JPH07195988A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

車両用乗員保護装置

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JPH07195988A
JPH07195988A JP5354026A JP35402693A JPH07195988A JP H07195988 A JPH07195988 A JP H07195988A JP 5354026 A JP5354026 A JP 5354026A JP 35402693 A JP35402693 A JP 35402693A JP H07195988 A JPH07195988 A JP H07195988A
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Toshiya Kimura
敏也 木村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の走行中に接触してもほとんど影響を受
けない場合には、乗員を保護する安全装置の動作が回避
され、乗員を保護する必要があるときのみその安全装置
が動作されるようにした車両用乗員保護装置の提供。 【構成】 距離センサ1で検出した相対距離と相対速度
算出手段5で算出した相対速度とに基づいて判断手段6
により自車両が進行方向前方の物体に衝突する可能性有
りと判断した場合、衝突時間算出手段7が衝突するまで
の所要時間を算出し、この所要時間を基準として感圧セ
ンサ2からの衝突信号を検知可能とする所定の時間領域
を設定し、この所定の時間領域内に感圧センサ2の衝突
信号が出ると安全制御手段9が安全装置3を動作させる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自車両の進行方向前方
の先行車両等の物体に対して自車両が異常接近したこと
に起因する衝突事故に対処し、乗員の受ける衝撃を緩和
させる車両用乗員保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の車両用乗員保護装置とし
て、例えば実開昭55−135653号公報に開示され
たものがある。これは、障害物検出レーダを用いて、自
車両の進行方向前方の物体と自車両との相対速度と相対
距離とを検出し、この検出した相対速度と相対距離との
関係から上記物体に自車両が衝突すると判定したとき、
ブレーキ作動を行うと同時にシートベルトをロックする
ものである。
【0003】また、特開平2−246838号公報に開
示されているように、先行状況監視部を用いて、自車両
の進行方向前方の物体と自車両との相対速度と相対距離
とを検出し、この検出した相対速度と相対距離との関係
から、自車両の進行方向前方の物体と自車両との異常接
近の度合いを判断し、異常接近の度合いに応じて、まず
スロットル制御し、次に警告を出すと同時にブレーキ制
御し、次にシートベルトの張力制御する如く多段階に乗
員保護のための制御を行うものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のこの種の車両用乗員保護装置の場合にお
いては、自車両の進行方向前方の物体と自車両との相対
速度及び相対距離の検出値に基づいて乗員を保護する機
構を動作させているので、あくまで予測した時点にその
乗員を保護する機構を動作させることになる。こうした
理由により、例えばダンボール箱のような物体が自車両
の進行方向前方の物体であり、車両の走行中に接触して
もほとんど影響を受けない場合でも、その物体が自車両
に衝突すると判断したときに、シートベルトをロックす
る等の動作がなされてしまうという問題点があった。
【0005】本発明は、上記した事情に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、車両の走行中
に接触してもほとんど影響を受けない場合には、乗員を
保護する安全装置の動作が回避され、乗員を保護する必
要があるときのみその安全装置が動作されるようにした
車両用乗員保護装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、図1に示すように、自車両から該自車両
前方の物体までの距離を検出する車間距離センサ1と、
車両の先端に設けかつ前記物体に接触したとき接触信号
を出す感圧センサ2と、車両内の乗員を保護する安全装
置3と、前記センサ1及び前記感圧センサ2からの各信
号に基づいて前記安全装置3を制御動作させる制御部4
とを備え、前記制御部4には、前記車間距離センサが検
出した前記相対距離の単位時間当りの変化量から自車両
と前記物体との相対速度を算出する相対速度算出手段5
と、前記相対距離と前記相対速度とに基づいて自車両が
前記物体に衝突するおそれがあるか否かを判断する判断
手段6と、該判断手段6により衝突するおそれがあると
判断した場合、前記相対距離に基づいて衝突するまでの
所要時間を算出する衝突時間算出手段7と、前記所要時
間を基準として前記感圧センサからの衝突信号を検知可
能とする所定の時間領域を設定する設定手段8と、前記
所定の時間領域内に前記感圧センサ2からの衝突信号を
受けた場合、前記安全装置を駆動する安全制御手段9と
を有することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明による車両用乗員保護装置であれば、距
離センサ1で検出した距離と相対速度算出手段5で算出
した相対速度とに基づいて判断手段6により自車両が自
車両の進行方向前方の物体に接触するおそれがあると判
断した場合、衝突時間算出手段7により上記相対距離に
基づいて接触するまでの所要時間を算出する。そして、
この所要時間を基準として設定手段8により感圧センサ
2からの衝突信号を検知可能とする所定の時間領域を設
定し、この所定の時間領域内に感圧センサ2からの衝突
信号を安全制御手段9が受けると、安全制御手段9によ
り安全装置3を駆動することになる。
【0008】
【実施例】図2は、本発明の車両用乗員保護装置が適用
された一実施例のシートベルトプリテンショナ装置のシ
ステム構成を示すブロック図である。
【0009】この一実施例のシートベルトプリテンショ
ナ装置は、距離センサ1と、感圧センサ2と、車両内乗
員の衝撃力を緩和するためシートベルトに装着されたシ
ートベルトプリテンショナ本体部3Aと、図1の制御部
4に相当するCPU4とを基本的に備える。
【0010】そして、距離センサ1は、本実施例では超
音波発振方式の距離センサを適用したが、レーザパルス
発信方式の距離センサも適用することができる。また、
これらに限定されるものではなく、自車両の進行方向前
方の車両(以下「先行車両」と略称する)等の物体と自
車両との間の相対距離を検出することができるのであれ
ば、パッシブ三角測量式距離センサ等でも構わない。
【0011】感圧センサ2は、本実施例では車両バンパ
ー内側(車体前側面部)に沿って線状に貼り付けた図3
に示すような感圧ゴムスイッチ2Aを適用した。この感
圧ゴムスイッチ2Aは、平編した導線2B,2C間に加
圧導電ゴム2Dを介在させた積層構造物をシリコンゴム
2Eで被覆してなる。そして、加圧導電ゴム2Dの内部
では、図4の動作原理図に示すように、加圧力:Fが0
のとき非導通状態であり、そのFが所定の大きさ以上に
なると導通状態となるものである。この導通状態が感圧
センサ2の少なくとも一部において生じると、感圧セン
サ2から衝突信号を出すことになる。但し、路上のダン
ボール等の軽障害物がバンパーに衝突した際には、衝突
信号を出すのを回避することができるようにしなければ
ならない。バンパー自体、ある程度の衝撃を吸収するこ
とが可能なため、低速度衝突では、スイッチは導通状態
とはならないが、高速度衝突では導通してしまう可能性
がある。このため、こうした衝突時の誤動作を防止する
ため、被覆用シリコンゴムの硬さ、厚み等を調節するこ
とにより、単位長さの動作圧を調節する。例えば、内容
物が入った重量5Kgのダンボールが30cmに亘って
バンパーに衝突してもスイッチが導通状態にならないた
めには、スイッチの最小動作圧を約30Kgf/cmと
なるようにすればよい。ここで動作圧については、車両
衝突時の車速を60Km/h、衝突時間を10msec
として試算した。また、この感圧センサ2は上記した構
成に限定されるものではなく、車両の先端に設けかつ物
体に衝突したとき、上記した条件下で衝突信号を出すこ
とができるものであれば、どのような構造のものでも適
用できる。
【0012】シートベルトプリテンショナ本体部3A
は、本実施例では3点シートベルトに付設されたもの
で、図5に示す如くのウェピング11が常時は弛んだ状
態にあり、この弛みを非常時に巻き取るように作動する
ものである。勿論これは4点等のシートベルトにも適用
できる。
【0013】CPU4は、図1に従って説明した相対速
度算出手段5、判断手段6、衝突時間算出手段7、設定
手段8、安全制御手段9としての各々の処理動作を図6
のフローチャートに従って以下説明するように行う。
【0014】本実施例では、超音波パルス発信方式の車
間距離センサ1を用いるが、この場合、発信器からは、
ある所定の時間間隔で所定パルス幅の超音波が送出され
る。車両進行前方に車両等の物体が存在する場合にはそ
の超音波パルスは反射され、反射波は受信器により受信
される。
【0015】そして、まず、距離センサによる検出処理
として、超音波を送出してから反射波を受信するまでの
遅延時間を測り、その時間に音速度を乗じ、さらに2で
除することにより、物体までの距離を得る(ステップF
1)。この距離データを得ることをサイクリックに行う
ことにより、今回計測した距離データ(D(t+ δt)) と前
回値データ(D(t))およびパルス発信間隔値(δt)とか
ら、物体の相対速度差Vr((D(t+δt)-D(t))/δt)を演
算する相対速度算出手段としての処理を実行する(ステ
ップF2)。
【0016】次に判断手段としての処理に進み、相対速
度差Vrが正(離脱状態)ならば、自車両と物体の車間
距離が0にはならないため、次ステップへは進まない
(ステップF3)。この値が負の場合には、ステップF
4へ進み、制動距離推定値Ds(−Vr2 /(2G
m))を演算する衝突時間算出手段としての処理を実行
する。このDsは、予め想定しておいた減速度(Gm)
の下で、相対速度差が零になるまでの間に変化する車間
距離値である。通常減速度は、路面あるいはドライバの
操作により、変わりえるものであるが、例えば代表値と
して−0.5G(1G=9.8m/s/s)と設定して
おく。
【0017】次に、ステップF5では、前記Dsと現車
間距離値D(t)と比較する。この時、DsがD(t)
よりも短いDs<Ds(t)ならば、自車両が物体に衝
突する可能性が低いと判断し、次ステップへは進まな
い。一方、DsがD(t)よりも短いならば、自車両が
物体に対して接近して衝突する可能性があり、引き続
き、図7のように自車両と物体との車間距離が0となる
までの余裕時間t(推定値:T=-D(t)/Vr) を演算する
(ステップF6)。そして、本実施例においては例え
ば、この余裕時間Tが0.2 秒以下で(ステップF7)、
かつ相対速度差(衝突速度)の絶対値が10Km/h以上であ
る時に(ステップF8)、プリテンショナ作動が必要で
あると推定される自車両が物体に衝突すると予測する
(ステップF9)。次に、自車両が物体に衝突する事態
を予測してからバンパー内側等に設置した感圧センサ2
が、実際に衝撃を受けてオンするまでの時間T'を計測す
る設定手段としての処理を実行し(ステップF10)、
この時間T'が所定の時間領域T±0.05秒の範囲であった
時に(ステップF11)、ステップF9における接近予
測が正当であったものと判断し、直ちにプリテンショナ
を作動させる制御を行う安全制御手段としての処理実行
する。(ステップF12) このように、本実施例では、自車両が物体に衝突する可
能性が高いと判断したときに、自車両が物体に衝突する
までの所要時間を算出し、この所要時間を基準として感
圧センサからの衝突信号を検知可能とする所定の時間領
域を設定し、この所定の時間領域内に感圧センサに衝突
信号が生じたとき、プリテンショナの作動を行わせるの
で、車両の走行中に接触してもほとんど影響を受けない
場合には、感圧センサに衝突信号が生じないようにして
おくことにより、プリテンショナの作動がある場合は、
衝突事故が発生した場合に限られる。
【0018】しかも、感圧センサ2は、非接触状態相当
出力から接触状態相当出力への遷移時間が短いだけでな
く、車両先端のバンパー内等に設置してあるため、自車
両の衝突事故発生と同時にいち早く反応し始めるととも
に、図5に示すように接近予測後T±0.05秒間の時間領
域における感圧センサ2の出力を観測するため、衝突検
知の精度が高い。
【0019】また、前述した本発明の一実施例ではシー
トベルト用のプリテンショナを例に挙げたが、座席で膨
脹動作されるエアバックにも前述したシステム構成を適
用することができるのは勿論のことである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
車両が自車両の進行方向前方の物体に衝突する可能性が
高いときに算出される所要時間を基準として感圧センサ
からの衝突信号を検知可能とする所定の時間領域を設定
し、この所定の時間領域内に感圧センサに衝突信号が生
じたときに、安全装置を作動させるので、衝突事故には
至らない軽度の接触では安全装置の作動が回避され、真
に必要な場合に安全装置が作動することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクレーム対応図である。
【図2】本発明の車両用乗員保護装置が適用された一実
施例のシートベルトプリテンショナ装置のシステム構成
を示すブロック図である。
【図3】感圧センサの構成を示す図である。
【図4】感圧センサの要部をなす加圧導電ゴムの動作原
理を示す図である。
【図5】シートベルトプリテンショナ本体の構成を示す
図である。
【図6】本発明の一実施例のシートベルトプリテンショ
ナ装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図7】異常接近予測後の所定の時間領域と感圧センサ
出力との関係を示すタイミングチャートである。
【図8】感圧センサ出力としきい値レベルとの関係を示
すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 距離センサ 2 感圧センサ 3,3A 安全装置 4 制御部(CPU) 5 相対速度算出手段 6 判断手段 7 衝突時間算出手段 8 設定手段 9 安全制御手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 13/93

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車両から該自車両前方の物体までの距
    離を検出する距離センサと、 車両の先端に設けられかつ物体に接触したとき接触信号
    を出す感圧センサと、 車両内の乗員を保護する安全装置と、 前記距離センサ及び前記感圧センサからの各信号に基づ
    いて前記安全装置を制御動作させる制御部とを備え、 前記制御部には、前記距離センサが検出した前記相対距
    離の単位時間当りの変化量から自車両と前記物体との相
    対速度を算出する相対速度算出手段と、 前記距離と前記相対速度とに基づいて自車両が前記物体
    に衝突するおそれがあるか否かを判断する判断手段と、 該判断手段により衝突するおそれがあると判断した場
    合、前記相対距離に基づいて衝突するまでの所要時間を
    算出する衝突時間算出手段と、 前記所要時間を基準として前記感圧センサからの衝突信
    号を検知可能とする所定の時間領域を設定する設定手段
    と、 前記所定の時間領域内に前記感圧センサからの衝突信号
    を受けた場合、前記安全装置を駆動する安全制御手段と
    を有することを特徴とする車両用乗員保護装置。
  2. 【請求項2】 前記感圧センサは、車両バンパー内側に
    沿って線状に貼り付けた感圧ゴムスイッチであることを
    特徴とする請求項1記載の車両用乗員保護装置。
  3. 【請求項3】 前記安全装置は、前記制御部により巻き
    取り動作されるシートベルト用のプリテンショナである
    ことを特徴とする請求項1記載の車両用乗員保護装置。
  4. 【請求項4】 前記安全装置は、座席で膨脹動作される
    エアバックであることを特徴とする請求項1記載の車両
    用乗員保護装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6980097B2 (en) 2000-10-10 2005-12-27 Daimlerchrysler Ag Method and device for activating passenger protection device
JP2012035831A (ja) * 2003-03-26 2012-02-23 Continental Teves Ag & Co Ohg 車両用の電子制御システム及び車両システムで運転者に依存しない少なくとも1つの介入を算出する方法
KR101382453B1 (ko) * 2007-09-17 2014-04-08 현대모비스 주식회사 시트벨트용 버클 프리텐셔너와 그의 제어방법
JP2017105248A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 株式会社デンソー 乗員保護装置

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JP2012035831A (ja) * 2003-03-26 2012-02-23 Continental Teves Ag & Co Ohg 車両用の電子制御システム及び車両システムで運転者に依存しない少なくとも1つの介入を算出する方法
KR101382453B1 (ko) * 2007-09-17 2014-04-08 현대모비스 주식회사 시트벨트용 버클 프리텐셔너와 그의 제어방법
JP2017105248A (ja) * 2015-12-07 2017-06-15 株式会社デンソー 乗員保護装置

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