JP6451704B2

JP6451704B2 - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JP6451704B2
Application number: JP2016152119A
Authority: JP
Inventors: 修深渡瀬; 元規杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2036-08-02
Also published as: CN107672555A; CN107672555B; DE102017117123A1; US20180037181A1; JP2018020637A; US10173624B2; DE102017117123B4

Description

本発明は、車両の乗員を保護する車両用乗員保護装置に関する。

特許文献１には、衝突予測時にウエビングを初期位置から巻き取って第１の張力を発生させる第１のプリテンショナを備えたウエビング装置が開示されている。このウエビング装置は、衝突判断時に第１の張力状態にあるウエビングを巻き取って第２の張力を発生させる第２のプリテンショナをさらに備える。

特許文献２には、自車両の車線の逸脱状態に応じてステアリングホイールを振動させて、警報振動を発生する車線逸脱警報装置が開示されている。

特許第２９４６９９５号公報特開２０１３−２４４７６７号公報

ところで、プリテンショナを作動させる作動部と、ステアリングホイール等の乗員に接触する接触部を振動させる振動部を作動させる作動部とが個別に設けられている場合、作動部の搭載位置の自由度の面で改善の余地がある。

本発明は、以上の事実を考慮して成されたもので、作動部の搭載位置の自由度を高め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、作動することにより、車両用シートに着座した乗員の上体を拘束するウエビングに張力を付与するプリテンショナと、作動することにより、前記乗員が接触する接触部を振動させる振動部と、前記振動部を作動させる指示が入力された場合、前記振動部を作動させ、かつ前記プリテンショナを作動させる指示が入力された場合、前記プリテンショナを作動させる単一の作動部と、前記振動部を振動させる場合に、前記振動部を振動させる指示を前記作動部に出力し、前記プリテンショナを作動させる場合に、前記プリテンショナを作動させる指示を前記作動部に出力する制御部と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、プリテンショナが作動されることにより、車両用シートに着座した乗員の上体を拘束するウエビングに張力が付与される。また、振動部が作動されることにより、乗員が接触する接触部が振動する。そして、単一の作動部により、振動部を作動させる指示が入力された場合、振動部が作動され、かつプリテンショナを作動させる指示が入力された場合、プリテンショナが作動される。また、制御部により、前記振動部を振動させる場合に、前記振動部を振動させる指示が前記作動部に出力され、前記プリテンショナを作動させる場合に、前記プリテンショナを作動させる指示が前記作動部に出力される。従って、作動部の搭載位置の自由度を高めることができる。

更に、請求項１に記載の発明は、前記接触部が、ステアリングホイールであり、前記作動部が、前記ウエビングが巻き取られるリトラクタに設けられている。従って、作動部をステアリングホイールに設ける場合に比較して、ステアリングホイールの質量を軽くすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記振動部が、前記ステアリングホイールに設けられ、前記リトラクタが、運転席のリトラクタである。従って、作動部を運転席以外の座席のリトラクタに設ける場合に比較して、作動部と振動部との間の配線距離を短くすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記制御部が、自車両が車線から逸脱したことを検知した場合に、前記振動部を振動させる指示を前記作動部に出力し、前記自車両の衝突を予測した場合に、前記プリテンショナを作動させる指示を前記作動部に出力する。従って、自車両が車線から逸脱したことを検知した場合に、振動によって乗員に警報を報知することができ、自車両の衝突を予測した場合に、乗員を保護することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記制御部が、前記自車両の衝突を予測した場合で、かつ前記振動部が作動している場合、前記振動部を停止させる指示を前記作動部に出力した後に、前記プリテンショナを作動させる指示を前記作動部に出力し、前記作動部が、前記振動部を停止させる指示が入力された場合、前記振動部を停止させる。すなわち、自車両の衝突が予測された場合に、振動部が作動している場合は、ウエビングを巻き取ることを優先するために、振動部を停止させた後に、プリテンショナを作動させる。従って、プリテンショナを確実に作動させることができる。

以上説明したように本発明によれば、作動部の搭載位置の自由度を高めることができる、という効果が得られる。

実施の形態に係る車両用乗員保護装置の概略構成の一例を示すブロック図である。実施の形態に係るリトラクタの概略構成の一例を示す図である。実施の形態に係るステアリングホイールの概略構成の一例を示す正面図である。実施の形態に係る車両用乗員保護装置で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。

まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る車両用乗員保護装置１０（以下、「乗員保護装置１０」という）の構成について説明する。図１に示すように、乗員保護装置１０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２、車載カメラ１４、衝突予測センサ１６、リトラクタ１８、及び駆動回路２０を備えている。また、乗員保護装置１０は、プリテンショナ２４、及びモータ２６を備えている。

ＥＣＵ１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータで構成されている。また、ＥＣＵ１２には、車載カメラ１４、衝突予測センサ１６、及び駆動回路２０が電気的に接続されている。

車載カメラ１４は、自車両の前方を所定間隔で撮影し、撮影により得られた画像を示す画像データを順次ＥＣＵ１２に出力する。

衝突予測センサ１６は、ＥＣＵ１２による自車両と衝突対象との衝突予測に用いられるセンサであり、例えば自車両と衝突対象との距離に応じた信号をＥＣＵ１２に出力する。なお、衝突予測センサ１６としては、例えば、ミリ波レーダ、及びライダー（LIDER：Laser Imaging Detection and Ranging）等を適用することができる。

ＥＣＵ１２は、車載カメラ１４から入力された画像データから白線を検出し、検出した白線の位置に基づいて、自車両が車線から逸脱していることを検知する。そして、ＥＣＵ１２は、自車両が車線から逸脱していることを検知した場合、モータ２６を作動させる指示を駆動回路２０に出力する。具体的には、ＥＣＵ１２は、自車両が車線から逸脱していることを検知した場合、自車両が車線から逸脱していることを示す信号（以下、「車線逸脱信号」という）を駆動回路２０に出力する。

また、ＥＣＵ１２は、衝突予測センサ１６から入力された信号に基づいて、自車両と衝突対象との衝突が不可避であることを予測する。そして、ＥＣＵ１２は、自車両と衝突対象との衝突が不可避であることを予測した場合、プリテンショナ２４を作動させる指示を駆動回路２０に出力する。具体的には、ＥＣＵ１２は、自車両と衝突対象との衝突が不可避であることを予測した場合、該衝突が不可避であることを示す信号（以下、「衝突予測信号」という）を駆動回路２０に出力する。

また、ＥＣＵ１２は、自車両と衝突対象との衝突が不可避であることを予測した場合で、かつモータ２６が作動している場合は、モータ２６を停止させる指示を示す信号（以下、「モータ停止信号」という）を駆動回路２０に出力する。そして、この場合、ＥＣＵ１２は、モータ停止信号を駆動回路２０に出力した後、プリテンショナ２４を作動させる指示（すなわち、衝突予測信号）を駆動回路２０に出力する。

駆動回路２０は、プリテンショナ２４及びモータ２６に対応して設けられた単一の電子回路であり、プリテンショナ２４及びモータ２６の各々にパルス信号を出力する。これにより、プリテンショナ２４及びモータ２６の各々に電流が流れ、プリテンショナ２４及びモータ２６の各々が作動する。

本実施の形態に係る駆動回路２０は、パルス信号を出力する出力回路等を含み、ＥＣＵ１２から車線逸脱信号が入力された場合は、モータ２６にパルス信号を出力する。一方、駆動回路２０は、ＥＣＵ１２から衝突予測信号が入力された場合は、プリテンショナ２４にパルス信号を出力する。また、駆動回路２０は、モータ２６よりもプリテンショナ２４に高い信号レベルのパルス信号を出力する。すなわち、プリテンショナ２４には、モータ２６よりも大きい電流が流れる。

また、駆動回路２０は、ＥＣＵ１２からモータ停止信号が入力された場合は、モータ２６へのパルス信号の出力を停止する。これにより、モータ２６が停止する。

ウエビング２２（図２参照）は、運転席の車両用シートに着座した乗員に装着され、乗員の上体を拘束する帯状の部材である。ウエビング２２の長手方向の一端部は、シートクッションの車両幅方向外側の側部にアンカプレートを介して取り付けられている。また、ウエビング２２の長手方向の他端部は、リトラクタ１８に引き出し可能に巻き取られている。

また、ウエビング２２の中間部は、車両幅方向外側の上部に設けられたショルダアンカに挿通されて折り返されている。そして、ウエビング２２に挿通されたタングプレートを、シートクッションの車両幅方向内側に設けられたバックルに係止させることで、ウエビング２２が車両用シートに着座した乗員に装着される。

プリテンショナ２４は、リトラクタ１８に設けられ、作動してウエビング２２に張力を付与することによって、ウエビング２２をリトラクタ１８に巻き取る。なお、ここでいう張力とは、ウエビング２２をリトラクタ１８に巻き取る巻き取り方向に引っ張る力を意味する。

本実施の形態では、プリテンショナ２４は、駆動回路２０から入力されたパルス信号に応じて流れる電流によってモータが作動することによりウエビング２２に張力を付与する構成とされている。

なお、プリテンショナ２４の構成は、上記の例に限定されない。例えば、プリテンショナ２４は、点火装置を作動させることによりガスを発生させて、発生したガスの圧力によりウエビング２２に張力を付与する構成の部材であってもよい。

図２に示すように、駆動回路２０及びプリテンショナ２４は、運転席に対応して設けられたリトラクタ１８に、一体化されて設けられている。また、リトラクタ１８には、プリテンショナ２４の駆動力をスプール３２に伝達するギヤ機構３０、及びウエビング２２が巻き取られるスプール３２が設けられている。また、リトラクタ１８は、運転席側のセンターピラーの下方に設けられている。

プリテンショナ２４が作動すると、ギヤ機構３０によりプリテンショナ２４の駆動力がスプール３２に伝達され、ウエビング２２がスプール３２の巻き取り軸３４に巻き取られる。

一方、図３に示すように、モータ２６は、ステアリングホイール２８のフレームの中央の下部に設けられている。また、モータ２６の軸３８には、偏芯された分銅３６が取り付けられ、モータ２６が作動することによって分銅３６が回転し、ステアリングホイール２８が振動する。そして、ステアリングホイール２８が振動することにより、ステアリングホイール２８を操作している乗員に警報を報知する。

なお、本実施の形態では、モータ２６が振動部の一例であり、ステアリングホイール２８が接触部の一例である。また、本実施の形態では、駆動回路２０が作動部の一例であり、ＥＣＵ１２が制御部の一例である。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係る乗員保護装置１０の作用について説明する。なお、図４は、本実施の形態に係る乗員保護装置１０のＥＣＵ１２で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。また、本実施の形態では、図４に示す処理は、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムをＥＣＵ１２が実行する。また、図４に示す処理は、例えば図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされた場合に実行が開始される。

図４のステップ１００で、ＥＣＵ１２は、車載カメラ１４による撮影により得られた画像を示す画像データを取得する。次のステップ１０２で、ＥＣＵ１２は、衝突予測センサ１６の出力信号を取得する。

次のステップ１０４で、ＥＣＵ１２は、前述したように、ステップ１００で取得された画像データに基づいて、自車両が車線から逸脱しているか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップ１０８に移行し、肯定判定となった場合は、処理はステップ１０６に移行する。

ステップ１０６で、ＥＣＵ１２は、車線逸脱信号を駆動回路２０に出力する。本ステップ１０６の処理により、駆動回路２０からモータ２６にパルス信号が出力されてモータ２６に電流が流れる。そして、モータ２６に電流が流れることによって分銅３６が回転し、ステアリングホイール２８が振動する。なお、本ステップ１０６において、ＥＣＵ１２は、すでにモータ２６が作動している場合は、車線逸脱信号を駆動回路２０に出力しなくてもよい。

一方、ステップ１０８で、ＥＣＵ１２は、モータ停止信号を駆動回路２０に出力する。本ステップ１０８の処理により、駆動回路２０からモータ２６へのパルス信号の出力が停止し、モータ２６の駆動が停止する。なお、本ステップ１０８において、ＥＣＵ１２は、すでにモータ２６が停止している場合は、モータ停止信号を駆動回路２０に出力しなくてもよい。

ステップ１１０で、ＥＣＵ１２は、ステップ１０２で取得された出力信号に基づいて、自車両と衝突対象との衝突が不可避であるか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップ１００に戻り、肯定判定となった場合は、処理はステップ１１２に移行する。

ステップ１１２で、ＥＣＵ１２は、モータ２６が作動中であるか否かを判定する。この判定が否定判定となった場合は、処理はステップ１１６に移行し、肯定判定となった場合は、処理はステップ１１４に移行する。ステップ１１４で、ＥＣＵ１２は、ステップ１０８と同様に、モータ停止信号を駆動回路２０に出力する。本ステップ１１４の処理により、駆動回路２０からモータ２６へのパルス信号の出力が停止し、モータ２６の駆動が停止する。

ステップ１１６で、ＥＣＵ１２は、衝突予測信号を駆動回路２０に出力した後、本処理ルーチンを終了する。本ステップ１１６の処理により、駆動回路２０からプリテンショナ２４にパルス信号が出力されてプリテンショナ２４が作動する。そして、プリテンショナ２４が作動することによって、ウエビング２２がリトラクタ１８に巻き取られる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、単一の駆動回路２０によりプリテンショナ２４及びモータ２６の各々を作動させている。これにより、プリテンショナ２４及びモータ２６の各々を異なる複数の駆動回路により作動させる場合に比較して、駆動回路２０の設置位置の自由度を高めることができる。さらに、プリテンショナ２４及びモータ２６の各々を異なる複数の駆動回路により作動させる場合に比較して、コスト及び質量を低減することができる。

なお、上記実施の形態では、駆動回路２０を運転席に対応して設けられたリトラクタ１８に設ける場合について説明したが、これに限定されない。例えば、駆動回路２０を助手席等の他の座席に対応して設けられたリトラクタに設ける形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、ステアリングホイール２８を振動させることによって乗員に警報を報知する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、乗員が着座する車両用シート、及び乗員が足で操作するアクセルペダル等の乗員が接触する他の部材を振動させることによって乗員に警報を報知する形態としてもよい。

また、上記実施の形態におけるＥＣＵ１２で行われる処理は、プログラムを実行することにより行われるソフトウェア処理として説明したが、ハードウェアで行われる処理としてもよい。また、ＥＣＵ１２で行われる処理は、ソフトウェア及びハードウェアの双方を組み合わせて行われる処理としてもよい。また、ＲＯＭに記憶されるプログラムは、各種記憶媒体に記憶して流通させてもよい。

さらに、本発明は、上記の形態例に限定されるものではなく、上記の形態例以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０車両用乗員保護装置
１２ＥＣＵ（制御部）
１４車載カメラ
１６衝突予測センサ
１８リトラクタ
２０駆動回路（作動部）
２２ウエビング
２４プリテンショナ
２６モータ（振動部）
２８ステアリングホイール（接触部）

Claims

作動することにより、車両用シートに着座した乗員の上体を拘束するウエビングに張力を付与するプリテンショナと、
作動することにより、前記乗員が接触する接触部を振動させる振動部と、
前記振動部を作動させる指示が入力された場合、前記振動部を作動させ、かつ前記プリテンショナを作動させる指示が入力された場合、前記プリテンショナを作動させる単一の作動部と、
前記振動部を振動させる場合に、前記振動部を振動させる指示を前記作動部に出力し、前記プリテンショナを作動させる場合に、前記プリテンショナを作動させる指示を前記作動部に出力する制御部と、
を備え、
前記接触部は、ステアリングホイールであり、
前記作動部は、前記ウエビングが巻き取られるリトラクタに設けられている
車両用乗員保護装置。
前記振動部は、前記ステアリングホイールに設けられ、
前記リトラクタは、運転席のリトラクタである
請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
前記制御部は、自車両が車線から逸脱したことを検知した場合に、前記振動部を振動させる指示を前記作動部に出力し、前記自車両の衝突を予測した場合に、前記プリテンショナを作動させる指示を前記作動部に出力する
請求項１又は請求項２に記載の車両用乗員保護装置。
前記制御部は、前記自車両の衝突を予測した場合で、かつ前記振動部が作動している場合、前記振動部を停止させる指示を前記作動部に出力した後に、前記プリテンショナを作動させる指示を前記作動部に出力し、
前記作動部は、前記振動部を停止させる指示が入力された場合、前記振動部を停止させる
請求項３に記載の車両用乗員保護装置。