JP2008024074A - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートベルトの張力によって運転者に警報内容を詳細に認識させる。
【解決手段】自車両の位置からカーブまでの距離が所定値以下であり、かつ、比較部１７により自車両の車両状態が適正車両状態ではないと判定された場合に、シートベルト制御部１９ａを作動させて乗員に警報を発報する警報部１８を備え、シートベルト制御部１９ａは、警報時のシートベルト張力または作動回数または振動状態の少なくとも何れかを、車両状態検出部１３により検出された速度と、適正車速設定部１６により設定された適正通過車速との比較結果に基づいて変更する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の走行安全装置に関するものである。

従来、例えば衝突発生時あるいはカーブ手前での警報として、シートベルトの張力を変化させて、運転者に体感的な報知を行うシートベルト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１０４４７号公報

ところで、上記従来技術に係るシートベルト装置においては、単に、シートベルトの張力が断続的に可変とされるだけであるから、運転者に対して警報の内容を詳細に認識させることができないという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、シートベルトの張力によって運転者に警報内容を詳細に認識させることが可能な車両の走行安全装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両の走行安全装置は、乗員に装着されるシートベルトと、モータの駆動により前記シートベルトの張力を制御するプリテンショナ制御手段（例えば、実施の形態でのシートベルト制御部１９ａ）と、道路データを記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記記憶手段に記憶された前記道路データと自車両の位置とに基づき、自車両の進行方向に存在するカーブの形状を認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、前記カーブ認識手段により認識された前記カーブの形状に基づき、該カーブを適正に通過可能な適正車両状態を設定する適正車両状態設定手段（例えば、実施の形態での適正車速設定部１６）と、前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態と、前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態とを比較する比較手段（例えば、実施の形態での比較部１７）と、自車両の位置から前記カーブ認識手段により認識された前記カーブまでの距離を算出する距離算出手段（例えば、実施の形態での距離算出部１５）と、前記自車両の位置から前記カーブまでの距離が所定値以下であり、かつ、前記比較手段の比較結果において、自車両の車両状態が適正車両状態ではないと判定された場合に、前記プリテンショナ制御手段を作動させて乗員に警報を発報する警報手段（例えば、実施の形態での警報部１８）とを備える走行安全装置であって、前記プリテンショナ制御手段は、前記警報のためのプリテンショナ作動形態を前記比較手段の比較結果に基づいて変更することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報時のプリテンショナ作動形態を、適正車両状態と、検出された車両状態との比較結果（例えば、偏差等）に基づいて設定することから、警報内容を運転者に直感的に認識させることができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記車両状態検出手段は自車両の速度を検出し、前記適正車両状態設定手段は前記適正車両状態として適正通過車速を設定し、前記プリテンショナ制御手段は、前記警報の発報時のシートベルト張力または作動回数または振動状態の少なくとも何れかを前記速度と前記適正通過車速に基づいて設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報時のシートベルト張力または作動回数または振動状態の少なくとも何れかを、適正通過車速と、検出された速度とに基づいて設定することから、警報内容を運転者に直感的に認識させることができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記プリテンショナ制御手段は、前記速度と前記適正通過車速との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度が大きくなることに伴い、前記シートベルト張力が増大傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報時のシートベルト張力を、適正通過車速と検出された速度との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度に応じて適切に設定することができる。

さらに、請求項４に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記プリテンショナ制御手段は、前記速度と前記適正通過車速との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度が大きくなることに伴い、前記作動回数が増加傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報時の作動間隔を、適正通過車速と検出された速度との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度に応じて適切に設定することができる。

さらに、請求項５に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記プリテンショナ制御手段は、前記速度が大きくなることに伴い、前記シートベルト張力が増大傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報時のシートベルト張力を速度に応じて適切に設定することができる。

さらに、請求項６に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記プリテンショナ制御手段は、前記速度が大きくなることに伴い、前記作動回数が増加傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報時の作動間隔を速度に応じて適切に設定することができる。

さらに、請求項７に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記プリテンショナ制御手段は、前記速度と前記適正通過車速との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度が所定値以上の場合には前記シートベルトを振動状態とすることを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、警報内容を運転者に直感的に認識させることができる。

以上説明したように、本発明の車両の走行安全装置によれば、警報時のシートベルト張力または作動回数または振動状態の少なくとも何れかを、適正車両状態と、検出された車両状態との比較結果（例えば、偏差等）に基づいて設定することから、警報内容を運転者に直感的に認識させることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の走行安全装置について添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態による車両の走行安全装置１０は、例えば、記憶部１１と、自車位置検出部１２と、車両状態検出部１３と、カーブ認識部１４と、距離算出部１５と、適正車速設定部１６と、比較部１７と、警報部１８と、シートベルト制御部１９ａを具備する安全装置１９とを備えて構成されている。

記憶部１１は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶しており、ノード情報は、例えば道路形状を把握するための座標点のデータであり、カーブ情報は、例えばリンク（つまり、各ノード間を結ぶ線）上に設定されたカーブの開始点および終了点に加えて、カーブの曲率に係る情報（例えば、カーブの曲率や半径Ｒおよび極性）と、カーブの深さに係る情報（例えば、カーブの通過に要する旋回角θやカーブの長さ等）とから構成されている。

自車位置検出部１２は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号や、例えば適宜の基地局を利用してＧＰＳ信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのＤ（Differential）ＧＰＳ信号等の測位信号や、後述する車両状態検出部１３から出力される検出信号に基づく自律航法の算出処理によって自車両の現在位置を算出する。
さらに、自車位置検出部１２は、算出した自車両の現在位置と記憶部１１から取得した道路データとに基づいてマップマッチングを行い、自律航法による位置推定の結果を補正する。

車両状態検出部１３は、例えば、自車両の現在速度を検出する車速センサや車輪速センサと、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度（例えば、自車両の前後方向軸の鉛直方向に対する傾斜角度や車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等）および傾斜角度の変化量（例えば、ヨーレート等）を検出するジャイロセンサやヨーレートセンサと、操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）や操舵角に応じた実舵角（転舵角）を検出する舵角センサと、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサとを備えて構成され、各検出信号を後述する比較部１７および警報部１８へ出力する。

カーブ認識部１４は、記憶部１１に記憶された道路データを取得し、この道路データに基づいて、自車両の現在位置から進行方向前方の所定範囲の道路上に存在するカーブを認識する。例えばカーブ認識部１４は、ノード情報つまり道路形状を把握するための座標点と、各ノード間を結ぶ線であるリンク情報とに基づいて、カーブの形状（認識カーブ形状）を認識する。
さらに、カーブ認識部１４は、記憶部１１から取得した道路データに含まれるカーブ情報に基づき、自車両の進行方向前方で認識したカーブの位置および形状（例えば、カーブの半径Ｒや曲率、旋回角θやカーブの長さやカーブの深さ等）を検出して、距離算出部１５および適正車速設定部１６に出力する。

距離算出部１５は、自車両の現在位置からカーブ認識部１４により認識されたカーブ（認識カーブ）までの距離を算出する。
適正車速設定部１６は、カーブ認識部１４により認識された認識カーブ形状に基づいて、認識カーブ形状を適正に通過可能な車両の速度（適正通過車速）を算出し、比較部２０に出力する。
また、適正車速設定部１６は、カーブ通過時に自車両の横方向に発生する加速度（横加速度）に対し、認識カーブを適正に通過する際に許容される横加速度（適正横加速度）を算出し、この適正横加速度から適正通過車速を算出可能である。

比較部１７は、車両状態検出部１３により検出された車両状態（例えば、車速）と、適正車速設定部１６により設定された適正通過車速とを比較し、この比較結果を警報部１８に出力する。
警報部１８は、比較部１７での比較結果に基づいて安全装置１９にシートベルト制御部１９ａの作動を制御する。例えば、比較部１７での比較結果において、現在速度と適正通過車速とが異なる場合、例えば現在速度が適正通過車速よりも高い状態等のように車両が適正車両状態にない場合には、シートベルト制御部１９ａによりシートベルトの張力を制御して運転者の注意を喚起する。
例えばシートベルト制御部１９ａは、シートベルトの締め付け力を増大させるモータａの正転と、シートベルトの締め付け力を維持するモータの静止とを、所定の時間内において交互に所定の複数回に亘って繰り返すようにしてモータを駆動する。これにより、シートベルトの段階的な巻き取り、つまり締め付け方向への段階的な駆動により段階的な張力が発生することになり、このシートベルトの挙動によって、カーブに対する警報が乗員に報知される。

本実施の形態による車両の走行安全装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両の走行安全装置１０の動作、特に、シートベルト制御部１９ａの動作について添付図面を参照しながら説明する。

先ず、図２に示すステップＳ０１においては、記憶部１１に格納された自車両の進行方向前方の道路データを取得する。
次に、ステップＳ０２おいては、自車両の現在位置および車速を取得する。
そして、ステップＳ０３においては、道路データに基づき、進行方向前方にカーブを認識したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。

そして、ステップＳ０４においては、認識したカーブ（認識カーブ）までの距離が所定距離以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
そして、ステップＳ０５においては、認識カーブにおける適正通過車速を算出する。
そして、ステップＳ０６においては、自車両の車速が適正通過車速よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。

そして、ステップＳ０７においては、自車両の車速から適正通過車速を減算して速度差ΔＶを算出する。
そして、ステップＳ０８においては、速度差ΔＶに応じてシートベルトの作動状態を算出する。
このシートベルトの作動状態は、例えばシートベルトの張力やシートベルトの張力を変更する動作の作動回数やシートベルトの振動状態等であって、例えば図３に示すように、速度差ΔＶが増加することに伴い（つまり、緊急度が高くなることに伴い）、シートベルトの張力が増大傾向に変化するように設定されると共に、例えば図４に示すように、速度差ΔＶが増加することに伴い（つまり、緊急度が高くなることに伴い）、作動回数が増加傾向に変化するように設定される。また、例えば速度差ΔＶが所定値以上の場合には、シートベルトが振動状態となるように設定される。
なお、シートベルトの作動状態は、速度差ΔＶに限定されず、例えば自車両の車速に応じて設定されてもよく、例えば車速が増加することに伴い、シートベルトの張力が増大傾向に変化するように設定されると共に、車速が増加することに伴い、作動回数が増加傾向に変化するように設定されてもよい。
また、シートベルトの張力は、例えばシートベルを巻き取るモータ（図示略）に通電される電流値によって制御され、シートベルトの張力を変更する動作の作動回数は、例えばシートベルを巻き取るモータ（図示略）の作動回数によって制御される。

そして、ステップＳ０９においては、認識カーブまでの距離を算出する。
そして、ステップＳ１０においては、認識カーブを適正通過車速にて通過するために必要とされる現在の車速からの減速に要する距離（減速必要距離）を算出する。
そして、ステップＳ１１においては、減速必要距離が認識カーブまでの距離よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
そして、ステップＳ１２においては、シートベルト制御部１９ａにより車両の乗員に装着されるシートベルトの張力を制御して触感的な警報を出力し、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態による車両の走行安全装置１０によれば、警報時のシートベルト張力または作動回数または振動状態の少なくとも何れかを、適正車両状態と、検出された車両状態との比較結果（例えば、偏差等）に基づいて設定することから、警報内容を運転者に直感的に認識させることができる。

なお、上述した実施の形態においては、自車両の車速から適正通過車速を減算して得た速度差ΔＶが大きくなることに伴い、シートベルト張力が増大傾向に変化するように、あるいは、作動回数が増加傾向に変化するように設定すると共に、速度差ΔＶが所定値以上の場合にシートベルトを振動状態とするとしたが、これに限定されず、速度差ΔＶの代わりに、自車両の車速と適正通過車速とから算出される必要減速度を用いてもよい。
この必要減速度は、例えば自車両の現在位置から認識カーブに到達するまでの間に、現在の自車両の車速から適正通過車速まで減速するために必要な減速度であって、例えば下記数式に示すように記述される。

必要減速度
＝｛（自車両の車速）^２−（適正通過車速）^２｝／｛２×（認識カーブまでの距離）｝

この場合、例えば必要減速度が大きくなることに伴い、シートベルト張力が増大傾向に変化するように、あるいは、作動回数が増加傾向に変化するように設定されると共に、必要減速度が所定値以上の場合にシートベルトが振動状態とされる。

なお、上述した実施の形態においては、自車両の進行方向のカーブに対してシートベルト制御部１９ａにより乗員に警報を発報するとしたが、これに限定されず、例えば自車両の進行方向の交差点に対してシートベルト制御部１９ａにより乗員に警報を発報してもよい。
つまり、自車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、自車両が一時停止するべき一時停止地点を記憶する一時停止位置記憶手段と、自車両の走行速度を検出する速度検出手段と、前記現在位置検出手段および前記一時停止位置記憶手段および前記速度検出手段からの信号に基づいて、自車両の制動が必要な状態であるか否かを判定し、自車両の制動が必要な状態である場合に、運転者に対して警報を発生するように警報手段に指令を出力する一時停止警報装置に対しても、本発明は適用可能である。

本発明の一実施形態に係る車両の走行安全装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示す車両の走行安全装置の動作を示すフローチャートである。 速度差ΔＶに応じたシートベルトの張力、つまりモータに通電される電流値の変化の一例を示すグラフ図である。 速度差ΔＶに応じたシートベルトの張力を変更する動作の作動回数、つまりモータの作動回数の変化の一例を示すグラフ図である。

符号の説明

１０ 車両の走行安全装置
１１ 記憶部（記憶手段）
１２ 自車位置検出部（自車位置検出手段）
１３ 車両状態検出部（車両状態検出手段）
１４ カーブ認識部（カーブ認識手段）
１５ 距離算出部（距離算出手段）
１６ 適正車速設定部（適正車両状態設定手段）
１７ 比較部（比較手段）
１８ 警報部（警報手段）
１９ａ シートベルト制御部（プリテンショナ制御手段）

Claims (7)

1. 乗員に装着されるシートベルトと、
   モータの駆動により前記シートベルトの張力を制御するプリテンショナ制御手段と、
   道路データを記憶する記憶手段と、
   自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
   自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記道路データと自車両の位置とに基づき、自車両の進行方向に存在するカーブの形状を認識するカーブ認識手段と、
   前記カーブ認識手段により認識された前記カーブの形状に基づき、該カーブを適正に通過可能な適正車両状態を設定する適正車両状態設定手段と、
   前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態と、前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態とを比較する比較手段と、
   自車両の位置から前記カーブ認識手段により認識された前記カーブまでの距離を算出する距離算出手段と、
   前記自車両の位置から前記カーブまでの距離が所定値以下であり、かつ、前記比較手段の比較結果において、自車両の車両状態が適正車両状態ではないと判定された場合に、前記プリテンショナ制御手段を作動させて乗員に警報を発報する警報手段とを備える走行安全装置であって、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記警報のためのプリテンショナ作動形態を前記比較手段の比較結果に基づいて変更することを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 前記車両状態検出手段は自車両の速度を検出し、前記適正車両状態設定手段は前記適正車両状態として適正通過車速を設定し、前記プリテンショナ制御手段は、前記警報の発報時のシートベルト張力または作動回数または振動状態の少なくとも何れかを前記速度と前記適正通過車速に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行安全装置。
3. 前記プリテンショナ制御手段は、前記速度と前記適正通過車速との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度が大きくなることに伴い、前記シートベルト張力が増大傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項２に記載の車両の走行安全装置。
4. 前記プリテンショナ制御手段は、前記速度と前記適正通過車速との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度が大きくなることに伴い、前記作動回数が増加傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両の走行安全装置。
5. 前記プリテンショナ制御手段は、前記速度が大きくなることに伴い、前記シートベルト張力が増大傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
6. 前記プリテンショナ制御手段は、前記速度が大きくなることに伴い、前記作動回数が増加傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
7. 前記プリテンショナ制御手段は、前記速度と前記適正通過車速との差または前記速度と前記適正通過車速から算出される必要減速度が所定値以上の場合には前記シートベルトを振動状態とすることを特徴とする請求項２に記載の車両の走行安全装置。

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