JP2009166596A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】危険回避後に乗員の不快感を抑制することを目的とする。
【解決手段】危険検知した（衝突予測時間ｔがｔ１未満になった）ところで、シート調整を行ってシートバック傾斜角度を予め定めた適正範囲に調整し、その後、危険回避された場合に、シートベルトから乗員が遠ざかるように、シートバック傾斜角度を所定量調整する。これによって危険回避後にシートベルト張力が大きくなったままの状態が続くことがなくなり、乗員の不快感を抑制することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、乗員保護装置にかかり、特に、車両周囲の危険状況を予測した場合に、乗員を保護する乗員保護装置に関する。

車両の危険状態を検出して、乗員を保護する乗員保護装置としては、例えば、特許文献１に記載の技術など各種技術が提案されている。

特許文献１に記載の技術では、自車両と後続車との距離に基づいて衝突予知判断を行い、判断された距離が所定値以下で、所定時間後に後突が発生されると予知された場合に、シートバックの角度が所定値以上でない場合に、傾斜角度を所定値まで立ち上げると共に、シートクッション前端を下降させて、衝突後に、シートクッション前端を上昇させることが提案されている。
特開２００５−２７１８８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、衝突に備えて、シートベルトにより乗員を適正に拘束できるようにしているが、危険な状況を回避した場合に、拘束度が高いまま維持され、乗員に不快感を与える可能性があり、改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、危険回避後に乗員の不快感を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車両周囲の危険状況を検出する検出手段の検出結果に基づいて、車両が危険状況にあるか否かを判定する判定手段と、乗員を拘束するシートベルトと乗員との位置関係を相対的に変位させる変位手段と、前記判定手段によって前記危険状況にあると判定された場合に、前記位置関係が予め定めた適正範囲になるように前記変位手段を制御した後、前記判定手段によって前記危険状況を回避したと判定された場合に、前記シートベルトから乗員を遠ざけるように、前記変位手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、判定手段では、車両周囲の危険状況を検出する検出手段の検出結果に基づいて、車両が危険状況にあるか否かが判定される。

変位手段では、乗員を拘束するシートベルトと乗員との位置関係が相対的に変位される。変位手段は、例えば、請求項３に記載の発明のように、シートバックの傾斜角度、車両前後方向のシートスライド位置、シートまたはシートクッションの車両床面に対する垂直方向位置、及びシートバックの乗員の腰部に対応する位置の少なくとも１つのシートの状態を調整するシート調整手段を含むようにしてもよいし、請求項４に記載の発明のように、シートベルトアンカー及びショルダーベルトアンカーの少なくとも一方の車両床面に対する垂直方向位置を調整するシートベルト調整手段を含むようにしてもよい。

そして、制御手段では、判定手段によって危険状況にあると判定された後に危険状況を回避したと判定された場合に、シートベルトから乗員を遠ざけるように、変位手段が制御される。すなわち、危険状況にあると判定された場合には、一般的にシートベルトによって乗員が拘束され、その状態が維持されたままとなり、乗員に不快感を与えるが、危険状況回避後に、シートベルトから乗員を遠ざけるように、変位手段が制御されるので、シートベルトによる乗員の拘束が解除され、乗員への不快感を抑制することができる。

また、制御手段は、請求項２に記載の発明のように、判定手段によって危険状況にあると判定された場合に、シートベルトと乗員との位置関係が予め定めた適正範囲になるように変位手段を更に制御するようにしてもよい。

なお、本発明は、請求項５に記載の発明のように、車両周囲の危険状況を検出する検出手段の検出結果に基づいて、車両が危険状況にあるか否かを判定する判定手段と、乗員の拘束状態を調整する調整手段と、前記判定手段によって前記危険状況にあると判定された後に前記危険状況を回避したと判定された場合に、前記拘束状態が低下するように、前記調整手段を制御する制御手段と、を備えた乗員保護装置としてもよい。すなわち、変位手段の代りに、乗員の拘束状態を調整する調整手段を設けて、危険回避したと判断された場合に、調整手段を制御して、乗員の拘束状態が低下するようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、車両が危険状況にあると判定した後に、危険状況を回避したと判定した場合に、シートベルトから乗員を遠ざけるように、シートベルトと乗員との位置関係を相対的に変位させることによって、危険回避後にシートベルトによる乗員の拘束を解除することができるので、危険回避後に乗員の不快感を抑制することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置の構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置１０は、図１に示すように、前方の障害物までの距離を検出するための前方ミリ波レーダー１２、前側方の障害物までの距離を検出するための前側方ミリ波レーダー１４、前方を撮影するステレオカメラ１６、後方の障害物までの距離を検出するための後方ミリ波レーダー１３、後側方の障害物までの距離を検出するための後側方ミリ波レーダー１５、後方を撮影する後方カメラ１６、衝突を予測する衝突判断ＥＣＵ１８、及び衝突予測された場合にシートの状態を制御するシート制御ＥＣＵ２２を備え、それぞれがバス２０に接続されている。

前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６、後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５、及び後方カメラ１７は、車両周辺を監視して、監視結果を衝突判断ＥＣＵ１８に出力する。

前方ミリ波レーダー１２は、例えば、フロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダー１４は、バンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。また、後方ミリ波レーダー１３及び後側方ミリ波レーダー１５は、リアバンパー等に設けられ、それぞれ車両後方や後側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。

ステレオカメラ１６は、例えば、フロントウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両前方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定するために設けられ、後方カメラ１７は、例えば、リヤウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両後方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定するために設けられている。なお、ステレオカメラ１６や後方カメラ１７は、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、後方ミリ波レーダー１３、及び後側方ミリ波レーダー１５等によって障害物までの距離を検出できるので、省略した構成としてもよい。

そして、衝突判断ＥＣＵ１８は、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６、後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５、及び後方カメラ１７の検出結果を取得して衝突予測を行う。衝突予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明を省略する。

また、シート制御ＥＣＵ２２は、シートの各状態を調整するためのシートアクチュエータ２６が接続されており、衝突判断ＥＣＵ１８によって衝突が予測された場合に、シートアクチュエータ２６の動作を制御して、シートリクライニング機構やシートスライド機構を調整し、衝突前までに予め定めた適正状態（適正範囲）にシートの状態を調整する。本実施の形態では、図２に示すように、シート３４のシートバックの傾斜角度が、予め定めた目標位置（目標範囲）になるようにリクライニング調整する。

また、シート制御ＥＣＵ２２は、図示しないスイッチ等によってシート３４の状態変更が指示された場合にスイッチの操作状態に応じて、シートアクチュエータ２６を動作して、シートスライドやリクライニング等のシートの状態を変更する。

ところで、本実施の形態に係わる乗員保護装置１０では、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６、後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５、及び後方カメラ１７の各周辺監視結果を衝突判断ＥＣＵ１８が取得して、衝突予測を行うが、衝突予測は、例えば、障害物までの距離の変化から相対速度を求めて、衝突までの時間を算出する。そして、算出した衝突予測時間ｔが予め定めた時刻以内の場合に、危険検知とする。また、本実施の形態では、危険検知した場合に、適正な状態（適正範囲）となるように、シートの状態を調整する。より具体的には、シートの調整としてシートバックの傾斜角度、すなわちリクライニング傾斜角度が予め定めた適正範囲（目標範囲）になるようにアクチュエータを駆動することによってシートバック傾斜角度を調整し、衝突時にシートベルトによる拘束が適正に行うようにしている。

しかしながら、衝突判断ＥＣＵ１８によって危険検知した後に、危険を回避した場合には、シートの状態が調整されることによってシートベルトによる張力が増加してシートベルトの拘束によってその状態が維持されたままになってしまうので、乗員に不快感を与えてしまう。そこで、本実施の形態では、危険回避後に、シートベルトと乗員の距離を遠ざける方向にシートベルトと乗員との位置関係を相対的に変位させる。より具体的には、本実施の形態では、シートバックの角度を所定角度倒れる方向に調整することによって、シートベルトと乗員との位置関係を相対的に変位させるようになっている。これによって、危険回避後のシートベルトによる拘束状態が低減され、乗員の不快感を抑制することができる。

続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置１０の各ＥＣＵの処理について詳細に説明する。

まず、衝突判断ＥＣＵ１８で行われる処理について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置１０の衝突判断ＥＣＵ１８で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図３の処理は、図示しないイグニッションスイッチがオンされた場合に開始、イグニッションスイッチがオフまたは衝突した場合に終了するものとして説明する。

ステップ１００では、前方障害物までの距離が入力されてステップ１０２へ移行する。すなわち、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６、後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５、後方カメラ１７等の検出結果が入力される。

ステップ１０２では、相対速度が算出されてステップ１０４へ移行する。例えば、ミリ波レーダー（前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５等）によって所定時間毎に検出された前方物体までの距離から相対速度が算出される。なお、ステレオカメラ１６の撮影結果を画像処理することによって距離を求めて相対速度を算出するようにしてもよい。

ステップ１０４では、新たにミリ波レーダーの検出結果が入力されてステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、衝突までの時間ｔが算出され、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５等によって検出した前方物体までの距離と、ステップ１０２で算出した相対速度から衝突までの時間ｔを算出して、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。

次に、シート制御ＥＣＵ２２で行われる処理について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置１０のシート制御ＥＣＵ２２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、図示しないイグニッションスイッチがオンされた場合に開始し、イグニッションスイッチがオフまたは車両が衝突した場合に終了するものとして説明する。

ステップ２００では、衝突判断ＥＣＵ１８によって算出された衝突予測時間ｔが入力されてステップ２０２へ移行する。

ステップ２０２では、衝突予測時間ｔが予め定めた時間ｔ１未満になったか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０４へ移行し、否定された場合にはステップ２１４へ移行する。

ステップ２０４では、シート調整中か否か判定される。該判定は、既に衝突時間ｔ１未満となってシートアクチュエータ２６が動作しているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合にはステップ２１４へ移行する。

ステップ２０６では、シートアクチュエータ２６が動作開始されることによって、シート調整が開始されてステップ２０８へ移行する。すなわち、予め定めた目標角度（目標範囲）となるようにシートバックの傾斜角度が調整される。

ステップ２０８では、危険回避されたか否か判定される。該判定は、衝突判断ＥＣＵ１８から衝突予測時間ｔを再度入力し、入力された衝突予測時間ｔが前回の衝突予測時間よりも長い時間になっているか否かを判定したり、対象物がなくなり衝突予測時間がなくなったか否か等を判定し、該判定が肯定された場合にはステップ２１０へ移行し、否定された場合にはステップ２１４へ移行する。

ステップ２１０では、シートベルトから乗員が遠ざかる方向に所定量シート調整が行われてステップ２１２へ移行する。すなわち、本実施の形態では、シートバックが倒れる方向に所定角度調整される。これによって、危険回避された場合に、シートベルトによる拘束状態が低減されるので、シートベルトの張力が強くなったまま維持されることなく、乗員の不快感を抑制することができる。

そして、ステップ２１２では、シート調整が停止されてステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。

一方、ステップ２０４の判定が肯定、すなわち、衝突予測時間ｔがｔ１未満となって危険検知して、既にシート調整が開始されている場合には、ステップ２１４へ移行して、目標角度、すなわち予め定めたシートバックの角度が目標範囲か否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返され、肯定された場合にはステップ２１２へ移行して、シート調整が停止される。なお、目標角度か否かの判定は、シートアクチュエータ２６の駆動量から判定してもよいし、リクライニング角度を検出するセンサを設けて、センサの検出値によって検出するようにしてもよいし、予め定めた適正角度にリミットスイッチを設けてスイッチがオンされたか否かを判定するようにしてもよい。

また、ステップ２０２の判定が否定、すなわち、衝突予測時間ｔがｔ１以上の場合には、ステップ２１６へ移行して、シート調整履歴が有るか否か判定される。該判定は、危険検知してからステップ２０４、２１４が肯定されてシート調整が目標角度まで完了し、シートバックが目標角度で維持されている状態か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返され、肯定された場合にはステップ２１０へ移行する。すなわち、危険検知して既に目標角度までシートが調整された状態が維持され、危険回避された場合には、シートベルトから乗員が遠ざかる方向に所定量シート調整が行われることによって、シートベルトによる拘束状態が低減されるので、シートベルトの張力が強くなったまま維持されることなく、乗員の不快感を抑制することができる。

このように衝突判断ＥＣＵ１８及びシート制御ＥＣＵ２２で処理を行うことによって、図５に示すように、危険検知した（衝突予測時間ｔがｔ１未満になった）ところで、シート調整が行われ、目標角度になったところで角度が保持される。その後、危険回避された場合には、シートベルトから乗員が遠ざかる方向にシート調整されるので、シートベルトによる拘束状態が低減されて、危険回避後にシートベルトの張力が大きくなったままの状態が続くことがなくなり、乗員の不快感を抑制することができる。

なお、上記の実施の形態では、危険検知した場合に、シート調整を行い、危険が回避されたら、シートベルトから乗員が遠ざかる方向にシート調整（リクライニング傾斜角度調整）するようにしたが、シートベルトから乗員が遠ざかる方向にする手段としては、シートのリクライニング傾斜角度の調整に限るものではなく、例えば、図６（Ａ）に示すようにシート３４を車両前後方向にスライド移動させるためのアクチュエータを設けて、シートを後方にスライド移動するようにしてもよいし、図６（Ｂ）に示すように、シート３４またはシートクッション３４Ａを車両床面に対して垂直方向へ移動するためのアクチュエータを設けて、シート３４またはシートクッション３４Ａを下方向へ移動するようにしてもよいし、図６（Ｃ）に示すように、乗員の腰部に対応するシートバック腰部３４Ｂを調整するためのアクチュエータを設けて、シートバック腰部３４Ｂを凹ます方向へシート調整するようにしてもよいし、図６（Ｄ）に示すように、シートベルトアンカー３６を車両床面に対して垂直方向へ移動するためのアクチュエータを設けて、シートベルトアンカー３６を上方向へ移動するようにしてもよいし、図６（Ｄ）に示すように、シートベルトのピラー部のショルダーベルトアンカー３８を車両上下方向へ移動するためのアクチュエータを設けて、ショルダーベルトアンカー３８を下方向へ移動するようにしてもよい。また、各シート調整や各ベルトアンカー調整を適宜組み合わせるようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、危険検知した場合に、シート調整を行い、危険が回避されたら、シートベルトから乗員が遠ざかる方向にシート調整（リクライニング角度調整）するようにしたが、危険回避した際に乗員の拘束状態が低下するようにしてもよい。例えば、図６（Ｅ）に示すように、危険検知した場合にシート３４のヘッドレスト３４Ｃを前方へ移動する場合に、危険回避した際にヘッドレスト３４Ｃを後方向へ移動して乗員の拘束状態が低下するようにしてもよい。さらには、シートベルトの張力を調整するためのアクチュエータを設けて、シートベルトの張力を低減することによってシートベルトによる乗員の拘束状態を低減して乗員の不快感を抑制するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、危険検知した場合にシート調整を行う乗員保護装置を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、危険検知した場合には、一般的に乗員のブレーキ操作等により、シートベルトによる乗員の拘束が行われるので、危険検知した際にシート調整を行わない乗員保護装置でも、危険回避されてもシートベルトによる拘束状態が維持されて乗員に不快感を与えるので、危険回避後にシートベルトから乗員を遠ざけるようにシートベルトと乗員の位置関係を相対的に移動するようにしてもよい。これによって危険回避後にシートベルトによる拘束が維持することなく、乗員の不快感を抑制することができる。

さらに、上記の実施の形態では、前方及び後方の両方の危険を検知するようにしたが、これに限るものではなく、何れか一方のみを検知するようにしてもよい。すなわち、前方ミリ波レーダ１２、前側方ミリ波レーダ１４、及びステレオカメラ１６、または、後方ミリ波レーダー１３、後側方ミリ波レーダー１５、及び後方カメラ１７を備えて、前方または後方の危険を検知するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置の構成を示すブロック図である。 シート調整の一例（リクライニング調整）を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置の衝突判断ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置のシート制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる乗員保護装置のシート調整を説明するための図である。 （Ａ）〜（Ｄ）はシートベルトから乗員が遠ざかる方向にする他の手段の一例を示す図であり、（Ｅ）は乗員の拘束を解放する場合の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 乗員保護装置
１２ 前方ミリ波レーダー
１３ 後方ミリ波レーダー
１４ 前側方ミリ波レーダー
１５ 後側方ミリ波レーダー
１６ ステレオカメラ
１７ 後方カメラ
１８ 衝突判断ＥＣＵ
２０ バス
２２ シート制御ＥＣＵ
２６ シートアクチュエータ
３４ シート
３４Ａ シートクッション
３４Ｂ シートバック腰部
３６ シートベルトアンカー
３８ ショルダーベルトアンカー

Claims (5)

1. 車両周囲の危険状況を検出する検出手段の検出結果に基づいて、車両が危険状況にあるか否かを判定する判定手段と、
   乗員を拘束するシートベルトと乗員との位置関係を相対的に変位させる変位手段と、
   前記判定手段によって前記危険状況にあると判定された後に前記危険状況を回避したと判定された場合に、前記シートベルトから乗員を遠ざけるように、前記変位手段を制御する制御手段と、
   を備えた乗員保護装置。
2. 前記制御手段は、前記判定手段によって前記危険状況にあると判定された場合に、前記位置関係が予め定めた適正範囲になるように前記変位手段を更に制御することを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記変位手段は、シートバックの傾斜角度、車両前後方向のシートスライド位置、シートまたはシートクッションの車両床面に対する垂直方向位置、及びシートバックの乗員の腰部に対応する位置の少なくとも１つのシートの状態を調整するシート調整手段を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 前記変位手段は、シートベルトアンカー及びショルダーベルトアンカーの少なくとも一方の車両床面に対する垂直方向位置を調整するシートベルト調整手段を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の乗員保護装置。
5. 車両周囲の危険状況を検出する検出手段の検出結果に基づいて、車両が危険状況にあるか否かを判定する判定手段と、
   乗員の拘束状態を調整する調整手段と、
   前記判定手段によって前記危険状況にあると判定された後に前記危険状況を回避したと判定された場合に、前記拘束状態が低下するように、前記調整手段を制御する制御手段と、
   を備えた乗員保護装置。

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