(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、運転者用のシートベルトを巻き取るプリテンショナーを作動させるように制御するプリテンショナー制御手段を備えた車両用乗員保護装置であって、自車両が停車状態にあることを検出する停車状態検出手段と、上記衝突予知信号の出力時点でプリテンショナーを作動させる際に、上記停車状態検出手段によって自車両が停車状態にあることが検出された場合に、ブレーキを制動状態とするように操作する操作制御手段とを備えたことを特徴とする車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、運転者用のシートベルトを巻き取るプリテンショナーを作動させるように制御するプリテンショナー制御手段を備えた車両用乗員保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平６−２８６５８１号公報に示されるように、シートに着座した乗員に装着可能なシートベルトと、作動信号の入力により上記シートベルトを初期位置から巻き取って第１の張力を発生させ、乗物衝突回避の操作が可能な範囲で上記乗員を拘束する第１のプリテンショナー機構と、作動信号の入力により上記第１の張力状態にあるシートベルトを巻き取って第２の張力を発生させ、乗物衝突に対して乗員を拘束する第２のプリテンショナー機構と、上記乗物の衝突を予測して上記第１のプリテンショナー機構に作動指令信号を出力する第１の指令手段と、乗物の衝突を判断して上記第２のプリテンショナー機構に作動指令信号を出力する第２の指令手段とを備えた乗物用シートベルト装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように乗物の衝突が予測された時点で、プリテンショナーを作動させてシートベルトを巻き取るように構成した場合には、衝突時等に乗員とシートとの間隔を極小化しておくことで、乗員を保護することができるという利点を有する反面、上記衝突の予知時点で上記第１のプリテンショナーが作動状態となり、乗員の体が不測に拘束されて乗員が違和感を受けて運転者がステアリングホイール又はアクセルペダル等の運転操作手段を誤操作し易く、自車両の挙動が不安定になる可能性がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された場合に、運転者によって運転操作手段が誤操作されて自車両の挙動が不安定になることを効果的に抑制することができる車両用乗員保護装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、運転者用のシートベルトを巻き取るプリテンショナーを作動させるように制御するプリテンショナー制御手段を備えた車両用乗員保護装置であって、自車両が停車状態にあることを検出する停車状態検出手段と、上記衝突予知信号の出力時点でプリテンショナーを作動させる際に、上記停車状態検出手段によって自車両が停車状態にあることが検出された場合に、ブレーキを制動状態とするように操作する操作制御手段とを備えたものである。
【０００６】
上記構成によれば、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、上記プリテンショナーが作動状態となって運転者用のシートベルトが巻き取られるとともに、停車状態検出手段の検出信号に応じて自車両が停車状態にあるか否かが判別され、自車両が停車状態にあることが確認された場合には、操作制御手段によりブレーキが強制的に作動状態となるように操作され、自車両の停車状態が維持されることになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係る車両用乗員保護装置の実施形態を示している。この車両用乗員保護装置は、シートクッション１、シートバック２及びヘッドレスト３を有するシート４と、このシート４に着座した運転者等の乗員を拘束するシートベルト５と、このシートベルト５を巻き取ることにより上記乗員を保持する方向にシートベルト５を駆動するプリテンショナー６と、自車両の後方に位置する障害物を検出して後突が発生する可能性があることを検出する後突予知手段７と、自車両の前方に位置する障害物を検出して前突が発生する可能性があることを検出する前突予知手段８と、上記後突予知手段７及び前突予知手段８から出力される後突予知信号及び前突予知信号に応じて上記プリテンショナー６を作動させるように制御するプリテンショナー制御手段９とを備えている。
【０００８】
また、上記車両用乗員保護装置には、図２に示すように、車速センサ等の検出信号に応じて車両が停車状態にあるか否かを検出する停車状態検出手段１０と、上記後突予知手段７及び前突予知手段８から出力される後突予知信号及び前突予知信号に応じて上記プリテンショナー６を作動させる際に、ステアリングホイール、ブレーキペダル又はアクセルペダル等の運転者により操作される運転操作手段１５の操作を制限して現在の操作状態を維持する方向に制御する操作制御手段１６とが設けられている。
【０００９】
上記プリテンショナー６は、図３に示すように、シートベルト５を所定のばね力で巻き取る巻取リール１１と、この巻取リール１１の駆動軸に連結されたピニオンギア１２と、このピニオンギア１２を回転駆動するラックギア１３と、このラックギア１３を駆動するガス発生器１４とを有し、車両の後突予測時に、上記プリテンショナー制御手段９から出力される制御信号に応じてガス発生器１４を作動させるように構成されている。これによって上記ラックギア１３を下方の待機位置から上方の駆動位置に移動させるガス圧を発生させ、上記ピニオンギア１２を回転駆動して上記巻取リール１１によりシートベルト５を巻き取ることにより、このシートベルト５に所定のテンションを付与するようになっている。なお、上記ラックギア１３及びガス発生器１４等に代え、電動モータにより巻取リール１１を回転駆動してシートベルト５を巻き取ることにより、シートベルト５に所定のテンションを付与するように構成してもよい。
【００１０】
上記後突予知手段７は、超音波センサ、赤外線センサまたはビデオカメラ等の出力データに応じて自車両の後方側に後突の原因となる障害物が存在するか否かを検出し、この障害物との後突の可能性が高いことが確認された場合に、後突予知信号を上記プリテンショナー制御手段９に出力するように構成されている。例えば、自車両の前進時において、その後方側に他車等が接近しつつあることが検出された場合、または自車両の後退時において、その後方側に固定物体又は他車等の移動物体等が接近しつつあることが検出された場合に、上記後突予知信号がプリテンショナー制御手段９に出力されるようになっている。
【００１１】
また、上記前突予知手段８は、超音波センサ、赤外線センサまたはレーダー等の検出信号に応じて自車両の前方側に前突の原因となる障害物が存在するか否かを検出し、この障害物との前突の可能性が高いことが確認された場合に、前突予知信号を、上記プリテンショナー制御手段９に出力するように構成されている。例えば、自車両の停止時等において、その前方側に他車等が接近しつつあることが検出された場合、または自車両の前進時において、その前方側に固定物体又は他車等の移動物体等が接近しつつあることが検出された場合に、上記前突予知信号がプリテンショナー制御手段９に出力されるようになっている。
【００１２】
上記プリテンショナー制御手段９は、後突予知手段７又は前突予知手段８から後突予知信号又は前突予知信号が出力された時点で、上記プリテンショナー６を作動させる指令信号を出力してシートベルト５を所定の巻取トルクで巻き取ることにより、乗員を保護するように構成されている。
【００１３】
上記操作制御手段１６は、後突予知手段７又は前突予知手段８から後突予知信号又は前突予知信号が出力された時点で上記プリテンショナー６を作動させる際に、ステアリングホイール、ブレーキペダル又はアクセルペダル等からなる上記運転操作手段１５に、一定の作動抵抗を付与することにより、上記運転操作手段１５の操作を制限するとともに、上記作動抵抗に対応した基準値以上の操作力が上記運転操作手段１５に付与された場合には、上記操作制御手段１６による運転操作手段１５の操作制限状態を解除するように構成されている。
【００１４】
また、操作制御手段１６は、上記プリテンショナー６の作動後に、予め設定された基準時間が経過したか否かを判定し、この基準時間が経過したことが確認された時点で、上記運転操作手段１５の操作制限状態を解除するように構成されている。上記基準時間は、プリテンショナー６によりシートベルト５から巻き取られて運転者が驚いた後、平静を取り戻すまでに要する時間として、予め実験等により求められたものである。
【００１５】
さらに、上記操作制御手段１６は、停車状態検出手段１０によって自車両が停車状態にあることが検出された場合には、上記後突予知信号又は前突予知信号の出力時点で上記プリテンショナー６を作動させる際に、ブレーキを強制的に制動状態とするとともに、アクセルを強制的に閉状態、つまりアクセルペダルの非踏込時に対応した制御状態とし、上記停車状態検出手段１０によって自車両が走行状態にあることが検出された場合においても、図外の衝突検出手段によって自車両が衝突状態となったことが確認された時点で、ブレーキを強制的に制動状態とするとともに、アクセルを強制的に閉状態とするように構成されている。
【００１６】
上記車両用乗員保護装置において実行される制御動作を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず上記後突予知手段７又は前突予知手段８から、後突予知信号又は前突予知信号からなる衝突予知信号が出力されたか否かを判定し（ステップＳ１）、ＹＥＳと判定された時点で、上記停車状態検出手段１０の検出信号に応じて自車両が停車状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００１７】
上記ステップＳ２でＮＯと判定されて自車両が停車状態にないことが確認された場合には、上記操作制御手段１６により運転操作手段１５の操作を制限して現在の操作状態を維持する方向に制御するとともに（ステップＳ３）、上記プリテンショナー６を作動させる制御信号を出力してシートベルト５の巻取制御を実行する（ステップＳ４）。
【００１８】
次いで、図外の衝突検出手段の検出信号に応じて自車両の衝突が発生したか否かを判定し（ステップＳ５）、ＹＥＳと判定された場合には、現在ブレーキがＯＦＦ状態にあるか否かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６でＹＥＳと判定されて運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていない非制動状態にあることが確認された場合には、ブレーキをＯＮ状態として強制的に制動状態とする制御信号を出力した後（ステップＳ７）、現在アクセルが開状態であるか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００１９】
上記ステップＳ８でＹＥＳと判定されて運転者によりアクセルペダルが踏み込まれたアクセル開状態にあることが確認された場合には、アクセルを強制的に閉状態とする制御信号を出力した後（ステップＳ９）、上記プリテンショナー６の作動後に、タイマー等によって設定された基準時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１０）、ＹＥＳと判定された時点で、上記操作制御手段１６による運転操作手段１５の操作制限状態を解除する（ステップＳ１１）。なお、この運転操作手段１５の操作制限状態を解除するのと同時に、上記プリテンショナー６によるシートベルト５の巻取状態を解除することが望ましい。
【００２０】
一方、上記ステップＳ２でＹＥＳと判定されて自車両が停車状態にあることが確認された場合には、現在ブレーキがＯＦＦ状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２でＹＥＳと判定されて運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていない非制動状態にあることが確認された場合には、ブレーキをＯＮ状態として強制的に制動状態とする制御信号を出力した後（ステップＳ１３）、現在アクセルが開状態であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００２１】
上記ステップＳ１４でＹＥＳと判定されて運転者によりアクセルペダルが踏み込まれたアクセル開状態にあることが確認された場合には、アクセルを強制的に閉状態とする制御信号を出力する（ステップＳ１５）。次いで、ステアリングホイールを固定状態としてその操作を制限する制御信号を出力するとともに（ステップＳ１６）、プリテンショナー６を作動状態とする制御信号を出力した後（ステップＳ１７）、上記ステップＳ１０に移行する。
【００２２】
このように後突予知手段７及び前突予知手段８からなる衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、運転者用のシートベルト５を巻き取るプリテンショナー６を作動させるように制御するプリテンショナー制御手段９を備えた車両用乗員保護装置において、上記衝突予知信号の出力時点でプリテンショナー６を作動させる際に、上記停車状態検出手段１０によって自車両が停車状態にあることが検出された場合に、操作制御手段１６によりブレーキを制動状態とするように構成したため、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、上記プリテンショナー６を作動させる際に、上記停車状態検出手段１０の検出信号に応じ、自車両が停車状態にあるか否かを判別して、停車状態にあることが確認されると、上記操作制御手段１６によりブレーキを作動状態とすることにより、自車両の停車状態を維持することができる。したがって、停車中の自車両が後突された場合等に、自車両の前方移動を効果的に抑制して二次衝突の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【００２３】
上記実施形態に示すように衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、プリテンショナー６を作動させる際に、運転者によって操作されるステアリングホイール、ブレーキペダル又はアクセルペダル等からなる運転操作手段１５の操作を制限して現在の操作状態を維持する方向に制御する操作制御手段１６を設けた場合には、上記シートベルト５が巻き取られることにより運転者が驚いて上記運転操作手段１５を誤操作するのを防止することができる。したがって、車両の衝突時に、運転者が運転操作手段１５を誤操作することに起因して自車両に顕著な挙動変化が生じるという事態の発生を効果的に抑制することができる。
【００２４】
特に、上記実施形態では、自車両に後突が発生する可能性があることを検出して後突予知信号を出力する後突予知手段７を設け、この後突予知手段７から後突予知信号が出力された時点で、上記プリテンショナー６を作動させるように構成したため、後突の発生前にシートベルト５を巻き取って乗員の体を予めシートバック３に密着させることにより、後突時に作用する衝撃から乗員を効果的に保護することができる。
【００２５】
そして、車両後方に対する注意力が不十分である可能性が高い前進走行時等には、上記後突予知信号の出力に応じてシートベルト５が不測に巻き取られると、運転者が驚く可能性が高いため、上記後突予知信号の出力時点でプリテンショナー６を作動させる際に、上記のように操作制御手段１６により運転操作手段１５の操作を制限して現在の操作状態を維持する方向に制御することにより、自車両の挙動変化を効果的に抑制することができる。
【００２６】
また、上記実施形態では、予め設定された基準値以上の操作力が付与された場合に、上記操作制御手段１６による運転操作手段１５の操作制限状態を解除するように構成したため、操作制御手段１６によってステアリングホイール又はアクセルペダル等からなる運転操作手段１５の操作が制限された状態で、運転者が危険を回避するために上記運転操作手段１５に上記基準値以上の操作力を付与した場合には、上記運転操作手段１５の操作制限状態が解除されることになる。したがって、上記基準値以上の操作力を付与して運転操作手段１５を操作することにより、危険を回避できるように自車両を運転操作することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、アクセルペダル等からなる運転操作手段１５に、一定の作動抵抗を付与することにより、上記運転操作手段１５の操作を制限して現状を維持するように構成した例について説明したが、これに限られず上記アクセルペダルの踏込量に応じてスロットルの開度を制御する電動駆動手段を備えた車両において、上記電動駆動手段の作動状態を制御することにより、運転操作手段１５の操作を制限して現状を維持するように構成してもよい。
【００２８】
また、上記ステアリングホイール、ブレーキペダル又はアクセルペダル等からなる各運転操作手段１５の操作状態を検出する操作状態検出手段を設け、この操作状態検出手段の検出信号に応じ、運転者が一の運転操作手段１５を操作した状態から他の運転操作手段１５を操作する状態に移行したことが確認された時点で、上記操作制御手段１６による運転操作手段１５の操作制限状態を解除するように構成してもよい。このように構成した場合には、運転者が平静であると考えられる状態で、上記運転操作手段１５を通常通り作動させることにより、危険を回避するための運転操作を支障なく実行することができる。
【００２９】
例えば、上記プリテンショナー６の作動後に、ブレーキペダルが踏み込まれた状態から、アクセルペダルが踏み込まれた状態に移行したことが上記操作状態検出手段において検出された場合には、運転者が平静を取り戻して上記アクセルペダルからなる運転操作手段１５を操作したと考えられるため、上記アクセルペダル及びブレーキペダルからなる運転操作手段１５の操作制限状態を解除して、運転者の意図に従って自車両を加速させる等により危険状態を回避することができる。
【００３０】
また、上記実施形態では、プリテンショナー６の作動後に、予め設定された基準時間が経過した時点で、上記運転操作手段１５の操作制限状態を解除するように構成したため、衝突予知手段から出力される衝突予知信号に応じ、上記プリテンショナー６を作動させて運転者用のシートベルト５を巻き取るとともに、上記アクセルペダル等からなる運転操作手段１５の操作を上記操作制御手段１６により制限した後、上記基準時間が経過して運転者が平静を取り戻したと考えられる状態となったことが確認された時点で、上記運転操作手段１５の操作制限状態を解除することにより、この運転操作手段１５を通常通り操作することを可能として運転者の危険回避動作を支障なく実行することができる。
【００３１】
なお、上記運転操作手段１５の操作状態を検出する操作検出手段を設け、この操作検出手段により運転操作手段１５が運転者によって急激に操作されたことが検出された場合にのみ、上記操作制御手段１６により運転操作手段１５の操作を制限するように構成してもよい。このように構成した場合には、上記衝突予知信号の出力時点で、運転者が動揺して運転操作手段１５を急激に操作したと考えられる状態における上記運転操作手段１５の誤操作を効果的に防止し、この誤操作に起因して自車両の挙動が不安定となるという事態の発生を抑制することができる。そして、上記操作検出手段の検出信号に応じ、運転操作手段１５が運転者によって緩やかに操作されたことが確認された場合、つまり運転者が動揺していないと考えられる場合には、上記運転操作手段１５の作動制限を禁止することにより、運転者の意図に沿った危険回避運転を行うことができる。
【００３２】
さらに、上記操作制御手段１６により運転操作手段１５が予め設定された基準操作量以上に操作されるのを禁止するように構成してもよく、このよう構成した場合には、上記衝突予知信号の出力時点で、プリテンショナー６を作動状態として運転者用のシートベルト５を巻き取る際に、ステアリングホイール又はアクセルペダル等からなる運転操作手段１５の操作をある程度許容しつつ、この運転操作手段１５が大きく操作されて自車両の挙動が急変するのを防止することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、運転者用のシートベルトを巻き取るプリテンショナーを作動させるように制御するプリテンショナー制御手段を備えた車両用乗員保護装置であって、自車両が停車状態にあることを検出する停車状態検出手段と、上記衝突予知信号の出力時点でプリテンショナーを作動させる際に、上記停車状態検出手段によって自車両が停車状態にあることが検出された場合に、ブレーキを制動状態とするように操作する操作制御手段とを設けたため、衝突予知手段から衝突予知信号が出力された時点で、上記プリテンショナーを作動させる際に、上記停車状態検出手段の検出信号に応じ、自車両が停車状態にあるか否かを判別して、停車状態にあることが確認されると、上記操作制御手段によりブレーキを作動状態とすることにより、自車両の停車状態を維持することができる。したがって、停車中の自車両が後突された場合等に、自車両の前方移動を効果的に抑制して二次衝突の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用乗員保護装置の実施形態を示す説明図である。
【図２】上記車両用乗員保護装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】プリテンショナーの具体的構成を示す断面図である。
【図４】上記車両用乗員保護装置の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５  シートベルト
６  プリテンショナー
７  後突予知手段
８  前突予知手段
９  プリテンショナー制御手段
１０  停車状態検出手段
１５  運転操作手段
１６  操作制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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