JP2018203211A - シートベルト巻取制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両状況に合わせた適切な巻取荷重でウェビングを巻き取ることが可能なシートベルト巻取制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】ウェビングの巻き取りを駆動するモータ５２と、車両姿勢を制御する姿勢制御部による制御をオンオフするＶＳＣカットオフスイッチ５４によって姿勢制御部による制御がオフされている場合は、モータ５４による巻取荷重を予め定めた低荷重に設定し、ＶＳＣカットオフスイッチ５４によって姿勢制御部による制御がオンされている場合は、巻取荷重を予め定めた低荷重に設定する制御装置５０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、モータ等の駆動部を駆動してウェビングの巻取りを制御するシートベルト巻取制御装置に関する。

モータ等の駆動部によりウェビングを巻き取るシートベルト巻取装置として、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。

特許文献１では、ベルトを巻回するベルトリールと、ベルトリールを回転駆動するモータと、モータへの通電量を制御する制御装置と、ベルトリールの回転位置を検知する回転位置検知部とを備えたシートベルト装置が提案されている。詳細には、特許文献１では、制御装置が、所定の車両走行状態のときにモータへ所定の定電流に係る通電量を与える手段と、所定の定電流に係る通電量が与えられている最中に、回転位置検知部により検知した回転位置に基づきベルトリールが所定の回転位置に達したと判断されたとき、当該所定の回転位置を保持する通電量を与える手段とを備えている。

特開２００９−６７４７号公報

特許文献１では、所定の走行状態のときにベルトを巻き取って乗員を拘束することができる。しかしながら、車両姿勢等を制御する車両安定化システムなどが車両に搭載されている場合、車両を安定化させる制御の実行の有無により、乗員に発生する横加速度等が異なるが、特許文献１では、制御の有無を考慮していない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、車両状況に合わせた適切な巻取荷重でウェビングを巻き取ることが可能なシートベルト巻取制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の態様は、ウェビングの巻き取りを駆動する駆動部と、車両姿勢を制御する姿勢制御部によって車両姿勢が制御されている場合は、前記駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定し、前記姿勢制御部によって車両姿勢が制御されていない場合は、前記巻取荷重を前記第１荷重より大きい第２荷重に設定する設定部と、を備える。

第１の態様によれば、駆動部を駆動することによってウェビングが巻き取られる。

設定部は、車両姿勢を制御する姿勢制御部によって車両姿勢が制御されている場合は、駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定する。一方、姿勢制御部によって車両姿勢が制御されていない場合は、巻取荷重を第１荷重より大きい第２荷重に設定する。

これにより、車両姿勢の制御が行われている場合は、第１荷重でウェビングが巻き取られ、車両姿勢の制御が行われていない場合は、第１荷重より高い第２荷重でウェビングが巻き取られるので、車両状況に合わせた適切な巻取荷重でウェビングを巻き取ることができる。

また、第２の態様は、ウェビングの巻き取りを駆動する駆動部と、車両姿勢を制御する姿勢制御部による制御を行うか否かを切り替えるスイッチ部の切り替え状態が前記姿勢制御部による制御が行われている状態の場合は、前記駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定し、前記スイッチ部の切り替え状態が前記姿勢制御部による制御が行われていない状態の場合は、前記巻取荷重を前記第１荷重より大きい第２荷重に設定する設定部と、を備える。

第２の態様によれば、駆動部を駆動することによってウェビングが巻き取られる。

設定部は、車両姿勢を制御する姿勢制御部による制御を行うか否かを切り替えるスイッチ部の切り替え状態が姿勢制御部による制御が行われている状態の場合は、駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定する。一方、スイッチ部の切り替え状態が姿勢制御部による制御が行われていない状態の場合は、巻取荷重を第１荷重より大きい第２荷重に設定する。

これにより、車両姿勢の制御が行われる場合は、第１荷重でウェビングが巻き取られ、車両姿勢の制御が行われない場合は、第１荷重より高い第２荷重でウェビングが巻き取られるので、車両状況に合わせた適切な巻取荷重でウェビングを巻き取ることができる。

なお、設定部は、車両の衝突を予測する衝突予測部によって衝突が予測された場合に、設定した巻取荷重でウェビングを巻き取る巻取制御を更に行ってもよい。

また、設定部は、車両の横滑りを検出する横滑り検出部によって車両の横滑りが検出された場合に、巻取荷重の設定を行ってもよい。

さらに、第１荷重は、巻取荷重が第２荷重より緩やかに立ち上がる荷重としてもよい。

以上説明したように本発明によれば、車両状況に合わせた適切な巻取荷重でウェビングを巻き取ることが可能なシートベルト巻取制御装置を提供できる、という効果がある。

本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の制御対象となるシートベルト装置の概略構成を示す正面図である。 第１実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）はウェビングの巻取荷重の一例を示す図であり、（Ｂ）は高荷重よりも低荷重の場合の荷重の立ち上がりを緩やかにした例を示す図である。 第１実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の制御装置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。 第２実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の制御装置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。 変形例のシートベルト巻取制御装置の構成を示すブロック図である。 変形例のシートベルト巻取制御装置の制御装置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。

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。図１は、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の制御対象となるシートベルト装置の概略構成を示す正面図である。なお、図１において、車幅方向外方（車両右方）を矢印ＯＵＴで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

図１に示すように、シートベルト装置１０は、車両のシート１２に装備されており、シート１２の前方、右方及び上方は、それぞれ車両の前方、右方及び上方に向けられている。シート１２の下部には、シートクッション１２Ａが設けられると共に、シート１２の後部には、シートバック１２Ｂが設けられており、シート１２には、車両の乗員１４が着座可能となっている。

また、シートベルト装置１０は、可撓性を有する長尺帯状のウェビング１６（ベルト）を備えている。

ウェビング１６は、長手方向基端側から、巻取装置１８に巻取られて格納されており、巻取装置１８は、シート１２の車幅方向外側部かつ下部における車体（シート１２でもよい）に固定されると共に、ウェビング１６が車両前側へ引出されている。

巻取装置１８には、図示しないロック機構が設けられており、衝突時（巻取装置１８からのウェビング１６の急激な引出し時及び車両の急減速時）等の車両の緊急時には、ロック機構が作動されて巻取装置１８からのウェビング１６の引出しをロックする。また、巻取装置１８には、駆動部の一例としてのモータ５２（図２参照）が設けられており、モータ５２の駆動によってスプール１８Ａへのウェビング１６の巻取りが可能とされている。

シート１２の車幅方向外側部かつ上部の車両後側における車体（シート１２でもよい）には、ショルダアンカ２０が固定されており、ショルダアンカ２０には、長尺矩形状の挿通孔が貫通形成されている。

ショルダアンカ２０の挿通孔には、ウェビング１６が挿通しており、ウェビング１６は、ショルダアンカ２０の挿通孔で折返された状態で支持されている。

また、ウェビング１６の長手方向先端は、アンカ２２に支持されており、アンカ２２は、シート１２後部の車幅方向外側かつ下側の車体（シート１２でもよい）に固定されている。

ウェビング１６のショルダアンカ２０とアンカ２２との間の部分には、タング２４が設けられている。タング２４には、長尺矩形状の挿通孔が貫通形成されており、挿通孔には、ウェビング１６が長手方向へ移動可能に挿通されている。

また、シート１２後部の車幅方向内側かつ下側の車体（シート１２でもよい）には、バックル２６が固定されている。タング２４はバックル２６に対し着脱可能とされており、巻取装置１８からウェビング１６が引出されると共に、タング２４がバックル２６に装着されることで、シート１２に着座した乗員１４にウェビング１６が前側から装着される。

これにより、ウェビング１６がタング２４の挿通孔で折返された状態で支持されることで、ウェビング１６のショルダアンカ２０とタング２４との間の部分（タング２４一側方の部分）が、ショルダウェビング１６Ａ（ショルダベルト）とされて、乗員１４の肩部及び胸部等に斜め方向へ装着される。

また、ウェビング１６のタング２４とアンカ２２との間の部分（タング２４他側方の部分）が、ラップウェビング１６Ｂ（ラップベルト）とされて、乗員１４の腰部に横方向へ装着される。

なお、ラップウェビング１６Ｂには、ラップウェビング１６Ｂの両面から突出するタングストッパ２８が取付けられており、タングストッパ２８によって、ウェビング１６の長手方向先端側へのタング２４の移動が制限されている。

（第１実施形態）
次に、第１実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の構成を示すブロック図である。

シートベルト巻取制御装置３０は、ウェビング１６の巻取りを行なうモータ５２の駆動を制御する設定部の一例としての制御装置５０を備えている。

制御装置５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、ＲＡＭ５０Ｃ、及びＩ／Ｏ（入出力インターフェース）５０Ｄがバス５０Ｅに接続されたコンピュータで構成されている。

ＲＯＭ５０Ｂには、シートベルト装置１０のウェビング１６の巻取りを制御するためのプログラムが記憶されている。ＲＯＭ５０Ｂに記憶されたプログラムをＲＡＭ５０Ｃに展開してＣＰＵ５０Ａが実行することにより、ウェビング１６の巻取制御が行なわれる。

Ｉ／Ｏ５０Ｄには、モータ５２が接続されていると共に、衝突予測部４０、及びＶＳＣ（Vehicle Stability Control）カットオフスイッチ５４が接続されている。

モータ５２は、上述したようにウェビング１６のスプール１８Ａへの巻取りを行なう。具体的には、ウェビング１６が巻き取られるスプール１８Ａを回転駆動することにより、ウェビング１６をスプール１８Ａに巻き取る。

衝突予測部４０は、周知の技術により車両の衝突を予測して予測結果を制御装置５０に出力する。衝突予測部４０は、例えば、各種レーダやセンサ、カメラ等の撮影画像を用いて、車両周辺を監視し、車両への衝突や障害物等への衝突を予測する。

ＶＳＣカットオフスイッチ５４は、姿勢制御部としてのＶＳＣ制御部の作動のオンオフを行うためのスイッチである。ＶＳＣカットオフスイッチ５４をオンすることにより、ＶＳＣ制御部による制御がキャンセルされ、オフすることにより、ＶＳＣ制御部による制御が行われる。本実施形態では、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態が制御装置５０に入力される。

ここで、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３０の制御装置５０で行われるウェビング１６の巻取制御について説明する。

本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３０は、衝突予測部４０によって車両の衝突が予測された場合に、衝突前にモータ５２を駆動してウェビング１６を巻き取ることにより、乗員を拘束する、所謂ＰＳＢ（プリクラッシュシートベルト）制御を行う。

また、本実施形態では、ＰＳＢ制御によってモータ５２を駆動する際に、ウェビング１６の巻取荷重を変更する制御を行う。具体的には、制御装置５０は、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態を取得して、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態に応じて、ウェビング１６の巻取り荷重を変更する制御を行う。本実施形態では、モータ５２への通電量を変更することにより、ウェビング１６の巻取荷重を変更する。本実施形態では、図３（Ａ）に示すように、ウェビング１６を巻き取る荷重が第２荷重として予め定めた高荷重と、第１荷重として予め定めた低荷重とに変更可能とされている。

ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオフされている場合には、ＶＳＣ制御部の制御により、車両が安定化される。一方、ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオンされている場合には、ＶＳＣ制御部の制御が行われないため、車両が安定しない。そのため、ＶＳＣカットオフスイッチ５４のオンオフにより、車両に発生する横加速度が異なり、シートベルトの拘束に必要な荷重も異なる。そこで、本実施形態では、ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオフされている場合には、ウェビング１６の巻取荷重を低荷重に設定し、ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオンされている場合には、ウェビング１６の巻取荷重を高荷重に設定する。

なお、高荷重の場合と、低荷重の場合とで、異なる荷重の立ち上がりとして、図３（Ｂ）に示すように、高荷重よりも低荷重の場合の荷重の立ち上がりを緩やかにしてもよい。これにより、乗員を驚かせることなく、かつ乗員の動きの阻害を抑制できる。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３０の制御装置５０で行われる具多的な処理について説明する。図４は、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３０の制御装置５０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、図示しないイグニッションスイッチがオンされてシートベルトの装着（タング２４のバックル２６への挿入）が検出された場合に開始する。

ステップ１００では、ＣＰＵ５０Ａが、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態を検出してステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、ＣＰＵ５０Ａが、ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオフであるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１０６へ移行する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ５０Ａが、モータ５２の巻取荷重を低荷重に設定してステップ１０８へ移行する。これにより、衝突予測部４０によって衝突が予測されて、ウェビング１６を巻き取る際に低荷重でウェビング１６の巻取りが行われる。

一方、ステップ１０６では、ＣＰＵ５０Ａが、モータ５２の巻取荷重を高荷重に設定してステップ１０８へ移行する。これにより、衝突予測部４０によって衝突が予測されて、ウェビング１６を巻き取る際に高荷重でウェビング１６の巻取りが行われる。

ステップ１０８では、ＣＰＵ５０Ａが、衝突予測部４０によって衝突が予測されたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、ＣＰＵ５０Ａが、ステップ１０４またはステップ１０６で設定された荷重でモータ５２を駆動して一連の処理を終了する。すなわち、ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオフされている場合には低荷重でウェビング１６が巻き取られ、ＶＳＣカットオフスイッチ５４がオンされている場合には高荷重でウェビング１６が巻き取られる。

このように、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態に応じて、ウェビング１６の巻取荷重を変更することにより、複雑なセンサを用いることなく、乗員を適切に拘束することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の構成について説明する。図５は、第２実施形態に係るシートベルト巻取制御装置の構成を示すブロック図である。

第１実施形態では、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態に応じて、ウェビング１６の巻取荷重の設定を変更したが、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３１では、ＶＳＣ制御部５６の制御の実行の有無に応じて、巻取荷重を変更するようにしたものである。

すなわち、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３１は、図５に示すように、第１実施形態に対して、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の代わりに、姿勢制御部としてのＶＳＣ制御部５６が制御装置５０に接続されている点が異なる。その他の構成については同一であるため、詳細な説明は省略する。

ＶＳＣ制御部５６は、制御装置５０からの取得要求等に応じて、車両を安定化させるＶＳＣ制御の実行の有無を制御装置５０に通知するようになっている。或いは、ＶＳＣ制御部５６は、ＶＳＣ制御を実行しているときに制御信号を出力し、ＶＳＣ制御を実行していないときは制御信号を出力しない形態としてもよい。

そして、制御装置５０は、ＶＳＣ制御部５６からのＶＳＣ制御の実行の有無に応じて、ウェビング１６の巻取荷重の設定を変更する。具体的には、ＶＳＣ制御が実行されている場合には、巻取荷重を低荷重に設定し、ＶＳＣ制御が実行されていない場合には、巻取荷重を高荷重に設定する。

続いて、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３１の制御装置５０で行われる具多的な処理について説明する。図６は、本実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３１の制御装置５０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、図示しないイグニッションスイッチがオンされてシートベルトの装着（タング２４のバックル２６への挿入）が検出された場合に開始する。また、図４の処理と同一処理については同一符号を付して説明する。

ステップ１０１では、ＣＰＵ５０Ａが、ＶＳＣ制御部５６からＶＳＣ制御信号を取得してステップ１０３へ移行する。

ステップ１０３では、ＣＰＵ５０Ａが、ＶＳＣ制御部５６によってＶＳＣ制御状態であるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１０６へ移行する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ５０Ａが、モータ５２の巻取荷重を低荷重に設定してステップ１０８へ移行する。これにより、衝突予測部４０によって衝突が予測されて、ウェビング１６を巻き取る際に高荷重でウェビング１６の巻取りが行われる。

一方、ステップ１０６では、ＣＰＵ５０Ａが、モータ５２の巻取荷重を高荷重に設定してステップ１０８へ移行する。これにより、衝突予測部４０によって衝突が予測されて、ウェビング１６を巻き取る際に低荷重でウェビング１６の巻取りが行われる。

ステップ１０８では、ＣＰＵ５０Ａが、衝突予測部４０によって衝突が予測されたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０１に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、ＣＰＵ５０Ａが、ステップ１０４またはステップ１０６で設定された荷重でモータ５２を駆動して一連の処理を終了する。すなわち、ＶＳＣ制御部５６によってＶＳＣ制御が実行されている場合には低荷重でウェビング１６が巻き取られ、ＶＳＣ制御部５６によってＶＳＣ制御が実行されていない場合には高荷重でウェビング１６が巻き取られる。

このように、ＶＳＣ制御部５６による制御状態を直接検出して、制御状態に応じてウェビング１６の巻取荷重を変更しても、複雑なセンサを用いることなく、乗員を適切に拘束することができる。

なお、上記の実施形態における制御装置５０で行う処理は、車両の横滑りが発生した場合に行うようにしてもよい。図７は、変形例のシートベルト巻取制御装置３２の構成を示すブロック図である。すなわち、図７に示す変形例のシートベルト巻取制御装置３２では、第１実施形態に対して横滑り検出部６０が制御装置５０に更に接続されている。横滑り検出部６０は、車両の横滑りを検出し、検出結果を制御装置５０に出力する。例えば、横滑り検出部６０は、舵角センサ、車速センサ、及びヨーレートセンサから信号を取得して横滑りを検出する。横滑りの検出方法としては、例えば、舵角センサ及び車速センサから推定される運転者のステアリングが意図する旋回速度と、ヨーレートセンサが検出する実際の旋回速度に差異がある場合に、横滑りの発生と判断する。そして、制御装置５０が、横滑り検出部６０が横滑りを検出したことをトリガとして、ウェビング１６の巻取荷重の設定を行う。すなわち、横滑りが発生した場合に、ＶＳＣカットオフスイッチ５４の状態に応じて、ウェビング１６の巻取荷重を高荷重、または低荷重に設定する。この場合の処理は、例えば、図８に示すように、図４の処理に対して、ステップ９９の処理を追加すればよい。すなわち、ステップ９９では、ＣＰＵ５０Ａが、横滑り検出部６０の検出結果から横滑りを検出したか否か判定する。該判定が肯定されるまで待機して肯定されたところでステップ１００へ移行する。なお、第２実施形態に係るシートベルト巻取制御装置３１に対して、図７と同様に、制御装置５０に横滑り検出部６０を更に接続する構成としてもよい。

また、上記の実施形態における制御装置５０で行われる処理は、ソフトウエアの処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ハードウエアで行う処理としてもよいし、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。

また、上記の実施形態における制御装置５０で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。

さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、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 シートベルト装置
１６ ウェビング
３０、３１、３２ シートベルト巻取制御装置
４０ 衝突予測部
５０ 制御装置
５２ モータ
５４ ＶＳＣカットオフスイッチ
５６ ＶＳＣ制御部
６０ 横滑り検出部

上記目的を達成するために第１の態様は、ウェビングの巻き取りを駆動する駆動部と、車両姿勢を制御する姿勢制御部によって車両姿勢制御状態である場合は、前記駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定し、前記姿勢制御部によって車両姿勢未制御状態である場合は、前記巻取荷重を前記第１荷重より大きい第２荷重に設定する設定部とを備える。

設定部は、車両姿勢を制御する姿勢制御部によって車両姿勢制御情報である場合は、駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定する。一方、姿勢制御部によって車両姿勢未制御状態である場合は、巻取荷重を第１荷重より大きい第２荷重に設定する。

Claims (5)

1. ウェビングの巻き取りを駆動する駆動部と、
   車両姿勢を制御する姿勢制御部によって車両姿勢が制御されている場合は、前記駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定し、前記姿勢制御部によって車両姿勢が制御されていない場合は、前記巻取荷重を前記第１荷重より大きい第２荷重に設定する設定部と、
   を備えたシートベルト巻取制御装置。
2. ウェビングの巻き取りを駆動する駆動部と、
   車両姿勢を制御する姿勢制御部による制御を行うか否かを切り替えるスイッチ部の切り替え状態が前記姿勢制御部による制御が行われている状態の場合は、前記駆動部による巻取荷重を予め定めた第１荷重に設定し、前記スイッチ部の切り替え状態が前記姿勢制御部による制御が行われていない状態の場合は、前記巻取荷重を前記第１荷重より大きい第２荷重に設定する設定部と、
   を備えたシートベルト巻取制御装置。
3. 前記設定部は、車両の衝突を予測する衝突予測部によって衝突が予測された場合に、設定した巻取荷重でウェビングを巻き取る巻取制御を更に行う請求項１又は請求項２に記載のシートベルト巻取制御装置。
4. 前記設定部は、車両の横滑りを検出する横滑り検出部によって車両の横滑りが検出された場合に、前記巻取荷重の設定を行う請求項１〜３の何れか１項に記載のシートベルト巻取制御装置。
5. 前記第１荷重は、巻取荷重が前記第２荷重より緩やかに立ち上がる請求項１〜４の何れか１項に記載のシートベルト巻取制御装置。