JP4285569B2

JP4285569B2 - 乗員保護装置

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Publication number: JP4285569B2
Application number: JP2007210963A
Authority: JP
Inventors: 周三橋本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: US20110098893A1; DE112008002192B4; US9845027B2; DE112008002192T5; CN101784420A; RU2424924C1; WO2009022685A1; JP2009045958A; CN101784420B

Description

本発明は、乗員保護装置にかかり、特に、衝突を予測して乗員を保護する乗員保護装置に関する。

車両の乗員を衝突から保護するための乗員保護装置としては種々の技術が提案されている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、レーダーセンサ、ビデオセンサ、レーザスキャナベースのセンサ等のセンサによって車両が巻き込まれる可能性の有る事故を予測し、事故が予測された場合に、シートバックの角度を調整する際の調整速度よりも早い速度でシートバックを調整することが提案されている。

また、特許文献２に記載の技術では、車両の衝突を予測して第１のプリテンショナ機構を作動し、衝突を判断して第２のプリテンショナ機構を作動することが提案されている。
特表２００７−５００６５０号公報特許第２９４６９９５号公報

上述のように乗員保護装置には、種々の技術が提案されているが、これらの技術を組み合わせることによってより確実に乗員を保護することが考えられる。例えば、衝突を予測した場合に、シートバックの角度を調整すると共に、プリテンショナ機構を作動させてシートベルトに張力を付与することが考えられる。

しかしながら、衝突を予測してシートバックを調整することで衝突前までに適正な状態にシートバックを移動することができるが、その作動の際にプリテンショナ機構が作動されてシートベルトに張力が付与されて、シートバックの移動とシートベルトの張力が同時に行われ続けると、シートバック等を駆動するモータの負荷が増えてモータが故障したり、乗員へ過剰な負荷を与えてしまうため改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、シートとシートベルトを弊害なく作動可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、シートの状態を適正状態に調整するシート調整手段と、シートベルトの張力を調整するベルト調整手段と、シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があるか否か判断する判断手段と、前記判断手段によってシートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断された場合に、前記シート調整手段による調整を停止してから、前記ベルト調整手段による調整を開始するように、または前記シート調整手段による調整を開始してから前記ベルト調整手段による調整を開始して前記ベルト調整手段の調整によってシートベルトに所定の張力が付与され始める時間になったところで前記シート調整手段による調整を停止するように、前記シート調整手段及び前記ベルト調整手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、シート調整手段では、シートの状態が調整され、ベルト調整手段では、シートベルトの張力が調整されて、乗員が拘束される。シート調整手段は、例えば、シートのスライド位置やシートバックの角度等を予め定めた適正状態等に調整する。

判断手段では、シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があるか否かが判断される。

そして、制御手段では、判断手段によってシートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断された場合に、シート調整手段による調整を行ってから、ベルト調整手段による調整を開始するように、またはシート調整手段による調整を開始してからベルト調整手段による調整を開始してベルト調整手段の調整によってシートベルトに所定の張力が付与され始める時間になったところでシート調整手段による調整を停止するように、シート調整手段及びシートベルト調整手段が制御される。

すなわち、シートの状態が調整されてからシートベルトの張力が調整されるので、シートとシートベルトを弊害なく作動させることが可能となる。また、シートの調整とシートベルトの張力の調整が故障するまで同時に行われ続けることがなくなり、シートの駆動負荷が増加してモータ等が故障するのを確実に防止することができる。

判断手段は、例えば、請求項２に記載の発明のように、衝突を予測する予測手段によって衝突が予測された場合に、シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断するようにしてもよい。この場合、制御手段は、判断手段によってシートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断された場合に、衝突予測までの時間が第１の時間になったところでシート調整手段による調整を開始し、衝突予測までの時間が第１の時間より短い第２の時間になったところでベルト調整手段による調整を開始する。これによって、衝突が予測された場合に、シートを予め定めた適正状態へ移動してからシートベルトの張力を調整することができ、適正な着座状態で乗員を保護することが可能となる。

また、判断手段は、請求項３に記載の発明のように、走行状態から判断される車両姿勢の乱れ度合いを表す車両の不安定度を検出する検出手段によって所定の不安定度が検出された場合に、シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断するようにしてもよい。この場合、制御手段は、検出手段によって検出された車両の不安定度が第１の値となった場合に、シート調整手段による調整を開始し、検出手段によって検出された車両の不安定度が第１の値より大きい第２の値になった場合に、ベルト調整手段による調整を開始する。これによって、車両が不安定状態になった場合に、シートを調整してからシートベルトの張力を調整することができ、適正な着座状態で乗員を保護することが可能となる。

なお、制御手段は、請求項４に記載の発明のように、シート調整手段による調整を停止するように制御する前に、シートの状態が予め定めた適正状態になった場合に、シート調整手段による調整を停止するようにしてもよいし、請求項５に記載の発明のように、シート調整手段による調整を開始後、所定時間経過後にシート調整手段による調整を停止するようにしてもよい。但し、シート調整手段による調整開始後の所定時間とは、車両が衝突した後にシートが調整されることを防止可能な時間である。

また、シート調整手段は、請求項６に記載の発明のように、乗員の操作によってシートの状態を調整する際の速度よりも速い速度でシートを適正状態に調整するようにしてもよい。これによって、シートとシートベルトの調整が同時に作動される期間を少なくすることが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、シートとシートベルトの調整が必要な場合に、シートの調整を開始した後に、シートベルトの調整を開始することによって、シートの状態が調整されてからシートベルトの張力が調整されるので、シートとシートベルトを弊害なく作動させることが可能となる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置の車両配置位置を示す図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置の構成を示すブロック図である。

本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０は、図１、２に示すように、前方の障害物までの距離を検出するための前方ミリ波レーダー１２、前側方の障害物までの距離を検出するための前側方ミリ波レーダー１４、前方を撮影するステレオカメラ１６、及び衝突判断ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８を備え、それぞれが周辺監視系バス２０に接続されている。周辺監視系バス２０に接続された前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、及びステレオカメラ１６は、車両周辺を監視して、監視結果を衝突判断ＥＣＵ１８に出力する。

前方ミリ波レーダー１２は、フロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダー１４は、バンパ内の車幅方向両端付近に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。

ステレオカメラ１６は、フロントウインドシールド上方の中央付近に設けられ、車両前方を撮影して、周辺の障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定するために設けられている。なお、ステレオカメラ１６は、省略した構成としてもよい。

そして、衝突判断ＥＣＵ１８は、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、及びステレオカメラ１６の検出結果を取得して衝突予測を行う。衝突予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明を省略する。

また、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０は、シート３４の状態を調整するシート制御ＥＣＵ２２、及びシートベルト３２の張力を調整するシートベルト制御ＥＣＵ２４を更に備え、それぞれが車両システムバス３０に接続されていると共に、車両システムバス３０には、衝突判断ＥＣＵ１８が更に接続されている。

シート制御ＥＣＵ２２は、シート３４の各状態を調整するためのシートアクチュエータ２６が接続されており、衝突判断ＥＣＵ１８によって衝突が予測された場合に、シートアクチュエータ２６の動作を制御して、シートリクライニングやシートスライドを調整し、衝突前までに予め定めた適正状態（適正範囲）にシート３４の状態を調整する。本実施形態では、図３に示すように、予め定めたニュートラル位置になるようにシートバックの角度、すなわちリクライニングを調整する。

また、シート制御ＥＣＵ２２は、図示しないスイッチ等によってシート３４の状態変更が指示された場合にスイッチの操作状態に応じて、シートアクチュエータ２６を動作して、シートスライドやリクライニング等のシート３４の状態を変更する。なお、シート制御ＥＣＵ２２は、スイッチの指示によってシートアクチュエータ２６を駆動する場合と、衝突が予測された場合に、シートアクチュエータ２６を駆動する場合とで異なる速度でシートアクチュエータ２６を駆動するようになっており、衝突が予測された場合にシートアクチュエータ２６を駆動する場合には、適正な状態にシート３４を早急に調整するために、スイッチ操作でシートアクチュエータ２６を駆動する場合に比べて速い速度でシート３４の状態を調整するようにシートアクチュエータ２６を駆動するようになっている。

一方、シートベルト制御ＥＣＵ２４は、シートベルト３２の巻取動作を行うためのシートベルトアクチュエータ２８が接続されており、衝突判断ＥＣＵ１８によって衝突が予測された場合に、シートベルトアクチュエータ２８の動作を制御して、シートベルト３２の張力を調整する。

ところで、衝突が予測された場合に、シート３４の調整とシートベルト３２の調整を同時に行うと、シート３４の調整を行うためのシートアクチュエータ２６の負荷が増えたり、乗員への負荷が増えてしまう。そこで、本実施形態では、衝突が予測された場合に、衝突までの時間が予め定めた時間ｔ１になったところでシート制御ＥＣＵ２２によってシートアクチュエータ２６の動作を開始し、衝突までの時間が予め定めた時間ｔ２（ｔ１＞ｔ２）になったところでシートベルト制御ＥＣＵ２４によってシートベルトアクチュエータ２８の動作を開始する。また、時間ｔ２またはシートベルトアクチュエータ２８が作動してシートベルト３２に予め定めた張力が付与され始める時間ｔ３（ｔ１＞ｔ２＞ｔ３）になったところでシート制御ＥＣＵ２２がシートアクチュエータ２６の動作を停止するようにしている。

続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０の各ＥＣＵの処理について詳細に説明する。

まず、衝突判断ＥＣＵ１８で行われる処理について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０の衝突判断ＥＣＵ１８で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始し、イグニッションスイッチがオフまたは車両が衝突した場合に終了するものとして説明する。

ステップ１００では、前方障害物までの距離が入力されてステップ１０２へ移行する。すなわち、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６等の検出結果が入力される。

ステップ１０２では、相対速度が算出されてステップ１０４へ移行する。例えば、ミリ波レーダーによって所定時間毎に検出された前方物体までの距離から相対速度が算出される。なお、ステレオカメラ１６の撮影結果を画像処理することによって距離を求めて相対速度を算出するようにしてもよい。

ステップ１０４では、新たにミリ波レーダーの検出結果が入力されてステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、衝突までの時間ｔが算出され、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６等によって検出した前方物体までの距離と、ステップ１０２で算出した相対速度から衝突までの時間ｔを算出して、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。

次に、シート制御ＥＣＵ２２で行われる処理について説明する。図５は、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０のシート制御ＥＣＵ２２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図５の処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始し、イグニッションスイッチがオフまたは車両が衝突した場合に終了するものとして説明する。

ステップ２００では、衝突判断ＥＣＵ１８によって算出された衝突予測時間ｔが入力されてステップ２０２へ移行する。

ステップ２０２では、衝突予測時間ｔが予め定めた時間ｔ１未満になったか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０４へ移行し、否定された場合にはステップ２１６へ移行する。

ステップ２０４では、シート調整中か否か判定される。該判定は、既に衝突時間ｔ１未満となってシートアクチュエータ２６が動作しているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合にはステップ２０８へ移行する。

ステップ２０６では、シートアクチュエータ２６が動作開始されることによって、シート調整が開始されてステップ２００へ戻る。すなわち、予め定めた角度（角度範囲）にシートバックの角度が調整される。

また、ステップ２０８では、目標角度、すなわち予め定めたシートバックの角度か否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ２１０へ移行し、肯定された場合にはステップ２１４へ移行する。なお、目標角度か否かの判定は、シートアクチュエータ２６の駆動量から判定してもよいし、リクライニング角度を検出するセンサを設けて、センサの検出値によって検出するようにしてもよいし、予め定めた適正角度にリミットスイッチを設けてスイッチがオンされたか否かを判定するようにしてもよい。

ステップ２１０では、シート調整が所定時間経過したか否か判定される。該判定は、衝突後にシート調整が継続されていることを防止するための所定時間が設定され、該所定時間が経過したか否かが判定される。該判定が肯定された場合にはステップ２１４へ移行し、否定された場合にはステップ２１２へ移行する。

ステップ２１２では、衝突予測時間ｔが予め定めた時間ｔ２未満になったか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１４へ移行し、否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。なお、ステップ２１２は、シートベルトアクチュエータ２８が動作してシートベルト３２の張力が予め定めた張力が付与され始める時間ｔ３（図７（Ｂ））になったか否かを判定するようにしてもよい。

ステップ２１４では、シート調整が停止されてステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。

一方、ステップ２０２の判定が否定されてステップ２１６へ移行すると、シート調整中か否か判定される。すなわち、既にシートアクチュエータ２６が動作しているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ２１８へ移行し、否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ２１８では、シートアクチュエータ２６の動作によってシート調整が行われているので、リセットしてシートアクチュエータ２６の動作を停止してステップ２００へ戻って上述の処理が繰り返される。なお、リセットとしては、シートアクチュエータ２６の動作前の状態に戻すようにシートアクチュエータ２６を動作するようにしてもよい。

続いて、シートベルト制御ＥＣＵ２４で行われる処理の流れについて説明する。図６は、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０のシートベルト制御ＥＣＵ２４で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図６の処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始するものとして説明する。

ステップ３００では、衝突判断ＥＣＵ１８によって算出された衝突予測時間ｔが入力されてステップ３０２へ移行する。

ステップ３０２では、衝突予測時間ｔが予め定めた時間ｔ２未満になったか否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ３０４へ移行し、否定された場合にはステップ３１４へ移行する。

ステップ３０４では、シートベルト調整中か否か判定される。該判定は、既に衝突時間ｔ２未満となってシートベルトアクチュエータ２８が動作しているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ３０６へ移行し、肯定された場合にはステップ３０８へ移行する。

ステップ３０６では、シートベルトアクチュエータ２８が動作開始されることによって、シートベルト調整が開始されてステップ３００に戻る。すなわち、シートベルト３２に張力が付与される。

また、ステップ３０８では、予め定めたベルト停止時間（ベルト調整開始してから所望の張力になる時間）になったか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ３１０へ移行し、肯定された場合にはステップ３１２へ移行する。

ステップ３１０では、衝突したか否か判定される。該判定は、衝突予測時間になったか否かを判定したり、図示しないバンパセンサや加速度センサ等の衝突センサによって衝突を検出したか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ３１２へ移行し、否定された場合にはステップ３００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ３１２では、シートベルトアクチュエータ２８の動作が停止されて、ベルト調整が停止されて一連の処理を終了する。

一方、ステップ３０２の判定が否定されてステップ３１４へ移行すると、ベルト調整中か否か判定される。すなわち、既にシートベルトアクチュエータ２８が動作しているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ３１６へ移行し、否定された場合にはステップ３００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ３１６では、シートベルトアクチュエータ２８の動作によってシートベルト調整が行われているので、リセットしてシートベルトアクチュエータ２８の動作を停止してステップ３００へ戻って上述の処理が繰り返される。

すなわち、本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置１０は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、衝突予測時間がｔ１になったところで、シート３４の調整を開始し、衝突予測時間がｔ２になったところでシートベルト３２の調整を開始する。また、衝突予測時間がｔ２またはシートベルトアクチュエータ２８が動作してシートベルト３２の張力が予め定めた張力が付与され始める時間ｔ３になったところでシート３４の調整を停止する。これによって、シート３４の調整とシートベルト３２の調整が故障するまで同時に行われ続けることがなくなり、シート３４の調整を行うためのシートアクチュエータ２６の負荷が増えて故障したり、乗員へ過剰な負荷を与えることを防止することができる。

また、本実施形態では、衝突予測された場合には、乗員の操作によるシート調整よりも速い速度でシート調整を行うので、図７（Ｃ）に示すように、シート調整が終了せずにシートベルト調整が開始されて、故障するまで双方の調整が同時に行われ続けたり、乗員へ過剰な負荷を与えることを防止することができる。

なお、シート３４の調整量によっては、適正状態への調整が直ぐに完了するため、シート調整開始後にシートベルト３２の調整を行うだけで、シート調整の停止判定処理（ステップ２１２）を省略するようにしても上記実施形態と同様に、シート３４の調整とシートベルト３２の調整が同時に行われ続けて、故障したり乗員へ過剰な負荷を与えることを防止することが可能である。

さらに、シート３４を適正状態に調整してからシートベルト３２の調整を行うことで、シートベルト３２の張力を適正な乗車姿勢で乗員に付与することができるので、シートベルト３２による乗員保護を適正に行うことができる。

（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１の構成を示すブロック図である。

第１実施形態では、衝突を予測して衝突までの時間に応じてシート調整とシートベルト調整を行うようにしたが、本実施形態では、車両の不安定度に応じてシート調整とシートベルト調整を行うものである。具体的には、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）システムを利用して、車両の走行状態を判断して、判断結果に応じてシート調整とシートベルト調整を行うようにしたものである。さらに詳細には、車両の状態（不安定度）が第１の値（例えば、スリップ状態などのＶＳＣシステムによる制御を開始する条件）の場合にシート調整を開始し、車両の状態が第２の値（例えば、ドリフト状態やスピン状態を表す値等）の場合にシートベルト調整を開始するようにしたものである。

本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１は、図８に示すように、車速センサ３６、加速度センサ３８、舵角センサ４０、ヨーレートセンサ４２、及びＶＳＣ制御ＥＣＵ４４を備え、それぞれが車両状態検出バス４５に接続されている。車両状態検出バス４５に接続された各センサの検出結果をＶＳＣ制御ＥＣＵ４４に出力する。

車速センサ３６は、車両の走行速度を検出し、加速度センサ３８は、車両に加わる各方向の加速度を検出し、舵角センサ４０は、ステアリングの操舵角度を検出し、ヨーレートセンサ４２は、車両に発生するヨーレートを検出する。

また、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１は、シートの状態を調整するシート制御ＥＣＵ４６、シートベルトの張力を調整するシートベルト制御ＥＣＵ４８、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ５０、及びＡＢＳ（Anti-lock Brake System）を制御するＡＢＳ制御ＥＣＵ５２を更に備え、それぞれが車両システムバス５８に接続されていると共に、車両システムバス５８には、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４が接続されている。

エンジンＥＣＵ５０は、エンジン制御のために設けられた各センサ（例えば、吸気温センサ、スロットルポジションセンサ、バキュームセンサ、水温センサ等）の検出値に応じてエンジンの動作を制御し、ＡＢＳ制御ＥＣＵ５２は、ブレーキの動作を制御する。

すなわち、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４によって車両の不安定度を判断して、判断結果に応じてエンジンＥＣＵ５０やＡＢＳ制御ＥＣＵ５２等を制御することで車両姿勢を適正な姿勢になるように制御する。なお、ＶＳＣ制御については、既知の各種技術を適用することが可能であるため詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、エンジンとブレーキを制御対象として車両姿勢をコントロールするものを適用するが、これに限るものではなく、各種技術を適用することができる。

シート制御ＥＣＵ４６は、シートの各状態を調整するためのシートアクチュエータ２６が接続されており、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４によって判断された車両の不安定度に応じて、シートアクチュエータ２６の動作を制御して、シートリクライニングやシートスライドを調整して予め定めた適正状態（適正範囲）に調整する。例えば、第１実施形態と同様に、図３に示すように、予め定めたニュートラル位置になるようにシートバックの角度、すなわちリクライニングを調整する。

また、シート制御ＥＣＵ４６は、図示しないスイッチ等によってシートの状態変更が指示された場合にスイッチの操作状態に応じて、シートアクチュエータ２６を動作して、シートスライドやリクライニング等のシートの状態を変更する。なお、シート制御ＥＣＵ４６は、スイッチの指示によってシートアクチュエータ２６を駆動する場合と、車両の不安定度に応じてシートアクチュエータを駆動する場合とで異なる速度でシートアクチュエータ２６を駆動するようになっており、車両の不安定度に応じてシートアクチュエータ２６を駆動する場合には、適正な状態にシートを早急に調整するために、スイッチ操作でシートアクチュエータ２６を駆動する場合に比べて速い速度でシートの状態を調整するようにシートアクチュエータ２６を駆動するようになっている。

シートベルト制御ＥＣＵ４８は、シートベルト３２の巻取動作を行うためのシートベルトアクチュエータ２８が接続されており、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４によって車両の不安定度が所定の値になった場合に、シートベルトアクチュエータ２８の動作を制御して、シートベルト３２の張力を調整する。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、シートの調整とシートベルトの調整を同時に行うと、シートの調整を行うためのシートアクチュエータ２６の負荷が増えたり、乗員への負荷が増えてしまう。そこで、本実施形態では、車両の不安定度を判断して、不安定度が第１の値となったところでシート制御ＥＣＵ４６によってシートアクチュエータ２６の動作を開始し、車両の不安定度が第２の値（第１の値よりも車両の不安定度が大きい値）となったところでシートベルト制御ＥＣＵ４８によってシートベルトアクチュエータ２８の動作を開始する。また、車両の不安定度が第２の値またはシートベルトアクチュエータ２８が作動してシートベルト３２に予め定めた張力が付与され始める時間ｔ３になったところでシート制御ＥＣＵ４６がシートアクチュエータ２６の動作を停止するようにしている。

続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１の各ＥＣＵの処理について詳細に説明する。

まず、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４で行われる処理について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１のＶＳＣ制御ＥＣＵ４４で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図９の処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始し、イグニッションスイッチがオフされた場合に終了するものとして説明する。

ステップ４００では、各センサ（車速センサ３６、加速度センサ３８、舵角センサ４０、ヨーレートセンサ４２等）の検出値が入力されてステップ４０２へ移行する。

ステップ４０２では、各センサの検出値に基づいて車両状態が判断されてステップ４０４へ移行する。車両状態の判断としては、各種既知の技術を適用することができ、例えば、スリップ状態、ドリフト状態、スピン状態等の車両の状態（不安定度）を判断する。

ステップ４０４では、判断された車両の状態が不安定状態か否か判定され、該判定が肯定された場合にはステップ４０６へ移行し、否定された場合にはステップ４００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ４０６では、車両安定制御が行われてステップ４００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、エンジンＥＣＵ５０やＡＢＳ制御ＥＣＵ５２等を制御して、車両姿勢が安定するように制御が行われる。

次に、シート制御ＥＣＵ４６で行われる処理について説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１のシート制御ＥＣＵ４６で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１０の処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始し、イグニッションスイッチがオフされた場合に終了するものとして説明する。

ステップ５００では、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４によって判断された車両状態が入力されてステップ５０２へ移行する。

ステップ５０２では、車両の不安定度が第１の値以上か否か判定される。該判定は、例えば、第１の値としてスリップ状態やドリフト状態か否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ５０４へ移行し、否定された場合にはステップ５１６へ移行する。

ステップ５０４では、シート調整中か否か判定される。該判定は、既に車両の不安定度が第１の値以上となってシートアクチュエータ２６が動作しているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ５０６へ移行し、肯定された場合にはステップ５０８へ移行する。

ステップ５０６では、シートアクチュエータ２６が動作開始されることによって、シート調整が開始されてステップ５００へ戻る。すなわち、予め定めた角度（角度範囲）にシートバックの角度が調整される。

また、ステップ５０８では、目標角度、すなわち予め定めたシートバックの角度か否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ５１０へ移行し、肯定された場合にはステップ５１４へ移行する。なお、目標角度か否かの判定は、シートアクチュエータ２６の駆動量から判定してもよいし、リクライニング角度を検出センサを設けて、センサの検出値によって検出するようにしてもよいし、予め定めた適正角度にリミットスイッチを設けてスイッチがオンされたか否かを判定するようにしてもよい。

ステップ５１０では、シート調整が所定時間経過したか否か判定される。該判定は、車両が不安定となって衝突した後にシート調整が継続されていることを防止するための所定時間が設定され、該所定時間が経過したか否かが判定される。該判定が肯定された場合にはステップ５１４へ移行し、否定された場合にはステップ５１２へ移行する。

ステップ５１２では、車両の不安定度が第２の値以上になったか否か判定される。該判定は、例えば、第２の値としてスリップ状態やドリフト状態がスピン状態へ移行したか否か等を判定し、該判定が肯定された場合にはステップ５１４へ移行し、否定された場合にはステップ５００に戻って上述の処理が繰り返される。なお、ステップ５１２は、シートベルトアクチュエータ２８が動作してシートベルト３２の張力が予め定めた張力が付与され始める時間ｔ３になったか否かを判定するようにしてもよい。

ステップ５１４では、シート調整が停止されてステップ５００に戻って上述の処理が繰り返される。

一方、ステップ５０２の判定が否定されてステップ５１６へ移行すると、シート調整中か否か判定される。すなわち、既に車両の不安定度が第１の値以上となってシートアクチュエータ２６が動作しているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ５１８へ移行し、否定された場合にはステップ５００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ５１８では、シートアクチュエータ２６の動作によってシート調整が行われているので、リセットしてシートアクチュエータ２６の動作を停止してステップ５００へ戻って上述の処理が繰り返される。なお、リセットとしては、シートアクチュエータ２６の動作前の状態に戻すようにシートアクチュエータ２６を動作するようにしてもよい。

続いて、シートベルト制御ＥＣＵ４８で行われる処理の流れについて説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１のシートベルト制御ＥＣＵ４８で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１１の処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始するものとして説明する。

ステップ６００では、ＶＳＣ制御ＥＣＵ４４によって判断された車両状態が入力されてステップ６０２へ移行する。

ステップ６０２では、車両の不安定度が第２の値以上になったか否か判定される。該判定は、例えば、スリップ状態やドリフト状態がスピン状態へ移行したか否か等を判定し、該判定が肯定された場合にはステップ６０４へ移行し、否定された場合にはステップ６１４へ移行する。

ステップ６０４では、シートベルト調整中か否か判定される。該判定は、既に車両の不安定度が第２の値以上となってシートベルトアクチュエータ２８が動作しているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ６０６へ移行し、肯定された場合にはステップ６０８へ移行する。

ステップ６０６では、シートベルトアクチュエータ２８が動作開始されることによって、シートベルト調整が開始されてステップ６００に戻る。すなわち、シートベルト３２に張力が付与される。

また、ステップ６０８では、予め定めたベルト停止時間（ベルト調整開始してから所望の張力になる時間）になったか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ６１０へ移行し、肯定された場合にはステップ６１２へ移行する。

ステップ６１０では、衝突したか否か判定される。該判定は、車速センサ３６や加速度センサ３８の値等から衝突したか否かを判定したり、図示しないバンパセンサによって衝突を検出したか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ６１２へ移行し、否定された場合にはステップ６００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ６１２では、シートベルトアクチュエータ２８の動作が停止されて、ベルト調整が停止されて一連の処理を終了する。

一方、ステップ６０２の判定が否定されてステップ６１４へ移行すると、ベルト調整中か否か判定される。すなわち、既にシートベルトアクチュエータ２８が動作しているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ６１６へ移行し、否定された場合にはステップ６００に戻って上述の処理が繰り返される。

ステップ６１６では、シートベルトアクチュエータ２８の動作によってシートベルト調整が行われているので、リセットしてシートベルトアクチュエータ２８の動作を停止してステップ６００へ戻って上述の処理が繰り返される。

すなわち、本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置１１は、車両の不安定度が第１の値以上になったところで、シートの調整を開始し、車両の不安定度が第２の値以上になったところでシートベルトの調整を開始する。また、車両の不安定度が第２の値またはシートベルトアクチュエータ２８が動作してシートベルト３２の張力が予め定めた張力が付与され始める時間ｔ３になったところでシートの調整を停止する。これによって、シートの調整とシートベルトの調整が故障するまで同時に行われ続けることがなくなり、第１実施形態と同様に、シートの調整を行うためのシートアクチュエータ２６の負荷が増えて故障したり、乗員へ過剰な負荷を与えることを防止することができる。

また、本実施形態においても、車両が不安定な状態が検出された場合には、乗員の操作によるシート調整よりも速い速度でシート調整を行うので、図７（Ｃ）に示すように、シート調整が終了せずにシートベルト調整が開始されて故障するまで双方の調整が同時に行われ続けたり、乗員へ過剰な負荷を与えることを防止することができる。

なお、シートの調整量によっては、適正状態への調整が直ぐに完了するため、シート調整開始後にシートベルトの調整を行うだけで、シート調整の停止判定処理（ステップ５１２）を省略するようにしても上記実施形態と同様に、シートの調整とシートベルトの調整が同時に行われ続けて故障したり、乗員へ過剰な負荷を与えることを防止することができる。

さらに、本実施形態においても、シートを適正状態に調整してからシートベルトの調整を行うので、シートベルトの張力を適正な乗車姿勢で乗員に付与することができるので、シートベルトによる乗員保護を適正に行うことができる。

なお、上記の各実施形態では、複数のＥＣＵで各フローチャートの処理を行う構成として説明したが、これに限るものではなく、単一のＥＣＵで各フローチャートの処理を行う構成としてもよい。

また、上記の各実施形態では、図１に示したように前側のシート３４やシートベルト３２を調整する場合について説明したが、これに限るものではなく、各位置のシートやシートベルトを調整する場合に適用するようにしてもよい。

また、上記の第１実施形態では、前方ミリ波レーダー１２、前側方ミリ波レーダー１４、ステレオカメラ１６の検出結果等を用いて衝突を予測するようにしたが、これに限るものではなく、既知の衝突予測の技術を適用することができる。例えば、レーザーレーダや赤外線カメラ等の検出結果を用いて衝突を予測する技術を適用するようにしてもよい。

また、上記の第２実施形態では、ＶＳＣシステムを用いて車両の不安定度を求めるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、ＡＢＳの動作状態等から車両の不安定度を求めるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置の車両配置位置を示す図である。本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置の構成を示すブロック図である。シートの適正状態の一例を説明するための図である。本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置の衝突判断ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置のシート制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置のシートベルト制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。（Ａ）は本発明の第１実施形態に係わる乗員保護装置のシート調整とシートベルト調整の開始タイミングを説明するための図であり、（Ｂ）はシート停止タイミングを変更した場合を示す図であり、（Ｃ）はシート調整が終了せずにシートベルト調整が開始されて同時に調整が行われる場合を示す図である。本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置の構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置のＶＳＣ制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置のシート制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係わる乗員保護装置のシートベルト制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、１１乗員保護装置
１２前方ミリ波レーダー
１４前側方ミリ波レーダー
１６ステレオカメラ
１８衝突判断ＥＣＵ
２０周辺監視系バス
２２、４６シート制御ＥＣＵ
２４、４８シートベルト制御ＥＣＵ
２６シートアクチュエータ
２８シートベルトアクチュエータ
３０、５８車両システムバス
３２シートベルト
３４シート

Claims

シートの状態を適正状態に調整するシート調整手段と、
シートベルトの張力を調整するベルト調整手段と、
シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があるか否か判断する判断手段と、
前記判断手段によってシートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断された場合に、前記シート調整手段による調整を停止してから、前記ベルト調整手段による調整を開始するように、または前記シート調整手段による調整を開始してから前記ベルト調整手段による調整を開始して前記ベルト調整手段の調整によってシートベルトに所定の張力が付与され始める時間になったところで前記シート調整手段による調整を停止するように、前記シート調整手段及び前記ベルト調整手段を制御する制御手段と、
を備えた乗員保護装置。
前記判断手段は、衝突を予測する予測手段によって衝突が予測された場合に、シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断し、
前記制御手段は、前記判断手段によってシートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断された場合に、衝突予測までの時間が第１の時間になったところで前記シート調整手段による調整を開始し、衝突予測までの時間が第１の時間より短い第２の時間になったところで前記ベルト調整手段による調整を開始することを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
前記判断手段は、走行状態から判断される車両姿勢の乱れ度合いを表す車両の不安定度を検出する検出手段によって所定の不安定度が検出された場合に、シートの状態及びシートベルトの張力を調整する必要があると判断し、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記車両の不安定度が第１の値となった場合に、前記シート調整手段による調整を開始し、前記検出手段によって検出された前記車両の不安定度が前記第１の値より大きい第２の値になった場合に、前記ベルト調整手段による調整を開始することを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
前記制御手段は、前記シート調整手段による調整を停止するように制御する前に、シートの状態が予め定めた適正状態になった場合に、前記シート調整手段による調整を停止することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の乗員保護装置。
前記制御手段は、前記シート調整手段による調整を開始後、所定時間経過後に前記シート調整手段による調整を停止することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の乗員保護装置。
前記シート調整手段は、乗員の操作によってシートの状態を調整する際の速度よりも速い速度でシートを前記適正状態に調整することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の乗員保護装置。