JP2021046018A - Seatbelt control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シートベルト制御装置に関する。 The present invention relates to a seatbelt control device.
下記特許文献1には、乗員保護装置の制御装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、自車両に接近する他車両が手動運転中と識別される場合に、制御部は、自車両のプリテンショナ及びエアバッグの少なくとも一方の作動による乗員の保護が可能となる巻取量になるまで、シートベルトの巻き込みを行わせる動作制御をシートベルトモジュールに対して行う。一方、上記先行技術では、自車両に接近する他車両が自動運転中と識別される場合には、制御部はシートモジュールを作動させない。これらにより、上記先行技術では、乗員の快適性が損なわれることを抑制しつつ、乗員の保護機能を発揮させようとしている。 The following Patent Document 1 discloses a technique relating to a control device for an occupant protection device. In this prior technology, when another vehicle approaching the own vehicle is identified as being manually driven, the control unit can protect the occupant by operating at least one of the pretensioner and the airbag of the own vehicle. The seatbelt module is controlled to operate so that the seatbelt is involved until the amount is reached. On the other hand, in the above-mentioned prior art, when another vehicle approaching the own vehicle is identified as being in automatic driving, the control unit does not operate the seat module. As a result, the above-mentioned prior art attempts to exert the occupant protection function while suppressing the occupant's comfort from being impaired.
ところで、上記特許文献1には、シートベルトをどのように巻き取るのかについての具体的な記載はないが、シートベルトの巻取量を制御する旨の記載があることから、上記先行技術では、モータでシートベルトを巻き取る構成が採用されているものと推測される。 By the way, in the above-mentioned Patent Document 1, there is no specific description about how to wind a seatbelt, but there is a description that the amount of winding up of a seatbelt is controlled. It is presumed that a configuration in which the seat belt is wound by a motor is adopted.
しかしながら、上記先行技術においてモータでシートベルトを巻き取る構成が採用されると、モータを駆動する度に乗員がシートベルトの張力を感じることで乗員に違和感を与える可能性がある。 However, if the configuration in which the seatbelt is wound by the motor is adopted in the above-mentioned prior art, the occupant may feel the tension of the seatbelt every time the motor is driven, which may give the occupant a sense of discomfort.
本発明は、上記事実を考慮して、乗員の保護機能を発揮しつつ、シートベルトの張力による乗員の違和感を低減することができるシートベルト制御装置を得ることが目的である。 In consideration of the above facts, an object of the present invention is to obtain a seatbelt control device capable of reducing the discomfort of the occupant due to the tension of the seatbelt while exerting the occupant protection function.
請求項1に記載する本発明のシートベルト制御装置は、シートベルトを巻取軸に巻き取る巻取力を変更するための強弱二種類のゼンマイバネを備えた付勢機構を有しかつソレノイドによって作動されることで前記付勢機構から前記巻取軸に作用するトルクを下げて前記巻取力を低減する電気式のテンションリデューサ、を備えて前記巻取力を制御するシートベルト制御装置において、自車両の周囲に非自動運転車両が存在するか否かを判定する判定部と、前記判定部が自車両の周囲に非自動運転車両が存在しないと判定した場合、前記判定部が自車両の周囲に非自動運転車両が存在すると判定した場合に比べて、前記巻取力が低減されるように前記ソレノイドを制御する制御部と、を有する。 The seatbelt control device of the present invention according to claim 1 has an urging mechanism provided with two types of springs, strong and weak, for changing the winding force for winding the seatbelt around the winding shaft, and is operated by a solenoid. In a seatbelt control device that controls the winding force by providing an electric tension reducer that reduces the torque acting on the winding shaft from the urging mechanism to reduce the winding force. When the determination unit determines whether or not there is a non-autonomous driving vehicle around the vehicle and the determination unit determines that there is no non-autonomous driving vehicle around the own vehicle, the determination unit is around the own vehicle. It has a control unit that controls the solenoid so that the winding force is reduced as compared with the case where it is determined that a non-autonomous driving vehicle exists.
上記構成によれば、電気式のテンションリデューサは、シートベルトを巻取軸に巻き取る巻取力を変更するための強弱二種類のゼンマイバネを備えた付勢機構を有しており、ソレノイドによって作動されることで付勢機構から巻取軸に作用するトルクを下げて巻取力を低減する。そして、判定部が自車両の周囲に非自動運転車両が存在しないと判定した場合には、判定部が自車両の周囲に非自動運転車両が存在すると判定した場合に比べて、前記巻取力が低減されるように、制御部は、ソレノイドを制御する。ここで、ゼンマイバネによる巻取力の低減は連続的に(徐々に)なされるので、シートベルトの張力による乗員の違和感が低減される。 According to the above configuration, the electric tension reducer has an urging mechanism equipped with two types of springs, strong and weak, for changing the winding force for winding the seat belt around the winding shaft, and is operated by a solenoid. By doing so, the torque acting on the take-up shaft from the urging mechanism is reduced to reduce the take-up force. Then, when the determination unit determines that the non-autonomous driving vehicle does not exist around the own vehicle, the winding force is higher than that when the determination unit determines that the non-autonomous driving vehicle exists around the own vehicle. The control unit controls the solenoid so that Here, since the winding force is continuously (gradually) reduced by the spring, the discomfort of the occupant due to the tension of the seat belt is reduced.
以上説明したように、本発明のシートベルト制御装置によれば、乗員の保護機能を発揮しつつ、シートベルトの張力による乗員の違和感を低減することができるという優れた効果を有する。 As described above, the seatbelt control device of the present invention has an excellent effect of being able to reduce the discomfort of the occupant due to the tension of the seatbelt while exerting the occupant protection function.
本発明の一実施形態に係るシートベルト制御装置について図1を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示している。 A seatbelt control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In these figures, the arrow FR appropriately shown indicates the front side of the vehicle, and the arrow UP indicates the upper side of the vehicle.
図1には、本実施形態に係るシートベルト制御装置40を備える車両用シートベルト装置20(以下、単に「シートベルト装置20」という。)及び車両用シート10が模式的な側面図で示されている。図1に示される車両用シート10は、一例として運転席用のフロントシートとされる。なお、本実施形態では、車両用シート10には実際の乗員の代わりに、ダミーPが着座している。以下、説明の都合上、このダミーPを「乗員P」と称する。
FIG. 1 shows a schematic side view of a vehicle seatbelt device 20 (hereinafter, simply referred to as “
車両用シート10は、乗員Pの臀部及び大腿部を支持するシートクッション12を備えている。シートクッション12の後端部には、乗員Pの背部(腰部を含む)を支持するシートバック14が支持されている。シートバック14の上端部には、乗員Pの頭部を支持するヘッドレスト16が取り付けられている。
The
また、上記の車両用シート10に対応して3点式のシートベルト装置20が設けられている。シートベルト装置20は、乗員拘束用のシートベルト22を備えている。シートベルト22の一端部22Aは、シートクッション12の車両幅方向外側の側部(図1の紙面奥側の側面部)にアンカプレート24を介して取り付けられ、シートベルト22の他端部22Bは、シートベルト巻取装置30の巻取軸としてのスプール32に係止されている。また、シートベルト22の中間部は、車両側部の上側に設けられたショルダアンカ25に挿通されて折り返されている。さらに、シートクッション12の車両幅方向内側の側部(図1に示される側面部)には、バックル装置26が立設されている。このバックル装置26には、シートベルト22の中間部に挿通された状態で支持されたタングプレート28が係合可能とされている。
Further, a three-point
バックル装置26の内部には、図示しないバックルスイッチが設けられている。バックルスイッチは、タングプレート28とバックル装置26との係合によりON状態となり、係合が解除されるとOFF状態となる。また、バックルスイッチは、後述するECU50と電気的に接続されており、ON状態ではECU50にON信号を出力し、OFF状態ではECU50にOFF信号を出力する構成とされている。
A buckle switch (not shown) is provided inside the
シートベルト装置20は、乗員Pがシートクッション12に着座した状態でバックル装置26にタングプレート28が係合されることで、シートベルト22が乗員Pに装着されるようになっている。タングプレート28をバックル装置26に係合させた状態で、シートベルト22のうちタングプレート28からアンカプレート24までの間に位置する部位がラップベルト部22Xとされ、シートベルト22のうちタングプレート28からショルダアンカ25までの間に位置する部位がショルダベルト部22Yとされる。ラップベルト部22Xは、乗員Pの腰部を拘束し、ショルダベルト部22Yは、乗員Pの上体を拘束するようになっている。
In the
シートベルト巻取装置30は、車両骨格部材を構成する図示しないセンタピラーの下端部付近に固定されている。シートベルト巻取装置30において、シートベルト22を巻き取るスプール32は、その軸心方向が車両前後方向に向くように配置されている。図1の部分拡大図に示されるように、スプール32の一方の側方側(車両後方側)には付勢機構34が配置されている。この付勢機構34によってスプール32はシートベルト22を巻き取る方向へ常時付勢されている。
The
付勢機構34は、シートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力を変更するための強弱二種類のゼンマイバネとして第一バネ44及び第二バネ46を備えている。第二バネ46は、第一バネ44よりも付勢力が弱いバネとされる。付勢機構34は、電気式のテンションリデューサ42の一部とされている。テンションリデューサ42は、付勢機構34の他に、図示しないクラッチ及びソレノイド48を含んで構成されている。このテンションリデューサ42は、ソレノイド48によって作動されることで、付勢機構34からスプール32に作用するトルクを下げてシートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力を低減する。
The
なお、テンションリデューサ42の基本構成は、例えば、特開2013−237395号公報等で公知であるため、詳細説明を省略するが、ここでは一例として前記公報に記載の構成と同様の構成について簡単に説明する。
Since the basic configuration of the
テンションリデューサ42は、本実施形態では一例として、第一バネ44がスプール32に巻取方向への付勢力(トルク)を付与する付勢手段とされると共に、第二バネ46がスプール32に引出方向への付勢力(トルク)を付与する付勢手段とされる。そして、テンションリデューサ42は、ソレノイド48が作動していない状態(つまりOFF状態)では、第二バネ46がスプール32に引出方向への付勢力を作用させない構成となっており、ソレノイド48が作動すると(つまりON状態になると)、第二バネ46がスプール32に引出方向への付勢力を作用させる構成となっている。
As an example in the present embodiment, the
すなわち、乗員Pがシートベルト22を装着している状態において、テンションリデューサ42は、ソレノイド48が作動すると、第一バネ44の巻取方向へのトルクの一部が第二バネ46の引出方向へのトルクによって相殺されて、付勢機構34がスプール32に作用させる巻取方向へのトルクが減少されるように構成されている。
That is, in a state where the occupant P is wearing the
なお、本実施形態でのソレノイド48の作動条件は、前記公報に開示されたソレノイドの作動条件とは異なる(詳細後述)。また、第一バネ44及び第二バネ46の各トルクは、一例として、現状一般的に用いられているテンションリデューサの強弱二種類のゼンマイバネのトルクをそれぞれ1ランクずつ下げた状態に設定されている。
The operating conditions of the solenoid 48 in this embodiment are different from the operating conditions of the solenoid disclosed in the above-mentioned publication (details will be described later). Further, the torques of the
テンションリデューサ42を備えるシートベルト制御装置40は、シートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力を制御する。シートベルト制御装置40は、ソレノイド48が電気的に接続されたECU50を備えている。ECU50は、CPU、ROM、RAM、ストレージ及び通信インタフェースを有し、これらの各構成部は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。また、ECU50は、機能構成として、判定部52及び制御部54を有し、これらの各機能構成は、CPUがROM又はストレージに記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。
The
判定部52は、自車両の周囲に非自動運転車両(手動運転車両)が存在するか否かを判定する。補足すると、判定部52は、一例として図示しない周辺認識センサ(例えばカメラ及びレーダ)から取得する情報に基づいて自車両の周囲に車両が存在するか否かを判定する。そして、判定部52は、自車両の周囲に車両が存在すると判定した場合、自車両とその周囲の車両との間で車車間通信が成立したか否かの情報を、図示しない通信装置から取得し、車車間通信が成立した旨の情報を取得した場合には他車両が自動運転中であると判定し、車車間通信が成立しなかった旨の情報を取得した場合には他車両が非自動運転中(手動運転中)であると判定する。なお、車車間通信は、一例として、DCM(Data Communication Module)を用いて行われる。車車間通信は道路インフラを用いてもよい。
The
制御部54は、判定部52が自車両の周囲に非自動運転車両が存在しないと判定した場合、判定部52が自車両の周囲に非自動運転車両が存在すると判定した場合に比べて、シートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力が低減されるようにソレノイド48を制御する。すなわち、本実施形態では、制御部54は、判定部52が自車両の周囲に非自動運転車両が存在しないと判定した場合にソレノイド48を作動させて第二バネ46のトルクをスプール32に作用させることで、第一バネ44の巻取方向へのトルクの一部を第二バネ46の引出方向へのトルクによって相殺させるように構成されている。
When the
なお、シートベルト巻取装置30は、スプール32の他方の側方側(車両前方側)にプリテンショナー36を備えている。プリテンショナー36は、衝突検知時に作動することによりシートベルト22を巻き取る方向にスプール32を回転させることでショルダベルト部22Yに張力を付与するようになっている。
The
次に、シートベルト制御装置40のECU50の作用について説明する。図2は、ECU50による制御処理の流れを示すフローチャートである。ECU50の処理は、CPUがベルトテンション制御処理のプログラムを読み込むことによって実行する。一例として図示しないバックルスイッチがONになると、図2に示される制御処理の実行が開始される。
Next, the operation of the
まず、ECU50のCPUは、ステップ100において、自車両の周囲に非自動運転車両が存在するか否かを判定する。ステップ100の判定が肯定された場合はステップ102へ移行し、ステップ100の判定が否定された場合はステップ104へ移行する。
First, in
ステップ102において、ECU50のCPUは、ソレノイド48をOFFにするように制御する。これにより、スプール32には、第一バネ44の巻取方向へのトルクのみが作用する。この状態ではシートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力(言い換えれば、シートベルト22のベルトテンション)は標準状態になる。
In
一方、ステップ104において、ECU50のCPUは、ソレノイド48をONにするように制御する。これにより、スプール32に対しては第二バネ46の引出方向へのトルク(第一バネ44の巻取方向へのトルクの一部を相殺するトルク)も作用するようになる。この状態ではシートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力(言い換えれば、シートベルト22のベルトテンション)は低い状態になる。このように、自車両の周囲に非自動運転車両が存在しない場合は他車両が自車両に衝突する可能性は低いと判断されるため、巻取力を低い状態にする。これにより、シートベルト22による圧迫感が軽減され、乗員の快適性が向上する。
On the other hand, in
また、巻取力が標準状態から低い状態にされる場合、それぞれゼンマイバネである第一バネ44及び第二バネ46によって巻取力の低減が連続的に(徐々に)なされるので、シートベルト22の張力による乗員の違和感が低減される。
Further, when the winding force is lowered from the standard state, the winding force is continuously (gradually) reduced by the
次のステップ106において、ECU50のCPUは、バックルスイッチがOFFとなっているか否かを判定する。ステップ106の判定が肯定された場合は図2に示される処理を終了し、ステップ106の判定が否定された場合はステップ100に戻る。
In the
以上説明したように、本実施形態のシートベルト制御装置40によれば、乗員の保護機能を発揮しつつ、シートベルト22の張力による乗員の違和感を低減することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態では、シートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力を変える場合に、モータへの通電が不要であり、ソレノイド48へは通電されるものの、その際に必要な電流は0.3A程度であって例えばスプール回転用のモータへ通電する場合(3A程度)よりも遥かに少なくて済む。
Further, in the present embodiment, when the winding force for winding the
なお、第一バネ44及び第二バネ46の各トルク設定等によっては、シートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力が低減された状態でシートベルト22が乗員に密着していない可能性も考えられる。このため、本発明の実施形態ではない参考例として、シートベルト巻取装置30に回転角センサを設けてスプール32の回転角をモニタリングしながら、シートベルト22が所定値以上引き出された状態で予め設定した時間が経過した場合には、ソレノイド48の作動を解除してシートベルト22をスプール32に巻き取る巻取力を上げるようにしてもよいし、モータの駆動力でシートベルト22をスプール32に巻き取ってもよい。
Depending on the torque settings of the
以上、本発明の一例について説明したが、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。 Although an example of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and it goes without saying that the present invention can be variously modified and implemented within a range not deviating from the gist thereof. ..
22 シートベルト
32 スプール(巻取軸)
34 付勢機構
40 シートベルト制御装置
42 テンションリデューサ
44 第一バネ(ゼンマイバネ)
46 第二バネ(ゼンマイバネ)
48 ソレノイド
52 判定部
54 制御部
22 Seat belt 32 Spool (winding shaft)
34
46 Second spring (spring)
48
Claims (1)
自車両の周囲に非自動運転車両が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部が自車両の周囲に非自動運転車両が存在しないと判定した場合、前記判定部が自車両の周囲に非自動運転車両が存在すると判定した場合に比べて、前記巻取力が低減されるように前記ソレノイドを制御する制御部と、
を有するシートベルト制御装置。 It has an urging mechanism equipped with two types of springs, strong and weak, for changing the winding force for winding the seat belt around the winding shaft, and acts on the winding shaft from the urging mechanism by being operated by a solenoid. In a seatbelt control device that controls the winding force by providing an electric tension reducer that reduces the torque to reduce the winding force.
A determination unit that determines whether or not there is a non-autonomous driving vehicle around the own vehicle,
When the determination unit determines that there is no non-autonomous driving vehicle around the own vehicle, the winding force is reduced as compared with the case where the determination unit determines that the non-autonomous driving vehicle exists around the own vehicle. A control unit that controls the solenoid so as to be
Seat belt control device with.
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