JP2009234536A - Vehicular seat belt controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用シートベルトの張力を制御する車両用シートベルト制御装置であって、車両挙動検出部と、シートベルトの目標張力を設定する目標張力設定部と、目標張力設定部で設定された目標張力に対応して駆動部の駆動を制御することにより、シートベルトの張力を制御する駆動制御部と、を備える車両用シートベルト制御装置に関する。 The present invention is a vehicle seat belt control device that controls the tension of a vehicle seat belt, and is set by a vehicle behavior detection unit, a target tension setting unit that sets a target tension of a seat belt, and a target tension setting unit. The present invention relates to a vehicle seat belt control device comprising: a drive control unit that controls the tension of a seat belt by controlling driving of the driving unit in response to the target tension.
自動車等の車両に設けられた従来から知られているシートベルト装置は、シートベルトを巻き取りまたは引き出し可能な収容部であるシートベルトリトラクタと、シートベルトに係合されたタングと、タングを着脱可能なバックルとを備える。人が座席に座った状態で、タングをバックルに結合させることにより、シートベルトが装着される。例えば、シートベルトリトラクタは、シートベルトを巻き取るリールを常に巻き取り方向に付勢するばね等の弾力付与手段を備える。 A conventionally known seat belt device provided in a vehicle such as an automobile is a seat belt retractor that is a housing portion that can wind or withdraw a seat belt, a tongue that is engaged with the seat belt, and a tongue that is attached to and detached from the seat belt device. With a possible buckle. The seat belt is worn by joining the tongue to the buckle while the person is sitting on the seat. For example, the seat belt retractor includes an elastic force imparting unit such as a spring that constantly urges a reel that winds up the seat belt in the winding direction.
また、特許文献1には、ベルトテンション調節のための非使用モード、ベルト巻取りモード、コンフォートモード、注意モード等の9個のモードを設定し、例えば、コンフォートモードに設定させる条件として、例えば前方に検出物体がないとき等の条件を設定しているシートベルト制御システムが記載されている。
In
また、特許文献2には、車両の制動時には、運転席以外の席のシートベルトの張力を運転席のシートベルトの張力よりも大きくし、旋回時には、運転席のシートベルトの張力を運転席以外の席のシートベルトの張力よりも大きくする制御部を備える車両用シートベルト装置が記載されている。 Patent Document 2 discloses that the tension of the seat belt in the seats other than the driver's seat is larger than the tension of the seat belt in the driver's seat when braking the vehicle, and the tension of the seat belt in the driver's seat is other than that in the driver's seat when turning There is described a vehicle seat belt device including a control unit that makes the tension of the seat belt of the seat larger than that.
また、特許文献3には、車両横滑り頻度及び車両横滑り状態量の平均値の少なくとも一方を演算する演算手段と、演算手段の演算結果に基づいて、シートベルトの張力を調整するシートベルト調整手段を制御する制御部とを備える車両用乗員拘束制御装置が記載されている。また、特許文献4には、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ことを目的とする車両用シートベルト制御装置が記載されている。
Further, Patent Document 3 includes calculation means for calculating at least one of the vehicle skid frequency and the average value of the vehicle skid state amount, and a seat belt adjusting means for adjusting the tension of the seat belt based on the calculation result of the calculation means. A vehicle occupant restraint control device including a control unit to be controlled is described. Further,
従来から知られているシートベルト装置の場合、車両の通常走行時には、シートベルトの張力が人の体が動きやすいように低い所定値に維持されている。このため、路面状態がうねり路や段差等、非平坦路である場合の、乗り越し等による路面外乱に対して、乗員が車両の挙動に伴って動きやすくなる。すなわち、車両がローリングやピッチング等揺れ動いた場合に、乗員も揺れ動くが、乗員が座席に対して動きやすい状態にある場合には、乗員の慣性力により大きく揺れ動き、乗員の乗り心地を有効に向上させる面から改良の余地がある。ここで、ローリングは、車両の前後方向を軸とした場合に、軸中心に揺動する動きであり、ピッチングは、車両の幅方向、すなわち左右方向を軸とした場合に、軸中心に揺動する動きである。 In the case of a conventionally known seat belt device, during normal driving of the vehicle, the tension of the seat belt is maintained at a low predetermined value so that a human body can move easily. For this reason, when the road surface state is a non-flat road such as a wavy road or a step, an occupant can easily move along with the behavior of the vehicle against a road surface disturbance due to overpass. In other words, when the vehicle swings such as rolling or pitching, the occupant also swings, but when the occupant is in a state of being easy to move with respect to the seat, the occupant's inertial force greatly swings, effectively improving the ride comfort There is room for improvement from the aspect. Here, rolling is a movement that swings around the axis when the longitudinal direction of the vehicle is the axis, and pitching is a movement that swings around the axis when the width direction of the vehicle, that is, the horizontal direction is the axis. It is a movement to do.
また、車両の高速道路の走行中において、路面外乱が車両に入力されると、運転者自身も大きく揺れ動く可能性があり、この場合に運転者の動きに伴ってハンドルが動かされると、車両がふらつく原因となる。このため、運転者が路面の変化や障害物の発見等に対して迅速に対応できるようにする面から改良の余地があり、また、運転者の精神的なストレスによる疲労を抑えて、運転時の疲労を少なくする面からも改良の余地がある。特許文献1から4に記載された構成の場合には、上記の不都合を解消する面から改良の余地がある。
In addition, if a road surface disturbance is input to the vehicle while the vehicle is traveling on the highway, the driver himself may also shake greatly. In this case, if the steering wheel is moved along with the driver's movement, the vehicle Causes stagger. For this reason, there is room for improvement in terms of enabling the driver to respond quickly to changes in the road surface, finding obstacles, etc., and reducing fatigue due to the driver's mental stress, There is room for improvement in terms of reducing fatigue. In the case of the configurations described in
本発明は、車両用シートベルト制御装置において、車両の挙動にかかわらず、乗員の乗り心地を有効に向上させるとともに、運転者の運転時の疲労を低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle seat belt control device that effectively improves the ride comfort of an occupant and reduces fatigue during driving by a driver regardless of the behavior of the vehicle.
本発明に係る車両用シートベルト制御装置のうち、第1の発明に係る車両用シートベルト制御装置は、車両用シートベルトの張力を制御する車両用シートベルト制御装置であって、車両挙動を検出する車両挙動検出部と、検出した車両挙動に対応してシートベルトの目標張力を設定する目標張力設定部と、目標張力設定部で設定された目標張力に対応して駆動部の駆動を制御することにより、シートベルトの張力を制御する駆動制御部と、を備え、目標張力設定部は、車両のローリングとピッチングとに関して人が認識できる境界を表す閾値特性が記憶されている記憶手段と、車両のバウンスに関する挙動量に対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量が閾値特性線よりも大きい場合に目標張力を大きくし、車両のバウンスに関する挙動量に対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量が閾値特性線よりも小さい場合に目標張力を維持するか、または、目標張力を小さくする張力調整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である。 Among the vehicle seat belt control devices according to the present invention, the vehicle seat belt control device according to the first invention is a vehicle seat belt control device that controls the tension of the vehicle seat belt, and detects vehicle behavior. A vehicle behavior detection unit that controls the driving of the drive unit corresponding to the target tension set by the target tension setting unit, a target tension setting unit that sets the target tension of the seat belt corresponding to the detected vehicle behavior A drive control unit that controls the tension of the seat belt, and the target tension setting unit includes a storage unit that stores threshold characteristics representing a boundary that a person can recognize with respect to rolling and pitching of the vehicle, and a vehicle When the smaller amount of rolling and pitching is larger than the threshold characteristic line, the target tension is increased, and the amount of vehicle bounce is related to vehicle bounce. And a tension adjusting means for maintaining the target tension when the smaller one of rolling and pitching is smaller than the threshold characteristic line or reducing the target tension. This is a vehicle seat belt control device.
上記の車両用シートベルト制御装置によれば、車両挙動検出部で車両挙動を検出し、その挙動に対応して目標張力設定部は、車両のバウンスに関する挙動量に対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量が閾値特性線よりも大きい場合に目標張力を大きくし、車両のバウンスに関する挙動量に対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量が閾値特性線よりも小さい場合に目標張力を維持するか、または、目標張力を小さくする。このため、目標張力設定部は、乗員の揺動に対する感受特性を考慮して、揺動感が発生する前にシートベルトの目標張力を大きくでき、この目標張力に応じて、駆動制御部は、駆動部の駆動を制御することにより、シートベルトの張力を制御できる。しかも、車両の挙動によらずに、乗員の意思により体が動く場合に、目標張力が過度に大きくなることを防止でき、不必要な場合にシートベルトによる人の拘束力を過度に大きくすることがない。このため、不必要な拘束を抑えつつ、ピッチングまたはローリングの車両の挙動にかかわらず、乗員の大きな揺動を抑えることができ、乗り心地を有効に向上させることができる。また、長時間における運転者の疲労を低減しやすくできる。また、高速走行時の路面外乱による人体揺動を抑制でき、人体揺動による不要なハンドル操作を生じ難くして、運転者の運転時の疲労を低減しやすくできる。 According to the vehicle seat belt control device described above, the vehicle behavior detection unit detects the vehicle behavior, and the target tension setting unit responds to the behavior with respect to the behavior amount related to the bounce of the vehicle. The target tension is increased when the smaller behavior amount is larger than the threshold characteristic line, and the target when the smaller behavior amount between rolling and pitching is smaller than the threshold characteristic line relative to the vehicle bounce behavior amount. Maintain tension or decrease target tension. For this reason, the target tension setting unit can increase the seat belt target tension before the feeling of swinging in consideration of the sensation characteristics of the occupant's swinging, and the drive control unit drives according to the target tension. By controlling the driving of the part, the tension of the seat belt can be controlled. Moreover, the target tension can be prevented from becoming excessively large when the body moves according to the occupant's intention regardless of the behavior of the vehicle, and the restraining force of the person by the seat belt is excessively increased when unnecessary. There is no. For this reason, while restraining unnecessary restraint, large swaying of the occupant can be suppressed regardless of the behavior of the pitching or rolling vehicle, and the riding comfort can be effectively improved. In addition, it is possible to easily reduce driver fatigue for a long time. In addition, it is possible to suppress human body swinging due to road surface disturbance during high-speed traveling, making it difficult for unnecessary steering operations due to human body swinging to occur, and reducing driver fatigue during driving.
また、本発明に係る車両用シートベルト制御装置のうち、第2の発明に係る車両用シートベルト制御装置は、車両用シートベルトの張力を制御する車両用シートベルト制御装置であって、車両挙動を検出する車両挙動検出部と、検出した車両挙動に対応してシートベルトの目標張力を設定する目標張力設定部と、目標張力設定部で設定された目標張力に対応して駆動部の駆動を制御することにより、シートベルトの張力を制御する駆動制御部と、を備え、車両挙動検出部は、車両のフロア上下加速度を検出し、目標張力設定部は、車両のフロア上下加速度の検出値から、人体上下加速度を推測する人体上下加速度推測手段と、人体上下加速度推測手段により得られる人体上下加速度推測値の絶対値が、予め設定される加速度設定値よりも大きい場合にシートベルトの目標張力を大きくし、人体上下加速度推測手段により得られる人体上下加速度推測値の絶対値が、予め設定される加速度設定値以下である場合にシートベルトの目標張力を維持するかまたは小さくする張力調整手段と、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である。なお、加速度設定値は、シートベルトの張力制御の応答特性と、人が感じる拘束感とを考慮して設定される。 In the vehicle seat belt control device according to the present invention, the vehicle seat belt control device according to the second invention is a vehicle seat belt control device that controls the tension of the vehicle seat belt, and is a vehicle behavior. A vehicle behavior detection unit that detects the vehicle tension, a target tension setting unit that sets a target tension of the seat belt corresponding to the detected vehicle behavior, and a drive of the drive unit corresponding to the target tension set by the target tension setting unit A drive control unit that controls the tension of the seat belt by controlling, the vehicle behavior detecting unit detects the floor vertical acceleration of the vehicle, and the target tension setting unit is based on the detected value of the floor vertical acceleration of the vehicle The absolute value of the human body vertical acceleration estimation means for estimating the human body vertical acceleration and the human body vertical acceleration estimation value obtained by the human body vertical acceleration estimation means is larger than the preset acceleration setting value. Whether the target tension of the seat belt is maintained when the target tension of the seat belt is increased and the absolute value of the human body vertical acceleration estimated value obtained by the human body vertical acceleration estimating means is equal to or less than a preset acceleration setting value. Alternatively, the vehicle seat belt control device includes a tension adjusting unit that reduces the tension. The acceleration set value is set in consideration of the response characteristics of the seat belt tension control and the restraint feeling felt by a person.
上記の車両用シートベルト制御装置によれば、車両挙動検出部で車両のフロア上下加速度である車両挙動を検出し、その挙動に対応して目標張力設定部は、人体上下加速度を推測し、人体上下加速度推測値の絶対値が、予め設定される加速度設定値よりも大きい場合に目標張力を大きくし、人体上下加速度推測値の絶対値が、予め設定される加速度設定値以下である場合に目標張力を維持するかまたは小さくする。このため、目標張力設定部は、乗員の上下方向の加速度の絶対値が大きい場合に目標張力を大きくでき、車両の挙動による乗員の大きな挙動を抑えることができる。しかも、車両の挙動によらずに、乗員の意思により体が動く場合に、目標張力が過度に大きくなることを防止でき、不必要な場合にシートベルトによる人の拘束力を過度に大きくすることがない。このため、乗員の乗り心地を有効に向上させることができる。また、長時間における運転者の疲労を低減しやすくできる。 According to the vehicle seat belt control device described above, the vehicle behavior detection unit detects the vehicle behavior that is the vehicle floor vertical acceleration, and the target tension setting unit estimates the human body vertical acceleration corresponding to the behavior, The target tension is increased when the absolute value of the estimated vertical acceleration value is larger than the preset acceleration setting value, and the target value is set when the absolute value of the human body vertical acceleration estimated value is equal to or less than the preset acceleration setting value. Maintain or reduce tension. For this reason, the target tension setting unit can increase the target tension when the absolute value of the acceleration in the vertical direction of the occupant is large, and can suppress the large behavior of the occupant due to the behavior of the vehicle. Moreover, the target tension can be prevented from becoming excessively large when the body moves according to the occupant's intention regardless of the behavior of the vehicle, and the restraining force of the person by the seat belt is excessively increased when unnecessary. There is no. For this reason, it is possible to effectively improve the ride comfort of the occupant. In addition, it is possible to easily reduce driver fatigue for a long time.
また、第2の発明に係る車両用シートベルト制御装置において、好ましくは、人がシートベルトを締めた場合のシートベルトの引き出し長さを検出する引き出し量検出部を備え、目標張力設定部は、引き出し量検出部の出力から人が複数種類の体型のうち、いずれの体型を有するかを推定する体型推定手段を備え、人体上下加速度推測手段は、車両のフロア上下加速度に対する人体上下加速度を出力するための複数種類の伝達特性モデルのうち、いずれかの伝達特性モデルを、体型推定手段により推定された体型に応じて選択し、選択した伝達特性モデルを用いて車両のフロア上下加速度の検出値から人体上下加速度を推測する。 Further, in the vehicle seat belt control apparatus according to the second invention, preferably, the vehicle seat belt control device includes a pull-out amount detection unit that detects a pull-out length of the seat belt when a person fastens the seat belt, and the target tension setting unit includes: The human body vertical acceleration estimation means outputs the human body vertical acceleration with respect to the vehicle floor vertical acceleration. The human body vertical acceleration estimation means includes a body type estimation means for estimating which of a plurality of body types from the output of the drawer amount detection unit. From among a plurality of types of transfer characteristic models, one of the transfer characteristic models is selected according to the body shape estimated by the body shape estimation means, and the detected value of the floor vertical acceleration of the vehicle is selected using the selected transfer characteristic model. Estimate human body vertical acceleration.
また、本発明に係る車両用シートベルト制御装置において、好ましくは、目標張力設定部は、複数のシートベルトの基準目標張力群、または基準目標張力に乗じる複数の張力係数群を記憶する設定張力群データベースを備え、張力調整手段が設定張力群データベースから読み出した基準目標張力または張力係数を用いて目標張力を設定する。 In the vehicle seat belt control apparatus according to the present invention, preferably, the target tension setting unit stores a reference target tension group of a plurality of seat belts or a set tension group that stores a plurality of tension coefficient groups to be multiplied by the reference target tension. A tension adjustment means sets a target tension using a reference target tension or a tension coefficient read from the set tension group database.
また、本発明に係る車両用シートベルト制御装置において、好ましくは、人がシートベルトを締めた場合のシートベルトの引き出し長さを検出する引き出し量検出部を備え、目標張力設定部は、引き出し量検出部の出力から人が複数種類の体型のうち、いずれの体型を有するかを推定する体型推定手段と、体型推定手段により推定された体型に応じて、シートベルトの目標張力を補正する補正手段と、を備える。 In the vehicle seat belt control device according to the present invention, preferably, the vehicle seat belt control device includes a pull-out amount detection unit that detects a pull-out length of the seat belt when a person fastens the seat belt, and the target tension setting unit includes the pull-out amount. Body shape estimation means for estimating which body type a person has from among the types of body shapes from the output of the detection unit, and correction means for correcting the target tension of the seat belt according to the body shape estimated by the body shape estimation means And comprising.
上記の車両用シートベルト制御装置によれば、乗員の体型に応じて、乗員の乗り心地をより有効に向上させることができる。 According to the vehicle seat belt control device described above, the ride comfort of the occupant can be more effectively improved according to the occupant's body shape.
本発明に係る車両用シートベルト制御装置によれば、車両の挙動にかかわらず、乗り心地を有効に向上させるとともに、運転者の運転時の疲労を低減することができる。 According to the vehicle seat belt control apparatus of the present invention, it is possible to effectively improve the ride comfort and reduce the driver's fatigue during driving regardless of the behavior of the vehicle.
[第1の発明の実施の形態]
以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図1から図7は、本発明の第1の実施の形態を示している。図1は、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置により張力を制御するシートベルト装置と、座席とを示す略透視斜視図である。図2は、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置の基本構成を示すブロック図である。図3は、図2の構成をより詳しく示す図である。図4は、車両の3種類の挙動を説明するための、(a)はピッチングを示す図で、(b)はローリングを示す図で、(c)はバウンシングを示す図である。図5は、記憶部に記憶するマップを求めるために予め行った実験結果を、バウンスジャークと、ローリング及びピッチングの弁別閾値を表す揺れ角速度との関係で示す図である。図6は、記憶部に記憶するマップを説明するための、図5に対応する図である。図7は、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置により、シートベルトの張力を制御する方法を示すフローチャートである。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a seat belt device for controlling tension by the vehicle seat belt control device of the present embodiment and a seat. FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of the vehicle seat belt control apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of FIG. 2 in more detail. 4A and 4B are diagrams illustrating pitching, FIG. 4B is a diagram illustrating rolling, and FIG. 4C is a diagram illustrating bouncing for explaining three types of behavior of the vehicle. FIG. 5 is a diagram showing experimental results performed in advance for obtaining a map stored in the storage unit in relation to bounce jerk and a swing angular velocity representing a rolling and pitching discrimination threshold. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 for explaining a map stored in the storage unit. FIG. 7 is a flowchart showing a method of controlling the tension of the seat belt by the vehicle seat belt control device of the present embodiment.
図1に示すように、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置により張力を制御する車両用シートベルト装置10は、ベルト部12に係合されたタング14と、座席16下側に設けられたバックル18と、ベルト部12を巻き取りまたは引き出し可能な収容部であるシートベルトリトラクタ20と、ベルト部12の中間部を図示しない乗員の肩部上側で案内するためのベルトガイド22とを備える。タング14は、バックル18に着脱可能としている。
As shown in FIG. 1, a vehicle
本実施の形態の車両用シートベルト制御装置は、タング14をバックル18に結合した状態で、ベルト部12の張力を調節するために使用する。このために、シートベルトリトラクタ20は、ベルト部12を巻き取り可能な図示しないリールと、リールを回転させる駆動部である、モータ24(図3)と、リールにベルト部12の巻取り方向に弾力を付与するぜんまいばね等の弾力付与手段(図示せず)とを備える。モータ24は、両方向に回転可能であり、モータ24が回転することにより、ベルト部12の張力が調整可能となる。なお、シートベルトリトラクタ20は、弾力付与手段を備えない構成とすることもできる。また、モータ24は、一方向のみの回転駆動を可能とし、弾力付与手段の弾力との兼ね合いにより張力を調整可能な構成とすることもできる。
The vehicle seat belt control apparatus according to the present embodiment is used to adjust the tension of the
また、図2に示すように、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置26は、車両の挙動を検出する車両挙動検出部28と、目標張力設定部であるコントローラ30と、駆動制御部であるモータ制御部32とを備える。車両挙動検出部28からの検出信号をコントローラ30に入力し、コントローラ30から出力される目標張力に対応する信号を、モータ制御部32に入力することにより、ベルト部12(図1)の張力を制御可能としている。
As shown in FIG. 2, the vehicle seat
図3に示すように、モータ制御部32は、ドライバ34と、シートベルトリトラクタ20に設けられたモータ24とを備える。モータ24は、ドライバ34から駆動のための電流を供給されることにより駆動し、ドライバ34は、コントローラ30からベルト部12(図1)の目標張力に対応する駆動信号を入力される。すなわち、モータ制御部32は、コントローラ30で設定されたベルト部12の目標張力に対応してモータ24の駆動を制御することにより、ベルト部12の張力を制御する。また、ドライバ34と、コントローラ30とは、図1に示すような単一のコントロールユニット36に統合可能とすることもできる。また、コントローラ30は、ベルト部12(図1)の目標張力を設定し、目標張力に対応するモータ24の回転方向と、トルク指令値とを表す信号を設定する。
As shown in FIG. 3, the
より詳しく説明すると、図3に示すように、車両挙動検出部28は、ピッチングセンサ38と、ローリングセンサ40と、上下加速度センサ42とを備え、それぞれ車両の挙動であるピッチングと、ローリングと、上下加速度とを検出可能としている。各センサ38,40,42の検出信号は、コントローラ30が備える演算部44に入力している。コントローラ30は、CPU、メモリ等から構成されるコンピュータであり、検出した車両の挙動に対応して、ベルト部12(図1)の目標張力を設定する。
More specifically, as shown in FIG. 3, the vehicle
また、コントローラ30は、上記の演算部44と、記憶部46とを備え、演算部44は、張力調整手段48を備える。また、車両用シートベルト制御装置26は、車両のステアリングホイール(図示せず)の直進状態での中立位置に対する操舵角を検出可能な操舵角センサ50と、車速を検出する車速センサ52と、モータセンサ54とを備え、各センサ50,52,54の検出信号も、演算部44に入力している。モータセンサ54は、モータ24の回転角度、及び、図1に示すシートベルトのタング14が車体の側板部側、すなわちドア側に最大限引き戻された状態、または、タング14をバックル18に係合させた状態である、初期状態からのモータ24の回転量を検出するセンサを含む。車両用シートベルト制御装置26は、モータ24の回転角度、及び、初期状態からのモータ24の回転量の検出値を使用しながら、モータ24をいずれかの方向に設定した回転角加速度で回転させることにより、ベルト部12(図1)の張力を調節可能としている。
Further, the
また、記憶部46は、マップ記憶部56と、設定張力群データベース58とを備える。マップ記憶部56は、車両のローリングとピッチングとに関して人が認識できる境界を表す閾値特性を表すデータを記憶している。ここで、ピッチングとローリングとを説明する。
The
まず、ピッチング、すなわちピッチ運動は、図4(a)に示すように、車両60の幅方向、すなわち左右方向(図4(a)の表裏方向)に向いた、車両60の重心を通る軸O1を中心に揺動する動きである。また、ローリング、すなわちロール運動は、図4(b)に示すように、車両60の前後方向(図4(b)の表裏方向)に向いた、車両60の重心を通る軸O2を中心に揺動する動きである。また、バウンシングは、図4(c)に示すように、路面の凹凸等により、車両60の全体が上下に変位する動きである。
First, as shown in FIG. 4A, the pitching, that is, the pitch motion is an axis O1 that passes through the center of gravity of the
ピッチングセンサ38(図3)は、例えば、車両60の前後(図4(a)の左右)に離れた位置に設けた2個の加速度センサにより構成し、ピッチレイトと呼ばれる、ピッチングの揺れ角速度ω1(図4(a))を検出する。また、ローリングセンサ40(図3)は、例えば、車両60の左右(図4(b)の左右)に離れた位置に設けた2個の加速度センサにより構成し、ロールレイトと呼ばれる、ローリングの揺れ角速度ω2(図4(b))を検出する。ピッチングセンサ38及びローリングセンサ40は、ジャイロセンサにより構成することもできる。また、バウンシングは、上下加速度センサ42(図3)により検出する。上下加速度センサ42は、車両60のフロアの上下方向の加速度である上下加速度を検出する。
The pitching sensor 38 (FIG. 3) is composed of, for example, two acceleration sensors provided at positions distant from the front and rear of the vehicle 60 (left and right in FIG. 4 (a)), and is called pitch rate, a pitching fluctuation angular velocity ω1. (FIG. 4A) is detected. Further, the rolling sensor 40 (FIG. 3) is composed of, for example, two acceleration sensors provided at positions distant from the left and right of the vehicle 60 (left and right in FIG. 4B), and is called rolling rate. The angular velocity ω2 (FIG. 4B) is detected. The pitching
また、本発明者は、バウンスジャーク、すなわち車両60の上下方向の加速度の時間微分と、車両60の乗員が、車両60が揺動した場合にローリングを認識できるか否かの境界である、ロール弁別閾値、及び、車両60の乗員が、車両60が揺動した場合にピッチングを認識できるか否かの境界である、ピッチ弁別閾値との間に、ある関係があることを知見した。そして、本実施の形態は、このような知見を利用して、人が揺れを感じる場合に適切にシートベルトの張力を大きくして、人の揺れを抑えるようにしている。まず、図5を用いて、本発明者が行った実験により分かった、バウンスジャークと、ロール弁別閾値及びピッチ弁別閾値との関係を説明する。
In addition, the inventor has a bounce jerk, that is, a boundary between time differentiation of acceleration in the vertical direction of the
図5では、横軸がバウンスジャーク、すなわち車両の上下加速度の時間微分を、縦軸がロールとピッチとの弁別閾値を表し、対数尺目盛で示している。図5の丸印がロール弁別閾値で、黒四角印がピッチ弁別である。このような弁別閾値を求める実験は、6自由度加振機で車両の段差乗り越しを再現し、段差を表す入力を種々に変えて行った。なお、加速度が荷重に対応することから、バウンスジャークは荷重の時間変化に対応する。 In FIG. 5, the horizontal axis represents the bounce jerk, that is, the time differentiation of the vertical acceleration of the vehicle, and the vertical axis represents the discrimination threshold between the roll and the pitch, and is shown on a logarithmic scale. The circle in FIG. 5 is the roll discrimination threshold, and the black square is the pitch discrimination. The experiment for obtaining such a discrimination threshold was carried out by reproducing the step over the vehicle with a six-degree-of-freedom vibrator and changing the input representing the step variously. Since the acceleration corresponds to the load, the bounce jerk corresponds to the time change of the load.
図5に示す結果から明らかなように、ロール及びピッチの弁別閾値は、バウンスジャークの関数となっている。また、バウンスジャークがある値Jsで、ロール弁別閾値とピッチ弁別閾値との上下が逆転している。すなわち、バウンスジャークが所定の値Jsよりも小さい場合には、ロール運動よりもピッチ運動を認識する弁別閾値が低くなっている。すなわち、バウンスジャークが低い値で、人は、ロール運動よりもピッチ運動を認識しやすいことが分かる。逆に、バウンスジャークが所定の値Jsよりも大きい場合に、ピッチ運動よりもロール運動を認識する弁別閾値が低くなっている。すなわち、バウンスジャークが高い値で、人は、ピッチ運動よりもロール運動を認識しやすいことが分かる。このような結果から、本発明者は、図6に示すように、同じバウンスジャークに対して、ロール弁別閾値とピッチ弁別閾値との小さい方の値を表す閾値特性線Lを表すデータをコントローラ30(図2、図3)に記憶させ、実際に検出したバウンスジャークに対するピッチングとローリングとの角速度ω1、ω2(図4)の小さい方の値が、同じバウンスジャークで閾値特性線L(図6)よりも大きい場合に、シートベルトの張力を大きくするようにコントローラ30で制御することとした。
As is apparent from the results shown in FIG. 5, the roll and pitch discrimination thresholds are a function of bounce jerk. Further, the bounce jerk is at a certain value Js, and the upper and lower sides of the roll discrimination threshold and the pitch discrimination threshold are reversed. That is, when the bounce jerk is smaller than the predetermined value Js, the discrimination threshold for recognizing the pitch motion is lower than the roll motion. That is, it can be seen that the bounce jerk is a low value, and that a person can easily recognize the pitch motion rather than the roll motion. On the contrary, when the bounce jerk is larger than the predetermined value Js, the discrimination threshold for recognizing the roll motion is lower than the pitch motion. That is, it can be seen that the bounce jerk has a high value, and that a person can easily recognize the roll motion rather than the pitch motion. From such a result, as shown in FIG. 6, the present inventor has obtained data representing a threshold characteristic line L representing a smaller value of the roll discrimination threshold and the pitch discrimination threshold for the same bounce jerk. (FIGS. 2 and 3) and the threshold characteristic line L (FIG. 6) with the smaller value of the pitching and rolling angular velocities ω1 and ω2 (FIG. 4) with respect to the actually detected bounce jerk. If it is larger, the
具体的には、図3に示すコントローラ30が備えるマップ記憶部56は、図6に示す閾値特性線Lを表すデータを記憶している。すなわち、人が感じるピッチとロールとの運動で弁別閾値が低い方を、人が敏感に感じることから、バウンスジャークに対して、ピッチとロールとの弁別閾値のうち、小さい方の閾値を、閾値特性線を表すデータとしてマップ記憶部56で記憶させている。そして、本実施の形態では、検出した車両の揺れ角速度のうち、小さい方の揺れ角速度が、マップ記憶部56で記憶させている閾値特性の弁別閾値よりも大きい場合に、乗員の揺動を抑制することで、乗員にとって不快な動きを減少させる。このために、図3に示す張力調整手段48は、マップ記憶部56で記憶した閾値特性と、実際に検出された揺れ角速度である、ピッチング及びローリングの角速度と、上下加速度センサ42から得られた上下加速度から求めたバウンスジャークとを使用し、車両のバウンスに関する同じ挙動量、すなわち同じバウンスジャークに対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量、すなわち小さい方の揺れ角速度が閾値特性線よりも大きい場合にシートベルトの目標張力を大きくし、同じバウンスジャークに対して、ローリングとピッチングとの小さい方の揺れ角速度が閾値特性線よりも小さい場合にシートベルトの目標張力を維持するか、または目標張力を小さくするようにしている。バウンスジャーク及び揺れ角速度は、例えば絶対値を用いる。
Specifically, the
また、設定張力群データベース58は、複数のシートベルトの基準目標張力群と、目標張力Fを設定するための複数種類の張力係数Kとを記憶している。基準目標張力群は、操舵時の所定張力Fwと、直進時の所定張力Fsとを含み、それぞれで例えば車速に対応する複数の張力を記憶している。例えば、車速が小さいときには、Fsとして、小さいFs1を使用し、車速が大きいときには、Fsとして大きいFs2を使用する。なお、車両用シートベルト制御装置26は、車室内を撮影した画像に基づき乗員の動きを認識可能な乗員カメラを有するものとし、乗員カメラからの画像に基づいて、シートベルトのリールからの引き出し量が大きくなることが、乗員の物取り等の自発的な動きによると判定された場合に、シートベルトの張力を小さくする構成とすることもできる。
The set
また、張力調整手段48は、操舵角センサ50、車速センサ52からの検出値に対応して基準目標張力を設定し、実際のピッチング及びローリングの揺れ角速度ω1、ω2(図4)の小さい方が、同じバウンスジャークに対する閾値特性よりも大きいか、または、閾値特性以下かに応じて、基準目標張力に乗じる張力係数Kを決定する。張力係数Kとしては、1よりも大きい所定値K1と、1以下の所定値K2とがある。
Further, the tension adjusting means 48 sets a reference target tension corresponding to the detected values from the
張力調整手段48は、設定張力群データベース58から読み出した基準目標張力Fw,Fsと、張力係数Kとのうち、少なくとも1の値を用いて、目標張力を設定する。なお、設定張力群データベース58に、座席の違いに対応して異なる基準目標張力を記憶させることもできる。また、車両用シートベルト制御装置26に、車両前方に別の車両等の障害物の有無を検出する前方検出センサを設け、その検出値に対応して別の基準目標張力を設定張力群データベース58に記憶させることもできる。例えば、車両の前方の近い位置に障害物を検出しない場合には基準目標張力として小さいものを使用し、障害物を検出した場合に基準目標張力として大きいものを使用することもできる。
The
このような張力調整手段48により設定した目標張力と、モータセンサ54の検出値とに対応して、演算部44は、モータ24の目標回転方向と、モータ24の目標回転角速度を設定し、モータ制御部32にその設定に対応する信号を出力することで、シートベルトの張力を制御する。
Corresponding to the target tension set by the tension adjusting means 48 and the detection value of the
次に、このような車両用シートベルト制御装置26を用いてシートベルトの張力を制御する方法を、図7に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、図1から図4に示した要素と同一の要素には同一の符号を用いて説明する。まず、車速センサ52、操舵角センサ50、上下加速度センサ42、ローリングセンサ40、ピッチングセンサ38、モータセンサ54からの検出値を、コントローラ30の演算部44で読み込む(S1)。
Next, a method for controlling the tension of the seat belt using such a vehicle seat
次いで、演算部44は、操舵角が予め設定した所定角度以上であるか否かを判定する(S2)。操舵角が所定角度以上である場合には、演算部44が、車両が操舵状態であると判定して、ステップS3に移行する。操舵角の予め設定する所定角度は、0以外とすることもできる。ステップS3では、張力調整手段48が、設定張力群データベース58に記憶されたデータを使用して、目標張力Fを、操舵時の所定張力である基準目標張力Fwに設定し、コントローラ30が、モータ制御部32に目標張力Fに対応する信号を出力することにより、シートベルト張力制御を行う(S4)。
Next, the
これに対して、ステップS2での判定が否定の場合には、車両が直進状態であると判定して、目標張力Fを直進時の所定張力である基準目標張力Fsに設定する(S5)。次いで、ロールピッチ閾値特性マップデータである、マップ記憶部56に記憶された閾値特性を表すデータと、上下加速度センサ42の検出値から求められたバウンスジャークと、ピッチングセンサ38の検出値から求められたピッチングの揺れ角速度ω1と、ローリングセンサ40の検出値から求められたローリングの揺れ角速度ω2とを使用して、張力調整手段48が、閾値特性とバウンスジャークに対する揺れ角速度ω1,ω2の小さい方の揺れ角速度とを比較する(S6)。そして、張力調整手段48は、ステップS7で、車両のバウンスに関する同じバウンスジャークに対して、ローリングとピッチングとの小さい方の揺れ角速度が閾値特性線よりも大きいと判定した場合、例えば、検出した揺れ角速度ωpが図6のマップで示す位置にあると判定した場合に、1よりも大きい張力係数Kを設定し(S8)、基準目標張力Fsに、その張力係数Kを乗じた値(K・Fs)を、目標張力Fとして設定し(S9)、上記と同様にシートベルトの張力制御を行う(S4)。これにより、目標張力Fは大きくなる。
On the other hand, if the determination in step S2 is negative, it is determined that the vehicle is in a straight traveling state, and the target tension F is set to a reference target tension Fs that is a predetermined tension during straight traveling (S5). Next, roll pitch threshold value characteristic map data representing threshold characteristic stored in the
これに対して、ステップS7で、張力調整手段48が、車両のバウンスに関する同じバウンスジャークに対して、ローリングとピッチングとの小さい方の揺れ角速度が閾値特性線以下であると判定した場合、例えば、検出した揺れ角速度ωqが図6のマップで示す位置にあると判定した場合には、1以下の張力係数Kを設定し(S10)、基準目標張力Fsに、張力係数Kを乗じた値(K・Fs)を、目標張力Fとして設定し(S9)、上記と同様にシートベルトの張力制御を行う(S4)。これにより、目標張力Fは、維持されるか、または小さくなる。すなわち、張力係数Kが1である場合には、目標張力は維持され、張力係数Kが1未満である場合には、目標張力は小さくなる。この場合の張力係数Kを1とするか、1未満とするかは、予め決定しておき、その決定に対応する設定値を記憶部46で記憶させている。なお、張力係数Kは、バウンスジャークの大きさに応じて可変とすることもできる。例えば、張力係数Kを1よりも大きくする場合において、バウンスジャークが小さい場合には、張力係数Kを1よりも大きい値で小さくし、バウンスジャークが大きい場合には、張力係数Kを1よりも大きい値で大きくする。
On the other hand, when the tension adjusting means 48 determines in step S7 that the smaller angular velocity of rolling and pitching is below the threshold characteristic line for the same bounce jerk related to the bounce of the vehicle, for example, If it is determined that the detected angular velocity ωq is at the position shown in the map of FIG. 6, a tension coefficient K of 1 or less is set (S10), and the reference target tension Fs is multiplied by the tension coefficient K (K Fs) is set as the target tension F (S9), and the seat belt tension is controlled in the same manner as described above (S4). Thereby, the target tension F is maintained or decreased. That is, when the tension coefficient K is 1, the target tension is maintained, and when the tension coefficient K is less than 1, the target tension becomes small. In this case, whether the tension coefficient K is 1 or less than 1 is determined in advance, and a setting value corresponding to the determination is stored in the
このような本実施の形態によれば、走行中の操舵角が所定の大きさ未満で、直進走行と判定され、その直進状態において、路面の段差や凹凸を乗り越えることにより、車両のピッチング及びローリングと、上下方向の変位との複合運動が生じると、その挙動量を検出した車両挙動検出部28からの信号が表す、車両のフロアのローリングとピッチングとの小さい方の揺れ角速度が、バウンスジャークに対して閾値特性よりも大きくなった場合にシートベルトの張力が大きくなり、それ以外の場合にシートベルトの張力が維持されるか、または小さくなる。このため、コントローラ30は、乗員の揺動に対する感受特性を考慮して、揺動感が発生する前にシートベルトの目標張力を大きくでき、この目標張力に応じて、モータ制御部32は、モータ24の駆動を制御することによりシートベルトの張力をできる。しかも、車両の挙動によらずに、物取り等の乗員の意思により体が動く場合に、目標張力が過度に大きくなることを防止でき、不必要な場合にシートベルトによる人の拘束力を過度に大きくすることがない。このため、不必要な拘束を抑えつつ、ピッチングまたはローリングの車両の挙動にかかわらず、乗員の大きな揺動を抑えることができ、段差乗り越し等の路面の悪条件に対する乗員の不快感を低減でき、乗り心地を有効に向上させることができる。また、長時間における運転者の疲労を低減しやすくできる。また、高速走行時の路面外乱による人体揺動を抑制でき、人体揺動による不要なハンドル操作を生じ難くし、精神的なストレスの蓄積を小さくして、運転者の運転時の疲労を低減しやすくできる。
According to the present embodiment as described above, it is determined that the vehicle is traveling straight when the steering angle during traveling is less than a predetermined value, and the vehicle is pitched and rolled by overcoming the road step and unevenness in the straight traveling state. When the combined motion with the vertical displacement occurs, the smaller swing angular velocity of rolling and pitching of the floor of the vehicle represented by the signal from the vehicle
[第2の発明の実施の形態]
図8は、本発明の第2の実施の形態の車両用シートベルト制御装置の構成を示す図である。図9は、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置により、シートベルトの張力を制御する方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、上記の第1の実施の形態において、車両用シートベルト制御装置26aに、乗員がシートベルトを締めた場合、すなわちタング14(図1参照)をバックル18(図1参照)に係合させた場合の、ベルト部12のリールからの引き出し長さを検出し、演算部44に検出信号を入力する引き出し量センサ62を設けている。引き出し量センサ62は、例えば、タング14がドア側に最大限戻された状態からのリールの回転量を検出するリール回転量センサにより構成することができる。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a vehicle seat belt control apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a flowchart showing a method of controlling the tension of the seat belt by the vehicle seat belt control device of the present embodiment. In the present embodiment, in the first embodiment described above, when the occupant fastens the seat belt, that is, the tongue 14 (see FIG. 1) is attached to the buckle 18 (see FIG. 1) to the vehicle seat
また、演算部44は、体型推定手段64と、体型張力係数補正手段66とを備える。体型推定手段64は、引き出し量センサ62の出力から、乗員が、予め記憶された複数種類の体型のうち、いずれの体型を有するかを推定する。すなわち、引き出し量が多い場合には、大柄の体型であると推定し、引き出し量が少ない場合には小柄の体型であると推定し、中間の引き出し量である場合には、中柄の体型であると推定する。なお、コントローラ30で記憶する複数種類の体型は、このような3種類の体型に限定するものではなく、3種類以外の複数種類とすることもできる。
The
また、体型張力係数補正手段66は、体型推定手段64により推定された体型に応じて、シートベルトの基準目標張力Fw、または、基準目標張力Fsに乗じる張力係数Kを補正することにより、目標張力Fを補正する。すなわち体型張力係数補正手段66は、基準目標張力Fwまたは張力係数Kに乗じる体型補正係数Rを、体型に応じて設定する。例えば、体型補正係数Rは、大柄、中柄、小柄の順に大きくする。すなわち、大柄で最も体型補正係数Rを大きくする。例えば、大柄の体型に対しては体型補正係数Rを1よりも大きくし、小柄の体型に対しては体型補正係数Rを1よりも小さくする。 The body tension coefficient correction means 66 corrects the reference target tension Fw of the seat belt or the tension coefficient K to be multiplied by the reference target tension Fs according to the body shape estimated by the body shape estimation means 64 to thereby obtain the target tension. F is corrected. That is, the body tension coefficient correction means 66 sets a body shape correction coefficient R to be multiplied by the reference target tension Fw or the tension coefficient K according to the body shape. For example, the body shape correction coefficient R is increased in the order of large pattern, medium pattern, and small pattern. That is, the body shape correction coefficient R is maximized for the large pattern. For example, the body shape correction coefficient R is made larger than 1 for a large body shape, and the body shape correction coefficient R is made smaller than 1 for a small body shape.
次に、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置を用いてシートベルトの張力を制御する方法を、図9を用いて説明する。なお、以下の説明において、図8に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して説明する。図9のステップS2では、体型推定手段64により乗員の体型を推定するとともに、体型張力係数補正手段66により体型補正係数Rを設定する。次いで、ステップS3で、張力調整手段48は、操舵角が所定角度以上であるか否かを判定し、その判定が肯定である、すなわち、操舵時であると判定されたならば、操舵時の基準目標張力Fwに体型補正係数Rを乗じて得たR・Fwを、目標張力Fとして設定し(S4)、シートベルトの張力を制御する(S5)。
Next, a method for controlling the tension of the seat belt using the vehicle seat belt control device of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same elements as those shown in FIG. In step S <b> 2 of FIG. 9, the occupant's body shape is estimated by the body shape estimating means 64, and the body shape correction coefficient R is set by the body shape tension
これに対して、ステップS3で、操舵角が所定角度未満である、すなわち直進状態であると判定されたならば、ステップS6に移行し、ステップS9、S11で張力係数Kを揺れ角速度に応じて設定した後で、張力調整手段48は、直進時の基準目標張力Fsに体型補正係数Rと、張力係数Kとを乗じて得た値(KR・Fs)を、目標張力Fとして設定し(S10)、シートベルトの張力を制御する(S5)。 On the other hand, if it is determined in step S3 that the steering angle is less than the predetermined angle, that is, the vehicle is in a straight traveling state, the process proceeds to step S6, and the tension coefficient K is set in accordance with the swing angular velocity in steps S9 and S11. After the setting, the tension adjusting means 48 sets a value (KR · Fs) obtained by multiplying the reference target tension Fs for straight traveling by the body shape correction coefficient R and the tension coefficient K as the target tension F (S10). ), The tension of the seat belt is controlled (S5).
このような本実施の形態によれば、乗員の体型に応じて、乗員の乗り心地をより有効に向上させることができる。すなわち、車両挙動によって生じる乗員の人体の慣性力は、体重に依存し、体重は大まかに体型に依存する。このため、乗員が小柄の体型である場合、必要とするシートベルトの張力を、中柄及び大柄の体型を有するものよりも小さくしても、乗員の揺れを小さく抑えることができる。逆に、乗員が大柄の体型である場合、乗員の揺れを小さく抑えるためには、必要とするシートベルトの張力を、中柄及び小柄の体型を有するものよりも大きくする必要がある。このため、本実施の形態のように、体型に応じてシートベルトの目標張力を変えることにより、シートベルトの締め付け感を過度に大きくすることなく、乗員の乗り心地を向上させることができる。すなわち、乗員の快適性を向上させて、乗員の乗り心地をより有効に向上させることができる。その他の構成及び作用については、上記の第1の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する図示及び説明を省略する。 According to this embodiment, the ride comfort of the occupant can be more effectively improved according to the occupant's body shape. That is, the inertial force of the occupant's human body caused by the vehicle behavior depends on the body weight, and the body weight roughly depends on the body shape. For this reason, when the occupant has a small body shape, the swaying of the occupant can be kept small even if the required tension of the seat belt is made smaller than that having the medium and large body shapes. On the contrary, when the occupant has a large body shape, in order to suppress the swaying of the occupant, it is necessary to make the necessary tension of the seat belt larger than that having the medium and small body shapes. For this reason, by changing the target tension of the seat belt according to the body shape as in the present embodiment, the ride comfort of the occupant can be improved without excessively increasing the feeling of tightening the seat belt. That is, the passenger comfort can be improved, and the ride comfort of the passenger can be improved more effectively. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping illustrations and descriptions are omitted.
[第3の発明の実施の形態]
図10は、本発明の第3の実施の形態の車両用シートベルト制御装置により、シートベルトの張力を制御する方法を示すフローチャートである。本実施の形態では、上記の図1から図7に示した第1の実施の形態において、直進走行時に、バウンスジャークに対するローリングとピッチングとの小さい方の揺れ角速度が閾値特性よりも大きくなった場合に、目標張力Fが一定時間一定に維持されるようにしている。なお、以下の説明においては、図1から図4に示した要素と同一の要素には同一の符号を用いて説明する。
[Third Embodiment]
FIG. 10 is a flowchart showing a method for controlling the tension of the seat belt by the vehicle seat belt control apparatus according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 7 described above, when the straight angular velocity of the smaller swing angular velocity of rolling and pitching with respect to the bounce jerk becomes larger than the threshold characteristic. In addition, the target tension F is kept constant for a certain period of time. In the following description, the same elements as those shown in FIGS. 1 to 4 will be described using the same reference numerals.
本実施の形態では、上記の第1の実施の形態で説明したフローチャート(図7参照)において、図10のステップS5において、目標張力Fの基準目標張力Fsに設定した後で、段差フラグがオンされているか否かを判定する。初期状態では、段差フラグはオフであるので、ステップS7で閾値特性と、バウンスジャークに対するローリングとピッチングとの小さい方の揺れ角速度との比較を行い、小さい方の揺れ角速度が閾値特性よりも大きいと判定された場合に、タイマー付段差フラグをオンする。タイマー付段差フラグは、予め設定した一定時間経過後にオフされる。 In the present embodiment, in the flowchart (see FIG. 7) described in the first embodiment, the step flag is turned on after setting the target tension F to the reference target tension Fs in step S5 of FIG. It is determined whether or not it has been done. Since the step flag is off in the initial state, in step S7, the threshold characteristic is compared with the smaller swing angular velocity of rolling and pitching with respect to the bounce jerk, and if the smaller swing angular velocity is greater than the threshold characteristic. If determined, the step flag with timer is turned on. The stepped flag with timer is turned off after a predetermined time has elapsed.
次いで、ステップS10、S11で1よりも大きい張力係数Kを基準目標張力Fsに乗じた値(K・Fs)を、目標張力Fとして設定し、シートベルトの張力制御を行う(S4)。なお、段差フラグをオンする一定時間としては、人体の揺動が収束するのに必要な時間で、例えば数秒程度である。 Next, a value (K · Fs) obtained by multiplying the reference target tension Fs by a tension coefficient K greater than 1 in steps S10 and S11 is set as the target tension F, and the seat belt tension is controlled (S4). The fixed time for turning on the step flag is a time required for the swinging of the human body to converge, for example, about several seconds.
また、再びステップS7に移行したときに、段差フラグがオンである、すなわち一定時間経過前である場合には、目標張力Fを、1よりも大きい張力係数Kを所定張力Fsに乗じた値(K・Fs)としたまま、維持する。このような本実施の形態によれば、タイマー付段差フラグがオンされてから、一定時間経過前に揺れ角速度が閾値特性を下回っても、すぐには、シートベルトの張力が低下しないようになる。このため、細かい路面の凹凸の通過の際に、頻繁にシートベルトの張力が変更されることによる、乗員の違和感を生じにくくできる。その他の構成及び作用については、上記の図1から図7に示した第1の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態を、上記の図8から図9に示した第2の実施の形態の構成と組み合わせることもできる。 Further, when the process proceeds to step S7 again, if the step flag is on, that is, before a predetermined time has elapsed, the target tension F is multiplied by a tension coefficient K greater than 1 by a predetermined tension Fs ( K · Fs) and maintain. According to the present embodiment, the tension of the seat belt does not immediately decrease even if the angular velocity of the swing falls below the threshold characteristic before the fixed time elapses after the timer stepped flag is turned on. . For this reason, when the unevenness | corrugation of a fine road surface passes, it can be hard to produce a passenger | crew's uncomfortable feeling by the tension | tensile_strength of a seatbelt changing frequently. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. Note that this embodiment can also be combined with the configuration of the second embodiment shown in FIGS.
[第4の発明の実施の形態]
図11は、本発明の第4の実施の形態の車両用シートベルト制御装置の構成を示す図である。図12は、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置により、シートベルトの張力を制御する方法を示すフローチャートである。本実施の形態の車両用シートベルト制御装置26bでは、上記の図1から図7に示した第1の実施の形態の場合と異なり、車両挙動検出部28は、図3に示したピッチングセンサ38とローリングセンサ40とを備えていない。また、コントローラ30が備える演算部44は、人体上下加速度推測手段68を備える。また、記憶部46は、図3に示したマップ記憶部56を備えていない。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a vehicle seat belt control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a flowchart showing a method for controlling the tension of the seat belt by the vehicle seat belt control apparatus of the present embodiment. In the vehicle seat
本実施の形態では、人体の上下方向の加速度である、人体上下加速度の推測値の絶対値を用いて、シートベルトの張力を制御している。すなわち、人体上下加速度推測手段68は、上下加速度センサ42で検出した車両のフロア上下加速度の検出値が入力され、この検出値から、人体上下加速度を推測する。すなわち、人体上下加速度を推測する場合、上下加速度センサ42からの検出信号の読み込みで得られたサンプリング時間ごとのフロア上下加速度を、予め設定した伝達関数を有する伝達特性モデルに入力し、乗員の腰の上下方向の加速度である上下加速度を出力する、すなわち推測する。伝達特性モデルは、フロアの上下加速度が入力された場合に、座席に着座した乗員の腰の上下加速度を出力可能とする。
In the present embodiment, the tension of the seat belt is controlled using the absolute value of the estimated value of the human body vertical acceleration, which is the acceleration in the vertical direction of the human body. That is, the human body vertical acceleration estimating means 68 receives the detected value of the vehicle floor vertical acceleration detected by the
なお、このような腰の上下加速度を推定するための伝達特性モデルは、乗員の体重に依存するため、ベルト部12の引き出し量から推定した乗員の体型に応じて異なるモデルを使用することもできる。すなわち乗員体型で伝達特性モデルを補正することもできる。例えば、車両用シートベルト制御装置26bは、上記の図8から図9で示した第3の実施の形態で説明した引き出し量センサ62と、体型推定手段64とを備えるものとし、人体上下加速度推測手段68は、車両のフロア上下加速度に対する人体上下加速度を出力するための複数種類の伝達特性モデルのうち、いずれかの伝達特性モデルを、体型推定手段64により推定された体型に応じて選択し、選択した伝達特性モデルを用いて車両のフロア上下加速度の検出値から人体上下加速度を推測する構成とすることもできる。
In addition, since such a transfer characteristic model for estimating the vertical acceleration of the waist depends on the weight of the occupant, a different model can be used according to the occupant's body shape estimated from the pull-out amount of the
また、張力調整手段48は、人体上下加速度推測手段68により得られる人体上下加速度推測値の絶対値|M|が、予め設定される加速度設定値dMよりも大きい場合(|M|>dM)にシートベルトの目標張力を大きくし、人体上下加速度推測手段68により得られる人体上下加速度推測値の絶対値|M|が、予め設定される加速度設定値以下(|M|≦dM)である場合にシートベルトの目標張力を維持するかまたは小さくする。そして、コントローラ30は、張力調整手段48により設定した目標張力に対応して、モータ制御部32に制御信号を出力する。
Further, the
次に、このような車両用シートベルト制御装置26bを用いてシートベルトの張力を制御する方法を、図12に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、図11に示した要素と同一の要素には同一の符号を用いて説明する。まず、車速センサ52、操舵角センサ50、上下加速度センサ42、モータセンサ54からの検出値を、コントローラ30の演算部で読み込む(S1)。
Next, a method for controlling the tension of the seat belt using such a vehicle seat
次いで、操舵角が予め設定した所定角度以上であるか否かを判定する(S2)。操舵角が所定角度以上である、すなわち車両が操舵状態であると判定された場合には、ステップS3に移行する。操舵角の予め設定する所定角度は、0以外とすることもできる。ステップS3では、張力調整手段48が、設定張力群データベース58に記憶されたデータを使用して、目標張力Fを操舵時の基準目標張力Fwに設定し、コントローラ30が、モータ制御部32に目標張力Fに対応する信号を出力することにより、シートベルト張力制御を行う(S4)。
Next, it is determined whether or not the steering angle is greater than or equal to a predetermined angle set in advance (S2). If it is determined that the steering angle is equal to or greater than the predetermined angle, that is, the vehicle is in a steering state, the process proceeds to step S3. The predetermined angle set in advance for the steering angle may be other than zero. In step S <b> 3, the
これに対して、ステップS2での判定が否定の場合、すなわち、車両が直進状態であると判定された場合には、目標張力Fを、直進時の基準目標張力Fsに設定する(S5)。次いで、ステップS6で、上記の図10に示した第3の実施の形態と同様に、段差フラグがオンか否かを判定し、オフの場合には、人体上下加速度推測手段68が、人体上下加速度Mを推測演算する(S7)。人体上下加速度Mは、上記のように、伝達特性モデルにフロアの上下加速度の検出値を入力することにより推定する。 On the other hand, if the determination in step S2 is negative, that is, if it is determined that the vehicle is traveling straight, the target tension F is set to the reference target tension Fs for straight traveling (S5). Next, in step S6, as in the third embodiment shown in FIG. 10, it is determined whether or not the step flag is on. The acceleration M is estimated and calculated (S7). As described above, the human body vertical acceleration M is estimated by inputting the detected value of the floor vertical acceleration to the transfer characteristic model.
次いで、ステップS8で、張力調整手段48は、推定された人体上下加速度Mの絶対値|M|が、予め設定される加速度設定値dMよりも大きい場合(|M|>dM)にタイマー付上下動フラグをオンした(S9)後、ステップS10、S11で1よりも大きい張力係数Kを基準目標張力Fsに乗じた値(K・Fs)を、シートベルトの目標張力Fとして設定する。これにより、シートベルトの目標張力Fを大きくし、シートベルトの張力制御を行う(S4)。 Next, in step S8, the tension adjusting means 48 determines whether the estimated absolute value | M | of the human body vertical acceleration M is larger than the preset acceleration setting value dM (| M |> dM). After the dynamic flag is turned on (S9), a value (K · Fs) obtained by multiplying the reference target tension Fs by a tension coefficient K greater than 1 in steps S10 and S11 is set as the target tension F of the seat belt. Thereby, the target tension F of the seat belt is increased and the tension of the seat belt is controlled (S4).
これに対して、ステップS8で、張力調整手段48は、人体上下加速度Mの絶対値|M|が、予め設定される加速度設定値dM以下(|M|≦dM)である場合に、ステップS12、S11で1以下の張力係数Kを基準目標張力Fsに乗じた値(K・Fs)を、シートベルトの目標張力Fとして設定する。これにより、シートベルトの目標張力Fを維持するかまたは小さくし、シートベルトの張力制御を行う(S4)。
On the other hand, when the absolute value | M | of the human body vertical acceleration M is equal to or less than the preset acceleration setting value dM (| M | ≦ dM) in step S8, the
このような本実施の形態によれば、ステップS8で、乗員の腰の上下加速度の絶対値を表す|M|が加速度設定値dMよりも大きい場合には、乗員の体が座席から離れやすくなるので、張力係数Kを1よりも大きくして目標張力を大きくする。また、ステップS8で、|M|が加速度設定値dM以下である場合には、乗員の体が座席から離れ難くなるので、張力係数Kを1以下として、目標張力を維持または小さくする。このため、コントローラ30は、乗員の上下方向の加速度の絶対値が大きい場合にシートベルトの目標張力を大きくでき、車両の挙動による乗員の大きな挙動を抑えることができる。しかも、車両の挙動によらずに、物取り等の乗員の意思により体が動く場合に、シートベルトの目標張力が過度に大きくなることを防止でき、不必要な場合にシートベルトによる人の拘束力を過度に大きくすることがない。このため、乗員の乗り心地を有効に向上させることができる。また、長時間における運転者の疲労を低減しやすくできる。すなわち、乗員を過度に拘束することなく、路面のうねり等の悪条件である路面の通過時に生じる乗員の上下動を抑制することができる。したがって、乗員の視線の動きが少なくなって、長時間運転時の眼球疲労の低減が可能となる。その他の構成及び作用については、上記の図1から図7に示した第1の実施の形態、または、上記の図10に示した第3の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
According to the present embodiment, when | M | representing the absolute value of the vertical acceleration of the occupant's waist is larger than the acceleration set value dM in step S8, the occupant's body is easily separated from the seat. Therefore, the tension coefficient K is made larger than 1 to increase the target tension. In step S8, when | M | is equal to or less than the acceleration set value dM, the occupant's body is unlikely to leave the seat, so the tension coefficient K is set to 1 or less to maintain or reduce the target tension. For this reason, the
[第5の発明の実施の形態]
図13は、本発明の第5の実施の形態の車両用シートベルト制御装置の構成を示す図である。図14は、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置により、シートベルトの張力を制御する方法を示すフローチャートである。本実施の形態の車両用シートベルト制御装置26cは、上記の図11から図12に示した第4の実施の形態と、上記の図8から図9に示した第2の実施の形態とを組み合わせたような構成を有する。すなわち、本実施の形態は、上記の第4の実施の形態において、上記の第2の実施の形態と同様に、車両用シートベルト制御装置26cに引き出し量センサ62を設けている。また、演算部44は、体型推定手段64と、体型張力係数補正手段66とを備える。体型推定手段64は、引き出し量センサ62の出力から、乗員が、予め記憶された複数種類、例えば、大柄、中柄、小柄のいずれの体型を有するかを推定する。なお、コントローラ30で記憶する複数種類の体型は、このような3種類の体型に限定するものではなく、3種類以外の複数種類とすることもできる。
[Fifth Embodiment]
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a vehicle seat belt control apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a flowchart showing a method for controlling the tension of the seat belt by the vehicle seat belt control device of the present embodiment. The vehicle seat
また、体型張力係数補正手段66は、体型推定手段64により推定された体型に応じて、シートベルトの基準目標張力Fw、または、基準目標張力Fsに乗じる張力係数Kを補正することにより、目標張力Fを補正する。すなわち体型張力係数補正手段66は、基準目標張力Fwまたは張力係数Kに乗じる体型補正係数Rを、体型に応じて設定する。 The body tension coefficient correction means 66 corrects the reference target tension Fw of the seat belt or the tension coefficient K to be multiplied by the reference target tension Fs according to the body shape estimated by the body shape estimation means 64 to thereby obtain the target tension. F is corrected. That is, the body tension coefficient correction means 66 sets a body shape correction coefficient R to be multiplied by the reference target tension Fw or the tension coefficient K according to the body shape.
次に、本実施の形態の車両用シートベルト制御装置26cを用いてシートベルトの張力を制御する方法を、図14を用いて説明する。なお、以下の説明では、図13に示した要素と同一の要素には同一の符号を用いて説明する。図14のステップS2で、体型推定手段64により乗員の体型を推定するとともに、体型張力係数補正手段66により体型補正係数Rを設定する。次いで、ステップS3で、張力調整手段48は、操舵角が所定角度以上であるか否かを判定し、その判定が肯定である、すなわち、操舵時であると判定されたならば、操舵時の基準目標張力Fwに体型補正係数Rを乗じて得たR・Fwを、目標張力Fとして設定し(S4)、シートベルトの張力を制御する(S5)。
Next, a method for controlling the tension of the seat belt using the vehicle seat
これに対して、ステップS3で、操舵角が所定角度未満である、すなわち直進状態であると判定されたならば、ステップS6に以降し、ステップS11、S13で張力係数Kを人体上下加速度Mに応じて設定した後で、張力調整手段48は、直進時の基準目標張力Fsに体型補正係数Rと、張力係数Kとを乗じて得た値(KR・Fs)を、目標張力Fとして設定し(S12)、シートベルトの張力を制御する(S5)。 On the other hand, if it is determined in step S3 that the steering angle is less than the predetermined angle, that is, the vehicle is in a straight traveling state, the process proceeds to step S6, and the tension coefficient K is changed to the human body vertical acceleration M in steps S11 and S13. After setting accordingly, the tension adjusting means 48 sets, as the target tension F, a value (KR · Fs) obtained by multiplying the reference target tension Fs for straight travel by the body shape correction coefficient R and the tension coefficient K. (S12), the tension of the seat belt is controlled (S5).
このような本実施の形態によれば、上記の図8、図9に示した第2の実施の形態と同様に、乗員の体型に応じて、乗員の乗り心地をより有効に向上させることができる。その他の構成及び作用については、上記の図8から図9に示した第2の実施の形態、または上記の図11から図12に示した第4の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。 According to this embodiment, like the second embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the ride comfort of the occupant can be more effectively improved according to the occupant's body shape. it can. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment shown in FIGS. 8 to 9 or the fourth embodiment shown in FIGS. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
なお、図示は省略するが、上記の図11から図12に示した第4の実施の形態において、上記の図8から図9に示した第2の実施の形態と同様に、車両用シートベルト制御装置26bに引き出し量センサ62を設けるとともに、演算部44は、体型推定手段64を備えるものとし、演算部44に、図12のステップS8での判定で使用する人体上下加速度推定値の絶対値|M|、または、予め設定される加速度設定値dMを、体型推定手段64により推定した乗員の体型に応じて補正する体型人体上下加速度補正手段を備える構成とすることもできる。例えば、体型人体上下加速度補正手段により、絶対値|M|、または、加速度設定値dMに、体型に応じた係数を乗じ、この乗じて得た値を用いて、図12のステップS8の判定を行うこともできる。
Although not shown in the drawings, in the fourth embodiment shown in FIGS. 11 to 12, the vehicle seat belt is similar to the second embodiment shown in FIGS. The
10 車両用シートベルト装置、12 ベルト部、14 タング、16 座席、18 バックル、20 シートベルトリトラクタ、22 ベルトガイド、24 モータ、26,26a,26b,26c 車両用シートベルト制御装置、28 車両挙動検出部、30 コントローラ、32 モータ制御部、34 ドライバ、36 コントロールユニット、38 ピッチングセンサ、40 ローリングセンサ、42 上下加速度センサ、44 演算部、46 記憶部、48 張力調整手段、50 操舵角センサ、52 車速センサ、54 モータセンサ、56 マップ記憶部、58 設定張力群データベース、60 車両、62 引き出し量センサ、64 体型推定手段、66 体型張力係数補正手段、68 人体上下加速度推測手段。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
車両挙動を検出する車両挙動検出部と、
検出した車両挙動に対応してシートベルトの目標張力を設定する目標張力設定部と、
目標張力設定部で設定された目標張力に対応して駆動部の駆動を制御することにより、シートベルトの張力を制御する駆動制御部と、を備え、
目標張力設定部は、
車両のローリングとピッチングとに関して人が認識できる境界を表す閾値特性が記憶されている記憶手段と、
車両のバウンスに関する挙動量に対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量が閾値特性線よりも大きい場合に目標張力を大きくし、車両のバウンスに関する挙動量に対して、ローリングとピッチングとの小さい方の挙動量が閾値特性線よりも小さい場合に目標張力を維持するか、または、目標張力を小さくする張力調整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。 A vehicle seat belt control device for controlling the tension of a vehicle seat belt,
A vehicle behavior detector for detecting vehicle behavior;
A target tension setting unit that sets a target tension of the seat belt corresponding to the detected vehicle behavior;
A drive control unit that controls the tension of the seat belt by controlling the drive of the drive unit corresponding to the target tension set by the target tension setting unit,
The target tension setting section
Storage means for storing a threshold characteristic representing a boundary that can be recognized by a person regarding rolling and pitching of a vehicle;
The target tension is increased when the smaller amount of rolling and pitching is larger than the threshold characteristic line with respect to the amount of behavior related to bounce of the vehicle. A vehicle seat belt control device comprising: tension adjusting means for maintaining a target tension when the smaller behavior amount is smaller than a threshold characteristic line or reducing the target tension.
車両挙動を検出する車両挙動検出部と、
検出した車両挙動に対応してシートベルトの目標張力を設定する目標張力設定部と、
目標張力設定部で設定された目標張力に対応して駆動部の駆動を制御することにより、シートベルトの張力を制御する駆動制御部と、を備え、
車両挙動検出部は、車両のフロア上下加速度を検出し、
目標張力設定部は、
車両のフロア上下加速度の検出値から、人体上下加速度を推測する人体上下加速度推測手段と、
人体上下加速度推測手段により得られる人体上下加速度推測値の絶対値が、予め設定される加速度設定値よりも大きい場合にシートベルトの目標張力を大きくし、人体上下加速度推測手段により得られる人体上下加速度推測値の絶対値が、予め設定される加速度設定値以下である場合にシートベルトの目標張力を維持するかまたは小さくする張力調整手段と、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。 A vehicle seat belt control device for controlling the tension of a vehicle seat belt,
A vehicle behavior detector for detecting vehicle behavior;
A target tension setting unit that sets a target tension of the seat belt corresponding to the detected vehicle behavior;
A drive control unit that controls the tension of the seat belt by controlling the drive of the drive unit corresponding to the target tension set by the target tension setting unit,
The vehicle behavior detection unit detects the vehicle floor vertical acceleration,
The target tension setting section
Human body vertical acceleration estimation means for estimating human body vertical acceleration from the detected value of vehicle floor vertical acceleration,
When the absolute value of the human body vertical acceleration estimated value obtained by the human vertical acceleration estimating means is larger than the preset acceleration setting value, the target tension of the seat belt is increased, and the human vertical acceleration obtained by the human vertical acceleration estimating means is obtained. A vehicle seat belt control device comprising: tension adjusting means for maintaining or reducing a target tension of the seat belt when the absolute value of the estimated value is equal to or less than a preset acceleration setting value.
人がシートベルトを締めた場合のシートベルトの引き出し長さを検出する引き出し量検出部を備え、
目標張力設定部は、
引き出し量検出部の出力から人が複数種類の体型のうち、いずれの体型を有するかを推定する体型推定手段を備え、
人体上下加速度推測手段は、車両のフロア上下加速度に対する人体上下加速度を出力するための複数種類の伝達特性モデルのうち、いずれかの伝達特性モデルを、体型推定手段により推定された体型に応じて選択し、選択した伝達特性モデルを用いて車両のフロア上下加速度の検出値から人体上下加速度を推測することを特徴とする車両用シートベルト制御装置。 The vehicle seat belt control device according to claim 2,
With a pull-out amount detection unit that detects the pull-out length of the seat belt when a person fastens the seat belt,
The target tension setting section
Comprising a body type estimation means for estimating which body type a person has from among the multiple types of body types from the output of the withdrawal amount detection unit;
The human body vertical acceleration estimating means selects one of the plurality of types of transfer characteristic models for outputting the human body vertical acceleration with respect to the vehicle floor vertical acceleration according to the body shape estimated by the body shape estimating means. A vehicle seat belt control device that estimates a human body vertical acceleration from a detected value of a vehicle floor vertical acceleration using a selected transfer characteristic model.
目標張力設定部は、
複数のシートベルトの基準目標張力群、または基準目標張力に乗じる複数の張力係数群を記憶する設定張力群データベースを備え、
張力調整手段が設定張力群データベースから読み出した基準目標張力または張力係数を用いて目標張力を設定することを特徴とする車両用シートベルト制御装置。 The vehicle seat belt control device according to any one of claims 1 to 3,
The target tension setting section
A set tension group database that stores a reference target tension group of a plurality of seat belts or a plurality of tension coefficient groups to be multiplied by the reference target tension,
A vehicle seat belt control device, wherein a tension adjusting means sets a target tension using a reference target tension or a tension coefficient read from a set tension group database.
人がシートベルトを締めた場合のシートベルトの引き出し長さを検出する引き出し量検出部を備え、
目標張力設定部は、
引き出し量検出部の出力から人が複数種類の体型のうち、いずれの体型を有するかを推定する体型推定手段と、
体型推定手段により推定された体型に応じて、シートベルトの目標張力を補正する補正手段と、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。 In the vehicle seat belt control device according to any one of claims 1 to 4,
With a pull-out amount detection unit that detects the pull-out length of the seat belt when a person fastens the seat belt,
The target tension setting section
A body type estimation means for estimating which body type a person has from among the multiple types of body types from the output of the withdrawal amount detection unit;
A vehicle seat belt control apparatus comprising: a correcting unit that corrects a target tension of the seat belt according to the body shape estimated by the body shape estimating unit.
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-
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