JP2007245877A

JP2007245877A - 車両用シートベルト制御装置

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Publication number: JP2007245877A
Application number: JP2006070916A
Authority: JP
Inventors: Kisho Takemura; 紀章竹村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-15
Also published as: JP4706515B2

Abstract

【課題】実際に乗員が感じる横方向加速度に対応してシートベルトの巻き取り張力を制御して、乗員の上体ずれを抑制する。
【解決手段】シートベルト１１Ａ，１１Ｂの巻き取り動作及び巻き取り解除動作を行うモータ１２Ａ，１２Ｂ、自車両の経路にカーブ路が存在する場合に、カーブ路入口におけるカーブ半径と、カーブ路入口までの距離と、カーブ路の最小カーブ半径と、当該最小カーブ半径地点までの距離とを取得する制御装置２を備え、制御装置２は、カーブ路入口で必要となるシートベルト巻き取り張力を算出すると共に、最小カーブ半径地点で必要となるシートベルト巻き取り張力を算出し、カーブ路入口までの距離及び最小カーブ半径地点までの距離に基づいてモータ１２Ａ，１２Ｂを制御して、シートベルト巻き取り張力を、カーブ路入口で必要となるシートベルト巻き取り張力から最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力に亘って変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に設置された運転席や乗員席に設けられたシートベルトの巻き取り張力を制御する車両用シートベルト制御装置に関する。

従来から、自動車などの車両には、衝突時などに乗員を拘束することを目的として、例えばシートベルト装置やエアバッグ装置などが搭載されている。このうち、シートベルト装置については、衝突時を除く通常の走行時にも常に乗員を拘束するものであるため、車両の走行状態に応じて的確な拘束状態とすることが要求されている。この要求を満たす目的で、特許文献１には、自車両が走行している区域や場所の危険度に応じてシートベルトの張力を制御可能なシートベルト装置の一例が開示されている。

この特許文献１に開示されたシートベルト装置は、ナビゲーションシステムによって自車両の位置を検出して、進行方向のカーブや交差点等の危険地域の手前で予めシートベルトの張力を上昇させている。これによって、自車両が衝突したときの効果的な乗員の拘束を実現できるとしている。
特開２００１−１０４４７号公報

しかしながら、上述したシートベルト装置では、ナビゲーションシステムによって自車両位置を検出して、進行方向における危険地域手前でシートベルト張力を上昇させる構成となっていたため、実際に自車両がカーブや交差点を走行した時に乗員にかかる横方向の加速度に応じたシートベルト張力を発生させることができないために、乗員の上体の横ずれを充分に保持することができないという問題点がある。この乗員にかかる横方向加速度は、カーブの旋回半径及び走行速度に比例し、車両構造により比例の仕方が変化するために、より精度の高いシートベルト張力の制御が望まれている。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、横方向加速度に対応してシートベルトの巻き取り張力を制御して、乗員の上体ずれを抑制することができる車両用シートベルト制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両に設置されたシートベルトの巻き取り張力を制御する車両用シートベルト制御装置において、上述の課題を解決するために、シートベルトの巻き取り動作及び巻き取り解除動作を行うモータと、自車両の現在位置情報と自車両が走行する経路の経路情報に基づいて、自車両の経路にカーブ路が存在する場合に、カーブ路入口におけるカーブ半径と、カーブ路入口までの距離と、カーブ路の最小カーブ半径と、当該最小カーブ半径地点までの距離とを取得する情報取得手段と、情報取得手段で取得したカーブ路入口におけるカーブ半径に基づいてカーブ路入口で必要となるシートベルトの巻き取り張力を算出すると共に、情報取得手段で取得したカーブ路の最小カーブ半径に基づいて最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力を算出する演算手段と、情報取得手段で取得した、カーブ路入口までの距離及び最小カーブ半径地点までの距離に基づいてモータを制御することにより、カーブ路入口から連続的又は段階的に、シートベルトの巻き取り張力を、カーブ路入口で必要となるシートベルトの巻き取り張力から最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力に亘って変更する制御手段とを備える。

本発明に係る車両用シートベルト制御装置によれば、自車両の経路にカーブ路が存在する場合に、カーブ路入口で必要となるシートベルトの巻き取り張力を算出すると共に、カーブ路の最小カーブ半径に基づいて最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力を算出して、カーブ路入口から連続的又は段階的に、シートベルトの巻き取り張力を、カーブ路入口で必要となるシートベルトの巻き取り張力から最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力に亘って変更するので、横方向加速度に対応してシートベルトの巻き取り張力を制御して、乗員の上体ずれを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明は、例えば図１に示すように構成された車両用シートベルト装置に適用される。なお、車両用シートベルト装置は、自動車などの車両に搭載されることを前提とするが、搭載対象とする車両の種類や用途などについては任意であり、広く車両一般に搭載可能である。このため、車両の図示は省略する。

この車両用シートベルト装置は、運転席１Ａに、運転席用シートベルト装置であるモータ１２Ａを備えたシートベルトリトラクタ１１Ａが設けられ、助手席１Ｂに、助手席用シートベルト装置であるモータ１２Ｂを備えたシートベルトリトラクタ１１Ｂ及び乗員検知センサ１３が設けられている。

シートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂは、例えば着座した運転者及び乗員の腰部と肩部とを３点で拘束する３点式シートベルトである。例えば、運転席１Ａに設置されたシートベルトリトラクタ１１Ａは、運転者の腰部と右肩部とを中心に拘束する右肩拘束シートベルトとされ、助手席１Ｂに設置されたシートベルトリトラクタ１１Ｂは、乗員の腰部と左肩部とを中心に拘束する左肩拘束シートベルトとされる。

シートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂに備えられたモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂには、車両用シートベルト制御装置である制御装置２が接続されている。この制御装置２は、車両用シートベルト装置が搭載された自車両の情報を取得して、当該自車両の情報を用いてモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂに供給されるモータ電流、モータ電圧を制御する。

モータ１２Ａ及びモータ１２Ｂは、それぞれの回転軸がシートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂに接続されており、制御装置２から出力される制御信号に基づいて回転駆動することにより、各シートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂに巻き取り動作及び巻き取り解除動作を行わせる。なお、制御信号の形態は任意とすることができ、例えば、電流値が変動する制御信号によってモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂが制御される構成としてもよいし、電圧値が変動する制御信号によってモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂが制御される構成としてもよい。また、制御装置２からモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂの駆動電力を直接出力するとしてもよい。

制御装置２には、車両の舵角を検出する舵角センサ３と、車両の速度を検出する車速センサ４とが接続されており、舵角センサ３から出力される舵角信号と、車速センサ４から出力される車速信号とに基づいて、車両が旋回走行しているか否か及び旋回している時の旋回方向を判定する。

また、制御装置２には、自車両走行中の経路情報を生成する機器であるナビゲーションシステム５が接続されている。制御装置２は、所定時間ごとに、ナビゲーションシステム５からの経路情報として自車両の進行方向経路にカーブ路が存在するか否かの情報、自車両の進行方向経路にカーブ路が存在する場合に、自車両の現在位置情報と自車両の進行方向経路における地図情報に基づくカーブ路の旋回方向、カーブ路入口におけるカーブ半径、カーブ路入口までの距離、カーブ路の最小カーブ半径、当該最小カーブ半径地点までの距離とを取得する。これらの経路情報の変化に従って、制御装置２は、カーブ路においてモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂを制御することによって、シートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂによって発生させるシートベルトの巻き取り張力を連続的又は段階的に変化させる。

更に、制御装置２は、乗員検知センサ１３からの検出信号から、乗員の着座状態を判定する。すなわち、制御装置２は、乗員検知センサ１３から、乗員の着座面にかかっている圧力分布を表す信号を入力する。これによって、制御装置２は、自車両の幅方向において左右何れかの方向に旋回加重（横方向加速度）が加わっているかという乗員着座状態を判定する。そして、制御装置２は、乗員着座状態に応じてシートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂのシートベルトの巻き取り張力を制御する。

更にまた、制御装置２は、車両の旋回時に、予めメモリに記憶しておいた拘束構造情報に基づき、モータ１２Ａ及びモータ１２Ｂに対して独立して制御信号を出力することにより、シートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂの巻き取り動作を独立して制御しても良い。この拘束構造情報は、運転席１Ａ及び助手席１Ｂに設けられたシートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂの各々について、運転者及び乗員の右肩及び左肩のうちのいずれを中心に拘束する構造であるか、すなわち右肩拘束シートベルトであるか或いは左肩拘束シートベルトであるかを示す情報である。

制御装置２は、図２に示すように、自車両が左方向に旋回するカーブ路に進入する手前を走行している時に、地点Ｘ１がカーブ路入口であり、地点Ｘ２が最小カーブ半径地点であることをナビゲーションシステム５からの経路情報として取得し、同時に、自車両から地点Ｘ１までの距離及び自車両から地点Ｘ２までの距離と、地点Ｘ１のカーブ半径及び地点Ｘ２の最小カーブ半径とを取得する。また、制御装置２は、現在の車速を車速センサ４からの信号によって取得し、当該現在の車速から推定される横方向加速度Ｇの大きさを、
横方向加速度Ｇ＝（（α×車速−β）×ANGLE）／９．８（式１）
という計算式によって推定する。上記式１において、α、βは自車両の重量等の構造によって決定される定数であり、ANGLEはナビゲーションシステム５から取得したカーブ半径又はカーブ路通過時に検出されるステアリング操舵角度である。この式１より、地点Ｘ１のカーブ路入口で発生する横方向加速度Ｇが所定値を上回る場合には、制御装置２によってシートベルトの巻き取り張力の制御を開始すると判定する。このシートベルトの巻き取り張力の制御を開始する横方向加速度Ｇは、通常のシートベルトの巻き取り張力では自車両の乗員の横ずれが生じる可能性がある値が設定されており、例えば０．３Ｇ程度である。このように、制御装置２は、ナビゲーションシステム５、舵角センサ３及び車速センサ４からの情報を取得する情報取得手段、情報に基づいてシートベルトの巻き取り張力を演算する演算手段として機能する。

この式１により、シートベルトの巻き取り張力は、図３（ａ）のＳｔ１となり、現在のシートベルトの巻き取り張力から目標となるシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１まで、期間Ｔｇ１に亘って連続的に増加させる。このシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１は、例えば３０Ｎなどが初期値として設定される。また、制御装置２は、シートベルトの巻き取り張力の制御を開始してから、設定したシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１に達するまでの期間Ｔｇ１は、カーブ路入口までの距離と現在の車速とから演算されて、自車両がカーブ路入口に到達するまでの到達時間とされる。

これによって、地点Ｘ１に到達した時に、自車両の乗員に横方向加速度Ｇがかかっても、違和感及び煩わしさを与えずにシートベルトの巻き取り張力を上昇させて、乗員の上体が横ずれしないようなシートベルトの巻き取り張力とすることができる。

また、シートベルトリトラクタ１１Ａ及びシートベルトリトラクタ１１Ｂが３点式シートベルトで構成されている場合には、特に、進行方向右側座席（運転席１Ａ）と進行方向左側座席（助手席１Ｂ）とでシートベルトの巻き取り張力を異なるようにすることが望ましい。例えば、自車両の旋回方向が左方向のカーブ路である経路情報をナビゲーションシステム５から制御装置２で取得した場合、進行方向右側の運転席１Ａの乗員には、進行方向左側の助手席１Ｂの乗員よりも大きな横方向加速度がかかる。したがって、制御装置２は、シートベルトリトラクタ１１Ａのシートベルトの巻き取り張力ＳＲを、シートベルトリトラクタ１１Ｂのシートベルトの巻き取り張力ＳＬよりも大きく設定する。例えばシートベルトの巻き取り張力ＳＲを６０Ｎとし、シートベルトの巻き取り張力ＳＬを４０Ｎとする。

これによって、３点式シートベルトの巻き取り効果を最大限に利用すると共に自車両の旋回方向に対して巻き取り効果を発揮しずらい席側に乗車した乗員に対するシートベルトの巻き取りに対する違和感、煩わしさを軽減できる。なお、旋回方向が右側である場合には、シートベルトリトラクタ１１Ｂのシートベルトの巻き取り張力ＳＬを、シートベルトリトラクタ１１Ａのシートベルトの巻き取り張力ＳＲよりも大きく設定することになる。

その後、制御装置２は、ナビゲーションシステム５から、地点Ｘ１に続いて自車両が到達する地点Ｘ２のカーブ半径と、当該地点Ｘ２までの距離とを取得して、現在の車速と地点Ｘ２でのカーブ半径とから、上述の式１によって再度横方向加速度Ｇを計算すると共に、現在の車速によって自車両が地点Ｘ２に到達するまでの時間を算出する。その結果、目標となるシートベルトの巻き取り張力及び当該目標となるシートベルトの巻き取り張力の発生タイミングを変更して、シートベルトの巻き取り張力を変更するようにモータ１２Ａ及びモータ１２Ｂの動作を制御する。

図２に示したように、地点Ｘ１でのカーブ半径よりも地点Ｘ２でのカーブ半径が大きく、地点Ｘ２での横方向加速度Ｇが、地点Ｘ１での横方向加速度Ｇよりも大きくなる場合、図３（ａ）に示すような期間Ｔｇ１に亘って連続的にシートベルトの巻き取り張力を上昇させてシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１とする制御処理を変更して、図３（ｂ）に示すように、目標となるシートベルトの巻き取り張力をＳｔ１よりも高いＳｔ２に変更する。例えば地点Ｘ１で３０Ｎのシートベルトの巻き取り張力を発生させた場合には、地点Ｘ２において５０Ｎのシートベルトの巻き取り張力を発生させるように変更する。ここで、横方向加速度に基づいてシートベルトの巻き取り張力を演算する手法としては、横方向加速度をパラメータとする計算式を用意しておく、横方向加速度に対応したシートベルトの巻き取り張力を求めるテーブルを用意しておくなどが挙げられる。

また、地点Ｘ１の手前において算出した地点Ｘ２に到達するまでの時間よりも、地点Ｘ１を通過した後に算出した地点Ｘ２に到達するまでの時間が早くなる場合には、図３（ｂ）に示すように、シートベルトの巻き取り張力Ｓｔ２の発生タイミングを早く設定する。例えば地点Ｘ１の手前で地点Ｘ２に到達するまでの時間を計算した時の車速よりも、実際の車速が高くなった場合、シートベルトの巻き取り張力Ｓｔ２の発生タイミングを早く補正することによって、シートベルトの巻き取り張力の上昇度合いを高くする。

更に、地点Ｘ１で発生した横方向加速度Ｇよりも、地点Ｘ２で発生する横方向加速度Ｇが小さくなる場合、地点Ｘ１で発生させたシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１を維持する、又は、地点Ｘ１に到達する手前で設定した地点Ｘ２の通過時のシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ２を小さくする補正をする。

更にまた、地点Ｘ１の手前において算出した地点Ｘ２に到達するまでの時間よりも、地点Ｘ１を通過した後に算出した地点Ｘ２に到達するまでの時間が遅くなる場合には、シートベルトの巻き取り張力Ｓｔ２の発生タイミングを遅く設定する。例えば地点Ｘ１の手前で地点Ｘ２に到達するまでの時間を計算した時の車速よりも、実際の車速が低くなった場合、シートベルトの巻き取り張力Ｓｔ２の発生タイミングを遅く補正する。

また、制御装置２は、自車両が地点Ｘ１又は地点Ｘ２に到達するまでに、舵角センサ３からの信号によって乗員に横方向加速度Ｇが発生することを検出した場合、式１の計算を再度行い、当該操舵によって発生する横方向加速度Ｇに対応したシートベルトの巻き取り張力を発生させる。

このように、制御装置２は、カーブ半径、車速、ステアリング操舵角度によってシートベルトの巻き取り張力を制御して、実際に乗員にかかる横方向加速度Ｇに応じたシートベルトの巻き取り張力を発生させることができる。

更に、カーブ路における最小カーブ半径の地点Ｘ２を通過後において、制御装置２によって、ナビゲーションシステム５からの経路情報に基づいて自車両が直進走行をすることを検出した場合、例えば地点Ｘ１及び地点Ｘ２で乗員にかかる横方向加速度Ｇよりも小さい横方向加速度Ｇが実際に乗員にかかることが判定できるまで、地点Ｘ２で発生させたシートベルトの巻き取り張力を維持する。その後、実際に乗員にかかる横方向加速度Ｇが充分に小さい所定値（例えば０．２Ｇ）となって直進走行となった時点において、通常のシートベルトの巻き取り張力に制御して、処理を終了することになる。

つぎに、上述したような機能を有する制御装置２によるシートベルトの巻き取り張力を制御するときの処理手順について説明する。

このシートベルトの巻き取り張力の制御処理は、先ず、ステップＳ１において、制御装置２によって、自車両の経路にカーブ路があるか否かを判定して、カーブ路がある場合にステップＳ２以降の処理を開始し、当該カーブ路を通過完了して自車両が直進走行に移行するまで行われる。

次に制御装置２は、ステップＳ２において、ナビゲーションシステム５からの経路情報としてステップＳ１で検出されたカーブ路のカーブ半径を取得すると共に、車速センサ４からの車速信号を取得し、上記式１によって横方向加速度Ｇ１を演算し、ステップＳ３において、ステップＳ２で演算した横方向加速度Ｇ１がカーブ路におけるシートベルトの巻き取り張力の制御を開始する所定値（例えば０．３Ｇ）よりも高い値が否かを判定する。そして、横方向加速度Ｇ１が所定値よりも高くない場合には処理を終了し、高い場合にはステップＳ４に処理を進める。

次に制御装置２は、ステップＳ４において、ステップＳ３において所定値よりも高い横方向加速度Ｇが発生することが推定されたカーブ路地点までの到達時間Ｔ１を演算する。このとき、制御装置２は、ナビゲーションシステム５から取得したカーブ路地点までの距離と、現在の車速とを用いて、到達時間Ｔ１を算出する。次に制御装置２は、ステップＳ５において、到達時間Ｔ１に亘って連続的又は段階的に初期値であるシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１までシートベルトの巻き取り張力を上昇させる制御を開始する。

次に制御装置２は、ステップＳ６において、シートベルトの巻き取り張力をＳｔ１まで上昇させている最中に、ステップＳ２で横方向加速度Ｇ１が演算されたカーブ路入口よりもカーブ半径が小さく急なカーブ路が存在するか否かを判定する。急なカーブ路が存在しないと判定した場合にはステップＳ１２に処理を進め、シートベルトの巻き取り張力をＳｔ１に近づける制御を継続する。

一方、ステップＳ６において、急なカーブ路が存在すると判定した場合にはステップＳ７に処理を進める。ステップＳ７において、制御装置２は、現在の車速と、ナビゲーションシステム５からの経路情報として、ステップＳ６で存在すると判定された急なカーブ路におけるカーブ半径とを取得して、式１の演算を行うことによって横方向加速度Ｇ２を演算する。そして制御装置２は、当該横方向加速度Ｇ２が横方向加速度Ｇ１よりも高いか否か（ステップＳ８）、横方向加速度Ｇ２が横方向加速度Ｇ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ９）。横方向加速度Ｇ２が横方向加速度Ｇ１よりも高い場合、ステップＳ１０において、目標のシートベルトの巻き取り張力をＳｔ１からＳｔ２に変更してステップＳ１２に処理を進め、横方向加速度Ｇ２が横方向加速度Ｇ１よりも低い場合、ステップＳ１１において、目標のシートベルトの巻き取り張力をＳｔ１よりも低いＳｔ３に変更してステップＳ１２に処理を進める。ここで、急なカーブ路であっても横方向加速度Ｇ１よりも横方向加速度Ｇ２が小さくなる場面としては、現在の車速が低くなって実際に乗員にかかる横方向加速度が小さくなる場面が挙げられる。

次に制御装置２は、ステップＳ１２において、最新の車速を車速センサ４から取得して、ステップＳ１０又はステップＳ１１で変更されたシートベルトの巻き取り張力を発生させる地点のカーブ路までの到達時間Ｔ２を演算し、ステップＳ１３において、到達時間Ｔ２と到達時間Ｔ１とが同じであるか否かを判定する。そして、到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２とが同じであり最小カーブ半径の半径までの到達時間が変化していないと判定した場合にはそのままステップＳ１５に処理を進め、到達時間Ｔ１と到達時間Ｔ２とが同じではなく最小カーブ半径の地点までの到達時間が変化している場合には、ステップＳ１４において最小のシートベルトの巻き取り張力（目標値）を発生させるまでの到達時間Ｔ１を、最新の到達時間Ｔ２に変更して、ステップＳ１５に処理を進める。

また、制御装置２は、ステップＳ１５において、舵角センサ３からのステアリング操舵角度及び車速センサ４からの車速を取得し、当該ステアリング操舵角度及び車速によって自車両に発生する横方向加速度Ｇ３を演算する。このとき、制御装置２は、上記式１に最新の車速、ステアリング操舵角度を代入して、新たな横方向加速度を演算する。次に制御装置２は、ステップＳ１６において、当該横方向加速度Ｇ３と、横方向加速度Ｇ１及び横方向加速度Ｇ２とを比較して、横方向加速度Ｇ３が、横方向加速度Ｇ１又は横方向加速度Ｇ２の何れかよりも小さいか否かを判定する。制御装置２は、横方向加速度Ｇ３が、横方向加速度Ｇ１又は横方向加速度Ｇ２よりも小さくなると判定した場合には、ステアリング操舵角度によって自車両の横方向加速度が大きくならないので、目標のシートベルトの巻き取り張力を変更せずにステップＳ１９に処理を進める。

一方、制御装置２は、横方向加速度Ｇ３が、横方向加速度Ｇ１又は横方向加速度Ｇ２よりも小さくならずに大きくなると判定した場合、処理をステップＳ１７に進め、目標となるシートベルトの巻き取り張力を、ステアリング操舵角度及び車速によって実際に発生する横方向加速度に対応したシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ４に変更する。このシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ４は、横方向加速度Ｇ１発生時のシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ１及び横方向加速度Ｇ２発生時のシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ２よりも高い値となる。また、制御装置２は、シートベルトの巻き取り張力Ｓｔ４に目標を変更した後に、ステップＳ１８において到達時間を最小値に変更して、目標となるシートベルトの巻き取り張力Ｓｔ４を即座に発生させて、ステップＳ１９に処理を進める。

次に制御装置２は、ステップＳ１９において、ナビゲーションシステム５からの経路情報又は横方向加速度が小さくなったことから、自車両がカーブ路を通過して直進走行となったか否かを判定し、直進走行をしていないと判定した場合にはステップＳ１２に処理を戻し、直進走行をしていると判定した場合にはステップＳ２０に処理を進めて、シートベルトの巻き取り張力の制御を終了する。

このような車両用シートベルト装置は、横方向加速度によって乗員の横ずれが発生するようなカーブ路を検出した場合にシートベルトの巻き取り張力の制御を開始し、当該カーブ路の半径、車速、ステアリング操舵角度によって実際の横方向加速度が変化する場合には当該実際の横方向加速度に応じたシートベルトの巻き取り張力に変更することができる。また、実際に横方向加速度の変化が発生するまでの到達時間を変更して、目標となるシートベルトの巻き取り張力に到達するまでの時間を変更することができる。これにより、実際に乗員が感じる横方向加速度に対応してシートベルトの巻き取り張力を制御して、乗員の上体の横ずれを抑制することができる。

また、この車両用シートベルト装置によれば、実際に乗員がうける横方向加速度に応じてシートベルトの巻き取り張力を制御できるので、特に助手席１Ｂや後部座席に着座している乗員にかかる横方向加速度に対する横ずれを効果的に抑制できる。すなわち、運転者は自車両の運転操作を行っているために車両の次の挙動を予測、判断でき、常時ステアリングで上体を支えているために、実際の横方向加速度に対して予測、対処が比較的容易にできるが、助手席、後席に乗車している乗員の場合、上体を支持していることは少ないため、横方向加速度による影響をうけやすいが、この車両用シートベルト装置のように実際の横方向加速度に応じてシートベルトの巻き取り張力を調整することによって、煩わしさや違和感を与えることなく効果的に横ずれを抑制できる。また、全ての座席で、乗員に煩わしさや違和感を与えない程度のシートベルトの巻き取り張力に設定した場合、万が一衝突が発生した場合に充分な乗員拘束効果を発揮できない可能性があるが、ステアリング操舵角度の変化によって即時にシートベルトの巻き取り張力を変更できるので、急な横方向加速度の増加時でも充分な乗員拘束効果を実現できる。

また、図４に示したシートベルトの巻き取りの制御処理には含めなかったが、実際に乗員にかかる横方向加速度を推定する情報として、乗員検知センサ１３からの信号から圧力分布情報を得て、乗員の着座状態から、シートベルトの巻き取り張力を制御しても、更に実際の横方向加速度に応じたシートベルトの巻き取り張力を制御できる。このとき、制御装置２は、カーブ半径及び車速から求めた横方向加速度と、圧力分布情報から推定できる横方向加速度とを比較して、圧力分布情報から推定できる横方向加速度の方が大きい場合には、シートベルトの巻き取り張力を増加させ、圧力分布情報から推定できる横方向加速度の方が小さい場合には現在のシートベルトの巻き取り張力を維持又は小さくする。これによって、乗員が実際に受けている横方向加速度による上体の横ずれを効率的且つ効果的に保持できる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

すなわち、上述した実施の形態では、図１など参照して、運転席１Ａのシートベルトリトラクタ１１Ａに内蔵されたモータ１２Ａ、助手席１Ｂのシートベルトリトラクタ１１Ｂに内蔵されたモータ１２Ｂを制御して、運転席１Ａ、助手席１Ｂそれぞれのシートベルトの巻き取り張力を制御する例を説明したが、これに限らず、前席中央や後席にモータを備えたシートベルトリトラクタを設置した車両である場合には、制御対象となるモータが増加するのみでセンサ等を増加させる必要なく、制御装置２によってこれらの座席におけるシートベルトの巻き取り張力を制御できる。

本発明を適用した制御装置を含む車両用シートベルト装置の構成を示すブロック図である。車両の左旋回時において、ナビゲーションシステムからの経路情報によって横方向加速度を計算する処理を説明するための図である。（ａ）はシートベルトの巻き取り張力の制御開始時のシートベルトの巻き取り張力の変化を説明する図であり、（ｂ）は横方向加速度が変化したことによってシートベルトの巻き取り張力の制御を変更する処理を説明する図である。本発明を適用した制御装置によるシートベルトの巻き取り張力の制御処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ａ運転席
１Ｂ助手席
２制御装置
３舵角センサ
４車速センサ
５ナビゲーションシステム
１１Ａ，１１Ｂシートベルトリトラクタ
１２Ａ，１２Ｂモータ
１３乗員検知センサ

Claims

車両に設置されたシートベルトの巻き取り張力を制御する車両用シートベルト制御装置において、
前記シートベルトの巻き取り動作及び巻き取り解除動作を行うモータと、
自車両の現在位置情報と自車両が走行する経路の経路情報に基づいて、自車両の経路にカーブ路が存在する場合に、カーブ路入口におけるカーブ半径と、カーブ路入口までの距離と、カーブ路の最小カーブ半径と、当該最小カーブ半径地点までの距離とを取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段で取得した前記カーブ路入口におけるカーブ半径に基づいてカーブ路入口で必要となるシートベルトの巻き取り張力を算出すると共に、前記情報取得手段で取得したカーブ路の最小カーブ半径に基づいて最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力を算出する演算手段と、
前記情報取得手段で取得した、カーブ路入口までの距離及び最小カーブ半径地点までの距離に基づいて前記モータを制御することにより、カーブ路入口から連続的又は段階的に、シートベルトの巻き取り張力を、前記カーブ路入口で必要となるシートベルトの巻き取り張力から前記最小カーブ半径地点で必要となるシートベルトの巻き取り張力に亘って変更する制御手段と
を備えることを特徴とする車両用シートベルト制御装置。
前記情報取得手段は、自車両の走行速度及びステアリング操舵角度の変化に基づく自車両の横方向加速度の変化を取得し、
前記制御手段は、前記演算手段で演算したシートベルトの巻き取り張力を補正して、シートベルトの巻き取り張力を変化させること
を特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト制御装置。
前記情報取得手段は、乗員の着座面に対する圧力分布情報を取得し、
前記制御手段は、前記情報取得手段で取得した圧力分布情報に基づいて乗員にかかっている横方向加速度を推定して、前記演算手段で演算されたシートベルトの巻き取り張力を補正して、シートベルトの巻き取り張力を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト制御装置。
前記シートベルトについて、車両乗員の右肩及び左肩のうちのいずれを中心に拘束する構造であるかを示す拘束構造情報を記憶する記憶手段を備え、
前記情報取得手段は、自車両のナビゲーションシステムから前記カーブ路入口の旋回方向を取得し、
前記制御手段は、前記車両の旋回時に、前記情報取得手段で取得した旋回方向及び前記記憶手段に記憶された前記拘束構造情報に基づいて前記モータを制御することにより、右肩を中心に拘束する構造を有する右肩拘束シートベルトにより発生させるシートベルトの巻き取り張力と、左肩を中心に拘束する構造を有する左肩拘束シートベルトにより発生させるシートベルトの巻き取り張力とを独立して制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両用シートベルト制御装置。