JP5848282B2

JP5848282B2 - シートベルト装置

Info

Publication number: JP5848282B2
Application number: JP2013114176A
Authority: JP
Inventors: 正太郎大舘
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: JP2014231342A

Description

本発明は、シートベルト装置に関する。

例えば、図４に示すように、乗員にかかる横方向加速度（横Ｇ）は、カーブの旋回半径（コーナ半径）、および走行速度［ｋｍ／ｈ］の上昇に伴い大きくなる。そして、車両構造によってその比例の仕方が異なるため、より精度の高いシートベルトの張力制御がのぞまれている。このため、特許文献１には、横Ｇに応じてシートベルトの巻き取り張力を制御して乗員の状態ずれを抑制可能な車両用シートベルト制御装置に関する技術が紹介されている。

特開２００７−２４５８７７号公報

特許文献１に開示された技術によれば、制御部は、経路情報により取得したカーブ路の最小カーブ半径に基づいて、その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、カーブ路入り口までの距離、および最小半径地点までの距離に基づきモータを制御することにより、カーブ路入り口から連続的にあるいは段階的にシートベルトの巻き取り張力を変更制御することにより乗員の上体のずれを抑制している。

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、カーブ路の最小半径が一旦決定されると、走行中の車速を考慮することなくシートベルトの巻き取り張力が固定されるため、例えば、乗員による意志でコーナを加速しながら走行している場合、シートベルトによって拘束される可能性があり、この場合、運転中の乗員に違和感や不快感を与えることになる。

本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、運転中の乗員に違和感や不快感を与えることなく、より乗員の感性にあったシートベルトの保持制御が可能なシートベルト装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、車両の速度を検出する車速検出部と、前記車両の加速度を検出する加速度検出部と、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出部と、前記加速度検出部により検出された加速度が所定値以上の場合にシートベルトを保持制御し、前記シートベルトを保持制御中、前記車速検出部によって検出された前記速度が上昇中であり、かつ、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が一定の角度で旋回中は、前記シートベルトの保持制御を継続するように制御する制御部と、を有することを特徴とするシートベルト装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のシートベルト装置において、前記制御部は、前記シートベルトを保持制御中に、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が前記一定の角度以上に変化した場合の前記シートベルトの巻き取り張力を、前記シートベルトの保持制御中の場合の巻き取り張力に比較して強くするように制御することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１記載のシートベルト装置において、前記制御部は、前記車速検出部により検出された車速、または前記操舵角検出部により検出された操舵角により、車両の挙動が急減速、または急転舵を示した場合の前記シートベルトの巻き取り張力を、前記シートベルトの保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするように制御することを特徴とする。

本発明によれば、運転中の乗員に違和感や不快感を与えることなく、より乗員の感性にあったシートベルトの保持制御が可能なシートベルト装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るよるシートベルト装置のハードウエア構成図である。本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の電装系の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の動作を示すフローチャートである。コーナ半径毎の横方向加速度と速度との関係を示したグラフである。

以下、本発明の実施の形態（以下、単に本実施形態という）によるシートベルト装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態の構成）
本実施形態によるシートベルト装置１は、例えば、図１に示すように、座席シート２に着座する乗員を拘束可能な、所謂、三点式のシートベルトに適用される。このシートベルト装置１は、不図示のセンタピラーに取り付けられたリトラクタ３からシートベルト４が上方に引き出され、そのシートベルト４がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ５に挿通されるとともに、シートベルト４の先端が座席シート２の車室外側寄りのアウタアンカ６を介して車体フロアに固定されている。

そして、シートベルト４のスルーアンカ５とアウタアンカ６の間にはタングプレート７が挿通されており、タングプレート７は、シートベルト４の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル８に対して脱着可能になっている。バックル８は不図示のバックルスイッチを備えており、このバックルスイッチは、バックル８にタングプレート７が係合しているときにＯＮとなり、タングプレート７がバックル８から離脱しているときにＯＦＦとなる。

シートベルト４は、リトラクタ３を構成する不図示のスプリングとモータ（図３０）により引き込み可能に構成されている。リトラクタ３は、ケーシングに回転可能に支持されたベルトリール１１にシートベルト４が巻回されるとともに、ケーシングの一端側に突出したベルトリール１１の軸に遊星歯車等からなる減速機が係合されている。一方、モータ３０（図２）の出力軸には複数の歯車群からなる動力伝達装置が連結され、動力伝達装置と減速機がクラッチを介して接続・遮断可能に連係されている。また、ケーシングの他端側からスプリングケース内に突出したベルトリール１１の軸にスプリングが係合し、このスプリングによりベルトリールが巻き取り方向に付勢されている。なお、モータ３０のみでリトラクタ３を構成するものもある。

シートベルト４は、初期状態でベルトリール１１に巻き取られており、乗員が手で引き出してタングプレート７をバックル８に固定することにより、乗員の主に胸部と腹部を座席シート２に対して拘束する。また、乗員がバックル８を解除し、タングプレート７をバックル８から離脱すると、バックルスイッチがＯＦＦになり、シートベルト４はスプリングおよびモータ３０（図２）によってベルトリールに巻き取られてリトラクタ３に収納される。さらに、このシートベルト装置１では、衝突等の緊急時等に、モータ３０（図２）によるシートベルト４の緊急引き込み（プリテンション）が行われ、乗員に対する拘束効果を強めている。

制御装置１０は、不図示の電源から必要な電力を得てモータ（図２の３０）を通電制御することにより、リトラクタ３によるベルト４の巻き取り動作を制御する。車両の運転席および助手席の各座席シートにはそれぞれ、同一構成のリトラクタ３および制御装置１０を備えたシートベルト装置１が配設されている。ここでは、ステアリングハンドル９を乗員が操作する運転席側のシートベルトのみ構成を示した。

図２に、本実施形態による制御装置１０を含むシートベルト装置１の電装系の内部構成が示されている。図２に示すように、本実施形態によるシートベルト装置１は、制御装置１０と、車速検出部２１と、加速度検出部２２と、操舵角検出部２３と、を含み、これら各ブロックは、ＣＡＮ（Controller Area Network）バス２０経由で制御装置１０に接続される。

制御装置１０は、加速度検出部２２により検出された加速度が所定値以上の場合にシートベルト４を保持制御し、シートベルト４を保持制御中、車速検出部２１によって検出された速度が上昇中であり、かつ、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度で旋回中は、シートベルト４の保持制御を継続するように制御する。また、制御装置１０は、シートベルト４を保持制御中に、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度以上に変化した場合のシートベルト３の巻き取り張力を、シートベルト３の保持制御中の場合の巻き取り張力に比較して強くするようにモータ３０に出力する電流値を制御してもよい。

また、制御装置１０は、車速検出部２１により検出された車速、または操舵角検出部２３により検出された操舵角により、車両の挙動が急減速または急転舵を示した場合のシートベルト４の巻き取り張力を、シートベルト４の保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするようにモータ３０に出力する電流値を制御してもよい。

なお、シートベルトの保持制御とは、通常走行時、例えば、回転角度センサ１３により検出されるベルトリール１１の回転位置（巻き取り位置）を基準拘束位置に保持するようにモータ３０の通電制御を行うことをいう。なお、基準拘束位置は通常走行時におけるベルトリール１１の平均的な回転位置（複数回サンプリングし、サンプリング値の合計をサンブリング数で除算したもの）や、その回転位置から巻き取り方向に微少量回転された回転位置とする。

このため、制御装置１０は、主制御部１１と、モータ駆動制御部１２とにより構成される。主制御部１１は、例えば、メモリを含むマイクロプロセッサにより構成され、メモリに記録されたプログラムに基づき、制御装置１０が、加速度検出部２２により検出された加速度が所定値以上の場合にシートベルト４を保持制御し、シートベルト４を保持制御中、車速検出部２１によって検出された速度が上昇中であり、かつ、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度で旋回中は、シートベルト４の保持制御を継続するようにモータ駆動制御部１２を制御する。

モータ駆動制御部１２は、主制御部１１からモータ駆動要求、モータ逆回転要求、あるいはモータ停止要求を受信すると、シートベルトリトラクタ３のモータ３０を駆動し、逆回転させ、あるいは停止させる制御を行う。モータ駆動制御部１２は、例えば、３相ブリッジ回路で構成される。モータ駆動制御部１２は、例えば、６個のＦＥＴ（Field Effect Transistor）を含む３相ブリッジ回路で構成される。なお、３相ブリッジ回路は、ＦＥＴによらず、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等、複数のスイッチングトランジスタで構成してもよい。ＦＥＴは、モータ３０の、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相電流を生成することによりモータ３０を駆動制御する。

（実施形態の動作）
以下、図３のフローチャートを参照しながら、図２に示す本実施形態に係るシートベルト装置１の動作について詳細に説明する。

制御装置１０は、不図示のイグニッションスイッチＯＮにより動作を開始し、まず、車速検出部２１、加速度検出部２２、操舵角検出部２３により検出された、車速、加速度、操舵角に関する情報をＣＡＮバス２０経由で取得する。そして、主制御部１１は、加速度検出部２２により検出される車両の縦Ｇと横Ｇの合成加速度が０．４ｇ以上かを判定する（ステップＳ１０１）。

ここで、０．４ｇ以上ありと判定されると（ステップＳ１０１“ＹＥＳ”）、主制御部１１は、モータ駆動制御部１２を制御し、回転角度センサ１３により検出されるシートベルト４の巻き取り位置が基準拘束位置になるように調整する。すなわち、モータ駆動制御部１２を介してモータ３０に対する通電制御を行ない、例えば、１［ｍＡ］程度の駆動電流を流す（ステップＳ１０２）。

続いて、主制御部１１は、車速検出部２１によって検出される車速が以前に取得した車速と比べて上昇しているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、車速が上昇中であると判定されると（ステップＳ１０３“ＹＥＳ”）、主制御部１１は、操舵角検出部２３によって検出される舵角が−１０［ｄｅｇ］〜１０［ｄｅｇ］の範囲にあるか否を判定する（ステップＳ１０４）。

ここで、舵角が−１０［ｄｅｇ］〜１０［ｄｅｇ］の範囲にありと判定されると（ステップＳ１０４“ＹＥＳ”）、主制御部１１は、ステップＳ１０２でモータ３０に対して流した電流値によりシートベルト４の保持制御を行う（ステップＳ１０５）続いて、主制御部１１は、加速度検出部２２により検出される縦Ｇ０と横Ｇとの合成Ｇが０．２４ｇ未満か否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、０．４ｇ未満と判定されると（ステップＳ１０６“ＹＥＳ”）、主制御部１１は、モータ駆動制御部１２に対して逆回転要求を出力し、これを受けたモータ駆動制御部１２は、リトラクタ３のモータ３０を逆回転制御することでシートベルト４を引き出し（ステップＳ１０７）、所定量の引き出し量になった時点でモータ３０を停止させる（ステップＳ１０８）。

すなわち、主制御部１１は、加速度検出部２２により検出された加速度が所定値（０．４ｇ）以上の場合にシートベルト４を保持制御し、シートベルト４を保持制御中、車速検出部２１によって検出された速度が上昇中であり、かつ、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度（±１０ｄｅｇ範囲））で旋回中は、シートベルト４の保持制御を継続するように制御している。

なお、ステップＳ１０６の車両Ｇ判定処理で、車両Ｇが０．２４未満でないと判定されると（ステップＳ１０６“Ｎｏ”）、主制御部１１は、ステップＳ１０２の保持制御の実行に戻る。

一方、ステップＳ１０４の舵角判定処理で、操舵角検出センサ２３で検出された舵角が±１０［ｄｅｇ］の範囲にないと判定されると（ステップＳ１０４“ＮＯ”）、主制御部１１は、モータ駆動制御部１２を制御してモータ３０に対する通電量を増大する。ここでは、例えば、３［Ａ］以上の電流値になるまで（ステップＳ１１０“ＮＯ”）モータ３０の通電制御を行いシートベルト４の弛み取りを行う。そして、駆動電流が３［Ａ］以上になった時点で（ステップＳ１１０“ＹＥＳ”）、その駆動電流を維持してシートベルト４による保持制御を行う（ステップＳ１０５）。

すなわち、主制御部１１は、シートベルト４を保持制御中に、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度（急転舵）以上に変化した場合のシートベルト４の巻き取り張力を、シートベルト４の保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするように制御している。急減速の場合も同様である。

また、ステップＳ１０３の車速上昇判定処理で、車速検出部２１により検出された車速が上昇していないと判定されると（ステップＳ１０３“ＮＯ”）、主制御部１１は、更に、急減速または急転舵の検出を行う（ステップＳ１１１）。急減速は、時間当たりの速度変化と車速閾値との比較により、また、急転舵は、時間当たりの操舵角変化と操舵角閾値との比較により判定する。ここで、急減速または急転舵ありと判定されると（ステップＳ１１１“ＹＥＳ”）、主制御部１１は、モータ駆動制御部１２を制御してモータ３０に対する通電量を増大する。ここでは、例えば、最大拘束電流である１０［Ａ］になるまで（ステップＳ１１３“ＹＥＳ”）通電制御を行なって目標位置までシートベルト４の巻き取りを行ない（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０６の車両Ｇ判定処理に進む。

すなわち、主制御部１１は、車速検出部２１により検出された車速、または操舵角検出部２３により検出された操舵角により、車両の挙動が急減速または急転舵を示した場合のシートベルト４の巻き取り張力を、シートベルト４の保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするように制御している。

（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係るシートベルト装置１によれば、制御装置１０は、加速度検出部２２により検出された加速度が所定値以上の場合にシートベルト４を保持制御し、シートベルト４を保持制御中、車速検出部２１によって検出された速度が上昇中であり、かつ、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度で旋回中は、シートベルト４の保持制御を継続するように制御する。したがって、自車両に一定以上の加速度が発生した場合に、速度、操舵角等、車両の走行状態をシートベルト４の巻き取り制御に反映させることができる。このため、例えば、乗員の意志のもとでコーナを加速しながら走行している場合、コーナへの侵入前と同じシートベルトの保持制御が継続されるため、運転中の乗員に違和感や不快感を与えることなく、より乗員の感性にあったシートベルト４の保持制御が可能になる。

また、本実施形態に係るシートベルト装置１によれば、制御装置１０は、シートベルト４を保持制御中に、操舵角検出部２３により検出された操舵角が一定の角度以上に変化した場合のシートベルト４の巻き取り張力をシートベルト４の保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするように制御する。また、本実施形態に係るシートベルト装置によれば、制御装置１０は、車速検出部２１により検出された車速、または操舵角検出部２３により検出された操舵角により、車両の挙動が急減速または急転舵を示した場合のシートベルト４の巻き取り張力を、シートベルト４の保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするように制御している。このため、乗員が意図的に車両Ｇを発生させた場合には確実にシートベルト４による拘束力を高めることができ、シートベルト４の拘束性能を向上させることができる。

１…シートベルト装置、３…リトラクタ、４…シートベルト、１０…制御装置、１１…主制御部、１２…モータ駆動制御部、１３…回転角度センサ、２０…ＣＡＮバス、２１…車速検出部、２２…加速度検出部、２３…操舵角検出部、３０…モータ

Claims

車両の速度を検出する車速検出部と、
前記車両の加速度を検出する加速度検出部と、
前記車両の操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記加速度検出部により検出された加速度が所定値以上の場合にシートベルトを保持制御し、前記シートベルトを保持制御中、前記車速検出部によって検出された前記速度が上昇中であり、かつ、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が一定の角度で旋回中は、前記シートベルトの保持制御を継続するように制御する制御部と、
を有することを特徴とするシートベルト装置。
前記制御部は、
前記シートベルトを保持制御中に、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が前記一定の角度以上に変化した場合の前記シートベルトの巻き取り張力を、前記シートベルトの保持制御中の場合の巻き取り張力に比較して強くするように制御することを特徴とする請求項１記載のシートベルト装置。
前記制御部は、
前記車速検出部により検出された車速、または前記操舵角検出部により検出された操舵角により、車両の挙動が急減速、または急転舵を示した場合の前記シートベルトの巻き取り張力を、前記シートベルトの保持制御中の巻き取り張力に比較して強くするように制御することを特徴とする請求項１または２記載のシートベルト装置。