説明

乗員保護装置

【課題】運転席側と助手席側のシートベルト装置のウェビングの引き込みを危険度に応じて制御できるようにして、過拘束による乗員の不快感を抑制しつつ安全性の一層の向上を図ることができる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】自車両の前方正面領域と前方左右の領域の障害物を検出するミリ波レーダ46と、車両の操舵方向を検出する操舵角センサ47を設ける。運転席と助手席のシートベルト装置1A,1Bのモータ10をコントローラ21,45によって制御する。コントローラ21,45は、ミリ波レーダ4と操舵角センサ47の信号に基づいて自車両が障害物に近づく方向に操舵されているものと予測されるときに、障害物に近づく側の席のシートベルト装置の張力が、逆側の席のシートベルト装置の張力よりも増大するようにモータ10を駆動させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シートに着座した乗員をウェビングによって拘束する乗員保護装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車両に搭載される乗員保護装置として、ミリ波レーダ等の障害物検出装置によって車両前方の障害物を検出し、前方の障害物との衝突が予測されるときに、シートベルト装置のウェビングをモータによって引き込み、ウェビングによる乗員拘束力を高めるものが知られている。
【0003】
また、この種の乗員保護装置においては、乗員の運転中にウェビングの自動的な引き込みが頻繁に作動すると、乗員に不快感を与える原因となるため、ステアリング操作等の乗員の運転操作意思に応じてモータの作動閾値を上げるようにしたものも案出されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−114764号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記従来の乗員保護装置においては、ステアリング操作等の乗員の操作意思が検出された場合に、モータの作動閾値を上げることにより、ウェビングの自動的な引き込みが行われにくくしているが、このときのシートベルト装置の制御は運転席側と助手席側とで同様に行われる。
しかし、実際には、同様のステアリング操作を行う場合であっても、障害物の左右の位置とステアリングの操舵方向によって予測される危険度が運転席側と助手席側とで異なる。
このため、上記従来の乗員保護装置においては、運転席側と助手席側のシートベルト装置のウェビングの引き込みを危険度に応じて制御することができず、状況によっては運転席側と助手席側の一方シートベルト装置が過拘束となり、乗員に不快感を与えることが懸念される。
【0006】
そこでこの発明は、運転席側と助手席側のシートベルト装置のウェビングの引き込みを危険度に応じて制御できるようにして、過拘束による乗員の不快感を抑制しつつ安全性の一層の向上を図ることができる乗員保護装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明に係るシートベルト装置では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項1に係る発明は、自車両の前方正面領域と前方左右の領域の障害物を検出する障害物検出手段(例えば、実施形態のミリ波レーダ46)と、車両の操舵方向を検出する操舵方向検出手段(例えば、実施形態の操舵角センサ47)と、ウェビング操作用のアクチュエータ(例えば、実施形態のモータ10)を有する運転席側と助手席側のシートベルト装置(例えば、実施形態のシートベルト装置1A,1B)と、この各シートベルト装置のアクチュエータを制御する制御手段(例えば、実施形態のコントローラ21,統合コントローラ45)と、を備え、前記制御手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が自車両の前方左右のいずれかの領域で検出され、かつその検出された領域と前記操舵方向検出手段によって検出された操舵方向とが一致したときに、前記障害物の検出された側の席のシートベルト装置のウェビング張力が、逆側の席のシートベルト装置のウェビング張力よりも増大するように、前記アクチュエータを駆動させることを特徴とするものである。
これにより、自車両が障害物に近づくように操舵される状況では、運転席側と助手席側のうちの障害物に近づく側のシートベルト装置が、逆側のシートベルト装置よりもウェビング張力を増大させることになる。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る乗員保護装置において、前記制御手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が自車両の前方左右のいずれかの領域で検出され、かつその検出された領域と前記操舵方向検出手段によって検出された操舵方向とが一致しない場合には、少なくとも前記障害物の検出された側と逆側の席のシートベルト装置のアクチュエータを、乗員の上体移動によってウェビングが引き出されたときにのみ、その引き出しを戻すように駆動させることを特徴とする。
これにより、自車両が障害物から遠ざかるように操舵される状況では、少なくとも障害物から遠い側のシートベルト装置において、ウェビングが乗員の上体移動によって引き出された場合にのみ、その引き出しを戻すようにアクチュエータが駆動されることになる。
【0009】
請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る乗員保護装置において、前記制御手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が自車両の前方正面領域で検出された場合には、運転席側と助手席側のシートベルト装置のアクチュエータを、両者のウェビング張力が同じになるように、駆動させることを特徴とする。
これにより、自車両が正面から障害物に近づく状況では、運転席側と助手席側のシートベルト装置が同様にウェビングの張力を増大させることになる。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明によれば、自車両が障害物に近づくように操舵される状況において、障害物に近づく側の席のシートベルト装置が逆側の席のシートベルト装置よりもウェビング張力を増大させるように制御されるため、運転席側と助手席側のシートベルト装置のウェビングの引き込みが危険度に応じて適切に行われるようになる。したがって、過拘束による乗員の不快感を抑制しつつ、安全性をより高めることができる。
【0011】
請求項2に係る発明によれば、自車両が障害物から遠ざかるように操舵される状況においては、少なくとも障害物から遠い側の席のシートベルト装置のアクチュエータが、ウェビングが乗員の上体移動によって引き出された場合にのみ、その引き出しを戻すように駆動されるため、アクチュエータによる乗員の過拘束をさらに抑制することができる。
【0012】
請求項3に係る発明によれば、自車両が正面から障害物に近づく状況では、運転席側と助手席側のシートベルト装置が同様にウェビングの張力を増大させるため、運転席側と助手席側の安全性を同様に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】この発明の一実施形態の乗員保護装置の一方のシートベルト装置の概略構成図である。
【図2】同実施形態の乗員保護装置の概略構成図である。
【図3】同実施形態の乗員保護装置を採用した車両の屈曲路上での鳥瞰図である。
【図4】同実施形態の乗員保護装置を採用した車両の上面図である。
【図5】同実施形態の乗員保護装置の制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、車両の運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1Bの概略構成図であり、図2は、乗員保護装置100の全体概略構成図である。
運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1Bは同様の基本構成とされている。シートベルト1A,1Bは、図1に示すように、所謂三点式のシートベルト装置であり、図示しないセンタピラーに取付けられたリトラクタ4からウェビング5が上方に引き出され、そのウェビング5がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ6に挿通されるとともに、ウェビング5の先端がシート2の車室外側寄りのアウタアンカ7を介して車体フロアに固定されている。そして、ウェビング5のスルーアンカ6とアウタアンカ7の間にはタングプレート8が挿通されており、そのタングプレート8は、シート2の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル9に対して脱着可能となっている。
ウェビング5は、初期状態ではリトラクタ4に巻取られており、乗員3が手で引き出してタングプレート8をバックル9に固定することにより、乗員3の主に胸部と腹部をシート2に対して拘束する。また、このシートベルト装置1A,1Bは、障害物との衝突が予測されるときや、ウェビング5の弛み取り時、ウェビング5をリトラクタ4に巻取り収納するとき等に、アクチュエータである電動式のモータ10によってウェビング5の巻取りを行う。
【0015】
リトラクタ4は、図2に示すようにケーシング(図示せず)に回転可能に支持されたベルトリール12にウェビング5が巻回されるとともに、ケーシングの一端側にベルトリール12の軸が突出している。このベルトリール12の軸は、動力伝達機構13を介してモータ10の回転軸10aに連動可能に接続されている。動力伝達機構13は、モータ10の回転を減速してベルトリール12に伝達する。また、リトラクタ4には、ベルトリール12をウェビング巻取り方向に付勢する巻取りばね50が設けられ、ベルトリール12とモータ10がクラッチ20によって切り離された状態において、巻取りばね50によるウェビング巻取り方向の付勢力がベルトリール12に作用するようになっている。
なお、クラッチ20は、モータ10の正転方向の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構13を接続状態にし、モータ10の逆転方向の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構13を遮断状態にする。
【0016】
また、リトラクタ4には、ベルトリール12の回転位置を検出する回転センサ11が設けられている。この回転センサ11は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁され、ベルトリール12と一体に回転する磁性円板と、この磁性円板の外周縁部に近接配置された一対のホール素子と、ホール素子の検出信号を処理するセンサ回路とから成り、センサ回路で処理されたパルス信号がコントローラ21に出力されるようになっている。
この場合、ベルトリール12の回転に応じてセンサ回路からコントローラ21に入力されたパルス信号は、ベルトリール12の回転量や、回転速度、回転方向等を検出するのに用いられる。つまり、コントローラ21においては、パルス信号をカウントすることによってベルトリール12の回転量(ウェビング5の巻取り・引き出し量)を検出し、パルス信号の変化速度(周波数)を演算することによってベルトリール12の回転速度(ウェビング5の巻取り・引き出し速度)を求め、さらに、両パルス信号の波形の立ち上がりの比較によってベルトリール12の回転方向を検出する。
【0017】
ところで、運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1Bの各コントローラ21は統合コントローラ45から指令を受け、その指令に基づいて各モータ10を制御するようになっている。したがって、この実施形態においては、各コントローラ10と統合コントローラ45がモータ10(アクチュエータ)を制御する制御手段を構成している。
【0018】
各コントローラ21の入力側には、図2に示すように回転センサ11の他に、タングプレート8とバックル9の係合状態(ウェビング5の脱着状態)を検出するバックルスイッチ39と、モータ10に通電されている電流を検出する電流センサ40が接続されるとともに、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ41、車両の左右方向の加速度を検出する横加速度センサ42、車両のヨー方向の角加速度を検出するヨーレートセンサ43、車両の走行速度を検出する車速センサ44等の車両状態を検出するためのセンサ類が接続されている。
【0019】
図3は、屈曲路35を走行中の自車両Cと対抗車両Obの挙動を、自車両Cのステアリング36の操作と共に示した図である。なお、この実施形態の自車両Cは、ステアリング36が右側のシートの前方に設置された右ハンドル車であるものとする。
統合コントローラ45の入力側には、図2に示すように、自車両Cの前方の障害物を検出するためのミリ波レーダ45(障害物検出手段)と、運転者によるステアリング36(図3参照)の操舵角度を検出する操舵角センサ47と、が接続されている。統合コントローラ45は、図3に示すように、ミリ波レーダ45が自車両Cの前方に対向車両Ob等の障害物を検出すると、障害物の検出領域と自車両Cの操舵方向とに基づいて運転席側と助手席側の各シートベルト装置1A,1Bのコントローラ21にモータ10の制御モードを選択するための指令を発する。
【0020】
図4は、ミリ波レーダ45の検出領域を示す自車両Cの上面図である。
同図に示すように、ミリ波レーダ45は、自車両Cの前方の正面中央を中心として左右に所定角度範囲の領域で障害物を検出することができるが、その検出精度は全領域で一様ではなく、前方正面の小角度範囲の領域a1(以下、「前方正面領域a1」と呼ぶ。)では障害部の検出精度が高く、前方正面領域a1の左側の残余の領域a2(以下、「左領域a2」と呼ぶ。)と、前方正面領域a1の右側の残余の領域a3(以下、「右領域a3」と呼ぶ。)では、前方正面領域a1に比較して障害物の検出精度が低くなる。
【0021】
統合コントローラ45は、操舵角センサ47からステアリング36の操舵角信号を受け、その信号を基にして現在の自車両Cの操舵方向が右側であるか左側であるか、それとも中間状態であるかを判定する。なお、ここではステアリング36が設定角度以上右や左に操舵された場合にのみ、「右操舵」や「左操舵」と判定し、設定角度に達しない角度範囲では「中間状態」と判定する。
【0022】
また、各シートベルト装置1A,1Bのコントローラ21におけるモータ10の制御モードとしては、以下の(a)〜(c)が用意されている。
(a)通常引き込み制御モード
(b)強引き込み制御モード
(c)保持制御モード
【0023】
(a)の通常引き込み制御モードは、通常走行時におけるウェビング5の引き出し位置からウェビング5を所定の目標位置まで引き込み、その引き込みの後に目標位置を保つようにモータ10の電流を制御する。
(b)の強引き込み制御モードは、通常引き込み制御モードと同様にウェビング5を目標位置まで引き込んだ後に、その目標位置を保つようにモータ10の電流を制御するものであるが、通常引き込み制御モードに比較して、ウェビング5の引き込み量が多くなるように目標位置が設定される。したがって、強引き込み制御モードでは、乗員を拘束するウェビング5の張力が通常引き込み制御モードの場合よりも大きくなる。
(c)の保持制御モードは、通常走行時におけるウェビング5の引き出し位置からウェビング5の引き込みを行わず、その初期の引き出し位置を保つようにモータ10の電流を制御する。したがって、保持制御モードでは、乗員の上体移動によってウェビング5が引き出されたときにのみ、その引き出しを戻すようにモータ10が駆動される。
【0024】
なお、コントローラ21によるモータ10の制御は、上記のものの他にも、前後加速度センサ41、横加速度センサ42、ヨーレートセンサ43、車速センサ44等の車両状態を検出する他のセンサ類を用いたものや、ウェビング5の装着直後の弛み取りや、ウェビング5を外した後の収納作動等もあるが、これらについては説明を省略するものとする。
【0025】
以下、この乗員保護装置100を採用した自車両Cが屈曲路35を走行している場合に、ミリ波レーダ46が対向車両Obを検出したときの制御の例を図5のフローチャートに基づいて説明する。
図5のステップS101においては、対向車両Obが自車両Cの前方正面領域a1で検出されたか否かを判定し、Yesの場合にはステップS102に進み、Noの場合にはステップS103に進む。
ステップS103では、対向車両Obが自車両Cの右領域a2で検出されたか否かを判定し、ここでYesの場合にはステップS104に進み、Noの場合にはステップS105に進む。ステップS105では、さらに対向車両Obが自車両Cの左領域a3で検出されたか否かを判定し、ここでYesの場合にはステップS106に進み、Noの場合にはリターンする。
【0026】
対向車両Obが自車両Cの前方正面領域a1で検出されてステップS102に進んだ場合には、統合コントローラ45が運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1B(コントローラ21)に通常引き込み制御モードを選択するように指令を発し、両シートベルト装置1A,1Bのコントローラ21が各モータ10を通常引き込み制御モードで駆動する。
【0027】
対向車両Obが自車両Cの右領域a2で検出されてステップS104に進んだ場合には、ステップS104において、現在自車両Cが右操舵状態であるか否かを判定し、ここでYesの場合にはステップS107に進み、Noの場合にはステップS108へと進む。
ステップS108に進んだ場合には、自車両Cの右領域a2で対向車両Obが検出され、しかも、このとき自車両Cが対向車両Obと逆方向に操舵されているため、自車両Cと対向車両Obとの衝突の可能性は小さくなる。このため、ステップS108では、統合コントローラ45が運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1B(コントローラ21)に保持制御モードを選択するように指令を発し、両シートベルト装置1A,1Bのコントローラ21が各モータ10を保持制御モードで駆動する。
【0028】
また、現在右操舵状態でステップS107に進んだ場合には、制御を実行するコントローラ21が運転席側のシートベルト装置1Aのものか否かを判定し、Yesの場合にはステップS109に進み、Noの場合にはステップS110に進む。
ステップS109では、統合コントローラ45が運転席側のシートベルト装置1A(コントローラ21)に強引き込みモードを選択するように指令を発し、その結果、運転席側のシートベルト装置1Aのコントローラ21がモータ10を強引き込みモードで駆動する。
ステップS110では、統合コントローラ45が助手席側のシートベルト装置1B(コントローラ21)に通常引き込みモードを選択するように指令を発し、その結果、助手席側のシートベルト装置1Bのコントローラ21がモータ10を通常引き込みモードで駆動する。
自車両Cの右領域a2で対向車両Obが検出され、かつ、自車両Cが右方向に操舵されている状況では、運転席側が助手席側よりも危険の度合いが高まる。このため、助手席側のシートベルト装置1Bのコントローラ21が、ステップS110において、モータ10を通常引き込みモードで駆動するのに対し、運転席側のシートベルト装置1Aのコントローラ21は、ステップS109において、モータ10を強引き込みモードで駆動することになる。
【0029】
一方、対向車両Obが自車両Cの左領域a3で検出されてステップS106に進んだ場合には、ステップS106において、現在自車両Cが左操舵状態であるか否かを判定し、ここでYesの場合にはステップS111に進み、Noの場合にはステップS112へと進む。
ステップS112に進んだ場合には、自車両Cの左領域a3で対向車両Obが検出され、しかも、このとき自車両Cが対向車両Obと逆方向に操舵されているため、ステップS112では、統合コントローラ45が運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1B(コントローラ21)に保持制御モードを選択するように指令を発し、両シートベルト装置1A,1Bのコントローラ21が各モータ10を保持制御モードで駆動する。
【0030】
また、現在自車両Cが左操舵状態でステップS111に進んだ場合には、制御を実行するコントローラ21が助手席側のシートベルト装置1Bのものか否かを判定し、Yesの場合にはステップS113に進み、Noの場合にはステップS114に進む。
ステップS113では、統合コントローラ45が助手席側のシートベルト装置1B(コントローラ21)に強引き込みモードを選択するように指令を発し、その結果、助手席側のシートベルト装置1Bのコントローラ21がモータ10を強引き込みモードで駆動する。
ステップS114では、統合コントローラ45が運転席側のシートベルト装置1A(コントローラ21)に通常引き込みモードを選択するように指令を発し、その結果、運転席側のシートベルト装置1Aのコントローラ21がモータ10を通常引き込みモードで駆動する。
自車両Cの左領域a3で対向車両Obが検出され、かつ、自車両Cが左方向に操舵されている状況においては、危険度の高まる助手席側のシートベルト装置1Bのコントローラ21がモータ10を強引き込みモードで駆動することになる。
【0031】
以上のように、この乗員保護装置100では、ミリ波レーダ46によって検出される対向車両Ob等の障害物の検出領域と自車両Cの操舵方向とが一致して、自車両Cが障害物に近づく状況が予測されるときに、障害物に近づく側の席のシートベルト装置1A(1B)のモータ10が強引き込みモードで駆動されるとともに、逆側の席のシートベルト装置1B(1A)のモータ10が通常引き込みモードで駆動されるため、運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1Bのウェビング5の引き込みを車両走行時の危険度に応じて適切に行うことができる。したがって、この乗員保護装置100を採用することにより、過拘束による乗員の不快感を抑制しつつ、安全性をより高めることが可能になる。
【0032】
また、この実施形態の乗員保護装置100においては、ミリ波レーダ46によって検出される障害物の検出領域と自車両Cの操舵方向が逆向きになり、自車両Cが障害物から遠ざかる状況が予測されるときに、両席のシートベルト装置1A,1Bのモータ10が保持制御モードで駆動されるため、モータ10の駆動に伴うウェビング5での乗員の過拘束をより抑制することができる。
なお、この実施形態では、自車両Cが障害物から遠ざかる状況が予測されるときに、両席のシートベルト装置1A,1Bのモータ10が保持制御モードで駆動されるようにしているが、障害物から遠い側の席のシートベルト装置1B(1A)のモータ10のみを保持制御モードで駆動するようにしても良い。
【0033】
また、この実施形態の乗員保護装置100においては、ミリ波レーダ46によって検出される障害物の検出領域が前方正面領域a1で、自車両Cが正面から障害物に近づく状況が予測されるときに、運転席側と助手席側のシートベルト装置1A,1Bのモータ10がともに通常引き込みモードで駆動されるため、運転席側と助手席側の安全性を同様に高めることができる。
【0034】
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。
【符号の説明】
【0035】
1A,1B…シートベルト装置
10…モータ(アクチュエータ)
21…コントローラ(制御手段)
45…統合コントローラ(制御手段)
46…ミリ波レーダ(障害物検出手段)
47…操舵角センサ(操舵方向検出手段)
100…乗員保護装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の前方正面領域と前方左右の領域の障害物を検出する障害物検出手段と、
車両の操舵方向を検出する操舵方向検出手段と、
ウェビング操作用のアクチュエータを有する運転席側と助手席側のシートベルト装置と、
この各シートベルト装置のアクチュエータを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が自車両の前方左右のいずれかの領域で検出され、かつその検出された領域と前記操舵方向検出手段によって検出された操舵方向とが一致したときに、前記障害物の検出された側の席のシートベルト装置のウェビング張力が、逆側の席のシートベルト装置のウェビング張力よりも増大するように、前記アクチュエータを駆動させることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が自車両の前方左右のいずれかの領域で検出され、かつその検出された領域と前記操舵方向検出手段によって検出された操舵方向とが一致しない場合には、少なくとも前記障害物の検出された側と逆側の席のシートベルト装置のアクチュエータを、乗員の上体移動によってウェビングが引き出されたときにのみ、その引き出しを戻すように駆動させることを特徴とする請求項1に記載の乗員保護装置。
【請求項3】
前記制御手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が自車両の前方正面領域で検出された場合には、運転席側と助手席側のシートベルト装置のアクチュエータを、両者のウェビング張力が同じになるように駆動させることを特徴とする請求項1または2に記載の乗員保護装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−52827(P2013−52827A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−193811(P2011−193811)
【出願日】平成23年9月6日(2011.9.6)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】