JP4816166B2 - シートベルト制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、自車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト制御装置に関するものである。

従来より、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、自車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト制御装置が知られている。

例えば、特許文献１に開示されたシートベルト制御装置は、ミリ波レーダが自車両前端部の車幅方向略中央部に設けられ、このミリ波レーダから自車両前方へ向かってミリ波を照射することで自車両前方に存在する障害物を検知している。そして、該シートベルト制御装置は、ミリ波レーダに検知された障害物と自車両とを衝突を予知したときには、プリテンショナ機構を作動させて、障害物に衝突する危険性があることを乗員に警告すると共に、衝突に備えて乗員を事前に拘束しておくように構成されている。

前記ミリ波レーダは、該ミリ波レーダを中心に広がる放射形状の検知領域を有していて、この検知領域内に存在する障害物を検知している。
特開２００４−１３６７８５号公報

ところで、前記特許文献１に係るシートベルト制御装置は、前記検知領域内の障害物に対してのみ衝突を予知して、プリテンショナ機構を作動させていて、検知領域外に存在する障害物については考慮していない。

しかしながら、検知領域外に存在する障害物であっても自車両と衝突する可能性が零ではない。例えば、前記ミリ波レーダのように検知領域が放射形状である場合は、自車両のすぐ前方の領域であっても検知領域の外側の領域は障害物を検知していない。かかる領域は、自車両に対して車幅方向の端寄りに位置するため障害物が存在しても車両と衝突する可能性は低いが、自車両のすぐ前方の領域であるため該領域内の障害物と自車両との衝突の可能性は多少なりともある。つまり、ミリ波レーダの検知領域外の障害物についても衝突を予知してプリテンショナ機構を作動させて衝突に備える必要がある。

その一方で、検知領域の外側に存在する障害物は、検知領域内に存在する障害物ほど自車両との衝突の可能性が高い訳ではない。また、検知領域からその外側の領域へ相対的に移動していく障害物は、既に運転手に認識されて衝突を回避しようとしている障害物である可能性が高い。つまり、検知領域外の障害物は検知領域内の障害物ほど衝突の可能性が高くないため、検知領域内の障害物に対するのと同様にプリテンショナ機構を作動させたのでは、プリテンショナ機構を過剰に作動させることになって乗員へ違和感を与える虞がある。

このように、検知領域外の障害物についても衝突を予知してプリテンショナ機構を作動させる必要がある一方で、プリテンショナ機構を過剰に作動させると乗員へ違和感を与えてしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、検知領域の外側の領域に存在する障害物に対しても、衝突が予知されればプリテンショナ機構を作動させると共に、該プリテンショナ機構の作動による乗員への違和感を低減することにある。

本発明は、障害物検知手段により障害物を検知可能な検知領域の外側に隣接して所定の推定領域を設け、該推定領域内で推定されている障害物との衝突が予知されたときには、ウエビングに付与する張力を、該検知領域内で検知されている障害物との衝突が予知されたときよりも小さく設定してプリテンショナ機構を作動させるようにしたものである。

具体的には、第１の発明は、自車両前方の所定の検知領域内に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、シートに着座した乗員を拘束するウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構と、前記障害物検知手段によって検知された障害物と自車両との衝突を予知したときに前記プリテンショナ機構を作動させてウエビングに所定の第１張力を付与する衝突予知手段とを備えたシートベルト制御装置が対象である。そして、自車両に対して相対的に移動することで、前記検知領域から該検知領域の外側に隣接して設けられた推定領域内へ入ってきた障害物を、前記障害物検知手段で検知するのではなく、該検知領域内で検知されていたときの情報に基づいて推定する障害物推定手段をさらに備え、前記衝突予知手段は、前記障害物推定手段によって推定された障害物と自車両との衝突を前記検知領域内で検知されていたときの情報に基づいて予知すると共に、衝突を予知したときに前記プリテンショナ機構を作動させて、前記ウエビングに前記第１張力よりも小さな第２張力を付与するものとする。

前記の構成の場合、前記検知領域内の障害物は前記障害物検知手段によって検知され、該障害物との衝突が前記衝突予知手段によって予知されたときには、前記プリテンショナ機構が作動され、乗員は所定の第１張力でウエビングにより拘束される。その結果、衝突に備えて乗員を事前に拘束することができ、これにより体感警報を行うこともできる。

さらに、前記の構成では、前記検知領域の外側に隣接して前記推定領域を設け、自車両に対して相対的に移動することで該検知領域から該推定領域内へ入ってくる障害物を該検知領域内で検知されていたときの情報に基づいて前記障害物推定手段が推定する。そして、該推定された障害物との衝突が前記衝突予知手段によって予知されたときには、前記プリテンショナ機構が作動され、乗員は所定の第２張力でウエビングにより拘束される。その結果、検知領域外に存在する障害物であっても推定領域内に存在する障害物については、プリテンショナ機構を作動させることで衝突に備えて乗員を事前に拘束することができ、これにより体感警報を行うこともできる。そして、このときにウエビングに付与する張力を、前記検知領域内の障害物に対してプリテンショナ機構を作動させるときの第１張力よりも小さな第２張力に設定することによって、衝突に備えつつも、乗員の拘束力を小さくすることができ、乗員への違和感を低減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記障害物検知手段は、ミリ波レーダであるものとする。

第３の発明は、第２の発明において、前記ミリ波レーダは、自車両の前端部に配設され、自車両前方に向かってミリ波を放射状に照射するように構成され、前記検知領域は、少なくともミリ波の照射方向手前側の部分が、放射状に照射される前記ミリ波に対応した放射形状をしており、前記推定領域は、前記検知領域のミリ波の照射方向手前側の部分の車幅方向外側に隣接して設けられているものとする。

前記の構成のように、放射状に照射されるミリ波に対応した放射形状をした検知領域を有する場合、該検知領域のうち、放射形状をしたミリ波の照射方向手前側の部分の車幅方向外側に隣接する領域は、自車両に対してミリ波レーダの配設位置よりも車幅方向の端寄りに位置し、かかる領域に存在する障害物は運転者の操縦により衝突が回避されようとしている障害物である可能性が高い。しかし、衝突する可能性が零ではない。そこで、検知領域外の障害物であっても該推定領域内の障害物に対しては衝突を予知してプリテンショナ機構を作動させることによって万が一の衝突に備えることができる。

ただし、推定領域内の障害物は衝突する可能性が零ではないが、前述の如く衝突する可能性は低い。そこで、推定領域内の障害物に対してプリテンショナ機構を作動させるときには、検知領域内の障害物に対してプリテンショナ機構を作動させるときよりも小さな第２張力でプリテンショナ機構を作動させることによって、乗員に与える違和感を低減することができる。

第４の発明は、第１〜第３の何れか１つの発明において、前記推定領域は、車幅方向外側の端部が自車両の車幅で規定されていて、自車両の車幅よりも内側の領域であるものとする。

自車両の車幅よりも外側に存在する障害物は自車両と衝突する可能性が低いため、前記の構成の場合、前記推定領域の車幅方向外側の端部を自車両の車幅で規定して、推定領域を自車両の車幅よりも内側の領域とすることによって、自車両と衝突する可能性がほとんどない障害物はプリテンショナ機構を作動させる対象から排除することによって、プリテンショナ機構の作動頻度を抑制し、乗員への違和感を低減することができる。

第５の発明は、第１〜第４の何れか１つの発明において、前記障害物検知手段で検知された障害物又は前記障害物推定手段で推定された障害物と自車両との衝突が回避されたことを検知する衝突回避検知手段をさらに備え、前記衝突予知手段は、前記プリテンショナ機構を作動させた後に、前記衝突回避検知手段によって衝突の回避が検知されたときには、前記プリテンショナ機構の作動を解除するものとする。

前記の構成の場合、前記衝突回避検知手段により障害物と自車両との衝突の回避が検知されるとプリテンショナ機構の作動が解除されるようにすることによって、プリテンショナ機構を作動させる時間を可及的に短くして、乗員への違和感を低減することができる。

本発明によれば、前記検知領域内で検知された障害物と自車両との衝突が予知されたときにウエビングに第１張力を付与するようにプリテンショナ機構を作動させることによって、衝突に備えて、乗員を事前に拘束することができると共に、体感警報を行うことができる。それに加えて、前記検知領域の外側に隣接する前記推定領域内へ該検知領域から入ってくる障害物を推定するようにして、その推定された障害物と自車両との衝突が予知されたときにウエビングに前記第１張力よりも小さな第２張力を付与するようにプリテンショナ機構を作動させることによって、万が一の衝突に備えて乗員の拘束を体感警報とを行いつつ、乗員へ与える違和感を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト制御装置を搭載した車両Ｖを示している。この車両Ｖは、運転席及び助手席に設けられたシートベルト装置２（運転席側のみ図示）と、４つの車輪Ｗ（左前側のみ図示）に個別に配設された４つのブレーキ装置３（左前側のみ図示）と、車両前方の障害物を検知する障害物検知センサ４と、インストルメントパネル１０に設けられたメータユニット１１及び警報ブザー１２と、これらを制御する制御ユニット５とを備えている。そして、車両Ｖは、車速を制御して自動走行するように走行制御を行うと共に、車両前方の障害物を検知又は推定して、その検知、推定結果に基づいてシートベルト装置２やブレーキ装置３を作動させるＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）制御を行うように構成されている。

前記シートベルト装置２は、各座席に着座した乗員を拘束するウエビング２ａと、センターピラー（図示省略）に設けられ、ウエビング２ａを巻き取るガイドドラム（図示省略）を有するリトラクタ２ｂと、ウエビング２ａに所定の張力を付与するシートベルトプリテンショナ２０とを有している。上記リトラクタ２ｂは、ウエビング２ａの巻き取り量を検知する巻き取り量検知センサ（図示省略）を有している。また、上記シートベルトプリテンショナ２０は、リトラクタ２ｂの後面に一体的に設けられ、ウエビング２ａを巻き取ってウエビング２ａに通常時よりも大きな所定の第１張力を付与する第１プリテンショナ機構２ｃと、リトラクタ２ｂの前面に一体的に設けられ、ウエビング２ａを巻き取ってウエビング２ａに第１張力よりも大きい所定の第３張力を付与する第２プリテンショナ機構２ｄとを有する。この第１プリテンショナ機構２ｃは、電動モータ（図示省略）を備え、電動モータの駆動によりウエビング２ａの巻き取りと引き出しを行う。一方、第２プリテンショナ機構２ｄは、インフレータ（図示省略）を備え、インフレータを作動させることによりウエビング２ａを第１プリテンショナ機構２ｃによる巻き取り速度よりも速い速度でウエビング２ａを巻き取る。

前記ブレーキ装置３は、ディスクロータ３ａと、キャリパ３ｂと加圧バルブ（図示省略）や減圧バルブ（図示省略）等の各バルブ等からなるブレーキアシスト機構３１とを有する液圧式ブレーキであって、ブレーキペダル（図示省略）の踏み込み操作により倍力装置（図示省略）を介して発生したマスタシリンダ（図示省略）の液圧によりブレーキ装置３が作動して車輪Ｗにブレーキ力が付与される。

前記ブレーキアシスト機構３１は、加圧バルブや減圧バルブ等の各バルブにより構成されていて、マスタシリンダの液圧を検知する液圧センサで構成されたブレーキ圧センサ３２からの検知信号に基づいてブレーキペダルの踏み込み量と踏み込み速度を算出することにより緊急時にブレーキペダルが踏み込まれたことを検知し、緊急時にブレーキペダルが踏み込まれたと検知した場合に、各バルブを制御してブレーキ装置３に供給される液圧を制御することにより所定の大きなブレーキ力を発生させる。

前記障害物検知センサ４は、車両Ｖの前端の車幅方向略中央にレーダ軸が車両Ｖの前方正面を向くように取り付けられていて、ミリ波を前方の所定角度の範囲で放射状に照射すると共に、車両Ｖの前方に存在する障害物からの反射波に基づいて該障害物までの距離、角度、相対速度及び相対的な移動方向を検知するスキャン式のミリ波レーダである。さらに詳しくは、障害物検知センサ４は、図２に示すように、放射状に照射されるミリ波に対応した放射形状の検知領域Ａを有し、この検知領域Ａ内に存在する障害物を検知することができる。尚、障害物検知センサはミリ波レーダに限られず、レーザレーダや超音波レーダ等のレーダを採用することもできる。

前記制御ユニット５は、図３に示すように、車両Ｖのパワートレインを制御するＰＣＭ（PowerTrain Control Module）６と、車両Ｖの横滑りを抑制して車両Ｖの走行安定性を保つように制動力及びエンジン出力の制御を行うＤＳＣ（Dynamic Stability Control)コントローラ７と、前記ＰＣＳ制御を行うと共に、前記走行制御、詳しくは車両Ｖの車速を制御して車両Ｖを定速で走行させ又は先行車両に追従させるＡＣＣ（Adaptive Cruse Control）制御を行うＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８と、該ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの制御信号を受けて前記シートベルト装置２を制御するプリテンショナコントローラ９とを有し、これらは車両Ｖ内に構築されたＣＡＮ（Control Area Network）を介して通信可能に接続されている。

前記ＰＣＭ６は、車両Ｖの乗員（運転者）がアクセルペダルを踏み込んだときのアクセル開度を検知するアクセル開度センサ６１からの検知信号およびＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの指示信号が入力され、該検知信号又は指示信号に基づいてスロットル６２に制御信号を出力して、車両Ｖを加減速するように構成されている。また、ＰＣＭ６には、ＡＣＣ制御を行うためのＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号が入力されており、これら操作信号はＣＡＮを介してＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８へ出力される。

前記ＡＣＣ操作スイッチ６３は、ステアリング１３に設けられていて、ＡＣＣ制御を行うための複数のスイッチからなる。例えば、ＡＣＣ制御の実行及び停止を行うＡＣＣメインスイッチ、定速制御の設定速度を設定するセットスイッチ、設定速度を減速させるコーストスイッチ、ＡＣＣ制御を中断させるキャンセルスイッチ、ＡＣＣ制御が中断された場合に再びＡＣＣ制御を再開させるリジュームスイッチ、設定速度を増速させるアクセルスイッチ、及び追従制御における先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定スイッチ等からなる。

前記ＤＳＣコントローラ７は、ブレーキペダルが操作されたことを検知するブレーキペダルスイッチ７１及び、図示省略の、ステアリング１３の操舵角を検知する舵角センサ、ヨーレートセンサ、横加速度センサ、スロットル開度センサ、車輪速センサ、などからの出力信号を入力して、それらの信号から得られる情報に基づいてＰＣＭ６へ制御信号を出力してエンジン出力を制御すると共に、ブレーキ装置３へ制御信号を出力してブレーキアシスト機構３１を作動させて各車輪Ｗへのブレーキ力を制御する。こうして、車輪Ｗの横滑りを抑制して、走行状態を安定させる。

前記ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１からの信号及び前記ＰＣＭ６を介したＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号、車速センサ８２及び障害物検知センサ４からの検知信号が入力され、ＡＣＣ制御及びＰＣＳ制御を行う。

このＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３のＡＣＣメインスイッチからの操作信号（ＡＣＣ制御を実行する旨の信号）を受信したときにＡＣＣ制御を実行し、ＡＣＣ制御においては、先行車両が存在しないときには車両Ｖを一定の目標速度で定速走行させる定速制御を、先行車両が存在するときに車両Ｖを先行車両に対して一定の目標車間距離を維持した状態で追従走行させる追従制御を行う。

前記定速制御では、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号及び車速センサ８２からの検知信号に基づいて、車両Ｖの車速が乗員が設定した目標車速となるように、ＰＣＭ６へ加速／減速指示信号を出力してスロットル６２を制御すると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力することでブレーキ装置３を制御して、車両Ｖを目標車速で走行させる。

前記追従制御では、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号、車速センサ８２からの検知信号及び障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて、車両Ｖと先行車両との車間距離が乗員が設定した目標車間距離となるように、ＰＣＭ６へ加速／減速指示信号を出力してスロットル６２を制御すると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力することでブレーキ装置３を制御して、車両Ｖを先行車両と目標車間距離を維持した状態で追従走行させる。

尚、前記定速制御は、車両Ｖの前方に先行車両が存在しないときにのみ行うことができ、先行車両が存在する場合は、前記追従制御へ自動的に切り替わる。

また、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１からのオン信号を受信することでＰＣＳ制御を実行する。ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、障害物検知センサ４の検知信号等に基づいて前記検知領域Ａ内に存在する障害物を検知する障害物検知部８３と、該検知領域Ａの外側に隣接する推定領域Ｂ（図２参照）内に存在する障害物を推定する障害物推定部８４と、該障害物検知部８３で検知された障害物と車両Ｖとの衝突および該障害物推定部８４で推定された障害物と車両Ｖとの衝突を予知する衝突予知部８５と、該衝突予知部８５により衝突が予知されたときに前記プリテンショナ機構２ｃ及びブレーキ装置３を作動させる作動制御部８６と、前記衝突予知部８５により衝突が予知された障害物と車両Ｖとの衝突が回避されたことを検知する衝突回避検知部８７とを有する。このＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８が衝突予知手段を構成する。

前記障害物検知部８３は、障害物検知センサ４の検知信号に基づいて、図２に示す、車両Ｖ前方の所定の検知領域Ａ内の障害物を検知するように構成されている。尚、この検知領域Ａは、図２に示す形状に限られるものではなく、任意の形状を採用することができる。例えば、車両Ｖの車幅よりも外側の領域は車両Ｖが進行していく可能性が低く、この領域に存在する障害物と衝突する可能性が低いため、検知領域Ａの車幅方向の両端を車両Ｖの車幅と略同じ幅で規定して、この車両Ｖの車幅内の領域に存在する障害物を検知するように構成してもよい。また、障害物との距離が衝突を容易に回避できる程度開いているときには不要なＰＣＳ制御を行わないように、検知領域Ａの前端を車両Ｖが到達する時間が衝突を容易に回避することができる所定時間となる距離で規定し、この距離以内の領域に存在する障害物を検知するように構成してもよい。この障害物検知部８３と障害物検知センサ４とが障害物検知手段を構成する。

前記障害物推定部８４は、図２に示すように、車両Ｖの前方に位置し且つ放射形状をした検知領域Ａの車幅方向の両外側に位置し、車幅方向外側の端部は車両Ｖの車幅で規定されている所定の推定領域Ｂ、Ｂを有しており、車両Ｖに対して相対的に移動することで前記検知領域Ａからこの推定領域Ｂ、Ｂへ入ってきた障害物を推定する。詳しくは、該検知領域Ａ内で検知されていたときの障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて、検知領域Ａから推定領域Ｂへ移動するときの相対速度及び相対移動方向を算出し、これら相対速度及び相対移動方向から推定領域Ｂ内での位置を推定する。つまり、障害物検知センサ４は制御周期毎に検知領域Ａ内の障害物を検知しており、車両Ｖに対して相対的に移動することで検知領域Ａ内を移動する障害物は制御周期毎に検知領域Ａ内の異なる位置で検知される。この検知される毎の障害物の位置情報から該障害物の相対速度及び相対移動方向を算出することができる。そして、検知領域Ａ内で最後に検知されたときの検知信号及びその１周期前の検知信号に基づいて、検知領域Ａを出て行くときの障害物の相対速度、相対移動方向を算出する。この障害物が検知領域Ａを出て行くときの相対速度及び相対移動方向、さらには検知領域Ａを出て行ってからの経過時間に基づいて、該障害物が推定領域Ｂ、Ｂ内に存在するか否か、存在する場合はどの位置に存在するかを推定する。つまり、検知領域Ａから移動してくる障害物については推定領域Ｂ、Ｂ内に存在するか否かを推定することができる。尚、運転者が車速を変えた場合には車速センサ等からの検知信号に基づいて相対速度を修正したり、また、ヨーレート等の車両Ｖの旋回状態を表す状態量に基づいて相対移動方向を修正したりすることによって、推定の精度を向上させることができる。この障害物推定部８４が障害物推定手段を構成する。

前記衝突予知部８５は、まず、障害物検知センサ４からの検知信号に基づく障害物の相対速度及び相対移動方向等から、車両Ｖと障害物とが相対的に移動を続ければ車両Ｖの走行路上で衝突する可能性があるか否かを判定する。次に、その衝突する可能性がある障害物と車両Ｖとが衝突するまでの時間を算出し、該衝突するまでの時間が所定時間以内であることをもって車両Ｖと障害物とが衝突すると予知する。尚、前記障害物推定部８４により推定領域Ｂ内で推定されている障害物については、検知領域Ａから推定領域Ｂへ相対移動するときの相対速度及び相対移動方向等から判断する。

前記作動制御部８６は、前記衝突予知部８５により障害物との衝突が予知されたときに、プリテンショナコントローラ９へ作動信号を出力して第１プリテンショナ機構２ｃを作動させると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力してブレーキアシスト機構３１を作動させて、車両Ｖを所定の第１減速度で減速させるようにブレーキ装置３を作動させる。それに加えて、メータユニット１１及び警報ブザー１２を制御して衝突する可能性が高い旨を運転者に報知する。こうして、乗員に体感警報を行うと共に、乗員を予め拘束し且つ車速を減速しておく。さらに、作動制御部８６は、衝突検知センサ８８からの衝突検知信号を受信すると、プリテンショナコントローラ９へ作動信号を出力して第２プリテンショナ機構２ｄを作動させると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力してブレーキアシスト機構３１を作動させて、車両Ｖを前記第１減速度よりも大きな第２減速度で減速させるようにブレーキ装置３を作動させる。こうして、衝突時の乗員への衝撃力を可及的に低減している。

前記衝突回避検知部８７は、前記衝突予知部８５により算出された、車両Ｖが障害物と衝突するまでの時間が経過しても、衝突検知センサ８８から衝突検知信号が入力されないことをもって、車両Ｖは障害物との衝突を回避したと判定する。

前記プリテンショナコントローラ９は、前記ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの作動信号に基づいてシートベルト装置２の第１プリテンショナ機構２ｃ及び第２プリテンショナ機構２ｄを作動させる。この衝突回避検知部８７が衝突回避検知手段を構成する。

詳しくは、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるときには、電源９６から供給される電流を制御して第１プリテンショナ機構２ｃの電動モータに通電することによって第１プリテンショナ機構２ｃを作動させて、ウエビング２ａを所定の張力で巻き取らせる。また、第２プリテンショナ機構２ｄを作動させるときには、第２プリテンショナ機構２ｄのインフレータに起動信号を出力することによって該インフレータを起動させてウエビング２ａを第１プリテンショナ機構２ｃよりも大きな張力で巻き取らせる。

以下に、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８によるシートベルト装置の作動制御について図４のフローチャートを用いて説明する。

このフローはＰＣＳオン／オフスイッチ８１がオン操作されることでスタートする。

まず、ステップＳ１において、前記障害物検知部８３が障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて検知領域Ａ内に障害物が検知されたか否かを判定する。障害物が検知されたとき（ＹＥＳ）にはステップＳ２へ進む一方、障害物が検知されないとき（ＮＯ）にはステップＳ１へ戻りステップＳ１を繰り返す。

ステップＳ２においては、前記衝突予知部８５が検知領域Ａ内で検知された障害物と車両Ｖとの衝突する可能性があるか否かを判定すると共に、衝突までの時間が所定の第１時間Ｔ１以内か否かを判定する。そして、衝突する可能性があり且つ衝突までの時間が第１時間Ｔ１以内のとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ３へ進む一方、少なくとも一方の条件を満たさないとき（ＮＯ）にはステップＳ８へ進む。

ステップＳ３では、警報を行う。詳しくは、作動制御部８６がブレーキ装置３に所定の減速度を断続的に発生させる。こうすることで、乗員に車両Ｖが前方の障害物に衝突する可能性があることを体感させて警報することができる。さらに、メータユニット１１に衝突可能性が高いことを示すサインを点滅表示させると共に、警報ブザー１２に衝突可能性が高いことを示すブザー音を吹鳴させる。

その後、ステップＳ４で衝突を予知する。詳しくは、衝突までの時間が前記第１時間Ｔ１よりも短い所定の第２時間Ｔ２以内か否かを判定する。そして、衝突までの時間が第２時間Ｔ２以内のとき（ＹＥＳ）にはステップＳ５へ進む一方、衝突までの時間が第２時間Ｔ２より長いとき（ＮＯ）にはステップＳ８へ進む。この第２時間Ｔ２は、このままでは衝突を回避することが困難であって衝突する可能性が高い時間である。

ステップＳ５においては、作動制御部８６がウエビング２ａに所定の第１張力を付与するように第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。さらに、作動制御部８６は、ブレーキ装置３を作動させて所定の第１減速度を発生させて車両Ｖを減速させる。こうして、車両Ｖを減速させて障害物との衝突を回避させると共に、ウエビング２ａに第１張力を付与することで乗員を事前に拘束して、衝突したときの衝撃力を低減することができる。また、こくして乗員を拘束することが体感警報にもなる。

その後、ステップＳ６において、第１プリテンショナ機構２ｃの解除条件が成立したか否かを判定する。ここで、解除条件とは、車両Ｖが障害物との衝突を回避して通過したことであり、ステップＳ４での判定後に前記第２時間Ｔ２を経過しても衝突検知センサ８８から衝突検知信号の入力がないことをもって障害物との衝突が回避されたものと判定する。そして、解除条件が成立したとき（ＹＥＳ）にはステップＳ７へ進む一方、解除条件が成立しないとき（ＮＯ）にはステップＳ５へ戻ってステップＳ５、Ｓ６を繰り返す。尚、衝突してしまった場合にはその時点でＰＣＳ制御を終了する。また、前記解除条件は、衝突検知センサ８８から衝突検知信号の入力がないことに限られず、第１プリテンショナ機構２ｃの作動が必要ないことを判定できる条件であれば任意の条件を採用することができる。例えば、衝突を回避していれば確実に通過しているであろう所定時間が経過することを条件としてもよい。

ステップＳ７では、第１プリテンショナ機構２ｃの電動モータを逆転させて、ウエビング２ａに通常時の張力が作用するようにして、第１プリテンショナ機構２ｃの作動を解除させる。その後、ステップＳ１へ戻って、再度障害物の検知から繰り返す。

一方、ステップＳ２で検知された障害物とは衝突する可能性がない及び／若しくは衝突までの時間が第１時間Ｔ１より長い（ＮＯ）と判定されて、又はステップＳ４で衝突までの時間が第２時間Ｔ２よりも長い（ＮＯ）と判定されて進んだ先のステップＳ８では、前記障害物検知部８３が障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて検知領域Ａ内に障害物が継続して検知されているか否かを判定する。ここで、ステップＳ２又はステップＳ４でＮＯと判定されるときは、検知領域Ａ内で障害物が検知されてはいるが衝突は予知されていないときであるそして、継続して検知されているとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１へ戻って前記のフローを繰り返す一方、継続して検知されていないとき（ＮＯ）にはステップＳ９へ進む。

ステップＳ９においては、前記障害物推定部８４により推定領域Ｂ内に存在する障害物が推定されるか否かを判定する。そして、推定領域Ｂ内で障害物が推定されているとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１０へ進む一方、推定領域Ｂ内で障害物が推定されていないとき（ＮＯ）にはステップＳ１へ戻って前記のフローを繰り返す。

そして、推定領域Ｂ内で、検知領域Ａから相対移動してきた障害物が推定されているときには、ステップＳ１０において、前記衝突予知部８５が推定領域Ｂ内で推定された障害物と車両Ｖとの衝突する可能性があるか否かを判定すると共に、衝突までの時間が所定の第１時間Ｔ１以内か否かを判定する。そして、衝突する可能性があり且つ衝突までの時間が第１時間Ｔ１以内のとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ１１へ進む一方、少なくとも一方の条件を満たさないとき（ＮＯ）にはステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１１〜Ｓ１５の内容は、ステップＳ１３以外は、検知領域Ａ内で障害物が検知されたときのステップＳ３〜Ｓ７の内容と同じである。

ステップＳ１３は、ステップＳ１１で警報を行い、ステップＳ１２で衝突が予知された後に第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるステップであるが、同様のステップである前記ステップＳ５と異なり、作動制御部８６はウエビング２ａに前記第１張力よりも小さな所定の第２張力を付与するように第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。さらに、作動制御部８６は、ブレーキ装置３を作動させて前記第１減速度よりも小さな所定の第２減速度を発生させて車両Ｖを減速させる。こうして、車両Ｖを減速させて障害物との衝突を回避させると共に、ウエビング２ａに張力を付与することで乗員を事前に拘束して、衝突したときの衝撃力を低減することができる点についてはステップＳ５と同じである。ただし、ウエビング２ａに付与する張力とブレーキ装置３に発生させる減速度がステップＳ５よりも小さく設定されている。こうすることによって、推定領域Ｂ、Ｂ内の障害物に対して第１プリテンショナ機構２ｃやブレーキ装置３を作動させるときの乗員への違和感を低減させている。

一方、ステップＳ１０で検知された障害物とは衝突する可能性がない及び／若しくは衝突までの時間が第１時間Ｔ１より長い（ＮＯ）と判定されて、又はステップＳ１２で衝突までの時間が第２時間Ｔ２よりも長い（ＮＯ）と判定されて進んだ先のステップＳ１６では、前記衝突回避検知部８７が、車両Ｖが推定領域Ｂ内で推定されていた障害物との衝突を回避して通過したか否かを判定する。詳しくは、前記ステップＳ１０又はＳ１２で算出された、衝突するまでの時間が経過しても衝突検知センサ８８からの衝突検知信号の入力がないときことをもって車両Ｖが障害物との衝突を回避して通過したと判定する。そして、衝突が回避されたと判定されたとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１へ戻って前記のフローを繰り返す。一方、衝突が回避されたと判定されていないとき（ＮＯ）にはステップＳ１０へ戻って衝突の可能性を再度確認する。

こうして、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１がオンされている間は、障害物と衝突しない限り前記フローに従ってＰＣＳ制御を繰り返す。そして、ＰＣＳオン／オフスイッチがオフ８１されると、ＰＣＳ制御を停止する。

尚、車両Ｖが障害物と衝突したときには、第２プリテンショナ機構２ｄが作動させられると共に、ブレーキ装置３が前記第１減速度よりも大きな第３減速度を発生するように作動させられる。こうすることで、衝突時の乗員への衝撃力を可及的に低減することができる。

したがって、前記の実施形態によれば、検知領域Ａ内に障害物が検知され且つ該障害物との衝突が予知されたときには、ウエビング２ａに第１張力を付与するように第１プリテンショナ機構２ｃを作動させることによって、障害物との衝突に備えて、乗員を事前に拘束することができると共に、体感警報を行うことができる。

また、検知領域Ａの外側であっても推定領域Ｂ内で障害物が推定され、その推定された障害物との衝突が予知されたときには、ウエビング２ａに第２張力を付与するように第１プリテンショナ機構２ｃを作動させることによって、該障害物と衝突する可能性は低いけれども万が一の衝突に備えて、乗員を事前に拘束することができると共に、体感警報を行うことができる。

さらに、推定領域Ｂ内の障害物に対してプリテンショナ機構２ｃを作動させるときには、検知領域Ａ内の障害物に対してプリテンショナ機構２ｃを作動させるときの第１張力よりも小さな第２張力をウエビング２ａに付与することによって、検知領域Ａ内の障害物よりも衝突する可能性が低い推定領域Ｂ内の障害物に対してプリテンショナ機構２ｃを作動させるときには、乗員に与える違和感を低減することができる。

また、図２に示すように、検知領域Ａを障害物検知センサ４からの放射状に拡がる領域に設定すると共に、推定領域Ｂ、Ｂを該検知領域Ａの放射形状部分の車幅方向両外側に隣接し且つ車両Ｖの車幅よりも内側の領域に設定することによって、これら推定領域Ｂ、Ｂは、車両Ｖのすぐ前方の領域ではあるが車幅方向の端寄りの領域に設定されることになる。よって、該検知領域Ａ内から該推定領域Ｂ内へ移動する障害物は運転者の操縦により衝突が回避されようとしている障害物である可能性が高くなり、このような障害物は衝突する可能性は低いがその可能性は零ではない障害物である。したがって、前記の如く設定された推定領域Ｂ内へ検知領域Ａ内から移動してくる障害物に対して、衝突を予知し且つ第１プリテンショナ機構２ｃを作動させることによって、検知領域Ａ外の障害物であっても万が一の衝突に備えることができる。ただし、衝突が回避される可能性も高いので、前述の如く、推定領域Ｂ内の障害物に対して第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるときには、ウエビング２ａ付与する張力を第１張力よりも小さな第２張力に設定することによって、乗員に与える違和感を低減することができる。

以上説明したように、本発明は、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト装置に有用であり、特に、検知領域外の障害物に対しても衝突を予知してプリテンショナ機構を作動させるシートベルト装置に有用である。

本発明の実施形態に係るシートベルト装置を搭載した車両を示す概略側面図である。 障害物検知センサの検知領域及び推定領域を示すイメージ図である。 シートベルト装置の制御系を示すブロック図である。 シートベルト装置の作動制御のフローチャートである。

Ａ 検知領域
Ｂ 推定領域
Ｖ 車両（自車両）
２ シートベルト装置
２ａ ウエビング
２ｃ 第１プリテンショナ機構（プリテンショナ機構）
４ 障害物検知センサ（障害物検知手段）
８ ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ（衝突予知手段）
８３ 障害物検知部（障害物検知手段）
８４ 障害物推定部（障害物推定手段）
８７ 衝突回避検知部（衝突回避検知手段）

Claims (5)

1. 自車両前方の所定の検知領域内に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、シートに着座した乗員を拘束するウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構と、前記障害物検知手段によって検知された障害物と自車両との衝突を予知したときに前記プリテンショナ機構を作動させてウエビングに所定の第１張力を付与する衝突予知手段とを備えたシートベルト制御装置であって、
   自車両に対して相対的に移動することで、前記検知領域から該検知領域の外側に隣接して設けられた推定領域内へ入ってきた障害物を、前記障害物検知手段で検知するのではなく、該検知領域内で検知されていたときの情報に基づいて推定する障害物推定手段をさらに備え、
   前記衝突予知手段は、前記障害物推定手段によって推定された障害物と自車両との衝突を前記検知領域内で検知されていたときの情報に基づいて予知すると共に、衝突を予知したときに前記プリテンショナ機構を作動させて、前記ウエビングに前記第１張力よりも小さな第２張力を付与することを特徴とするシートベルト制御装置。
2. 請求項１に記載のシートベルト制御装置において、
   前記障害物検知手段は、ミリ波レーダであることを特徴とするシートベルト制御装置。
3. 請求項２に記載のシートベルト制御装置において、
   前記ミリ波レーダは、自車両の前端部に配設され、自車両前方に向かってミリ波を放射状に照射するように構成され、
   前記検知領域は、少なくともミリ波の照射方向手前側の部分が、放射状に照射される前記ミリ波に対応した放射形状をしており、
   前記推定領域は、前記検知領域のミリ波の照射方向手前側の部分の車幅方向外側に隣接して設けられていることを特徴とするシートベルト制御装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載のシートベルト制御装置において、
   前記推定領域は、車幅方向外側の端部が自車両の車幅で規定されていて、自車両の車幅よりも内側の領域であることを特徴とするシートベルト制御装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載のシートベルト制御装置において、
   前記障害物検知手段で検知された障害物又は前記障害物推定手段で推定された障害物と自車両との衝突が回避されたことを検知する衝突回避検知手段をさらに備え、
   前記衝突予知手段は、前記プリテンショナ機構を作動させた後に、前記衝突回避検知手段によって衝突の回避が検知されたときには、前記プリテンショナ機構の作動を解除することを特徴とするシートベルト制御装置。

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