乗員保護装置、作動条件変更方法
【課題】交差点に進入する他車両との関係に配慮してジレンマゾーンの車両が交差点に進入又は停止できる乗員保護装置及び作動条件変更方法を提供すること。
【解決手段】検出された障害物１０１〜１０４との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置１００において、ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するジレンマゾーン進入判定手段３１、３２、３３、４１と、ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定する判定手段４２と、減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段２３の作動判定基準を緩和する第１の判定基準変更手段４４と、減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準３０を緩和する第２の判定基準変更手段４６と、を有すること。
【解決手段】検出された障害物１０１〜１０４との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置１００において、ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するジレンマゾーン進入判定手段３１、３２、３３、４１と、ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定する判定手段４２と、減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段２３の作動判定基準を緩和する第１の判定基準変更手段４４と、減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準３０を緩和する第２の判定基準変更手段４６と、を有すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物と異常接近した際の衝撃から乗員を保護する乗員保護装置に関し、特に、乗員保護装置の作動条件を変更できる乗員保護装置及び作動条件変更法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に衝撃が加わった際に、エアバッグなどを展開して車両内の乗員を保護する乗員保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。乗員保護装置では、前方、後方又は側方のそれぞれの障害物に対応した乗員保護を提供することができる。
【０００３】
ところで、信号のある交差点に車両が進入する際、信号が黄表示のうちに交差点に進入することも困難で、停止線の手前で停止することも困難な走行状態となる場合がある。このような走行状態は、車速、停止線までの距離及び黄表示の残り時間により決定されるジレンマゾーンとして知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
特許文献２には、車両がジレンマゾーンに進入した場合、運転者に停止線の手前で停止できる限界走行速度Ｖ１と、車両が黄信号の終了までに交差点に進入できる限界走行速度Ｖ２を提供することで通過支援を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、限界走行速度Ｖ１、Ｖ２に基づいて特定された危険ゾーンに車両が突入すると判定された場合、車両を自動的に制動する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３４５２０１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載されているようにジレンマゾーンを回避して走行するための限界走行速度Ｖ１、Ｖ２を運転者に提供するだけでは、安全に対する配慮が不十分になるおそれがあるという問題がある。すなわち、運転者が限界走行速度Ｖ１以下に減速すれば、停止線の手前で停止することができるが、この場合、後続車両と異常接近するおそれがある。また、運転者が限界走行速度Ｖ２以上に加速すれば、黄信号が終了するまでに交差点に到達できるが、この場合、先行車両との異常接近、及び、交差する車線の他車両や対向車線から右折する他車両と異常接近するおそれがある。
【０００６】
また、引用文献１には、ジレンマゾーンの車両を検出すると現表示を制御する（インフラ協調）ことで異常接近を回避することができる旨の示唆があるが、かかる制御は現表示の周期を変更するものであるため好ましくなく、交差する車線の他車両の進入を禁止できても、後続車両や先行車両との異常接近を防止することはできない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、交差点に進入する他車両との関係に配慮してジレンマゾーンの車両が交差点に進入又は停止できる乗員保護装置及び作動条件変更方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明は、検出された障害物との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置において、ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するジレンマゾーン進入判定手段と、ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定する判定手段と、減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第１の判定基準変更手段と、減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第２の判定基準変更手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
交差点に進入する他車両との関係に配慮してジレンマゾーンの車両が交差点に進入又は停止できる乗員保護装置及び作動条件変更方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、ジレンマゾーンにおける乗員保護を模式的に示す図の一例である。ジレンマゾーンを走行する車両１１の運転者は、減速するか加速する（定速を含む）と考えられる。減速した場合、車両１１の後続車両１０１と異常接近（以下、衝突という）する可能性が高まり、加速した場合は先行車両１０３と衝突、右側から交差点に進入する進入車両１０４及び左側から交差点に進入する進入車両１０２と衝突する可能性がある（以下、後続車両１０１等を単に障害物という場合がある。）。
【００１１】
そこで、本実施形態の乗員保護装置１００は、図１（ａ）に示すように減速する場合、後続車両１０１との後突に備え、ヘッドレストの繰り出し条件を緩和する（後述する判定閾値Ｂを大きくする）。これにより、減速により仮に後続車両１０１が車両１１に後突しても、後突時には乗員を保護した状態とすることができる。
【００１２】
また、図１（ｂ）に示すように加速する場合、先行車両１０３との前突に備え、前方ＰＣＳ（Pre-Clash-Safety System）の判定条件を緩和する（後述する判定閾値Ａを大きくする）。これにより、加速により先行車両１０３に車両１１が接近しても、自動的に減速したり前突しても運転席エアバッグの展開を遅れを回避して乗員を保護することができる。
【００１３】
また、車両１１が交差点に進入する直前には、進入車両１０４や右折する対向車との側突に備え、側方ＰＣＳの右側の判定条件を左側の判定条件よりも緩和する（後述する判定閾値Ｃを大きくする）。これにより、交差点において右からの進入車両１０４が走行する領域（以下、交差点前半部という）に車両１１が進入した際、仮に進入車両１０４が車両１１に側突しても、サイドエアバッグ（以下、ＳＡＢという）又はカーテンシールドエアバッグ（以下、ＣＳＡという）の展開遅れを回避して乗員を保護することができる。
【００１４】
また、車両１１が交差点に進入した後、交差点において左からの進入車両１０２が走行する領域（以下、交差点後半部という）まで到達すると、進入車両１０２との側突に備え、側方ＰＣＳの左側の判定条件を右側の判定条件よりも緩和する（後述する判定閾値Ｃを大きくする）。これにより、車両１１が交差点後半部に進入した際、仮に進入車両１０２が車両１１に側突しても、ＳＡＢ又はＣＳＡの展開遅れを回避して乗員を保護することができる。
【００１５】
なお、図１の（ｂ）は車両１１が左側通行に従う場合であるので、車両１１が右側通行する場合は交差点前半部と交差点後半部で制御が逆になる。また、前方ＰＣＳ、後方ＰＣＳ、側方ＰＣＳとは、車両１１の前方、後方、側方のそれぞれ障害物との衝突を回避し又は衝突した際には乗員を衝撃から保護する一連の乗員保護システムをいう。
【００１６】
〔ジレンマゾーンについて〕
まず、ジレンマゾーンについて説明する。図２は、ジレンマゾーンを説明するための図である。ジレンマゾーンについては特開２００６−１３９７０７号公報に詳しい。
【００１７】
縦軸は車速を、横軸は車両１１の位置から交差点の停止線までの距離を示す。曲線Ｌ１は車両１１が減速したならば停止線で停止することのできる車速と距離の関係（停止条件）を表し、直線Ｌ２は車両１１が走行中に黄信号になった場合に赤信号になる前に、車両１１が交差点の停止線まで到達することのできる車速と距離の関係（進入条件）を表す。
【００１８】
Ｌ１又はＬ２の左側の領域Ｉの条件で走行する車両１１は、その車速と距離では停止線の手前で停止することはできないが、黄信号時間内に停止線まで到達することはできることになる。このため、走行中に黄信号になった領域Ｉの車両１１は、交差点をわたってしまおうと加速することが多い。
【００１９】
Ｌ１又はＬ２の右側にある領域IIの条件で走行する車両１１は、その車速と距離では停止線の手前で停止することはできるが、停止線まで到達した時点ではすでに現表示が赤信号になっていることになる。このため、走行中に黄信号になった領域IIの車両１１は、交差点の停止線で停止しようと減速することが多い。
【００２０】
そして、直線Ｌ２と曲線Ｌ２の間にある領域IIIがジレンマゾーンであり、停止線で急減速を避けて（スムーズに）停止することもできず、かつ、赤信号になるまでに交差点に進入することもできない領域である。
【００２１】
なお、直線Ｌ２と曲線Ｌ２の間にある領域IVはオプションゾーンといい、停止線で急減速なく停止することもでき、赤信号になるまでに交差点に進入することもできる領域である。しかしながら、領域IVでは停止又は通過に対する判断の異なる車両が入り混じることにもなるため、個性の異なる運転者が続いていると、前方車が停止した場合に後続車に追突されるおそれがある。
【００２２】
本実施形態の乗員保護装置１００は、車両１１がジレンマゾーンを走行する際、上述した交差点通過支援を提供する。なお、図２の計算上のジレンマゾーンは、車両１１の走行時には若干の幅を持たせて判定されるものである。また、オプションゾーンにおいても、運転者による停止又は通過の判断が不定となりやすいので、オプションゾーンにおいても同様の交差点通過支援を提供することが好適となる。
【００２３】
〔乗員保護装置１００の概略構成図〕
図３は、乗員保護装置１００が作動させる保護機器とセンサ類の概略配置図の一例を示す。これら保護機器が特許請求の範囲の乗員保護手段に相当する。乗員保護装置１００は、ステアリングホイールの内部から展開する運転席エアバッグ（以下、Ａ／Ｂ）１４、助手席前方のダッシュボード内部から展開する助手席Ａ／Ｂ１３、運転席にて展開するＳＡＢ１６Ｒ、助手席にて展開するＳＡＢ１６Ｌ、前席から後席にかけて展開するＣＳＡ１８Ｒ、１８Ｌを有する。また、運転席のヘッドレスト２３Ｒ及び助手席のヘッドレスト２３Ｌ（区別しない場合、単にヘッドレスト２３という）は可動部が前方に繰り出すアクティブヘッドレストである。
【００２４】
乗員保護装置１００は先行車両１０３を検出する前方ＰＣＳレーダ２２と後続車両１０１を検出する後方ＰＣＳレーダ２４とを有する。前方ＰＣＳレーダ２２は、車両１１の例えばフロントグリル内に設置され、後方ＰＣＳレーダ２４は例えばリアバンパに配置されている。
【００２５】
前方ＰＣＳレーダ２２及び後方ＰＣＳレーダ２４は、例えばミリ波レーダを照射して障害物から反射される反射波から障害物との相対距離及び相対速度を検出する。先行車両１０３との接触が不可避であると判定されると、例えば運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開し、後続車両１０１との接触が不可避であると判定されると、ヘッドレスト２３が前方に繰り出される。
【００２６】
また、車両１１には、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌとが配置されており、車両１１に右方向や左方向から接近する障害物の相対距離及び相対速度を検出する。右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌは、例えば、リアバンパの左右端部、サイドバンパ内、エンジンルームの左右端部、前照等カバー内又はテールランプ内等に配置される。
【００２７】
進入車両１０４との衝突が不可避であると判定されると、ＳＡＢ１６Ｒ、ＣＳＡ１８Ｒが展開され、進入車両１０２との衝突が不可避であると判定されると、ＳＡＢ１６Ｌ、ＣＳＡ１８Ｌが展開される。なお、前方ＰＣＳレーダ２２、後方ＰＣＳレーダ２４、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒ、及び、左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの一部又は全てをカメラセンサにより構成してもよい。
【００２８】
運転席Ａ／Ｂ１４はステアリングホイールの内部に折り畳まれた状態で収納され、作動時にはステアリングホイールの薄肉部を切断し蓋体を開放して運転者とステアリングホイールの間で展開する。助手席Ａ／Ｂ１３は、ダッシュボードの内部に折り畳まれた状態で収納され、作動時にはダッシュボードの薄肉部を切断し蓋体を開放して助手席乗員とダッシュボードの間で展開する。ＳＡＢ１６Ｒは、運転席の背もたれ部分に折り畳まれた状態で収納され、作動時には運転席から前方に向けて運転者と車両ドアとの間に展開し、ＳＡＢ１６Ｌは、助手席の背もたれ部分に折り畳まれた状態で収納され、作動時には助手席から前方に向けて助手席乗員と車両ドアとの間に展開する。ＣＳＡ１８Ｒ，１８Ｌは、ルーフサイドに沿うようにフロントピラーからリアピラーに亘って折り畳まれた状態で収納され、作動時にはルーフピラーから下方に向けて、前後席の乗員の頭部近傍と車両ドア及びルーフサイドとの間に展開する。この他、運転者及び助手席乗員の膝を保護するニーエアバッグを備えていてもよいし、後席にサイドエアバッグを備えていてもよい。
【００２９】
乗員保護装置１００は、フロントフロアセンタートンネルの内部に収容されたエアバッグ制御部１５により展開制御される。エアバッグ制御部１５には、前突に伴う加速度を検出するサテライトセンサ１０Ｒ、１０Ｌ、側突に伴う加速度を検出するフロントＧセンサ１７Ｒ、１７Ｌ及びリヤＧセンサ１９Ｒ、１９Ｌが接続されている。サテライトセンサ１０Ｒ、１０Ｌは、例えば車両前方のバンパの内部に左右対称に設けられており、フロントＧセンサ１７Ｒ、１７Ｌは、例えばセンタピラーに設けられており、リヤＧセンサ１９Ｒ、１９Ｌは、例えばリアピラーに設けられている。また、エアバッグ制御部１５はフロアセンサ１２を備えている。フロアセンサ１２は、車両１１の前後方向、及び、車幅方向の加速度をそれぞれ検出する。
【００３０】
〔ハードウェアブロック図〕
図４は、乗員保護装置１００のハードウェアブロック図の一例を示す。なお、図３において図４と同一構成部には同一の符号を付しその説明は省略する。エアバッグ制御部１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ＬＡＮを介して、ＰＣＳ_ＥＣＵ３４と接続され、また、エアバッグ制御部１５には車速センサ３１、路車間通信装置３２及びナビゲーションシステム３３が接続されている。
【００３１】
エアバッグ制御部１５及びＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、メモリ等を備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行するか又はＡＳＩＣにより、判定閾値の変更など後述する各機能を実現している。
【００３２】
車速センサ３１は、各輪に備えられたロータの円周上に定間隔で設置された凸部が通過する際の磁束の変化をパルスとして計測するＭＲセンサであり、単位時間あたりのパルス数に基づき各輪毎に車輪速を計測する。
【００３３】
路車間通信装置３２は、路側に配置された路側装置と通信する通信装置である。本実施形態では、信号機が提供する信号情報を受信する。路側の信号機は、いわゆる狭域通信の態様で信号機の前後の所定範囲のみに、信号情報を符号化して所定の変調を施して（例えば、ＡＳＫ変調、ＱＰＳＫ変調）、搬送波（例えば５．８ＧＨｚ）に乗せて送信している。ＶＩＣＳのメディアとして電波ビーコンが知られているので、電波ビーコンで信号情報が送信される場合、路車間通信装置３２はＶＩＣＳ受信装置と兼用してもよい。路車間通信装置３２は、信号機２１から送信された搬送波に、帯域フィルタ、中間波の生成、増幅、復調等を施して、信号情報を受信し、エアバッグ制御部１５に送出する。信号情報は、少なくとも現表示及び次の信号に切り替わるまでの残表示時間、より好ましくは赤、黄、青の表示が継続する各継続時間を含む。車車間通信や携帯電話網から信号情報を取得してもよい。
【００３４】
ナビゲーションシステム３３は、車両１１の位置情報を検出して、予め記憶しているか又はサーバからダウンロードした道路地図情報を参照して、進行方向の前方に信号機がある場合には、信号機（停止線）までの距離をエアバッグ制御部１５に出力する。信号機のある場所は、４分岐の交差点、Ｔ字路、直進道路等がある。このうち、Ｔ字路で先行車両１０３との前突を検出する必要性は低く、また、直進道路で左右の側突を検出する必要性は低い。このため、ナビゲーションシステム３３は、信号機と共に交差点の態様を検出し、エアバッグ制御部１５に出力することが好ましい。
【００３５】
なお、エアバッグ制御部１５は、運転席Ａ／Ｂ１４、助手席Ａ／Ｂ１３、ＳＡＢ１６Ｒ、１６Ｌ、ＣＳＡ１８Ｒ、ＣＳＡ１８Ｌ（以下、区別しない場合エアバッグ３０という）それぞれの点火回路と接続されている。この点火回路のスイッチをオンにすると直列に接続されたスクイブが発熱し点火剤が着火する。これにより、インフレータが膨張して各エアバッグが展開する。
【００３６】
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、前方ＰＣＳレーダ２２が検出する先行車両１０３、後方ＰＣＳレーダ２４が検出する後続車両１０１，右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒが検出する進入車両１０４、及び、左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌが検出する進入車両１０２、のそれぞれについて衝突の可能性を判定し、衝突が不可避であれば衝突不可避信号（後述するオン判定と同等）をエアバッグ制御部１５に出力する。
【００３７】
各レーダは検知角度や検知距離が異なるが、いずれもミリ波又はレーザレーダを送信すると共に先行車両等の障害物に反射した反射波を受信し、送信波を送信してから受信波が受信されるまでの時間により障害物との相対距離を、送信波と受信波の周波数との差に基づき相対速度を検出する。例えば、前方ＰＣＳレーダ２２の検知角度は±１０度、後方ＰＣＳレーダ２４の検知角度は±１５度、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの検知角度は±２０度、である。また、前方ＰＣＳレーダ２２の検知距離は５０〜１００〔ｍ〕、後方ＰＣＳレーダ２４の検知距離は３０〔ｍ〕程度、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの検知距離は３０〔ｍ〕程度、である。乗員保護装置１００は、少なくとも検知距離を、より好ましくは検知角度も可変に制御でき、早期の障害物の検出を可能としている。
【００３８】
〔判定閾値Ａ〜Ｃ〕
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、先行車両１０３、後続車両１０１、進入車両１０４及び進入車両１０２との相対速度と相対距離に基づき、衝突が不可避か否かを判定する。本実施形態ではこの判定にＴＴＣ（Time To Collision）を用いるが、相対的な加速度、相対速度又は相対距離そのものを用いてもよい。いずれにしても何らかの判定閾値を基準にして衝突が不可避か否かを判定する。
【００３９】
例えば、ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、
先行車両１０３とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ａ
後続車両１０１とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ｂ
進入車両１０４とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ｃ
進入車両１０２とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ｃ
の場合に各障害物との衝突が不可避であると判定する。なお、判定閾値Ａ〜Ｃは、全て又は一部が同一でもよいし、それぞれが異なっていてもよい。また、右方向の判定閾値Ｃと左方向の判定閾値Ｃを同じ値にしたが、異なっていてもよい。
【００４０】
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、先行車両１０３とのＴＴＣが判定閾値Ａ未満、進入車両１０４とのＴＴＣが判定閾値Ｃ未満、又は、進入車両１０２とのＴＴＣが判定閾値Ｃ未満となると、前方・右側方・左側方の識別と接触不可避情報をエアバッグ制御部１５に出力し、後続車両１０１とのＴＴＣが判定閾値Ｂ未満となると、接触不可避情報をヘッドレストＥＣＵ３５に出力する。
【００４１】
ところで、前方ＰＣＳでは、１つの判定閾値ＡとＴＴＣを比較して乗員保護するのでなく、複数の判定閾値Ａ１〜Ａｎとそれぞれ比較して、段階的な乗員保護を提供することが多い。例えば、判定閾値Ａ１＞Ａ２…＞Ａｎとすれば、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａ１を満たすと警報音を吹鳴し、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａ２を満たすと運転者を注意喚起するための軽い制動を加え、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａ３を満たすと衝撃に備えシートベルトを巻き上げ、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａｎ（衝突が不可避）を満たすと運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開する。
【００４２】
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、これらの判定を順次行っているのであり、判定閾値Ａには判定閾値Ａ１〜Ａｎが含まれる。判定閾値Ｂ〜Ｃに対しても同様であって、例えば後方ＰＣＳの場合、後続車両１０１とのＴＴＣ＜判定閾値Ｂ１を満たすとヘッドレスト２３を繰り出し、後続車両１０１とのＴＴＣ＜判定閾値Ｂ２を満たすとシートベルトを巻き上げ、後続車両１０１とのＴＴＣ＜判定閾値Ｂｎを満たすと後突用のエアバッグ（不図示）を展開するなどの段階的な乗員保護が可能である。また、例えば、側方ＰＣＳの場合、進入車両１０２又は１０４とのＴＴＣ＜判定閾値Ｃ１を満たすとシートベルトを巻き上げ、進入車両１０２又は１０４とのＴＴＣ＜判定閾値Ｃｎを満たすＳＡＢ１６Ｒ，１６Ｌ及びＣＳＡ１８Ｒ、１８Ｌを展開するなどの段階的な乗員保護が可能である。
【００４３】
したがって、以下で判定閾値Ａ〜Ｃを大きくする（又は緩和する）という場合、各判定閾値Ａ〜Ｃが含みうる判定閾値Ａ１〜Ａｎ、Ｂ１〜Ｂｎ、Ｃ１〜Ｃｎを大きくする（又は緩和する）ことも含んでいる。この場合、各判定閾値（例えばＡ１〜Ａｎ）を大きくする程度は同じであってもよいし、それぞれ可変にしてもよい。
【００４４】
〔ヘッドレスト２３の繰り出し〕
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４に接続されたヘッドレストＥＣＵ３５は、後続車両１０１とのＴＴＣ及び運転者又は助手席乗員の頭部位置とに基づき、アクティブヘッドレストであるヘッドレスト２３の繰り出しと収納を制御する。
【００４５】
ヘッドレスト２３は、車両前方側の可動部と後方側の固定部とに分割して構成されていて、ヘッドレスト２３の内部に、モータ及びモータで伸縮する駆動機構を備える。モータが回転駆動されるとそれが駆動機構の直進運動に変わり、可動部を固定部に対して車両の前後方向へ往復移動させ、運転者又は助手席乗員の頭部とヘッドレスト２３との間の相対距離を制御する。
【００４６】
ヘッドレスト２３には、静電容量センサが内設されている。静電容量センサは可撓性を有する薄板状の形状をなし、ヘッドレスト２３の表皮内側に沿って例えば矩形状に配設されている。静電容量センサは、静電容量が運転者又は助手席乗員の頭部までの相対距離に応じて変化することを利用して、相対距離を非接触状態で検知する。ヘッドレストＥＣＵ３５は、相対距離と静電容量の関係を定めた検出マップを参照して相対距離を検出する。
【００４７】
接触不可避情報を受信するとヘッドレストＥＣＵ３５は、静電容量センサにより乗員の頭部との相対距離を測定しながらモータを駆動して可動部を頭部との相対距離を減少させる方向に移動させ、頭部の直前で停止させる。ヘッドレスト２３と頭部との相対距離が短縮されるので、後方衝突時における運転者又は助手席乗員の頸部にかかる負担を和らげることができる。なお、助手席乗員が乗車していない場合、運転者又は助手席乗員の頭部がすでにヘッドレスト２３に接触している場合は、可動部を移動しない。
【００４８】
〔エアバッグ展開判定〕
エアバッグ制御部１５は、エアバッグ３０のそれぞれについて後述する判定条件を有しており、判定条件を満たす場合にエアバッグ３０を展開すると判定する。本実施形態の乗員保護装置１００は、主に、障害物と実際に接触する前に、ＰＣＳを利用して衝突不可避であることを予測しエアバッグを展開する。そして、その判定閾値Ａ〜Ｃを大きくする点に特徴を有する。したがって、サテライトセンサ１０Ｒが出力する出力信号１、サテライトセンサ１０Ｌが出力する出力信号２、フロントＧセンサ１７Ｒが出力する出力信号３、フロントＧセンサ１７Ｌが出力する出力信号４、リアＧセンサ１９Ｒが出力する出力信号５、リアＧセンサ１９Ｒが出力する出力信号６、フロアセンサ１２が出力する出力信号７を用いることなくエアバッグを展開することも可能である。しかしながら、ＰＣＳによりエアバッグ３０を展開しない（例えば、想定していない方向から障害物が接近した場合）場合でも、エアバッグ３０を展開できるようにこれら出力信号を信号処理して、その結果に基づきエアバッグ３０を展開する。
【００４９】
出力信号１〜７の信号処理について簡単に説明する。エアバッグ制御部１５は、出力信号１〜７にそれぞれ検出した衝突の態様に応じた演算を施し、演算結果ｆ１〜ｆ７を衝撃検知用閾値Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕと比較する。すなわち、演算結果ｆ１は衝撃検知用閾値Ｏと比較され、演算結果ｆ２は衝撃検知用閾値Ｐと比較され、演算結果ｆ３は衝撃検知用閾値Ｑと比較され、演算結果ｆ４は衝撃検知用閾値Ｒと比較され、演算結果ｆ５は衝撃検知用閾値Ｓと比較され、演算結果ｆ６は衝撃検知用閾値Ｔと比較され、演算結果ｆ７は衝撃検知用閾値Ｕと比較される。このうち、衝撃検知用閾値ＯとＰ、衝撃検知用閾値ＱとＲ、衝撃検知用閾値ＳとＴは同じ値としてよい。
【００５０】
出力信号ｆ１〜ｆ７の演算には種々の方法、例えば、出力信号１〜７から所定時間の積分値を求めたり、１つの出力信号に対し異なる時間帯の２つの積分値を求めたり、出力信号１〜７の特定の周波数成分の強度を抽出したり、所定時間内の最大値を抽出するなどがある。また、異なる態様の衝突が好適に検出できるよう、出力信号ｆ１，ｆ２（前方ＰＣＳ）、出力信号ｆ３，ｆ４（側方ＰＣＳ）、出力信号ｆ５，ｆ６（後方ＰＣＳ）又は出力信号ｆ７、それぞれの演算方法は異なる場合が多い。
【００５１】
図５は、エアバッグの判定基準を模式的に説明する図の一例である。なお、図５では各判定条件を満たすことを「オン」と称す。
【００５２】
図５（ａ）は運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３の展開の判定条件の一例である。図示するように、ＯＲ回路５３の作用により、前方ＰＣＳレーダ判定がオンになると、運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開することができる。仮に、前方ＰＣＳレーダ判定がオンにならずに（先行車両１０３を検出することなく）前突が生じても、いずれかのサテライトセンサ判定がオンになり、かつ、フロアセンサ判定がオンになることで、運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開することができる。サテライトセンサ判定とフロアセンサ判定をＡＮＤ回路５２で接続することで、悪路走行やドアの開閉による誤展開を防止している。
【００５３】
図５（ｂ）は、ＳＡＢ１６Ｒ及びＣＳＡ１８Ｒの展開の判定条件の一例である。ＳＡＢ１６Ｌ及びＣＳＡ１８Ｌについては左右が逆になるだけなので省略した。図示するように、ＯＲ回路５５の作用により、右側方ＰＣＳレーダ判定がオンになると、ＳＡＢ１６Ｒ及びＣＳＡ１８Ｒを展開することができる。仮に、右側方ＰＣＳレーダ判定がオンにならずに（進入車両１０４を検出することなく）側突が生じても、フロントＧセンサ判定がオンになり、かつ、フロアセンサ判定がオンになることで、ＳＡＢ１６Ｒ及びＣＳＡ１８Ｒを展開することができる。なお、図５（ｂ）ではフロントＧセンサ判定の場合を示したが、リアＧセンサ判定の場合は展開されるエアバッグがＣＳＡ１８Ｒになるだけで同様に展開判定される。
【００５４】
図５（ｃ）は、ヘッドレスト２３の繰り出しの判定条件の一例である。上述したように、後方ＰＣＳレーダ判定がオンになると、他の条件に関係なくヘッドレスト２３を繰り出すことができる。
【００５５】
図５に示した判定条件において、乗員保護装置１００は、判定閾値Ａ〜Ｃを大きくする
ことで、エアバッグ３０の展開条件を緩和し、また、ヘッドレスト２３の繰り出し条件を緩和する。
【００５６】
〔乗員保護装置１００の機能ブロック図〕
図６は、乗員保護装置１００の機能ブロック図の一例を示す。ジレンマゾーン進入判定部４１は、車両１１がジレンマゾーンに進入するか否かをジレンマゾーンに進入する前に予測する。ジレンマゾーンについて説明したように、停止線に停止できるか否かは車両１１の車速と停止線までの距離により判定でき、赤信号になるまでに交差点に到達できるか否かは、赤信号に変わるまでの時間と、車速及び停止線までの距離により判定できる。
【００５７】
図７は、車両１１がジレンマゾーンに入っているか否かの判定を説明する図である。まず、黄信号に変わった時の車両１１の位置を基準に考える。この時の車両１１の位置は、ナビシステムゲーションシステム３３が取得した位置情報から明らかであり、これとナビシステムゲーションシステム３３が取得した信号機（停止線）の位置から、距離Ｌ０が算出される。
【００５８】
なお、ジレンマゾーン進入判定部４１は、信号情報から、黄信号開始時刻となるまでの残り時間Ｔ0をカウントする。残り時間Ｔ０は継続的に信号機から送信されればそれを用い、送信されなければ赤、青、黄、各表示の継続時間から算出する。
【００５９】
車速がＶの状態で交差点を通過するまで変化しないと仮定すると、残り時間Ｔ０の間に車両１１が走行できる距離は、次式で表すことができる。この距離Ｌ２が図２の直線Ｌ２に相当し、以下、走行可能距離Ｌ２と称す。
・走行可能距離Ｌ２ ＝ Ｖ×Ｔ０
また、制動距離が車速Ｖの２乗に比例することを考慮すると、制動距離は次式で表すことができる。この制動距離が図２の曲線Ｌ１に相当し、以下、停止必要距離Ｌ１と称す。但し、αは車両１１の減速度係数である。
・停止必要距離Ｌ１＝ Ｖ２／（２α）
以上の関係から、ジレンマゾーン進入判定部４１は、車両１１の停止線までの距離Ｌ０が、走行可能距離Ｌ２よりも長く、かつ、停止必要距離Ｌ１よりも短い場合、車両１１はジレンマゾーンを走行すると判定する。
・ジレンマゾーン： Ｌ２＜Ｌ０＜Ｌ１
青信号の残時間が分かれば、ジレンマゾーンに進入する前に、黄信号になった時にジレンマゾーンを走行することになるか否かを予測することができる。このため、ジレンマゾーン進入判定部４１は、信号情報から青信号の残時間（黄信号に切り替わるまでの時間）を取得し、その時の車速Ｖから黄信号になった時の車両１１の位置を予測しておく。そして、信号情報から取得される黄信号の残り時間（黄信号の継続時間）Ｔ０及び車速Ｖから、車両１１がジレンマゾーンに進入するか否かを予測することできる。
【００６０】
図６に戻り、加減速度算出部４２は、ジレンマゾーンに進入した際に運転者が減速又は加速のいずれの運転操作を選択したかを判定する。加減速度算出部４２は、ストップランプスイッチのオン／オフ、マスタシリンダ圧の変化、ブレーキペダルストローク等から、減速したか否かを判定する。また、アクセルペダルストローク、スロットルポジション等から、加速したか否かを判定する。
【００６１】
また、加減速度算出部４２は、車両１１が減速した場合は減速度Ｇを算出し、加速した場合は加速度Ｇを算出する。減速度Ｇ及び加速度Ｇは、例えば、車速センサ３１が検出した車速Ｖを時間的に微分することで算出してもよいし、Ｇセンサの検出信号から直接検出してもよい。なお、減速度Ｇ及び加速度Ｇはいずれも正値である。
【００６２】
〔減速した場合〕
減速度判定部４３は、減速度Ｇの大きさと予め定めた判定値ｇ１、ｇ２（＞ｇ１）とを比較して、判定結果を出力する。減速度Ｇが判定値ｇ１以下の場合、減速度は小さいと判定でき、減速度Ｇが判定値ｇ１よりも大きくかつｇ２以下の場合、減速度は中程度と判定でき、減速度Ｇが判定値ｇ４より大きい場合、減速度がかなり大きいと判定できる。したがって、減速度Ｇの大きさに応じて後続車両１０１との衝突の可能性を推定し、ヘッドレスト２３を繰り出す必要性の程度を判定できる。
【００６３】
繰り出し条件緩和部４４は、減速度判定部４３による判定結果に基づき、ヘッドレスト２３の繰り出し条件を緩和するようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する。繰り出し条件は、例えば２段階に分けて緩和することが考えられる。１つは、後続車両１０１とのＴＴＣと比較するための「判定閾値Ｂ」を大きくすることであり、もう１つは、後続車両１０１とのＴＴＣに関わらず、ヘッドレスト２３を繰り出すことである。これにより、後続車両１０１とのＴＴＣが大きくてもヘッドレスト２３を繰り出すことができるようになる。
【００６４】
「判定閾値Ｂ」を大きくするとは、判定閾値Ｂの例えばｋ（例えば１．１〜３）倍程度の判定閾値Ｂthを用いて後続車両１０１とのＴＴＣと比較することをいう。大きくした後の判定閾値Ｂthは予め記憶している固定値を用いてもよいし、減速度Ｇの大きさに比例して大きくしてもよい（以下、判定閾値Ａth、Ｃthについて同じ）。
【００６５】
また、繰り出し条件緩和部４４は、後方ＰＣＳレーダ２４の検知角度及び検知距離の少なくも一方を拡大してもよい。例えば、検知角度を拡大するとより広範囲の後続車両１０１を検出することができる。
【００６６】
〔加速した場合〕
加速度判定部４５は、加速度Ｇの大きさと予め定めた判定値ｇ３とを比較して、判定結果を出力する。加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、加速度が十分に大きく運転者が交差点をそのまま通過すると判定できる。
【００６７】
そして、展開条件緩和部４６は、加速度判定部４５による判定結果に基づき、エアバッグ３０の展開条件を緩和するようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する。加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、展開条件緩和部４６は、まず、先行車両１０３とのＴＴＣと比較される「判定閾値Ａ」を大きくする。これにより、先行車両１０３とのＴＴＣが大きくても運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開することができるようになる。ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、判定閾値Ａのｋ（例えば１．１〜３）倍程度の判定閾値Ａthを用いて先行車両１０３とのＴＴＣと比較する。
【００６８】
このとき、判定閾値Ａだけでなく、又は、判定閾値Ａに変えて、サテライトセンサ１０Ｒの演算結果ｆ１と比較される判定閾値Ｏ、サテライトセンサ１０Ｌの演算結果ｆ２と比較される判定閾値Ｐ、フロアセンサ１２の演算結果ｆ７と比較される判定閾値Ｕ、の全て又は一部を小さくしてもよい（緩和する）。
【００６９】
また、展開条件緩和部４６は、加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、車両１１の位置に応じて、進入車両１０４とのＴＴＣと比較される「判定閾値Ｃ」、進入車両１０２とのＴＴＣと比較される「判定閾値Ｃ」を、それぞれ個別に大きくするようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する。図１にて説明したように、交差点前半部では右側から交差点に進入する進入車両１０４と衝突するおそれがあるので、交差点前半部では進入車両１０４とのＴＴＣと比較される右側の側方ＰＣＳの「判定閾値Ｃ」を大きくし、交差点後半部では進入車両１０２とのＴＴＣと比較される左側の側方ＰＣＳの「判定閾値Ｃ」を大きくする。なお、交差点後半部では、交差点前半部で変更した右側の側方ＰＣＳの「判定閾値Ｃ」を元に戻す。
【００７０】
左右一方の判定閾値Ｃを大きくすることで、交差点前半部と交差点後半部のそれぞれで必要十分なだけ判定閾値Ｃを変更するので、誤展開を防止しかつ側突に備えることができる。ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、判定閾値Ｃのｋ（例えば１．１〜３）倍程度の判定閾値Ｃthを用いて進入車両１０４又は進入車両１０２とのＴＴＣと比較する。
【００７１】
このとき、判定閾値Ｃだけでなく、又は、判定閾値Ｃに変えて、フロントＧセンサ１７Ｒの演算結果ｆ３と比較される判定閾値Ｑ、リアＧセンサ１９Ｒの演算結果ｆ５と比較される判定閾値Ｓ、又は、フロアセンサ１２の演算結果ｆ７と比較される判定閾値Ｕ、の全て又は一部を小さくしてもよい（緩和する）。
【００７２】
また、展開条件緩和部４６は、前方ＰＣＳレーダ２２、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒ及び左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの、検知角度及び検知距離の少なくも一方を拡大してもよい。例えば、検知角度を拡大するとより広範囲の先行車両１０３、他車両１０４、１０２を検出することができる。
【００７３】
〔乗員保護装置１００の動作手順〕
図８は、乗員保護装置１００が動作する手順を示すフローチャート図の一例を示す。図８の手順は、エンジン又はシステム起動後、所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。
【００７４】
ジレンマゾーン進入判定部４１は、車速センサ３１が検出する車速、ナビゲーションシステム３３が検出する距離情報、路車間通信装置３２が取得する信号情報に基づき、車両１１にとってのジレンマゾーンを算出する（Ｓ１０）。
【００７５】
ついで、ジレンマゾーン進入判定部４１は、車両１１がジレンマゾーンに進入したか否か、又は、進入するおそれがあるか否かを判定する（Ｓ２０）。ジレンマゾーンに進入する可能性がない場合（Ｓ２０のＮｏ）、図８の手順は終了し次の交差点に対し同様の手順が実行される。
【００７６】
ジレンマゾーンに進入したか又は進入するおそれがあると判定すると（Ｓ２０のＹｅｓ）、加減速度算出部４２は、運転者が加速したか否かをブレーキペダルの操作やアクセルペダルの操作から検出する（Ｓ３０）。
【００７７】
ついで、加減速度算出部４２は減速するか否かに応じて（Ｓ４０）、減速度Ｇ又は加速度Ｇを算出する（Ｓ５０、Ｓ６０）。ジレンマゾーンで運転者が定速で走行することは考えにくいが、ステップＳ４０では減速するか否かを判定し、低速走行の場合は加速すると判定するものとする。
【００７８】
運転者が減速した場合（Ｓ４０のＹｅｓ）加減速度算出部４２は減速度Ｇを算出するので、減速度判定部４３は、減速度Ｇが判定値ｇ１より大きくかつ判定値ｇ２以下か否かを判定する（Ｓ７０）。すなわち、減速度Ｇが中程度か否かを判定する。この判定より、以降の処理は３つに分岐される。
【００７９】
減速度Ｇが判定値ｇ１以下の場合、減速度Ｇは十分小さいので、乗員保護装置１００はそのまま処理を終了する。
【００８０】
減速度Ｇが判定値ｇ１より大きくかつ判定値ｇ２以下の場合（Ｓ７０のＹｅｓ）、繰り出し条件緩和部４４は、ヘッドレスト２３の繰り出し条件を緩和する（Ｓ８０）。これにより、後続車両１０１が遠くにいてもヘッドレスト２３を繰り出すことができるので、運転者又は助手席乗員の頸椎を保護しやすくすることができる。
【００８１】
減速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、繰り出し条件緩和部４４は、ヘッドレスト２３を繰り出すようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する（Ｓ９０）。これにより、後続車両１０１と衝突する前にヘッドレスト２３を繰り出すことができるので、運転者又は助手席乗員の頸椎を確実に保護することができる。
【００８２】
ステップＳ４０に戻り、運転者が加速した場合（Ｓ４０のＮｏ）加減速度算出部４２は加速度Ｇを算出するので、加速度判定部４５は、加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい否かを判定する（Ｓ１００）。加速度Ｇが判定値ｇ３以下の場合（Ｓ１００のＮｏ）、車速はそれほぼ大きくならず運転者は周囲に配慮した運転が可能であるとして、乗員保護装置１００はそのまま処理を終了する。
【００８３】
加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、展開条件緩和部４６は車両１１の位置情報をナビゲーションシステム３３から取得する（Ｓ１１０）。この位置情報は、停止線からどのくらいの距離か、停止線を通過した後は交差点前半部か交差点後半部か否かを判定するために用いられる。
【００８４】
展開条件緩和部４６は、車両１１の位置情報と停止線の位置から、車両１１が交差点の進入直前か否かを判定する（Ｓ１２０）。交差点の進入直前の場合（Ｓ１２０のＹｅｓ）、展開条件緩和部４６は、前方ＰＣＳの作動条件を緩和し、また、右側の進入車両１０４とのＴＴＣと比較される、右側の側方ＰＣＳの判定閾値ＣをＣthに大きくする（Ｓ１３０）。この結果、左側の側方ＰＣＳの判定閾値Ｃよりも大きくなり、右側のＳＡＢ１６Ｒ、ＣＳＡ１８Ｒを展開しやすくできる。
【００８５】
交差点の進入直前でない場合（Ｓ１２０のＮｏ）、又は、ステップＳ１３０の処理の後、車両１１は交差点後半部を走行することになるので、展開条件緩和部４６は、前方ＰＣＳの作動条件を緩和し、また、左側の進入車両１０２とのＴＴＣと比較される、左側の側方ＰＣＳの判定閾値ＣをＣthに大きくする（Ｓ１４０）。この結果、右側の側方ＰＣＳの判定閾値Ｃよりも大きくなり、左側のＳＡＢ１６Ｌ、ＣＳＡ１８Ｌを展開しやすくできる。なお、交差点後半部では、右側の側方ＰＣＳの判定閾値ＣthをＣに戻す。
【００８６】
乗員保護装置１００は信号機のある交差点を通過する毎に以上のような手順を繰り返す。したがって、乗員保護装置１００は、車両１１が避けて走行することのできないジレンマゾーンにおいて、乗員を衝撃から保護しやすくすることができ安全性をこれまで以上に向上させることができる。また、運転者の車両操作（減速又は加速）に応じて、乗員保護の態様を切り替えるので、運転者の行動に最適な交差点の通過支援を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】ジレンマゾーンにおける乗員保護を模式的に示す図の一例である。
【図２】ジレンマゾーンを説明するための図の一例である。
【図３】乗員保護装置が作動させる保護機器とセンサ類の概略配置図の一例である。
【図４】乗員保護装置のハードウェアブロック図の一例である。
【図５】エアバッグの判定基準を模式的に説明する図の一例である。
【図６】乗員保護装置の機能ブロック図の一例である。
【図７】車両がジレンマゾーンに入っているか否かの判定を説明する図である。
【図８】乗員保護装置が動作する手順を示すフローチャート図の一例である。
【符号の説明】
【００８８】
１５ エアバッグ制御部
２１Ｒ 右側方ＰＣＳレーダ
２１Ｌ 左側方ＰＣＳレーダ
２２ 前方ＰＣＳレーダ
２３、２３Ｒ、２３Ｌ ヘッドレスト
２４ 後方ＰＣＳレーダ
３０ エアバッグ
３４ ＰＣＳ_ＥＣＵ
４１ ジレンマゾーン進入判定部
４２ 加減速度算出部
４３ 減速度判定部
４４ 繰り出し条件緩和部
４６ 展開条件緩和部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物と異常接近した際の衝撃から乗員を保護する乗員保護装置に関し、特に、乗員保護装置の作動条件を変更できる乗員保護装置及び作動条件変更法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に衝撃が加わった際に、エアバッグなどを展開して車両内の乗員を保護する乗員保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。乗員保護装置では、前方、後方又は側方のそれぞれの障害物に対応した乗員保護を提供することができる。
【０００３】
ところで、信号のある交差点に車両が進入する際、信号が黄表示のうちに交差点に進入することも困難で、停止線の手前で停止することも困難な走行状態となる場合がある。このような走行状態は、車速、停止線までの距離及び黄表示の残り時間により決定されるジレンマゾーンとして知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
特許文献２には、車両がジレンマゾーンに進入した場合、運転者に停止線の手前で停止できる限界走行速度Ｖ１と、車両が黄信号の終了までに交差点に進入できる限界走行速度Ｖ２を提供することで通過支援を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、限界走行速度Ｖ１、Ｖ２に基づいて特定された危険ゾーンに車両が突入すると判定された場合、車両を自動的に制動する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３４５２０１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載されているようにジレンマゾーンを回避して走行するための限界走行速度Ｖ１、Ｖ２を運転者に提供するだけでは、安全に対する配慮が不十分になるおそれがあるという問題がある。すなわち、運転者が限界走行速度Ｖ１以下に減速すれば、停止線の手前で停止することができるが、この場合、後続車両と異常接近するおそれがある。また、運転者が限界走行速度Ｖ２以上に加速すれば、黄信号が終了するまでに交差点に到達できるが、この場合、先行車両との異常接近、及び、交差する車線の他車両や対向車線から右折する他車両と異常接近するおそれがある。
【０００６】
また、引用文献１には、ジレンマゾーンの車両を検出すると現表示を制御する（インフラ協調）ことで異常接近を回避することができる旨の示唆があるが、かかる制御は現表示の周期を変更するものであるため好ましくなく、交差する車線の他車両の進入を禁止できても、後続車両や先行車両との異常接近を防止することはできない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、交差点に進入する他車両との関係に配慮してジレンマゾーンの車両が交差点に進入又は停止できる乗員保護装置及び作動条件変更方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明は、検出された障害物との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置において、ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するジレンマゾーン進入判定手段と、ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定する判定手段と、減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第１の判定基準変更手段と、減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第２の判定基準変更手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
交差点に進入する他車両との関係に配慮してジレンマゾーンの車両が交差点に進入又は停止できる乗員保護装置及び作動条件変更方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、ジレンマゾーンにおける乗員保護を模式的に示す図の一例である。ジレンマゾーンを走行する車両１１の運転者は、減速するか加速する（定速を含む）と考えられる。減速した場合、車両１１の後続車両１０１と異常接近（以下、衝突という）する可能性が高まり、加速した場合は先行車両１０３と衝突、右側から交差点に進入する進入車両１０４及び左側から交差点に進入する進入車両１０２と衝突する可能性がある（以下、後続車両１０１等を単に障害物という場合がある。）。
【００１１】
そこで、本実施形態の乗員保護装置１００は、図１（ａ）に示すように減速する場合、後続車両１０１との後突に備え、ヘッドレストの繰り出し条件を緩和する（後述する判定閾値Ｂを大きくする）。これにより、減速により仮に後続車両１０１が車両１１に後突しても、後突時には乗員を保護した状態とすることができる。
【００１２】
また、図１（ｂ）に示すように加速する場合、先行車両１０３との前突に備え、前方ＰＣＳ（Pre-Clash-Safety System）の判定条件を緩和する（後述する判定閾値Ａを大きくする）。これにより、加速により先行車両１０３に車両１１が接近しても、自動的に減速したり前突しても運転席エアバッグの展開を遅れを回避して乗員を保護することができる。
【００１３】
また、車両１１が交差点に進入する直前には、進入車両１０４や右折する対向車との側突に備え、側方ＰＣＳの右側の判定条件を左側の判定条件よりも緩和する（後述する判定閾値Ｃを大きくする）。これにより、交差点において右からの進入車両１０４が走行する領域（以下、交差点前半部という）に車両１１が進入した際、仮に進入車両１０４が車両１１に側突しても、サイドエアバッグ（以下、ＳＡＢという）又はカーテンシールドエアバッグ（以下、ＣＳＡという）の展開遅れを回避して乗員を保護することができる。
【００１４】
また、車両１１が交差点に進入した後、交差点において左からの進入車両１０２が走行する領域（以下、交差点後半部という）まで到達すると、進入車両１０２との側突に備え、側方ＰＣＳの左側の判定条件を右側の判定条件よりも緩和する（後述する判定閾値Ｃを大きくする）。これにより、車両１１が交差点後半部に進入した際、仮に進入車両１０２が車両１１に側突しても、ＳＡＢ又はＣＳＡの展開遅れを回避して乗員を保護することができる。
【００１５】
なお、図１の（ｂ）は車両１１が左側通行に従う場合であるので、車両１１が右側通行する場合は交差点前半部と交差点後半部で制御が逆になる。また、前方ＰＣＳ、後方ＰＣＳ、側方ＰＣＳとは、車両１１の前方、後方、側方のそれぞれ障害物との衝突を回避し又は衝突した際には乗員を衝撃から保護する一連の乗員保護システムをいう。
【００１６】
〔ジレンマゾーンについて〕
まず、ジレンマゾーンについて説明する。図２は、ジレンマゾーンを説明するための図である。ジレンマゾーンについては特開２００６−１３９７０７号公報に詳しい。
【００１７】
縦軸は車速を、横軸は車両１１の位置から交差点の停止線までの距離を示す。曲線Ｌ１は車両１１が減速したならば停止線で停止することのできる車速と距離の関係（停止条件）を表し、直線Ｌ２は車両１１が走行中に黄信号になった場合に赤信号になる前に、車両１１が交差点の停止線まで到達することのできる車速と距離の関係（進入条件）を表す。
【００１８】
Ｌ１又はＬ２の左側の領域Ｉの条件で走行する車両１１は、その車速と距離では停止線の手前で停止することはできないが、黄信号時間内に停止線まで到達することはできることになる。このため、走行中に黄信号になった領域Ｉの車両１１は、交差点をわたってしまおうと加速することが多い。
【００１９】
Ｌ１又はＬ２の右側にある領域IIの条件で走行する車両１１は、その車速と距離では停止線の手前で停止することはできるが、停止線まで到達した時点ではすでに現表示が赤信号になっていることになる。このため、走行中に黄信号になった領域IIの車両１１は、交差点の停止線で停止しようと減速することが多い。
【００２０】
そして、直線Ｌ２と曲線Ｌ２の間にある領域IIIがジレンマゾーンであり、停止線で急減速を避けて（スムーズに）停止することもできず、かつ、赤信号になるまでに交差点に進入することもできない領域である。
【００２１】
なお、直線Ｌ２と曲線Ｌ２の間にある領域IVはオプションゾーンといい、停止線で急減速なく停止することもでき、赤信号になるまでに交差点に進入することもできる領域である。しかしながら、領域IVでは停止又は通過に対する判断の異なる車両が入り混じることにもなるため、個性の異なる運転者が続いていると、前方車が停止した場合に後続車に追突されるおそれがある。
【００２２】
本実施形態の乗員保護装置１００は、車両１１がジレンマゾーンを走行する際、上述した交差点通過支援を提供する。なお、図２の計算上のジレンマゾーンは、車両１１の走行時には若干の幅を持たせて判定されるものである。また、オプションゾーンにおいても、運転者による停止又は通過の判断が不定となりやすいので、オプションゾーンにおいても同様の交差点通過支援を提供することが好適となる。
【００２３】
〔乗員保護装置１００の概略構成図〕
図３は、乗員保護装置１００が作動させる保護機器とセンサ類の概略配置図の一例を示す。これら保護機器が特許請求の範囲の乗員保護手段に相当する。乗員保護装置１００は、ステアリングホイールの内部から展開する運転席エアバッグ（以下、Ａ／Ｂ）１４、助手席前方のダッシュボード内部から展開する助手席Ａ／Ｂ１３、運転席にて展開するＳＡＢ１６Ｒ、助手席にて展開するＳＡＢ１６Ｌ、前席から後席にかけて展開するＣＳＡ１８Ｒ、１８Ｌを有する。また、運転席のヘッドレスト２３Ｒ及び助手席のヘッドレスト２３Ｌ（区別しない場合、単にヘッドレスト２３という）は可動部が前方に繰り出すアクティブヘッドレストである。
【００２４】
乗員保護装置１００は先行車両１０３を検出する前方ＰＣＳレーダ２２と後続車両１０１を検出する後方ＰＣＳレーダ２４とを有する。前方ＰＣＳレーダ２２は、車両１１の例えばフロントグリル内に設置され、後方ＰＣＳレーダ２４は例えばリアバンパに配置されている。
【００２５】
前方ＰＣＳレーダ２２及び後方ＰＣＳレーダ２４は、例えばミリ波レーダを照射して障害物から反射される反射波から障害物との相対距離及び相対速度を検出する。先行車両１０３との接触が不可避であると判定されると、例えば運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開し、後続車両１０１との接触が不可避であると判定されると、ヘッドレスト２３が前方に繰り出される。
【００２６】
また、車両１１には、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌとが配置されており、車両１１に右方向や左方向から接近する障害物の相対距離及び相対速度を検出する。右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌは、例えば、リアバンパの左右端部、サイドバンパ内、エンジンルームの左右端部、前照等カバー内又はテールランプ内等に配置される。
【００２７】
進入車両１０４との衝突が不可避であると判定されると、ＳＡＢ１６Ｒ、ＣＳＡ１８Ｒが展開され、進入車両１０２との衝突が不可避であると判定されると、ＳＡＢ１６Ｌ、ＣＳＡ１８Ｌが展開される。なお、前方ＰＣＳレーダ２２、後方ＰＣＳレーダ２４、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒ、及び、左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの一部又は全てをカメラセンサにより構成してもよい。
【００２８】
運転席Ａ／Ｂ１４はステアリングホイールの内部に折り畳まれた状態で収納され、作動時にはステアリングホイールの薄肉部を切断し蓋体を開放して運転者とステアリングホイールの間で展開する。助手席Ａ／Ｂ１３は、ダッシュボードの内部に折り畳まれた状態で収納され、作動時にはダッシュボードの薄肉部を切断し蓋体を開放して助手席乗員とダッシュボードの間で展開する。ＳＡＢ１６Ｒは、運転席の背もたれ部分に折り畳まれた状態で収納され、作動時には運転席から前方に向けて運転者と車両ドアとの間に展開し、ＳＡＢ１６Ｌは、助手席の背もたれ部分に折り畳まれた状態で収納され、作動時には助手席から前方に向けて助手席乗員と車両ドアとの間に展開する。ＣＳＡ１８Ｒ，１８Ｌは、ルーフサイドに沿うようにフロントピラーからリアピラーに亘って折り畳まれた状態で収納され、作動時にはルーフピラーから下方に向けて、前後席の乗員の頭部近傍と車両ドア及びルーフサイドとの間に展開する。この他、運転者及び助手席乗員の膝を保護するニーエアバッグを備えていてもよいし、後席にサイドエアバッグを備えていてもよい。
【００２９】
乗員保護装置１００は、フロントフロアセンタートンネルの内部に収容されたエアバッグ制御部１５により展開制御される。エアバッグ制御部１５には、前突に伴う加速度を検出するサテライトセンサ１０Ｒ、１０Ｌ、側突に伴う加速度を検出するフロントＧセンサ１７Ｒ、１７Ｌ及びリヤＧセンサ１９Ｒ、１９Ｌが接続されている。サテライトセンサ１０Ｒ、１０Ｌは、例えば車両前方のバンパの内部に左右対称に設けられており、フロントＧセンサ１７Ｒ、１７Ｌは、例えばセンタピラーに設けられており、リヤＧセンサ１９Ｒ、１９Ｌは、例えばリアピラーに設けられている。また、エアバッグ制御部１５はフロアセンサ１２を備えている。フロアセンサ１２は、車両１１の前後方向、及び、車幅方向の加速度をそれぞれ検出する。
【００３０】
〔ハードウェアブロック図〕
図４は、乗員保護装置１００のハードウェアブロック図の一例を示す。なお、図３において図４と同一構成部には同一の符号を付しその説明は省略する。エアバッグ制御部１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ＬＡＮを介して、ＰＣＳ_ＥＣＵ３４と接続され、また、エアバッグ制御部１５には車速センサ３１、路車間通信装置３２及びナビゲーションシステム３３が接続されている。
【００３１】
エアバッグ制御部１５及びＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、メモリ等を備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行するか又はＡＳＩＣにより、判定閾値の変更など後述する各機能を実現している。
【００３２】
車速センサ３１は、各輪に備えられたロータの円周上に定間隔で設置された凸部が通過する際の磁束の変化をパルスとして計測するＭＲセンサであり、単位時間あたりのパルス数に基づき各輪毎に車輪速を計測する。
【００３３】
路車間通信装置３２は、路側に配置された路側装置と通信する通信装置である。本実施形態では、信号機が提供する信号情報を受信する。路側の信号機は、いわゆる狭域通信の態様で信号機の前後の所定範囲のみに、信号情報を符号化して所定の変調を施して（例えば、ＡＳＫ変調、ＱＰＳＫ変調）、搬送波（例えば５．８ＧＨｚ）に乗せて送信している。ＶＩＣＳのメディアとして電波ビーコンが知られているので、電波ビーコンで信号情報が送信される場合、路車間通信装置３２はＶＩＣＳ受信装置と兼用してもよい。路車間通信装置３２は、信号機２１から送信された搬送波に、帯域フィルタ、中間波の生成、増幅、復調等を施して、信号情報を受信し、エアバッグ制御部１５に送出する。信号情報は、少なくとも現表示及び次の信号に切り替わるまでの残表示時間、より好ましくは赤、黄、青の表示が継続する各継続時間を含む。車車間通信や携帯電話網から信号情報を取得してもよい。
【００３４】
ナビゲーションシステム３３は、車両１１の位置情報を検出して、予め記憶しているか又はサーバからダウンロードした道路地図情報を参照して、進行方向の前方に信号機がある場合には、信号機（停止線）までの距離をエアバッグ制御部１５に出力する。信号機のある場所は、４分岐の交差点、Ｔ字路、直進道路等がある。このうち、Ｔ字路で先行車両１０３との前突を検出する必要性は低く、また、直進道路で左右の側突を検出する必要性は低い。このため、ナビゲーションシステム３３は、信号機と共に交差点の態様を検出し、エアバッグ制御部１５に出力することが好ましい。
【００３５】
なお、エアバッグ制御部１５は、運転席Ａ／Ｂ１４、助手席Ａ／Ｂ１３、ＳＡＢ１６Ｒ、１６Ｌ、ＣＳＡ１８Ｒ、ＣＳＡ１８Ｌ（以下、区別しない場合エアバッグ３０という）それぞれの点火回路と接続されている。この点火回路のスイッチをオンにすると直列に接続されたスクイブが発熱し点火剤が着火する。これにより、インフレータが膨張して各エアバッグが展開する。
【００３６】
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、前方ＰＣＳレーダ２２が検出する先行車両１０３、後方ＰＣＳレーダ２４が検出する後続車両１０１，右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒが検出する進入車両１０４、及び、左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌが検出する進入車両１０２、のそれぞれについて衝突の可能性を判定し、衝突が不可避であれば衝突不可避信号（後述するオン判定と同等）をエアバッグ制御部１５に出力する。
【００３７】
各レーダは検知角度や検知距離が異なるが、いずれもミリ波又はレーザレーダを送信すると共に先行車両等の障害物に反射した反射波を受信し、送信波を送信してから受信波が受信されるまでの時間により障害物との相対距離を、送信波と受信波の周波数との差に基づき相対速度を検出する。例えば、前方ＰＣＳレーダ２２の検知角度は±１０度、後方ＰＣＳレーダ２４の検知角度は±１５度、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの検知角度は±２０度、である。また、前方ＰＣＳレーダ２２の検知距離は５０〜１００〔ｍ〕、後方ＰＣＳレーダ２４の検知距離は３０〔ｍ〕程度、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒと左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの検知距離は３０〔ｍ〕程度、である。乗員保護装置１００は、少なくとも検知距離を、より好ましくは検知角度も可変に制御でき、早期の障害物の検出を可能としている。
【００３８】
〔判定閾値Ａ〜Ｃ〕
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、先行車両１０３、後続車両１０１、進入車両１０４及び進入車両１０２との相対速度と相対距離に基づき、衝突が不可避か否かを判定する。本実施形態ではこの判定にＴＴＣ（Time To Collision）を用いるが、相対的な加速度、相対速度又は相対距離そのものを用いてもよい。いずれにしても何らかの判定閾値を基準にして衝突が不可避か否かを判定する。
【００３９】
例えば、ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、
先行車両１０３とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ａ
後続車両１０１とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ｂ
進入車両１０４とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ｃ
進入車両１０２とのＴＴＣ ＜ 判定閾値Ｃ
の場合に各障害物との衝突が不可避であると判定する。なお、判定閾値Ａ〜Ｃは、全て又は一部が同一でもよいし、それぞれが異なっていてもよい。また、右方向の判定閾値Ｃと左方向の判定閾値Ｃを同じ値にしたが、異なっていてもよい。
【００４０】
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、先行車両１０３とのＴＴＣが判定閾値Ａ未満、進入車両１０４とのＴＴＣが判定閾値Ｃ未満、又は、進入車両１０２とのＴＴＣが判定閾値Ｃ未満となると、前方・右側方・左側方の識別と接触不可避情報をエアバッグ制御部１５に出力し、後続車両１０１とのＴＴＣが判定閾値Ｂ未満となると、接触不可避情報をヘッドレストＥＣＵ３５に出力する。
【００４１】
ところで、前方ＰＣＳでは、１つの判定閾値ＡとＴＴＣを比較して乗員保護するのでなく、複数の判定閾値Ａ１〜Ａｎとそれぞれ比較して、段階的な乗員保護を提供することが多い。例えば、判定閾値Ａ１＞Ａ２…＞Ａｎとすれば、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａ１を満たすと警報音を吹鳴し、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａ２を満たすと運転者を注意喚起するための軽い制動を加え、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａ３を満たすと衝撃に備えシートベルトを巻き上げ、先行車両１０３とのＴＴＣ＜判定閾値Ａｎ（衝突が不可避）を満たすと運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開する。
【００４２】
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、これらの判定を順次行っているのであり、判定閾値Ａには判定閾値Ａ１〜Ａｎが含まれる。判定閾値Ｂ〜Ｃに対しても同様であって、例えば後方ＰＣＳの場合、後続車両１０１とのＴＴＣ＜判定閾値Ｂ１を満たすとヘッドレスト２３を繰り出し、後続車両１０１とのＴＴＣ＜判定閾値Ｂ２を満たすとシートベルトを巻き上げ、後続車両１０１とのＴＴＣ＜判定閾値Ｂｎを満たすと後突用のエアバッグ（不図示）を展開するなどの段階的な乗員保護が可能である。また、例えば、側方ＰＣＳの場合、進入車両１０２又は１０４とのＴＴＣ＜判定閾値Ｃ１を満たすとシートベルトを巻き上げ、進入車両１０２又は１０４とのＴＴＣ＜判定閾値Ｃｎを満たすＳＡＢ１６Ｒ，１６Ｌ及びＣＳＡ１８Ｒ、１８Ｌを展開するなどの段階的な乗員保護が可能である。
【００４３】
したがって、以下で判定閾値Ａ〜Ｃを大きくする（又は緩和する）という場合、各判定閾値Ａ〜Ｃが含みうる判定閾値Ａ１〜Ａｎ、Ｂ１〜Ｂｎ、Ｃ１〜Ｃｎを大きくする（又は緩和する）ことも含んでいる。この場合、各判定閾値（例えばＡ１〜Ａｎ）を大きくする程度は同じであってもよいし、それぞれ可変にしてもよい。
【００４４】
〔ヘッドレスト２３の繰り出し〕
ＰＣＳ_ＥＣＵ３４に接続されたヘッドレストＥＣＵ３５は、後続車両１０１とのＴＴＣ及び運転者又は助手席乗員の頭部位置とに基づき、アクティブヘッドレストであるヘッドレスト２３の繰り出しと収納を制御する。
【００４５】
ヘッドレスト２３は、車両前方側の可動部と後方側の固定部とに分割して構成されていて、ヘッドレスト２３の内部に、モータ及びモータで伸縮する駆動機構を備える。モータが回転駆動されるとそれが駆動機構の直進運動に変わり、可動部を固定部に対して車両の前後方向へ往復移動させ、運転者又は助手席乗員の頭部とヘッドレスト２３との間の相対距離を制御する。
【００４６】
ヘッドレスト２３には、静電容量センサが内設されている。静電容量センサは可撓性を有する薄板状の形状をなし、ヘッドレスト２３の表皮内側に沿って例えば矩形状に配設されている。静電容量センサは、静電容量が運転者又は助手席乗員の頭部までの相対距離に応じて変化することを利用して、相対距離を非接触状態で検知する。ヘッドレストＥＣＵ３５は、相対距離と静電容量の関係を定めた検出マップを参照して相対距離を検出する。
【００４７】
接触不可避情報を受信するとヘッドレストＥＣＵ３５は、静電容量センサにより乗員の頭部との相対距離を測定しながらモータを駆動して可動部を頭部との相対距離を減少させる方向に移動させ、頭部の直前で停止させる。ヘッドレスト２３と頭部との相対距離が短縮されるので、後方衝突時における運転者又は助手席乗員の頸部にかかる負担を和らげることができる。なお、助手席乗員が乗車していない場合、運転者又は助手席乗員の頭部がすでにヘッドレスト２３に接触している場合は、可動部を移動しない。
【００４８】
〔エアバッグ展開判定〕
エアバッグ制御部１５は、エアバッグ３０のそれぞれについて後述する判定条件を有しており、判定条件を満たす場合にエアバッグ３０を展開すると判定する。本実施形態の乗員保護装置１００は、主に、障害物と実際に接触する前に、ＰＣＳを利用して衝突不可避であることを予測しエアバッグを展開する。そして、その判定閾値Ａ〜Ｃを大きくする点に特徴を有する。したがって、サテライトセンサ１０Ｒが出力する出力信号１、サテライトセンサ１０Ｌが出力する出力信号２、フロントＧセンサ１７Ｒが出力する出力信号３、フロントＧセンサ１７Ｌが出力する出力信号４、リアＧセンサ１９Ｒが出力する出力信号５、リアＧセンサ１９Ｒが出力する出力信号６、フロアセンサ１２が出力する出力信号７を用いることなくエアバッグを展開することも可能である。しかしながら、ＰＣＳによりエアバッグ３０を展開しない（例えば、想定していない方向から障害物が接近した場合）場合でも、エアバッグ３０を展開できるようにこれら出力信号を信号処理して、その結果に基づきエアバッグ３０を展開する。
【００４９】
出力信号１〜７の信号処理について簡単に説明する。エアバッグ制御部１５は、出力信号１〜７にそれぞれ検出した衝突の態様に応じた演算を施し、演算結果ｆ１〜ｆ７を衝撃検知用閾値Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕと比較する。すなわち、演算結果ｆ１は衝撃検知用閾値Ｏと比較され、演算結果ｆ２は衝撃検知用閾値Ｐと比較され、演算結果ｆ３は衝撃検知用閾値Ｑと比較され、演算結果ｆ４は衝撃検知用閾値Ｒと比較され、演算結果ｆ５は衝撃検知用閾値Ｓと比較され、演算結果ｆ６は衝撃検知用閾値Ｔと比較され、演算結果ｆ７は衝撃検知用閾値Ｕと比較される。このうち、衝撃検知用閾値ＯとＰ、衝撃検知用閾値ＱとＲ、衝撃検知用閾値ＳとＴは同じ値としてよい。
【００５０】
出力信号ｆ１〜ｆ７の演算には種々の方法、例えば、出力信号１〜７から所定時間の積分値を求めたり、１つの出力信号に対し異なる時間帯の２つの積分値を求めたり、出力信号１〜７の特定の周波数成分の強度を抽出したり、所定時間内の最大値を抽出するなどがある。また、異なる態様の衝突が好適に検出できるよう、出力信号ｆ１，ｆ２（前方ＰＣＳ）、出力信号ｆ３，ｆ４（側方ＰＣＳ）、出力信号ｆ５，ｆ６（後方ＰＣＳ）又は出力信号ｆ７、それぞれの演算方法は異なる場合が多い。
【００５１】
図５は、エアバッグの判定基準を模式的に説明する図の一例である。なお、図５では各判定条件を満たすことを「オン」と称す。
【００５２】
図５（ａ）は運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３の展開の判定条件の一例である。図示するように、ＯＲ回路５３の作用により、前方ＰＣＳレーダ判定がオンになると、運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開することができる。仮に、前方ＰＣＳレーダ判定がオンにならずに（先行車両１０３を検出することなく）前突が生じても、いずれかのサテライトセンサ判定がオンになり、かつ、フロアセンサ判定がオンになることで、運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開することができる。サテライトセンサ判定とフロアセンサ判定をＡＮＤ回路５２で接続することで、悪路走行やドアの開閉による誤展開を防止している。
【００５３】
図５（ｂ）は、ＳＡＢ１６Ｒ及びＣＳＡ１８Ｒの展開の判定条件の一例である。ＳＡＢ１６Ｌ及びＣＳＡ１８Ｌについては左右が逆になるだけなので省略した。図示するように、ＯＲ回路５５の作用により、右側方ＰＣＳレーダ判定がオンになると、ＳＡＢ１６Ｒ及びＣＳＡ１８Ｒを展開することができる。仮に、右側方ＰＣＳレーダ判定がオンにならずに（進入車両１０４を検出することなく）側突が生じても、フロントＧセンサ判定がオンになり、かつ、フロアセンサ判定がオンになることで、ＳＡＢ１６Ｒ及びＣＳＡ１８Ｒを展開することができる。なお、図５（ｂ）ではフロントＧセンサ判定の場合を示したが、リアＧセンサ判定の場合は展開されるエアバッグがＣＳＡ１８Ｒになるだけで同様に展開判定される。
【００５４】
図５（ｃ）は、ヘッドレスト２３の繰り出しの判定条件の一例である。上述したように、後方ＰＣＳレーダ判定がオンになると、他の条件に関係なくヘッドレスト２３を繰り出すことができる。
【００５５】
図５に示した判定条件において、乗員保護装置１００は、判定閾値Ａ〜Ｃを大きくする
ことで、エアバッグ３０の展開条件を緩和し、また、ヘッドレスト２３の繰り出し条件を緩和する。
【００５６】
〔乗員保護装置１００の機能ブロック図〕
図６は、乗員保護装置１００の機能ブロック図の一例を示す。ジレンマゾーン進入判定部４１は、車両１１がジレンマゾーンに進入するか否かをジレンマゾーンに進入する前に予測する。ジレンマゾーンについて説明したように、停止線に停止できるか否かは車両１１の車速と停止線までの距離により判定でき、赤信号になるまでに交差点に到達できるか否かは、赤信号に変わるまでの時間と、車速及び停止線までの距離により判定できる。
【００５７】
図７は、車両１１がジレンマゾーンに入っているか否かの判定を説明する図である。まず、黄信号に変わった時の車両１１の位置を基準に考える。この時の車両１１の位置は、ナビシステムゲーションシステム３３が取得した位置情報から明らかであり、これとナビシステムゲーションシステム３３が取得した信号機（停止線）の位置から、距離Ｌ０が算出される。
【００５８】
なお、ジレンマゾーン進入判定部４１は、信号情報から、黄信号開始時刻となるまでの残り時間Ｔ0をカウントする。残り時間Ｔ０は継続的に信号機から送信されればそれを用い、送信されなければ赤、青、黄、各表示の継続時間から算出する。
【００５９】
車速がＶの状態で交差点を通過するまで変化しないと仮定すると、残り時間Ｔ０の間に車両１１が走行できる距離は、次式で表すことができる。この距離Ｌ２が図２の直線Ｌ２に相当し、以下、走行可能距離Ｌ２と称す。
・走行可能距離Ｌ２ ＝ Ｖ×Ｔ０
また、制動距離が車速Ｖの２乗に比例することを考慮すると、制動距離は次式で表すことができる。この制動距離が図２の曲線Ｌ１に相当し、以下、停止必要距離Ｌ１と称す。但し、αは車両１１の減速度係数である。
・停止必要距離Ｌ１＝ Ｖ２／（２α）
以上の関係から、ジレンマゾーン進入判定部４１は、車両１１の停止線までの距離Ｌ０が、走行可能距離Ｌ２よりも長く、かつ、停止必要距離Ｌ１よりも短い場合、車両１１はジレンマゾーンを走行すると判定する。
・ジレンマゾーン： Ｌ２＜Ｌ０＜Ｌ１
青信号の残時間が分かれば、ジレンマゾーンに進入する前に、黄信号になった時にジレンマゾーンを走行することになるか否かを予測することができる。このため、ジレンマゾーン進入判定部４１は、信号情報から青信号の残時間（黄信号に切り替わるまでの時間）を取得し、その時の車速Ｖから黄信号になった時の車両１１の位置を予測しておく。そして、信号情報から取得される黄信号の残り時間（黄信号の継続時間）Ｔ０及び車速Ｖから、車両１１がジレンマゾーンに進入するか否かを予測することできる。
【００６０】
図６に戻り、加減速度算出部４２は、ジレンマゾーンに進入した際に運転者が減速又は加速のいずれの運転操作を選択したかを判定する。加減速度算出部４２は、ストップランプスイッチのオン／オフ、マスタシリンダ圧の変化、ブレーキペダルストローク等から、減速したか否かを判定する。また、アクセルペダルストローク、スロットルポジション等から、加速したか否かを判定する。
【００６１】
また、加減速度算出部４２は、車両１１が減速した場合は減速度Ｇを算出し、加速した場合は加速度Ｇを算出する。減速度Ｇ及び加速度Ｇは、例えば、車速センサ３１が検出した車速Ｖを時間的に微分することで算出してもよいし、Ｇセンサの検出信号から直接検出してもよい。なお、減速度Ｇ及び加速度Ｇはいずれも正値である。
【００６２】
〔減速した場合〕
減速度判定部４３は、減速度Ｇの大きさと予め定めた判定値ｇ１、ｇ２（＞ｇ１）とを比較して、判定結果を出力する。減速度Ｇが判定値ｇ１以下の場合、減速度は小さいと判定でき、減速度Ｇが判定値ｇ１よりも大きくかつｇ２以下の場合、減速度は中程度と判定でき、減速度Ｇが判定値ｇ４より大きい場合、減速度がかなり大きいと判定できる。したがって、減速度Ｇの大きさに応じて後続車両１０１との衝突の可能性を推定し、ヘッドレスト２３を繰り出す必要性の程度を判定できる。
【００６３】
繰り出し条件緩和部４４は、減速度判定部４３による判定結果に基づき、ヘッドレスト２３の繰り出し条件を緩和するようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する。繰り出し条件は、例えば２段階に分けて緩和することが考えられる。１つは、後続車両１０１とのＴＴＣと比較するための「判定閾値Ｂ」を大きくすることであり、もう１つは、後続車両１０１とのＴＴＣに関わらず、ヘッドレスト２３を繰り出すことである。これにより、後続車両１０１とのＴＴＣが大きくてもヘッドレスト２３を繰り出すことができるようになる。
【００６４】
「判定閾値Ｂ」を大きくするとは、判定閾値Ｂの例えばｋ（例えば１．１〜３）倍程度の判定閾値Ｂthを用いて後続車両１０１とのＴＴＣと比較することをいう。大きくした後の判定閾値Ｂthは予め記憶している固定値を用いてもよいし、減速度Ｇの大きさに比例して大きくしてもよい（以下、判定閾値Ａth、Ｃthについて同じ）。
【００６５】
また、繰り出し条件緩和部４４は、後方ＰＣＳレーダ２４の検知角度及び検知距離の少なくも一方を拡大してもよい。例えば、検知角度を拡大するとより広範囲の後続車両１０１を検出することができる。
【００６６】
〔加速した場合〕
加速度判定部４５は、加速度Ｇの大きさと予め定めた判定値ｇ３とを比較して、判定結果を出力する。加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、加速度が十分に大きく運転者が交差点をそのまま通過すると判定できる。
【００６７】
そして、展開条件緩和部４６は、加速度判定部４５による判定結果に基づき、エアバッグ３０の展開条件を緩和するようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する。加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、展開条件緩和部４６は、まず、先行車両１０３とのＴＴＣと比較される「判定閾値Ａ」を大きくする。これにより、先行車両１０３とのＴＴＣが大きくても運転席Ａ／Ｂ１４及び助手席Ａ／Ｂ１３を展開することができるようになる。ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、判定閾値Ａのｋ（例えば１．１〜３）倍程度の判定閾値Ａthを用いて先行車両１０３とのＴＴＣと比較する。
【００６８】
このとき、判定閾値Ａだけでなく、又は、判定閾値Ａに変えて、サテライトセンサ１０Ｒの演算結果ｆ１と比較される判定閾値Ｏ、サテライトセンサ１０Ｌの演算結果ｆ２と比較される判定閾値Ｐ、フロアセンサ１２の演算結果ｆ７と比較される判定閾値Ｕ、の全て又は一部を小さくしてもよい（緩和する）。
【００６９】
また、展開条件緩和部４６は、加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、車両１１の位置に応じて、進入車両１０４とのＴＴＣと比較される「判定閾値Ｃ」、進入車両１０２とのＴＴＣと比較される「判定閾値Ｃ」を、それぞれ個別に大きくするようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する。図１にて説明したように、交差点前半部では右側から交差点に進入する進入車両１０４と衝突するおそれがあるので、交差点前半部では進入車両１０４とのＴＴＣと比較される右側の側方ＰＣＳの「判定閾値Ｃ」を大きくし、交差点後半部では進入車両１０２とのＴＴＣと比較される左側の側方ＰＣＳの「判定閾値Ｃ」を大きくする。なお、交差点後半部では、交差点前半部で変更した右側の側方ＰＣＳの「判定閾値Ｃ」を元に戻す。
【００７０】
左右一方の判定閾値Ｃを大きくすることで、交差点前半部と交差点後半部のそれぞれで必要十分なだけ判定閾値Ｃを変更するので、誤展開を防止しかつ側突に備えることができる。ＰＣＳ_ＥＣＵ３４は、判定閾値Ｃのｋ（例えば１．１〜３）倍程度の判定閾値Ｃthを用いて進入車両１０４又は進入車両１０２とのＴＴＣと比較する。
【００７１】
このとき、判定閾値Ｃだけでなく、又は、判定閾値Ｃに変えて、フロントＧセンサ１７Ｒの演算結果ｆ３と比較される判定閾値Ｑ、リアＧセンサ１９Ｒの演算結果ｆ５と比較される判定閾値Ｓ、又は、フロアセンサ１２の演算結果ｆ７と比較される判定閾値Ｕ、の全て又は一部を小さくしてもよい（緩和する）。
【００７２】
また、展開条件緩和部４６は、前方ＰＣＳレーダ２２、右側方ＰＣＳレーダ２１Ｒ及び左側方ＰＣＳレーダ２１Ｌの、検知角度及び検知距離の少なくも一方を拡大してもよい。例えば、検知角度を拡大するとより広範囲の先行車両１０３、他車両１０４、１０２を検出することができる。
【００７３】
〔乗員保護装置１００の動作手順〕
図８は、乗員保護装置１００が動作する手順を示すフローチャート図の一例を示す。図８の手順は、エンジン又はシステム起動後、所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。
【００７４】
ジレンマゾーン進入判定部４１は、車速センサ３１が検出する車速、ナビゲーションシステム３３が検出する距離情報、路車間通信装置３２が取得する信号情報に基づき、車両１１にとってのジレンマゾーンを算出する（Ｓ１０）。
【００７５】
ついで、ジレンマゾーン進入判定部４１は、車両１１がジレンマゾーンに進入したか否か、又は、進入するおそれがあるか否かを判定する（Ｓ２０）。ジレンマゾーンに進入する可能性がない場合（Ｓ２０のＮｏ）、図８の手順は終了し次の交差点に対し同様の手順が実行される。
【００７６】
ジレンマゾーンに進入したか又は進入するおそれがあると判定すると（Ｓ２０のＹｅｓ）、加減速度算出部４２は、運転者が加速したか否かをブレーキペダルの操作やアクセルペダルの操作から検出する（Ｓ３０）。
【００７７】
ついで、加減速度算出部４２は減速するか否かに応じて（Ｓ４０）、減速度Ｇ又は加速度Ｇを算出する（Ｓ５０、Ｓ６０）。ジレンマゾーンで運転者が定速で走行することは考えにくいが、ステップＳ４０では減速するか否かを判定し、低速走行の場合は加速すると判定するものとする。
【００７８】
運転者が減速した場合（Ｓ４０のＹｅｓ）加減速度算出部４２は減速度Ｇを算出するので、減速度判定部４３は、減速度Ｇが判定値ｇ１より大きくかつ判定値ｇ２以下か否かを判定する（Ｓ７０）。すなわち、減速度Ｇが中程度か否かを判定する。この判定より、以降の処理は３つに分岐される。
【００７９】
減速度Ｇが判定値ｇ１以下の場合、減速度Ｇは十分小さいので、乗員保護装置１００はそのまま処理を終了する。
【００８０】
減速度Ｇが判定値ｇ１より大きくかつ判定値ｇ２以下の場合（Ｓ７０のＹｅｓ）、繰り出し条件緩和部４４は、ヘッドレスト２３の繰り出し条件を緩和する（Ｓ８０）。これにより、後続車両１０１が遠くにいてもヘッドレスト２３を繰り出すことができるので、運転者又は助手席乗員の頸椎を保護しやすくすることができる。
【００８１】
減速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合、繰り出し条件緩和部４４は、ヘッドレスト２３を繰り出すようＰＣＳ_ＥＣＵ３４に要求する（Ｓ９０）。これにより、後続車両１０１と衝突する前にヘッドレスト２３を繰り出すことができるので、運転者又は助手席乗員の頸椎を確実に保護することができる。
【００８２】
ステップＳ４０に戻り、運転者が加速した場合（Ｓ４０のＮｏ）加減速度算出部４２は加速度Ｇを算出するので、加速度判定部４５は、加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい否かを判定する（Ｓ１００）。加速度Ｇが判定値ｇ３以下の場合（Ｓ１００のＮｏ）、車速はそれほぼ大きくならず運転者は周囲に配慮した運転が可能であるとして、乗員保護装置１００はそのまま処理を終了する。
【００８３】
加速度Ｇが判定値ｇ３より大きい場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、展開条件緩和部４６は車両１１の位置情報をナビゲーションシステム３３から取得する（Ｓ１１０）。この位置情報は、停止線からどのくらいの距離か、停止線を通過した後は交差点前半部か交差点後半部か否かを判定するために用いられる。
【００８４】
展開条件緩和部４６は、車両１１の位置情報と停止線の位置から、車両１１が交差点の進入直前か否かを判定する（Ｓ１２０）。交差点の進入直前の場合（Ｓ１２０のＹｅｓ）、展開条件緩和部４６は、前方ＰＣＳの作動条件を緩和し、また、右側の進入車両１０４とのＴＴＣと比較される、右側の側方ＰＣＳの判定閾値ＣをＣthに大きくする（Ｓ１３０）。この結果、左側の側方ＰＣＳの判定閾値Ｃよりも大きくなり、右側のＳＡＢ１６Ｒ、ＣＳＡ１８Ｒを展開しやすくできる。
【００８５】
交差点の進入直前でない場合（Ｓ１２０のＮｏ）、又は、ステップＳ１３０の処理の後、車両１１は交差点後半部を走行することになるので、展開条件緩和部４６は、前方ＰＣＳの作動条件を緩和し、また、左側の進入車両１０２とのＴＴＣと比較される、左側の側方ＰＣＳの判定閾値ＣをＣthに大きくする（Ｓ１４０）。この結果、右側の側方ＰＣＳの判定閾値Ｃよりも大きくなり、左側のＳＡＢ１６Ｌ、ＣＳＡ１８Ｌを展開しやすくできる。なお、交差点後半部では、右側の側方ＰＣＳの判定閾値ＣthをＣに戻す。
【００８６】
乗員保護装置１００は信号機のある交差点を通過する毎に以上のような手順を繰り返す。したがって、乗員保護装置１００は、車両１１が避けて走行することのできないジレンマゾーンにおいて、乗員を衝撃から保護しやすくすることができ安全性をこれまで以上に向上させることができる。また、運転者の車両操作（減速又は加速）に応じて、乗員保護の態様を切り替えるので、運転者の行動に最適な交差点の通過支援を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】ジレンマゾーンにおける乗員保護を模式的に示す図の一例である。
【図２】ジレンマゾーンを説明するための図の一例である。
【図３】乗員保護装置が作動させる保護機器とセンサ類の概略配置図の一例である。
【図４】乗員保護装置のハードウェアブロック図の一例である。
【図５】エアバッグの判定基準を模式的に説明する図の一例である。
【図６】乗員保護装置の機能ブロック図の一例である。
【図７】車両がジレンマゾーンに入っているか否かの判定を説明する図である。
【図８】乗員保護装置が動作する手順を示すフローチャート図の一例である。
【符号の説明】
【００８８】
１５ エアバッグ制御部
２１Ｒ 右側方ＰＣＳレーダ
２１Ｌ 左側方ＰＣＳレーダ
２２ 前方ＰＣＳレーダ
２３、２３Ｒ、２３Ｌ ヘッドレスト
２４ 後方ＰＣＳレーダ
３０ エアバッグ
３４ ＰＣＳ_ＥＣＵ
４１ ジレンマゾーン進入判定部
４２ 加減速度算出部
４３ 減速度判定部
４４ 繰り出し条件緩和部
４６ 展開条件緩和部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出された障害物との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置において、
ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するジレンマゾーン進入判定手段と、
ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定する判定手段と、
減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第１の判定基準変更手段と、
減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第２の判定基準変更手段と、
を有することを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
第２の判定基準変更手段は、
自車線と交差する車線から他車両が接近してくる交差点内の領域を車両が走行する際、他車両が接近してくる側の乗員保護手段の作動判定基準を、接近してこない側の乗員保護手段の作動判定基準よりも緩和する、
ことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項３】
第２の判定基準変更手段は、
前方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の乗員保護装置。
【請求項４】
ヘッドレストを前方に繰り出す乗員保護手段を有し、
第１の判定基準変更手段は、ヘッドレストを前方へ繰り出すか否かを判定する作動判定基準を緩和する、
ことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項５】
減速すると判定された場合に減速度を検出する減速度検出手段を有し、
減速度が所定値ｇ２より大きい場合、
第１の判定基準変更手段は、作動判定基準により判定することなくヘッドレストを前方へ繰り出す、
ことを特徴とする請求項４記載の乗員保護装置。
【請求項６】
サイドエアバッグ又はカーテンシールドエアバッグを展開する乗員保護手段を有し、
第２の判定基準変更手段は、
サイドエアバッグ又はカーテンシールドエアバッグを展開するか否か判定する作動判定基準を緩和する、
ことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項７】
検出された障害物との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置の作動条件変更方法において、
ジレンマゾーン進入判定手段が、ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するステップと、
判定手段が、ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定するステップと、
第１の判定基準変更手段が、減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和するステップと、
第２の判定基準変更手段が、減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和するステップと、
を有することを特徴とする作動条件変更法。
【請求項１】
検出された障害物との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置において、
ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するジレンマゾーン進入判定手段と、
ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定する判定手段と、
減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第１の判定基準変更手段と、
減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する第２の判定基準変更手段と、
を有することを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
第２の判定基準変更手段は、
自車線と交差する車線から他車両が接近してくる交差点内の領域を車両が走行する際、他車両が接近してくる側の乗員保護手段の作動判定基準を、接近してこない側の乗員保護手段の作動判定基準よりも緩和する、
ことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項３】
第２の判定基準変更手段は、
前方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の乗員保護装置。
【請求項４】
ヘッドレストを前方に繰り出す乗員保護手段を有し、
第１の判定基準変更手段は、ヘッドレストを前方へ繰り出すか否かを判定する作動判定基準を緩和する、
ことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項５】
減速すると判定された場合に減速度を検出する減速度検出手段を有し、
減速度が所定値ｇ２より大きい場合、
第１の判定基準変更手段は、作動判定基準により判定することなくヘッドレストを前方へ繰り出す、
ことを特徴とする請求項４記載の乗員保護装置。
【請求項６】
サイドエアバッグ又はカーテンシールドエアバッグを展開する乗員保護手段を有し、
第２の判定基準変更手段は、
サイドエアバッグ又はカーテンシールドエアバッグを展開するか否か判定する作動判定基準を緩和する、
ことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項７】
検出された障害物との衝突を抑制し又は衝突による衝撃から乗員を保護する乗員保護装置の作動条件変更方法において、
ジレンマゾーン進入判定手段が、ジレンマゾーンに進入するか否かを判定するステップと、
判定手段が、ジレンマゾーンを走行する際、減速するか否かを判定するステップと、
第１の判定基準変更手段が、減速すると判定された場合、後方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和するステップと、
第２の判定基準変更手段が、減速しないと判定された場合、側方の障害物に対応した乗員保護手段の作動判定基準を緩和するステップと、
を有することを特徴とする作動条件変更法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１８２３０（Ｐ２０１０−１８２３０Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８２６７３（Ｐ２００８−１８２６７３）
【出願日】平成２０年７月１４日（２００８．７．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１４日（２００８．７．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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