(57)【要約】【課題】  乗員を有効に保護しながら、不必要なシートの動作を避けることができる車両の乗員保護装置を提供する。【解決手段】  衝突を予知するための衝突予知手段２と、シート上の状態を検知する状態検知センサ４と、衝突予備動作としてシートベルトの張力を増加させるベルト作動手段５及び衝突予備動作としてシートの各部を所定の目標位置に向けて動作させるシート作動手段６の一方または双方と、衝突予知手段２からの出力に基づいてベルト作動手段５及びシート作動手段６の一方または双方を制御する制御手段３とを備え、制御手段３は、状態検知センサ４からの出力に基づいてシート上の状態を判断し、正常でないと判断したときに、ベルト作動手段５及びシート作動手段６の一方または双方の動作を禁止する。【選択図】        図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突を予知するための衝突予知手段と、シート上の状態を検知する状態検知センサと、衝突予備動作としてシートベルトの張力を増加させるベルト作動手段及び衝突予備動作として前記シートの各部を所定の目標位置に向けて動作させるシート作動手段の一方または双方と、前記衝突予知手段からの出力に基づいて前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記状態検知センサからの出力に基づいて前記シート上の状態を判断し、正常でないと判断したときに、前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作を禁止する車両の乗員保護装置。
【請求項２】
衝突を予知するための衝突予知手段と、複数のシートと、前記各シート上の状態を検知する状態検知センサと、前記シート毎に設けられた衝突予備動作としてシートベルトの張力を増加させるベルト作動手段及び衝突予備動作として前記シートの各部を所定の目標位置に向けて動作させるシート作動手段の一方または双方と、前記衝突予知手段からの出力に基づいて前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記状態検知センサからの出力に基づいて前記シート毎にシート上の状態を判断し、正常でないと判断したシートの前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作を禁止する車両の乗員保護装置。
【請求項３】
前記状態検知センサは、前記シート上の乗員の有無、及び、前記シート上に乗員が着座している場合の前記乗員の姿勢の一方または双方を検知する請求項１または２に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記状態検知センサからの出力に基づいて乗員の着座が検知されないシート、及び、乗員の着座が検知されたシートであって前記姿勢が正常でないと判断したシートの前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作を禁止する請求項３に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記衝突予知手段によって衝突が予知されたとき、前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作開始前に、前記状態検知センサからの出力に基づいて前記シートに着座している乗員の姿勢を判断する請求項３または４に記載の車両の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全性を向上させるために、他の車両等の障害物との衝突を予知し、衝突回避不可能と判断したとき、衝突前に、シートベルトの巻取りやシートの移動を行うものが製品化されている。
この種の技術には、例えば、衝突予知時に、シートバックの傾斜角度が所定の範囲内に無い場合、前記所定の範囲内にシートバッグを変更動作させる乗員保護装置がある（例えば、特許文献１参照）。前記所定の範囲は、乗員の安全性を考慮して、シートベルト等との位置関係から設定されている。
また、光センサを用い、シート上の乗員の各部位までの測距を行って乗員の有無及びその姿勢を判断し、この判断に基づいてエアバッグ等の安全装置を制御する乗員保護装置がある。（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３４４３７号公報
【特許文献２】特開平１１−２１７０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１及び２の装置は、車全体でのシートや安全装置の制御にかかる消費電力を考慮したものではない。特許文献１及び２の装置は、シートバッグやエアバッグ等を個別に制御するものであり、衝突予知時、同時に車両の複数のシートや安全装置が動作されることとなる。このため、衝突予知時、同時に複数の装置を作動させることで、急激に大電流を消費し電圧降下が発生して、他の車載装置の動作に支障を来たす虞があった。
また、特許文献１の装置は、シート上の乗員の有無や姿勢を判断しないため、シートを動作させても乗員を有効に保護できない場合やシート上に乗員が着座していない場合までもシートバッグを変更動作する。このため、乗員を有効に保護することができず、不必要なシートの移動を行うこととなっていた。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗員を有効に保護しながら、不必要なシートの動作を避けることができる車両の乗員保護装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔特徴構成１〕
この目的を達成するための本発明に係る車両の乗員保護装置の第一特徴構成は、衝突を予知するための衝突予知手段と、シート上の状態を検知する状態検知センサと、衝突予備動作としてシートベルトの張力を増加させるベルト作動手段及び衝突予備動作として前記シートの各部を所定の目標位置に向けて動作させるシート作動手段の一方または双方と、前記衝突予知手段からの出力に基づいて前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記状態検知センサからの出力に基づいて前記シート上の状態を判断し、正常でないと判断したときに、前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作を禁止する点にある。
ここで、状態検知センサは、例えば、荷重センサやシートベルトのロックスイッチ、チャイルドシート用スイッチ、光センサ等から構成される。また、シート作動手段は、例えば、シートの位置、シートバックの傾斜角度等を所定の範囲に設定された目標位置まで動作させるものである。目標位置は、シートベルトやエアバック等の安全装置による乗員の保護に適したシートの状態に基づいて設定する。
例えば、シート上に乗員ではなく物体が置かれている場合には、シートの移動は不必要であるといえる。また、乗員がシートに正常に着座していないとき、シートの移動や傾斜角度の変更を行っても乗員を有効に保護できない場合があり、このような場合には、シートの移動や傾斜角度の変更、安全装置の動作を停止することが望ましいといえる。従って、本特徴構成では、シート上に物体が置かれている場合や乗員がシートに正常に着座していない場合等に、シート上の状態が正常でないと判断し、シートベルトの巻取りやシートの移動を禁止することとした。従って、本特徴構成の如く構成することにより、不必要なシートの移動を避けることができる。
【０００７】
〔特徴構成２〕
この目的を達成するための本発明に係る車両の乗員保護装置の第二特徴構成は、衝突を予知するための衝突予知手段と、複数のシートと、前記各シート上の状態を検知する状態検知センサと、前記シート毎に設けられた衝突予備動作としてシートベルトの張力を増加させるベルト作動手段及び衝突予備動作として前記シートの各部を所定の目標位置に向けて動作させるシート作動手段の一方または双方と、前記衝突予知手段からの出力に基づいて前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記状態検知センサからの出力に基づいて前記シート毎にシート上の状態を判断し、正常でないと判断したシートの前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作を禁止する点にある。
即ち、本特徴構成によれば、車両に設置されている複数のシートを個別に判断して、複数の車両のシートのうち、移動や傾斜角度の変更が不必要なシートに対する制御を禁止する。これによって、車両全体でのシートや安全装置等の動作にかかる消費電力を低減して、他の車載製品の動作を阻害するのを軽減することができる。
【０００８】
〔特徴構成３〕
同第三特徴構成は、前記状態検知センサは、前記シート上の乗員の有無、及び、前記シート上に乗員が着座している場合の前記乗員の姿勢の一方または双方を検知する点にある。
衝突予知時のベルト作動手段若しくはシート作動手段の動作に係るシート上の状態の例として、乗員の有無や乗員の姿勢がある。即ち、本特徴構成の如く構成することにより、ベルト作動手段若しくはシート作動手段の動作を禁止するか否かについての判断を行うためのシート上の状態を適切に把握することができる。
【０００９】
〔特徴構成４〕
同第四特徴構成は、前記制御手段は、前記状態検知センサからの出力に基づいて乗員の着座が検知されないシート、及び、乗員の着座が検知されたシートであって前記姿勢が正常でないと判断したシートの前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作を禁止する点にある。
車両のシート上に物体が置いてある場合や、チャイルドシートが固定されている場合、シート上に何も無い場合等には、衝突予知時にシートを動作させる必要がない。また、シートに着座している乗員の姿勢が、例えば、サブマリン状態、足を組んでいる場合や横座り等、正常でない場合には、シートを動かしても乗員を有効に保護できない虞がある。従って、本特徴構成の如く、乗員の着座が検出されないシート及び着座した乗員の姿勢が正常でないと判断したシートについて、衝突予知時のシートの動作を禁止することで、不必要なシートの移動や角度変更を避けることができる。
【００１０】
〔特徴構成５〕
同第五特徴構成は、前記制御手段は、前記衝突予知手段によって衝突が予知されたとき、前記ベルト作動手段及び前記シート作動手段の一方または双方の動作開始前に、前記状態検知センサからの出力に基づいて前記シートに着座している乗員の姿勢を判断する点にある。
即ち、本特徴構成によれば、比較的頻繁に変更されると言える乗員の姿勢について、衝突直前に判断を行うことで、より正確に判断を行い、判断の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る車両の乗員保護装置（以下、適宜「本発明装置」と略称する）の第一実施形態について図１及び図２を基に説明する。
図１は、本発明装置を適用した車両１の図である。車両１は、衝突予知手段２、状態検知センサ４、ベルト作動手段５としてのシートベルト巻取用モータ、シート作動手段６としてのリクライニング手段及びシートスライド手段、並びに、制御手段３を備えている。状態検知センサ４、リクライニング手段及びシートスライド手段は、車両１に設置されている複数のシート毎に設置され、シートベルト巻取用モータは、シートベルト毎に設置されている。
【００１２】
衝突予知手段２は、他の車両等の障害物７と車両１との距離を計測する測距センサ及び車両１の速度を計測する車速センサ等からの出力に基づいて、障害物７との衝突の可能性を判断し、衝突の可能性が高いと判断したときに、衝突予知信号を制御手段３等に出力する。
【００１３】
状態検知センサ４は、シートの座面に設けられてシート上の荷重及びその分布を検知する荷重センサ、シートベルトの装着の有無を検知するロックスイッチ、チャイルドシートの装着の有無を検知するチャイルドシート用スイッチ、並びに乗員の有無及びその姿勢を検知する光センサ等のいずれか、または、これらの組み合せにより構成され、シート上の状態を検知し制御手段３に出力する。本実施形態では、シート上の状態として、乗員の有無及び乗員の姿勢を検知する構成としている。ここで、乗員の有無の検知には、チャイルドシートの装着の有無及び物の有無も含まれ、これらが有ると検知されたときは、乗員は座っていないと判断する。
【００１４】
ここでの乗員の有無の検知は、荷重センサを用いてチャイルドシートの装着の有無及び物の有無の判断を含めて判断する構成とし、シートの座面における荷重及びその分布を検知して行う。
【００１５】
チャイルドシートの装着の有無の検知は、チャイルドシート用スイッチがＯＮかＯＦＦかを確認して行う。チャイルドシート用スイッチがＯＮの場合には、チャイルドシートが装着されていると判断する。ここで、チャイルドシート用スイッチがＯＦＦの場合であっても、荷重センサの荷重及びその分布がチャイルドシートの装着を示すものである場合には、チャイルドシートが装着されていると判断する。これ以外の場合には、チャイルドシートは装着されていないと判断する。チャイルドシートが装着されていると判断したときは、乗員無しと判断する。
物の有無の検知は、荷重センサの荷重及びその分布、荷重の変化等によって判断する。物があると判断した時には、乗員無と判断する。
【００１６】
乗員の姿勢の検知は、荷重センサの荷重及びその分布によって乗員有と判断されたとき、シートベルトのロックスイッチがＯＮかＯＦＦかを検知して行う。乗員有と判断され、且つ、シートベルトのロックスイッチがＯＮの場合には、乗員の姿勢が正常であると判断する。これ以外の場合には、乗員の姿勢が正常でないと判断する。
【００１７】
制御手段３は、車両１のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に構築してあり、衝突予知手段２において衝突の可能性が高いと判断されたときに、ベルト作動手段５としてのシートベルト巻取用モータ、シート作動手段６としてのリクライニング手段及びシートスライド手段を制御して、乗員の安全性を高める。
【００１８】
衝突予知時、シートベルト巻取用モータは、衝突予備動作としてシートベルトの張力を増加させる。リクライニング手段は、シートバックの傾斜角度を調整するものであり、衝突予備動作として、シートバックの傾斜角度が所定の適正範囲内に位置するようにシートバックを変位させる。シートスライド手段は、シートの位置を調整するものであり、衝突予備動作として、シートの位置が所定の適正範囲内に位置するようにシートをスライド動作させる。シートバックの傾斜角度の適正範囲及びシートの位置の適正範囲は、互いの関係を考慮して設定する。
【００１９】
本発明にかかる乗員保護装置の制御について、図２を基に説明する。
衝突予知手段２は、他の車両等の障害物７と車両１との距離及び車両１の前進速度等から、障害物７との衝突の可能性を判断する（＃１０１）。
制御手段３は、ステップ＃１０１において、衝突予知手段２が、衝突の可能性が高いと判断したとき、シートベルト巻取用モータを駆動してシートベルトの巻取りを開始する（＃１０２）。次に、状態検知センサ４は、シート上の状態を荷重センサ等を用いて検知し、制御手段３にシート上の状態を出力する。
【００２０】
制御手段３は、状態検知センサ４からシート上の状態を取得し（＃１０３）、これに基づいて、当該シート上の状態が正常か正常でないかを判断する（＃１０４）。本実施形態では、シート上の状態、即ち、乗員の有無及び乗員の姿勢に基づいて判断する。具体的には、乗員有と判断され、且つ、乗員の姿勢が正常であると判断された場合に、シート上の状態が正常であると判断する。これ以外の場合には、正常でないと判断する。
【００２１】
制御手段３は、ステップ＃１０４において正常であると判断したシートについては、リクライニング手段及びシートスライド手段を制御して、乗員の安全制御を行う（＃１０５）。一方、ステップ＃１０４において正常でないと判断したシートについては、リクライニング手段及びシートスライド手段の動作を禁止する（＃１０６）。
【００２２】
次に、本発明に係る車両の乗員保護装置の第二実施形態について図３を基に説明する。第一実施形態では、衝突予知手段２によって衝突が予知された後に、シート上の状態の取得、及び、正常か否かの判断を行うが、本実施形態では、車両１の走行時には変更されないと考えられる乗員の有無については、予め、エンジン始動時や走行開始時等に検知しておき、車両１の走行時に変更される乗員の姿勢については、衝突予知手段２による衝突予知後取得する。これは、車両１のＥＣＵの衝突予知後の処理量を低減し、迅速化を図るものである。
【００２３】
本実施形態における乗員保護装置の制御について、図３を基に説明する。
制御手段３は、先ず、エンジン始動後または車両１の走行開始後、状態検知センサ４からの出力に基づいて、乗員の有無を判断して記憶する（＃２０１）。
衝突予知手段２は、第一実施形態と同様に、障害物７と車両１との距離及び車両１の前進速度等から、障害物７との衝突の可能性を判断する（＃２０２）。
制御手段３は、ステップ＃２０２において、衝突予知手段２が、衝突の可能性が高いと判断したとき、シートベルト巻取用モータを駆動してシートベルトの巻取りを開始する（＃２０３）。
続いて、状態検知センサ４は、光センサからの出力に基づいて乗員の姿勢を取得し、制御手段３に乗員の姿勢を出力する。
【００２４】
制御手段３は、状態検知センサ４から乗員の姿勢を取得し（＃２０４）、ステップ＃２０１で予め取得した乗員の有無と、ステップ＃２０４で状態検知センサ４から取得した乗員の姿勢とに基づいて、シート上の状態が正常か正常でないかを判断する（＃２０５）。シート上の状態の判断は、第一実施形態と同様に、乗員有と判断され、且つ、乗員の姿勢が正常であると判断された場合に、正常であると判断し、これ以外の場合には、正常でないと判断する。
【００２５】
制御手段３は、ステップ＃２０５において正常であると判断したシートについては、リクライニング手段及びシートスライド手段を制御して、乗員の安全制御を行う（＃２０６）。一方、ステップ＃２０５において正常でないと判断したシートについては、リクライニング手段及びシートスライド手段の動作を禁止する（＃２０７）。
【００２６】
本発明に係る車両１の乗員保護装置の第三実施形態について図４を基に説明する。本実施形態では、制御手段３を構築したＥＣＵとは異なるＥＣＵを用いて状態検知センサ４によるシート上の状態の検知をリアルタイムで実施し、制御手段３によるシート上の状態の判断にかかる処理と、状態検知センサ４によるシート上の状態の検知にかかる処理とを平行して行う。具体的には、状態検知センサ４は、リアルタイムで検知したシート上の状態をメモリに記憶しておき、制御手段３は、メモリからシート上の状態の検知結果を取得して、シート上の状態の判断のみを実施する。これによって、ＥＣＵの負荷を軽減して衝突予知時の対応をより迅速にすることができる。
【００２７】
本実施形態における乗員保護装置の制御について、図４を基に説明する。
衝突予知手段２は、第一及び第二実施形態と同様に、障害物７と車両１との距離及び車両１の前進速度等から、障害物７との衝突の可能性を判断する（＃３０１）。
制御手段３は、ステップ＃３０１において、衝突予知手段２が、衝突の可能性が高いと判断したとき、シートベルト巻取用モータを駆動してシートベルトの巻取りを開始する（＃３０２）。続いて、メモリからシート上の状態を取得し、当該シート上の状態が正常か正常でないかを判断する（＃３０３）。ステップ＃３０３において正常であると判断したシートについては、リクライニング手段及びシートスライド手段を制御して、乗員の安全制御を行う（＃３０４）。一方、ステップ＃３０３において正常でないと判断したシートについては、リクライニング手段及びシートスライド手段の動作を禁止する（＃３０５）。
【００２８】
状態検知センサ４は、衝突予知手段２及び制御手段３による処理と平行して、リアルタイムでシート上の状態を検知し、その結果をメモリに記憶する。上記第一及び第二実施形態と同様に、シート上の状態として、乗員の有無及び乗員の姿勢が正常か否かを設定する。そして、乗員の有無、チャイルドシートの装着の有無、物の有無、及び、乗員の姿勢が正常か否かの夫々に対応するフラグを設定し、メモリに記憶する。ここで、シート上の状態の検知は、例えば、乗員の有無、チャイルドシートの装着の有無及び物の有無については、状態検知センサ４からの出力が乗員の有無の判断に影響を与える程度に変化したときに、乗員の姿勢については、一定時間毎に行う。
【００２９】
尚、本実施形態では、シート上の状態の検知と判断とを異なるＥＣＵを用いて実施する構成としたが、一部の状態については制御手段３を構築したＥＣＵに行わせる構成とするのも好ましい実施態様である。
【００３０】
上記第一乃至第三実施形態では、シート上の状態として、乗員の有無及び乗員の姿勢を想定したが、これに限るものではない。車載用の装備等に応じて適切な状態を設定する。また、乗員の有無及び乗員の姿勢を判断する際に、光センサ等を用いても良い。この場合には、例えば、姿勢の検出は、乗員が足を組んでいると判断された場合やシート上で立っていると判断された場合、横向き若しくは後向きに座っていると判断された場合等には、乗員の姿勢が正常でないと判断し、これ以外の場合には、乗員の姿勢が正常であると判断する。
更に、上記第一乃至第三実施形態では、シート作動手段６としてのリクライニング手段及びシートスライド手段の動作を禁止したが、ベルト作動手段５の動作を禁止する構成、シート作動手段６及びベルト作動手段５の両方の動作を禁止する構成にするのも望ましい実施態様である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる車両の乗員保護装置の模式図
【図２】第一実施形態の制御を示すフローチャート
【図３】第二実施形態の制御を示すフローチャート
【図４】第三実施形態の制御を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３２】
１  車両
２  衝突予知手段
３  制御装置
４  状態検知センサ
５  ベルト作動手段
６  シート作動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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