JP2003175797A - 乗員保護システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の衝突を予知した以後、複数ある乗員保
護装置を適切な順序で作動させる乗員保護システムを提
供する。 【解決手段】 車両周辺の障害物を検出する障害物検出
手段１１と、障害物検出手段１１からの検出信号に基づ
いて車両の衝突を予知する衝突予知手段１２と、衝突予
知手段１２により衝突の予知がされたときに第１種の乗
員保護装置１４を作動させると共に、第２種の乗員保護
装置１５を起動すべきタイミングを設定してから該第２
種の乗員保護装置を作動させる作動制御手段１３とを備
えた乗員保護システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の衝突が予知さ
れた場合の乗員保護システムに関し、特に衝突が予知さ
れた際、衝突前に作動することが好ましい第１種の乗員
保護装置と、起動タイミングを設定して衝突後に作動さ
せることが好ましい第２種の乗員保護装置とを区別し、
乗員の保護をより適切に図るようにした乗員保護システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の衝突が事前に予測された場合に弛
みを取る程度の比較的弱い張力でシートベルトを予め巻
き取るシートベルト装置に関しては、例えば特開平６−
２８６５８１号公報に開示されている。このシートベル
ト装置は実際に衝突が発生したときには、火薬等を用い
た爆発的な張力でシートベルトを一気に巻き取る機構も
併設しており、従来一般的なシートベルト装置と比較す
れば効果的に乗員保護を図ることができるようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示されるシートベルト装置では、車両の衝突を予
測するためのセンサと衝突により生じた減速度を検出す
るセンサとを用いて、シートベルトに与える張力の制御
を行っている。このようにシートベルト装置の制御に２
つのセンサを用いると制御ロジックが複雑なものとな
る。そのために、衝突を予測した時にモータを用いた弱
い張力でのシートベルトの予備的な巻き取りと、火薬等
を用いた強い張力でのシートベルトの本本格的な巻き取
りとの起動タイミングを調整することが困難となる。

【０００４】よって、衝突が予測され、実際に衝突が発
生した場合に上記予備巻き取りと本巻き取りとを作動さ
せるタイミングが相対的にずれ、或いは、いずれか一方
のみしか作動しないといった事態が発生する虞がある。

【０００５】また、誤った衝突予想判断が出る場合も想
定されるが、前記装置では何ら対処がなされていない。

【０００６】したがって、本発明の目的は、車両の衝突
を予知した以後、複数ある乗員保護装置を適切な順序で
確実に作動させるようにした乗員保護システムを提供す
る。そして、より好ましい形態としてセーフィング機能
も備えた乗員保護システムを提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に記
載の如く、車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段
と、前記障害物検出手段からの検出信号に基づいて車両
の衝突を予知する衝突予知手段と、前記衝突予知手段に
より衝突の予知がされたときに第１種の乗員保護装置を
作動させると共に、第２種の乗員保護装置を起動すべき
タイミングを設定してから該第２種の乗員保護装置を作
動させる作動制御手段とを備えた乗員保護システムによ
り達成される。

【０００８】請求項１記載の発明によれば、衝突予知手
段により車両の衝突が予知されたときに作動制御手段が
衝突前に第１種の乗員保護装置を作動させ、これと共に
第２種の乗員保護装置については衝突後の起動タイミグ
を設定してからこれを作動させる。よって、１つの障害
物検出手段からの信号に基づいて、衝突予知以後に乗員
保護装置を適切な順序で確実に作動させることができ
る。

【０００９】本発明において、前記第１種の乗員保護装
置には衝突が予知された際に迅速に起動させることが好
ましい装置や、起動させても乗員に気づかれず不快感を
与えない車両安全に関する種々のデバイスが含まれる。

【００１０】また、前記第２種の乗員保護装置には車両
が実際に障害物に衝突したことが確定した以後、速やか
に起動することが好ましい車両安全に関する種々のデバ
イスが含まれる。この第２種に含まれる乗員保護装置と
しては、火薬等を用いて強い張力で一気にシートベルト
を巻き取る衝突用のプリテンショナ付きシートベルト装
置や、エアバッグ装置等を挙げることができる。この第
２種の乗員保護装置は一般に衝突後での最適起動時間が
異なるので、本発明ではこの第２種の乗員保護装置につ
いては衝突後の起動タイミングまで設定して作動させる
ようにしている。本発明の場合、１種類の障害物検出手
段による検出信号に基づいて衝突予知がされた以後、第
１種の乗員保護装置を作動並びに第２種の乗員保護装置
の起動タイミング設定及びその作動が一連の流れで定ま
るので簡単に制御できる。

【００１１】また、請求項２に記載の如く、請求項１に
記載の乗員保護システムにおいて、車両が前記障害物に
接触したことを検出する衝突確認手段をさらに備え、前
記作動制御手段は、前記衝突確認手段が前記衝突物に接
触したことを検出した場合に限り、前記第２種の乗員保
護装置の作動を許容するように設定されていることが好
ましい。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、衝突確認
手段により車両が前記衝突物に接触したことを確認して
から第２種の乗員保護装置の作動が実行されるので、仮
に衝突の予知が誤っていた場合でも、第２種の乗員保護
装置が誤って作動する事態を防止できる。

【００１３】また、請求項３に記載の如く、請求項１に
記載の乗員保護システムにおいて、車両が前記障害物に
接触したことを検出する衝突確認手段をさらに備え、前
記作動制御手段は、前記衝突確認手段が前記衝突物との
接触を所定時間検出しなかった場合には、前記第１種の
乗員保護装置の作動を中止するように設定されているこ
とが好ましい。

【００１４】請求項３に記載の発明によると、衝突確認
手段が車両への前記衝突物の接触を検出しなかった場合
には第１種の乗員保護装置の作動を中止されるので、仮
に衝突の予知が誤っていた場合でも、作動させた第１種
の乗員保護装置の作動を停止して通常の状態に復帰させ
ることができる。

【００１５】そして、請求項４に記載の如く、請求項１
から３のいずれかに記載の乗員保護システムにおいて、
前記第１種の乗員保護装置は弛みを取る程度の張力でシ
ートベルトを巻き取る第１プリテンショナ装置であり、
前記第２種の乗員保護装置は衝突後に乗員を確実に拘束
する張力でシートベルトを巻き取る第２プリテンショナ
装置及び／又はエアバッグ装置とすることができる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、衝突予知があ
った際、衝突前に第１プリテンショナ装置を作動させ、
さらに起動タイミングを調整しながら衝突後に第２プリ
テンショナ装置及びエアバッグ装置を作動させることが
できる乗員保護システムを提供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図面に基づいて本発明をより詳細
に説明する。図１は、本発明の乗員保護システムの概要
構成を示したブロック図である。

【００１８】図１において、障害物検出手段１１は車両
周辺の障害物を所定周期で検出しており、その検出信号
は衝突予知手段１２に供給される。この障害物検出手段
１１としては、例えばミリ波センサ、光センサ等を用い
ることができる。

【００１９】上記衝突予知手段１２は衝突を予測するた
め所定の衝突予知判定ロジックを備えており、障害物検
出手段１１が検出した信号（ミリ波データ）から障害物
との衝突を回避できるか、否かを判断して車両衝突の予
知を行う。この衝突予知手段１２により、車両の衝突が
避けられない、すなわち車両が障害物と衝突するとの予
知がされた場合には、衝突予知信号が作動制御手段１３
に供給される。この作動制御手段１３は車両に搭載され
ている複数の乗員保護装置をグループ分して、その起動
時の制御や作動制御を実行する。

【００２０】本発明の場合、車両に搭載されている乗員
保護装置を２種類にグループ分けしている。第１種の乗
員保護装置１４には、原則として衝突の予測がなされた
ときに速やかに起動させ衝突前に作動していることが好
ましいものが含まれる。この第１種の乗員保護装置１４
には、例えばシートベルトの弛みを取る程度の張力が生
じるようにモータを作動させる第１プリテンショナ付き
シートベルト装置（Motor Drive Pre Tensioner、以下
ＭＤＰＴと称す）、乗員が着座しているシートを最適位
置に移動させるシート移動装置、バンパを前方に迫り出
させるバンパ移動装置等を含めることができる。

【００２１】上記ＭＤＰＴは、予めシートベルトの弛み
を除いておき、衝突時に乗員をより確実に拘束して保護
を図るという観点から、特に衝突前に作動しておくこと
が好ましい乗員保護装置である。第１種の乗員保護装置
１４にはこのＭＤＰＴのように特に衝突前に作動してお
くことが好ましい装置の他、作動しても運転者が車両操
作に支障がない装置、作動しても乗員に不快感を与えな
い装置を含めることができる。

【００２２】一方、第２種の乗員保護装置１５には、特
に衝突が発生した後に作動させることが好ましいものが
含まれる。この第２種の乗員保護装置１５としては、例
えば火薬或いはバネを用いて強い張力で一気にシートベ
ルトを巻き取って乗員を拘束する第２プリテンショナ付
きシートベルト装置としての衝突用プリテンショナ付シ
ートベルト装置（以下、単に衝突用シートベルト装置と
称す）及びエアバッグ装置を代表的なものとして、他に
ドアロック解除装置、燃料カット装置を含めることがで
きる。さらに、この第２種の乗員保護装置１５に所定の
場所に緊急事態を通報する装置等を含めることもでき
る。この第２種の乗員保護装置１５は、衝突予知の段階
で作動するより実際に衝突を確認した直後に作動させる
ことが好ましいもので、誤作動を防止することが必要で
ある乗員保護装置が含まれる。

【００２３】上記作動制御手段１３は、車両に搭載され
ている上記２種類の乗員保護装置１４、１５を予め認識
しており、衝突予知手段１２による衝突予知があったと
きにはこれらを最適な順序で作動されるように制御す
る。この作動制御手段１３による好ましい制御の内容に
ついては後述することとする。

【００２４】なお、上記衝突予知手段１２及び作動制御
手段１３は本システムの全体制御を行う電気制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）により実現することができる。

【００２５】そして、本発明のより好ましい形態では、
車両が実際に障害物に衝突したことを確認するための衝
突確認手段１６をさらに備えており、上記作動制御手段
１３はこの衝突確認手段１６からの確認信号を参照して
前述した２種類の乗員保護装置１４、１５の制御を実行
する。この衝突確認手段１６としては車両が障害物に接
触したことを検知できる各種センサを採用することがで
きる。衝突確認手段１６として、例えば機械式のタッチ
センサや、接触により電圧を発生させる電子式のタッチ
センサ等を用いることができる。

【００２６】以下、さらに本発明に係る実施例を図面に
基づいて説明する。図２は車両１に実施例の乗員保護シ
ステム２０を適用した例を示した図である。

【００２７】本実施例で障害物検出手段としてミリ波セ
ンサ２１が採用されている。図２では３つのミリ波セン
サ２１Ａ〜２１Ｃが車両１のバンパ２の前部に埋設され
ている。ここで用いるミリ波センサは３つとも同一範囲
の障害物を検出できるようにしてもよいが、近距離用と
遠距離用のミリ波センサとを併用すれば、より確実に障
害物を検出できるようになるので好ましい。

【００２８】上記ミリ波センサ２１Ａ〜２１Ｃによる検
出信号は、車両中央に配設されたＥＣＵ２２に供給され
るようになっている。このＥＣＵ２２は前述した衝突予
知手段及び作動制御手段として機能し、衝突を予知した
以後に必要な乗員保護装置から順次起動させる。なお、
図２ではＥＣＵ２２により作動制御される乗員保護装置
は省略しているが、この後に示す図３に基づいてＥＣＵ
２２による乗員保護装置への制御内容を明らかにする。

【００２９】また、図２においてバンパ２には、さらに
衝突確認手段として１つの線状タッチセンサ２６がその
前面に配設されている。タッチセンサ２６はバンパ２に
物体が衝突した際に検知信号をＥＣＵ２２に供給する。
ＥＣＵ２２は衝突予知と、乗員保護装置の作動制御を実
行するが、その際に障害物が実際に車両１０に接触した
かをタッチセンサ２６の信号を参照して制御に利用す
る。

【００３０】前記ミリ波センサ２１による検出で障害物
を高感度に検出できるので、ＥＣＵ２２が衝突するとの
予知がされた際には、ほぼ確実に車両はその障害物に衝
突する。しかし、車両が走行している道路の状況や車両
内での電気的ノイズの影響も考えると、衝突予知はあっ
たが実際には衝突が発生しないという場合を完全に排除
できない。そこで、本実施例の乗員保護システム２０で
は、実際の衝突が無かったときに、エアバッグ等の乗員
保護装置を誤って起動させないようにするフェールセイ
フのロジックが組み込まれている。

【００３１】すなわち、本実施例の乗員保護システム２
０ではより好ましい形態として、タッチセンサ２６から
の信号を参照してＥＣＵ２２が制御を行うようになって
いる。よって、このタッチセンサ２６はセーフィングセ
ンサとして機能している。

【００３２】図３は、図２に示した乗員保護システム２
０を回路構成で示した図である。この図３を用いて、さ
らに本システム２０による制御の内容を説明する。な
お、この図３では第１種の乗員保護装置として前述した
ＭＤＰＴ（第１プリテンショナ付きシートベルト装置）
が例示的に示されている。また、第２種の乗員保護装置
として起動タイミングが異なる衝突用シートベルト装置
（第２プリテンショナ付きシートベルト装置）とエアバ
ッグ装置が例示的に示されている。さらに、衝突用シー
トベルト装置と同じタイミングで起動される乗員保護装
置として、乗員が車内に閉じ込められることを防止する
ためのドアロック解除装置、衝突による火災発生を予防
する燃料カット装置、予め設定した場所へ緊急通報する
メーデー発報装置も例示的に示している。

【００３３】ミリ波センサ２１の検出信号を受けるＥＣ
Ｕ２２は、まず衝突予知手段として機能して衝突予知を
行う。ミリ波センサ２１は所定の周期で車両周辺の障害
物を監視しており、その検出信号（ミリ波データ）をＥ
ＣＵ２２に供給している。ＥＣＵ２２はこの検出信号か
ら障害物との相対速度、相対距離等を把握すると共に車
両１の速度を確認して、検出した障害物に車両１が衝突
するか、否かを判定する。その際、ＥＣＵ２２はＲＯＭ
等に予め設定されている衝突予知ロジックに基づいての
判定を実行する。

【００３４】ＥＣＵ２２は衝突するとの予知を実行した
後は、さらに作動制御手段として機能する。このときＥ
ＣＵ２２は第１種の乗員保護装置であるＭＤＰＴへ作動
信号を供給する。これによりＭＤＰＴが作動して、モー
タがシートベルトの弛みを巻き取る。このＭＤＰＴの作
動時は、衝突予知後であるが車両が障害物に衝突する前
である。

【００３５】また、ＥＣＵ２２は上記ＭＤＰＴへ作動信
号を供給するのと平行して、第２種の乗員保護装置の作
動制御も実行する。前述したように第２種の乗員保護装
置は実際に衝突が発生した後に起動するのが好ましいも
のであるが、最適な起動タイミングは装置により異な
る。例えば、衝突用シートベルト装置は、エアバッグ装
置より早めに作動させることが望ましい場合もある。よ
って、ＥＣＵ２２はミリ波センサ２１の検出信号と車速
から衝突時間を演算して予測する共に、予めＲＯＭ等に
格納している乗員保護装置の最適作動タイミングを参照
して作動させるべき時間を演算して作動信号を第２種に
属する各乗員保護装置に供給する。

【００３６】なお、図３では衝突用シートベルト装置の
他、ドアロック解除装置、燃料カット装置及びメーデー
発報装置も同時に作動させられるようになっている。

【００３７】上記のように作動制御手段として機能する
場合のＥＣＵ２２は、衝突予知時に第１種の乗員保護装
置を作動させ、衝突後に第２種の乗員保護装置を作動さ
せるのであるが、さらに第２種に属する乗員保護装置に
ついては適正な起動タイミングで作動させるように設定
されている。このように、１種類のミリ波センサ２１か
らの検出信号に基づいて、ＥＣＵ２２が複数の乗員保護
装置の起動タイミングを決定するので、制御ロジックを
簡素化できる。さらに、乗員保護装置間の起動順序を誤
り、また起動されない乗員保護装置が発生するといった
問題も生じない。

【００３８】上記のようにＥＣＵ２２が機能すること
で、衝突予知以後、第１種の乗員保護装置及び第２種の
乗員保護装置の起動タイミングを設定してから作動させ
ることとで本来的に乗員保護を十分に図ることができ
る。

【００３９】しかし、本実施例の場合にはより好ましい
形態としてタッチセンサ２６による信号を確認して第２
種の乗員保護装置が誤作動することを抑制するようにし
ている。また、衝突予知後、所定時間を経てもタッチセ
ンサ２６による検出がない場合には、衝突予知時に作動
させたＭＤＰＴの作動を中止させるようにしている。

【００４０】図３に示すように、衝突用シートベルト装
置等の作動時間を演算した後の作動信号とタッチセンサ
２６の検出信号とが共にオンである場合、並びにエアバ
ッグ装置等の作動時間を演算した後の作動信号とタッチ
センサ２６の検出信号とが共にオンである場合に限り、
その作動を許容するようにして誤動作を防止している。

【００４１】また、第１種の乗員保護装置に属するＭＤ
ＰＴについては、衝突予知後の所定の作動継続時間、例
えば衝突用シートベルト装置の起動タイミング時に、タ
ッチセンサ２６が障害物との接触を検出していない場合
は、ＥＣＵ２２がＭＤＰＴ作動を中止させる停止信号を
供給するようになっている。このように設定すること
で、衝突の予知により予備的に作動させた第１種の乗員
保護装置の作動を中止させて、速やかに通常の状態に復
帰できるようにしている。

【００４２】以下さらに、前記ＥＣＵ２２が実行する制
御の一例を示す。図４は前述したＥＣＵ２２が衝突を予
知して実行する処理の一例を示したフローチャートであ
る。

【００４３】ＥＣＵ２２には、ミリ波センサ２１からの
ミリ波データを所定の衝突ロジックに基づいて処理し
（Ｓ１０２）、車両が障害物を回避できなるか、否かの
衝突予知判定を実行する（Ｓ１０４）。このステップ１
０４で、ＥＣＵ２２が障害物に衝突すると予知した場合
には、速やかにＭＤＰＴを作動させる（Ｓ１０６）。

【００４４】このステップ１０６でＭＤＰＴを作動させ
ると同時に、ＥＣＵ２２は衝突後に作動させる衝突用シ
ートベルト装置の作動時間の設定（Ｓ１０８）、及びエ
アバッグ装置の作動時間の設定を行い（Ｓ１１０）、そ
の作動時間になったかを監視する（Ｓ１１２）。このス
テップ１１２で作動時間になった場合には、さらにタッ
チセンサ２６がオンとなっているかを確認する（Ｓ１１
４）。前述したように、このタッチセンサ２６はセーフ
ィングセンサとして機能しており、ＥＣＵ２２はセーフ
ィングセンサがオンとなっていることを条件に衝突用シ
ートベルト装置及びエアバッグ装置の作動を許可する。

【００４５】そして、上記ステップ１１４でタッチセン
サ２６がオンであれば車両が障害物に接触した、すなわ
ち衝突したことが確認されたのでステップ１１８で起動
時間まで待って、順に衝突用シートベルト装置を作動さ
せ（Ｓ１２０）、エアバッグ装置を作動させる（Ｓ１２
０）。このように全ての乗員保護装置が作動されたとき
には、設定した全てのタイマーが終了しているので、こ
れを確認して本ルーチンによる処理を終了する（Ｓ１２
４）。

【００４６】また、上記ステップ１１４でタッチセンサ
２６がオンとならない場合は、衝突が回避された、或い
は衝突予知に何らかの誤りがあったと推定できる。よっ
て、衝突用シートベルト装置及びエアバッグ装置の起動
を行わず、ＭＤＰＴの作動を中止して（Ｓ１１６）、本
ルーチンによる処理を終了する。

【００４７】以上本発明の好ましい実施例について詳述
したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の
範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したところから明らかなよう
に、請求項１記載の発明によれば、衝突予知手段により
車両の衝突が予知されたときに作動制御手段が衝突前に
第１種の乗員保護装置を作動させ、これと共に第２種の
乗員保護装置については衝突後の起動タイミグを設定し
てからこれを作動させる。よって、障害物検出手段から
の信号に基づいて、衝突予知以後に複数の乗員保護装置
を適切な順序で作動させることができる。

【００４９】また、請求項２に記載の発明によれば、衝
突確認手段により車両が前記衝突物に接触したことを確
認してから第２種の乗員保護装置の作動が実行されるの
で、仮に衝突の予知が誤っていた場合でも、第２種の乗
員保護装置の誤作動を防止できる。

【００５０】また、請求項３に記載の発明によれば、衝
突確認手段が車両への前記衝突物の接触を検出しなかっ
た場合には第１種の乗員保護装置の作動を中止されるの
で、仮に衝突の予知が誤っていた場合でも、作動させた
第１種の乗員保護装置を中止させて通常の状態に復帰さ
せることができる。

【００５１】そして、請求項４に記載の発明によれば、
衝突予知があった際、衝突前に第１プリテンショナ装置
を作動させ、さらに起動タイミングを調整しながら衝突
後に第２プリテンショナ装置及びエアバッグ装置を作動
させることができる乗員保護システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乗員保護システムの概要構成を示した
ブロック図である。

【図２】車両に実施例の乗員保護システムを適用した例
を示した図である。

【図３】図２に示した乗員保護システムを回路構成で示
した図である。

【図４】実施例のＥＣＵが衝突を予知して実行する処理
の一例を示したフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 乗員保護システム １１ 障害物検出手段 １２ 衝突確認手段 １３ 作動制御手段 １４ 第１種の乗員保護装置 １５ 第２種の乗員保護装置 １６ 衝突確認手段 ２０ 乗員保護システム ２１ ミリ波センサ（障害物検出手段） ２２ ＥＣＵ（衝突確認手段、作動制御手
段） ２６ タッチセンサ（衝突確認手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両周辺の障害物を検出する障害物検出
   手段と、 前記障害物検出手段からの検出信号に基づいて車両の衝
   突を予知する衝突予知手段と、 前記衝突予知手段により衝突の予知がされたときに第１
   種の乗員保護装置を作動させると共に、第２種の乗員保
   護装置を起動すべきタイミングを設定してから該第２種
   の乗員保護装置を作動させる作動制御手段とを備えた、
   ことを特徴とする乗員保護システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の乗員保護システムにお
   いて、 車両が前記障害物に接触したことを検出する衝突確認手
   段をさらに備え、 前記作動制御手段は、前記衝突確認手段が前記衝突物に
   接触したことを検出した場合に限り、前記第２種の乗員
   保護装置の作動を許容するように設定されている、こと
   を特徴とする乗員保護システム。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の乗員保護システムにお
   いて、 車両が前記障害物に接触したことを検出する衝突確認手
   段をさらに備え、 前記作動制御手段は、前記衝突確認手段が前記衝突物と
   の接触を所定時間検出しなかった場合には、前記第１種
   の乗員保護装置の作動を中止するように設定されてい
   る、ことを特徴とする乗員保護システム。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の乗員
   保護システムにおいて、 前記第１種の乗員保護装置は弛みを取る程度の張力でシ
   ートベルトを巻き取る第１プリテンショナ付きシートベ
   ルト装置であり、前記第２種の乗員保護装置は衝突後に
   乗員を確実に拘束する張力でシートベルトを巻き取る第
   ２プリテンショナ付きシートベルト装置及び／又はエア
   バッグ装置である、ことを特徴とする乗員保護システ
   ム。