きさを判定し、予測される衝突の大きさに応じてニーボルスター４のアクチュエータ６の駆動量を制御する。予測される衝突が大きい場合には、乗員の下肢３方向にニーボルスター４のパッド５を大きく迫り出させ、予測される衝突が小さい場合にはパッド５の迫り出し量を小さくする。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の衝突時にシートに着座した乗員を保護する乗員保護装置に関するものである。

乗員の保護装置として、衝突を予測してアクチュエータ作動するニーボルスターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このニーボルスターは、前席シートの前方の壁にパッドが設けられ、レーダーによる前方検知信号を受けるコントローラが衝突の可能性が高いことを予測すると、コントローラがアクチュエータを前進作動させ、乗員の膝部を中心とする下肢の前面側にパッドを近接させるようになっている。
特開２００４−３５２０９９号公報

しかし、この従来の乗員保護装置においては、下肢拘束手段であるニーボルスターのパッドの迫り出し量が一定に設定されているため、衝突状況に応じて迫り出し量を可変にするきめ細かな制御の研究余地が残されている。

そこでこの発明は、衝突状況に応じたより好適な乗員保護を実現できる乗員保護装置を提供しようとするものである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、車両の衝突の大きさを予測する衝突レベル予測手段（例えば、後述の実施形態における衝突レベル判定部１４）と、シート（例えば、後述の実施形態における前席シート１）に着座している乗員の下肢（例えば、後述の実施形態における下肢３）を拘束する下肢拘束手段（例えば、後述の実施形態におけるニーボルスター４）と、前記衝突レベル予測手段からの予測信号を受けて前記下肢拘束手段の駆動を制御する駆動制御手段（例えば、後述の実施形態におけるコントローラ１０）と、を備え、前記駆動制御手段が、前記衝突レベル予測手段によって予測される衝突の大きさに応じて、前記下肢拘束手段の駆動量を制御するようにした。
これにより、衝突レベル予測手段がレーダやカメラ等による検知信号を基に衝突の大きさを予測すると、駆動制御手段がその予測に応じて下肢拘束手段の駆動量を制御し、その結果、下肢拘束手段が衝突に備えた最適位置に移動することとなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗員保護装置において、シートに着座している乗員の状態を検出する乗員状態検出手段（例えば、後述の実施形態におけるシートスライド位置センサ１５、ウェイトセンサ１６、乗員状態判定部１９）を備え、前記駆動制御手段は、該乗員状態検出手段の検出信号を加味して前記下肢拘束手段の駆動量を制御するようにした。
これにより、車両の衝突の可能性が高まると、衝突レベル予測手段によって衝突の大きさが予測されるとともに、乗員状態検出手段によって乗員の着座位置や着座姿勢、体格等の乗員状態が検出され、駆動制御手段が、これらの予測値と検出結果に基づいて下肢拘束手段の駆動量を制御するようになる。

請求項１に記載の発明によれば、衝突レベル予測手段によって予測される衝突の大きさに応じて下肢拘束手段の駆動量が制御されるため、衝突状況に応じた最適位置でもって下肢拘束手段で乗員の下肢を拘束することができる。

請求項２に記載の発明によれば、衝突レベル予測手段による衝突の大きさの予測値と、乗員状態検出手段によって検出される乗員の状態に応じて下肢拘束手段の駆動量が制御されるため、衝突状況により則した最適位置でもって下肢拘束手段で乗員の下肢を拘束することができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明に係る乗員保護装置の概略構成を示すものであり、同図中１は、車両の前席シートであり、１ａは、乗員Ｐの着座するシートクッション、１ｂは、着座した乗員Ｐの背部を支持するシートバック、２は、前席シート１の前方に配置されたインストルメントパネルである。インストルメントパネル２の乗員側膨出部の下方位置には、乗員Ｐの膝３ａを中心とする下肢３を保護するためのニーボルスター４のパッド５が配置されている。

ニーボルスター４は、この発明に係る乗員保護装置の下肢拘束手段を構成するもので、表皮が軟質材料から成るパッド５が電動モータや油圧シリンダ等のアクチュエータ６によって乗員Ｐの下肢３方向に向けて進退作動し得るようになっている。アクチュエータ６は、インストルメントパネル２の内側において、ブラケット７を介して車体骨格部材８に支持固定され、その進退作動可能なロッド９がパッド５の背部に連結されている。そして、アクチュエータ６の駆動部はコントローラ１０によって制御されるようになっている。

図２に示すように、車両Ｃ１の前端部と運転席の上部にはミリ波レーダー１１とカメラ１２が夫々設置され、これらの出力信号がコントローラ１０に入力されるようになっている。なお、図２中Ｃ２は、車両Ｃ１の前方から走行してくる被検出対象である前方車両（対向車両）である。ミリ波レーダー１１とカメラ１２は、前方の物体（例えば、前方車両Ｃ２）の大きさや挙動、自車Ｃ１とのオーバーラップ量等を検出するためのものであり、カメラ１２で車両前方を撮影した画像データは、図３に示すようにコントローラ１０内の画像処理部１３に送られる。コントローラ１０には、ミリ波レーダ１１の検出信号と、画像処理部１３から送られたデータ信号を基にして、衝突の可能性の有無と、予測される衝突の大きさ（レベル）を判定する衝突レベル判定部１４（衝突レベル予測手段）が設けられている。
この衝突レベル判定部１４による判定は、例えば、衝突の可能性のある前方車両Ｃ２の大きさや、前方車両Ｃ２と自車Ｃ１とのラップ量Ｌが大きいほど、さらに、前方車両Ｃ２との衝突速度が大きいほど判定評価が高くなるようになっている。

また、コントローラ１０には、前席シート１のスライド位置を検出するシートスライド位置センサ１５と、シートクッション１ａにかかる荷重とその分布を検出するウェイトセンサ１６と、シートベルト１７の装着の有無を検出するシートベルトセンサ１８が接続されている。これらセンサ１５，１６，１８の検出信号はコントローラ１０の乗員状態判定部１９に送られ、そこで乗員の着座状態や体格が判定される。さらにまた、コントローラ１０には、実際の衝突衝撃を感知して信号を出力する加速度センサ２０が接続されている。

さらに、コントローラ１０には、衝突レベル判定部１４と乗員状態判定部１９から衝突レベルの判定信号と乗員状態信号を夫々受けてアクチュエータ６の駆動量（パッド５の迫り出し量）を演算する演算部２１と、演算部２１で演算した結果に応じてアクチュエータ６に作動信号を出力するアクチュエータ制御部２２とが設けられている。演算部２１においては、衝突レベル判定部１４の判定評価が大きいほどアクチュエータ６の駆動量が大きくなり、さらに、乗員Ｐの着座位置が正規位置から外れている場合や、前席シート１のスライド位置が後方にある場合、乗員Ｐの体格が大きい場合等にアクチュエータ６の駆動量が大きくなるように演算が行われる。
なお、アクチュエータ制御部２２からアクチュエータ６に前進駆動信号が出力された後に設定時間が経過すると、アクチュエータ制御部２２からアクチュエータ６には初期位置復帰の信号が出力されるようになっている。ただし、この初期位置復帰の信号が出力される前に加速度センサ２０の信号がコントローラ１０に入力された場合には、初期位置復帰の信号出力がキャンセルされる。

次に、コントローラ１０によるニーボルスター４の制御を図４のフローチャートに沿って説明する。なお、以下の説明中の衝突は、前方車両Ｃ２との衝突を例にしている。
まず、ステップＳ１０１において、ミリ波レーダー１１とカメラ１２の信号を読み込み、次のステップＳ１０２において、前ステップで読み込んだ信号に基づいて前方車両Ｃ２との予測される衝突ラップ量Ｌを求める。Ｓ１０３においては、衝突ラップ量Ｌが有るかどうか、つまり、前方車両Ｃ２と衝突する可能性があるかどうかを判定し、衝突ラップ量Ｌがある場合にはステップＳ１０４に進み、衝突ラップ量Ｌが無い場合には処理を抜ける。

ステップＳ１０４においては、予測される衝突の大きさの判定を行い、つづくステップＳ１０５では、シートベルトセンサ１８の信号を読み込む。ステップＳ１０６においては、シートベルト１７が非装着であるかどうかを判定し、非装着の場合には、ステップＳ１０７に進み、装着している場合には処理を抜ける。したがって、この実施形態の場合、前席シート１に着座している乗員Ｐがシートベルト１７を装着しているときにはニーボルスター４のアクチュエータ６の制御を行わない。ただし、シートベルト１７の装着の有無に拘わらずニーボルスター４のアクチュエータ６の制御を行うようにしても良い。

ステップＳ１０７においては、シートスライド位置センサ１５とウェイトセンサ１６の信号を読み込み、つづくステップＳ１０８において、ステップＳ１０４の衝突レベルの判定結果と前ステップのセンサ１５，１６の検出信号を基にしてアクチュエータ６の駆動量を演算し、ステップＳ１０９において、その演算結果に応じた量だけアクチュエータ６を前進作動させる。

つづいて、この状態から設定時間の経過を待ち、設定時間が経過するまでの間に加速度センサ２０からの信号入力があった場合（衝突が起こった場合）には、ステップＳ１１１に進んでアクチュエータ６の作動を保持し、設定時間が経過しても加速度センサ２０から信号入力がない場合（衝突が起こらなかった場合）には、ステップＳ１１２に進んでアクチュエータ６を後退作動させ、ニーボルスター４のパッド５を初期位置へと戻す。

以上のように、この乗員保護装置の場合、コントローラ１０がミリ波レーダー１１とカメラ１２の信号を基にして予測される衝突の大きさを判断し、衝突の大きさに応じてニーボルスター４のアクチュエータ６の駆動量を制御するため、予測される衝突が大きい場合には、パッド５を乗員Ｐの下肢３に充分に近接する位置まで迫り出させて乗員Ｐを強固に保持することができ、他方、予測される衝突が小さい場合には、パッド５の迫り出し量を抑制して乗員Ｐの違和感を少なくしつつ、乗員の確実な保持を行なうことができる。

また、この実施形態の乗員保護装置の場合、シートスライド位置センサ１５やウェイトセンサ１６の検出信号に基づいてコントローラ１０がニーボルスター４のアクチュエータ駆動量を補正するため、乗員Ｐのシート位置や、座り方、体格差等に相違があってもパッド５の迫り出し位置を好適に修正し、パッド５によって乗員Ｐの下肢３を良好に保持することができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、乗員の状態を検出するためのセンサ（乗員状態検出手段）として、シートスライド位置センサ１５とウェイトセンサ１６を用いたが、この他にシートクッション１ａの座面高さを検出する高さセンサや、シートバック１ｂのリクライニング角度を検出する角度センサ等を用いることも可能である。
また、上記の実施形態においては、ミリ波レーダー１１とカメラ１２を用いて衝突レベル予測手段を構成したが、ミリ波レーダー１１とカメラ１２に代えて合成開口レーダー等を用いることも可能である。

この発明の一実施形態を示す車両前席の模式的な部分断面側面図。 同実施形態を示す自車と衝突予測車両の模式的な平面図。 同実施形態を示すブロック図。 同実施形態の制御の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１…前席シート
３…下肢
４…ニーボルスター（下肢拘束手段）
１０…コントローラ（駆動制御手段）
１１…ミリ波レーダー（衝突レベル予測手段）
１２…カメラ（衝突レベル予測手段）
１４…衝突レベル判定部（衝突レベル予測手段）
１５…シートスライド位置センサ（乗員状態検出手段）
１６…ウェイトセンサ（乗員状態検出手段）
１９…乗員状態判定部（乗員状態検出手段）

Claims (2)

1. 車両の衝突の大きさを予測する衝突レベル予測手段と、
   シートに着座している乗員の下肢を拘束する下肢拘束手段と、
   前記衝突レベル予測手段からの予測信号を受けて前記下肢拘束手段の駆動を制御する駆動制御手段と、を備え、
   前記駆動制御手段が、前記衝突レベル予測手段によって予測される衝突の大きさに応じて、前記下肢拘束手段の駆動量を制御することを特徴とする乗員保護装置。
2. 請求項１に記載の乗員保護装置において、
   シートに着座している乗員の状態を検出する乗員状態検出手段を備え、
   前記駆動制御手段は、該乗員状態検出手段の検出信号を加味して前記下肢拘束手段の駆動量を制御することを特徴とする乗員保護装置。
   
   

Images