车辆用乘坐者约束系统的制作方法

文档序号:20486663发布日期:2020-04-21 21:43阅读:127来源:国知局
车辆用乘坐者约束系统的制作方法

2018年10月12日提交的日本专利申请no.2018-193785的公开(包括说明书、附图以及摘要)的全部内容通过引用并入本申请。

本发明涉及一种车辆用乘坐者约束系统。



背景技术:

在日本特开2007-276540中,公开了能通过驱动马达来拉入织带的座椅安全带装置。在此,日本特开2007-276540中的构成是:在转向角、转向角速度以及转向角加速度满足了规定的阈值时驱动马达。另一方面,在日本特开2008-535723中,公开了当转向角的增减率(转向角速度)超过阈值时使织带的张力增大的构成。此外,在日本特开2013-159191中,公开了在车辆的加速度小的状态下转向角和转向角速度为规定的阈值以上时驱动座椅安全带装置的马达的构成。而且,在日本特开2007-237915中,公开了具备在车辆的转弯中使行驶状态稳定的转弯控制单元的构成,在转弯控制单元工作后经过了规定时间时,驱动马达来卷取织带。

然而,在大的横向加速度未作用于车辆的情况下也可能会卷取织带,从确保舒适性的观点来看,在不必要的状况下增大织带的张力是不优选的。



技术实现要素:

本发明提供一种能兼顾舒适性和乘坐者保护性能的车辆用乘坐者约束系统。

本发明的第一方案的车辆用乘坐者约束系统包括:座椅安全带装置,被配置为通过织带对就座于车辆用座椅的乘坐者进行约束,所述织带的第一端卷绕于卷取装置,第二端固定于车辆用座椅和车身中的任一方,所述座椅安全带装置被配置为通过驱动设于所述卷取装置的马达来卷取所述织带;以及电子控制单元,被配置为在满足第一条件的情况下驱动所述马达来使所述织带卷取规定量。所述第一条件是:车速为规定的车速阈值以上,转向角速度为规定的转向角速度阈值以上,并且被推定为作用于所述车辆的推定横向加速度为规定的第一加速度阈值以上。

在第一方案的车辆用乘坐者约束系统中,座椅安全带装置的织带的一端卷绕于卷取装置,另一端固定于车辆用座椅和车身中的任一方。并且,被配置为能通过该织带将乘坐者约束于车辆用座椅。此外,在卷取装置设有马达,通过驱动马达来卷取织带。由此,即使在车辆产生了大的加速度的情况下,也能使织带的张力增大来抑制乘坐者的惯性移动。

此外,具备驱动马达的电子控制单元,该电子控制单元在满足第一条件的情况下驱动马达。第一条件是:车速为规定的车速阈值以上,转向角速度为规定的转向角速度阈值以上,并且被推定为横向加速度为规定的第一加速度阈值以上。这样,通过在驱动马达的条件中加入推定横向加速度,能在被推定为乘坐者在车辆宽度方向进行惯性移动的情况下卷取织带。

对于第二方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第一方案中,具备:转向角传感器,被配置为感测转向角;以及车速传感器,感测所述车速。可以是,所述转向角速度基于由所述转向角传感器感测到的所述转向角而计算出,所述推定横向加速度基于由所述车速传感器感测到的所述车速和所述转向角而计算出。

在第二方案的车辆用乘坐者约束系统中,通过使用转向角和车速来分别计算出转向角速度和推定横向加速度,能在横向加速度实际输入至车辆之前驱动卷取装置的马达。

对于第三方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第二方案中,所述电子控制单元被配置为在满足第二条件的情况下驱动所述马达来使所述织带卷取规定量。可以是,所述第二条件是:所述转向角的绝对值大于车辆被判断为直行状态的转向角,并且,以所述车速变为所述规定的车速阈值以上且所述转向角速度变为所述规定的转向角速度阈值以上的状态为基准,所述转向角的变化量大。

在第三方案的车辆用乘坐者约束系统中,在转向角的绝对值大于车辆被判断为直行状态的转向角的情况下,即,在车辆向左右转向的情况下,即使是少许的转向,也存在转向角速度超过转向角速度阈值、推定横向加速度超过加速度阈值的可能性。在这样的情况下,在以转向角速度变为转向角速度阈值以上的状态为基准而转向角的变化量大的情况下驱动马达,由此即使是左右的转向过程中也能抑制卷取装置的马达被不必要地驱动。

对于第四方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第二方案中,所述电子控制单元被配置为在满足第三条件的情况下驱动所述马达来使所述织带卷取规定量。可以是,所述第三条件是:所述转向角的绝对值大于车辆被判断为直行状态的转向角,并且,以所述车速变为所述规定的车速阈值以上且所述转向角速度变为所述规定的转向角速度阈值以上的状态为基准,基于经过规定时间后的所述车速和所述转向角的变化量而计算出的所述推定横向加速度变为规定的第二加速度阈值以上。

在第四方案的车辆用乘坐者约束系统中,在车辆向左右转向的情况下,以转向后的状态为基准,基于车速和转向角的变化量来计算出作为驱动马达的条件的推定横向加速度。由此,即使在左右的转向过程中输入了少许的转向的情况下,也能抑制马达被驱动。

对于第五方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第四方案中,所述电子控制单元被配置为:减少所述织带的卷取量,以使因从向一个方向转向后的状态转向至相反方向而所述转向角速度变为所述规定的转向角速度阈值以上的情况下的所述织带的所述卷取量小于因从向一个方向转向后的状态转向至相同方向而所述转向角速度变为所述规定的转向角速度阈值以上的情况下的所述织带的卷取量。

在第五方案的车辆用乘坐者约束系统中,与转向至转向方向的相同方向(打轮方向)的情况相比,在转向过程中转向至转向方向的相反方向(回轮方向)的情况下使由马达实现的织带的卷取量减少。在此,与在转向过程中转向至转向方向的相同方向的情况相比,在转向过程中转向至转向方向的相反方向的情况下,乘坐者的惯性移动量少,因此,当使织带的张力增大时,约束力可能会变高到不必要的程度。因此,通过使在转向过程中转向至转向方向的相反方向的情况下的织带的卷取量减少,乘坐者的约束力不会变高到不必要的程度。

对于第六方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第五方案中,所述电子控制单元被配置为:将从向一个方向转向后的状态转向至相反方向的情况下的驱动所述马达的加速度阈值设定为比从向一个方向转向后的状态转向至相同方向的情况下的所述加速度阈值大的值。

在第六方案的车辆用乘坐者约束系统中,采用了如下构成:即使相同大小的横向加速度作用于车辆的情况下,在转向至转向方向的相同方向的情况下驱动马达,在转向至转向方向的相反方向的情况下不驱动马达。即,即使在转向至转向方向的相反方向的情况和转向至转向方向的相同方向的情况下输入了相同值的横向加速度的情况下,也是在转向至转向方向的相反方向的情况下乘坐者的惯性移动量更少。因此,通过将该情况下的加速度阈值设为大的值,能抑制在被推测为乘坐者的惯性移动量少的情况下约束力变高。

对于第七方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第二至第六方案中,所述电子控制单元被配置为:在从向一个方向转向后的状态转向至相反方向的情况下,在从所述转向角达到了被判断为直行状态的转向角的时间点起规定时间内,将判定要素从所述转向角速度切换为所述转向角的绝对值。可以是,所述电子控制单元被配置为:在基于所述车速和所述转向角的所述绝对值而计算出的所述推定横向加速度变为规定的加速度阈值以上的情况下,驱动所述马达来使所述织带卷取规定量。

在第七方案的车辆用乘坐者约束系统中,控制部在转向过程中转向至相反方向(回轮方向)的情况下,在从转向角达到了被判断为直行状态的转向角的时间点起规定时间内,将判定要素从转向角的变化量切换为转向角的绝对值。即,当将转向角速度设为判定要素时,在转向过程中进行回轮又进一步进行打轮的情况下,也包括回轮时的转向角变化量,因此,可能会在打轮时的较早的定时,基于转向角的变化量而计算出的推定横向加速度达到规定的加速度阈值而使织带被卷取。在打轮时的较早的定时,就是说在从回轮移至打轮的定时,在车辆宽度方向进行惯性移动的乘坐者变为返回至车辆宽度方向的基本位置的状态,因此,当在该定时织带被卷取时,对于乘坐者来说会感到麻烦。相对于此,在从转向角达到了被判断为直行状态的转向角的时间点起规定时间内,将转向角的绝对值设为判定要素,并且在基于车速和转向角的绝对值而计算出的推定横向加速度变为规定值以上的情况下卷取织带,由此,能在进行打轮而被推定为乘坐者在车辆宽度方向进行惯性移动的定时卷取织带,而不是在打轮时的较早的定时,就是说不是在从回轮移至打轮的定时卷取织带。

对于第八方案的车辆用乘坐者约束系统而言,可以是,在第一至第七方案中,所述电子控制单元被配置为:在预测到或感测到所述车辆的行驶时的侧滑的情况下,以比在所述推定横向加速度变为规定的加速度阈值以上的情况下所卷取的所述织带的卷取量少的卷取量来卷取所述织带。

在第八方案的车辆用乘坐者约束系统中,在预测到或感测到车辆的侧滑的情况下,以比推定横向加速度变为规定的加速度阈值以上的情况下少的卷取量来卷取织带。就是说,在乘坐者在侧滑时进行反向转向操作之前,织带被卷取一定程度。因此,能减小反向转向操作之前和反向转向操作之后的织带的张力的变化量,因此能减少乘坐者感到的不舒适感。

如以上说明那样,根据本发明的方案的车辆用乘坐者约束系统,能兼顾舒适性和乘坐者保护性能。

根据本发明的方案的车辆用乘坐者约束系统,能在乘坐者进行惯性移动之前对乘坐者进行约束。

根据本发明的方案的车辆用乘坐者约束系统,能提高乘坐者的舒适性。

根据本发明的方案的车辆用乘坐者约束系统,能抑制给乘坐者带来不舒适感。

根据本发明的方案的车辆用乘坐者约束系统,能在适当的定时对乘坐者进行约束。

附图说明

以下,参照附图,对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明,其中,相同的附图标记表示相同的元件,其中:

图1是从车辆前方侧观察应用了第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统的车辆用座椅的概略主视图。

图2是从车辆宽度方向观察应用了第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统的车辆的车厢内的概略侧视图。

图3是表示第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统的硬件构成的框图。

图4是表示构成第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统的ecu的硬件构成的框图。

图5是表示第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统的功能构成的框图。

图6是表示第一实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图。

图7是表示第二实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图的一部分。

图8是表示第二实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图的一部分。

图9是表示第二实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图的一部分。

图10是表示第三实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图的一部分。

图11是表示第三实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图的一部分。

图12是表示第四实施方式的车辆用乘坐者约束系统的硬件构成的框图。

图13是表示第四实施方式的车辆用乘坐者约束系统的功能构成的框图。

图14是表示第四实施方式的乘坐者约束处理的流程的流程图。

图15是表示第四实施方式的乘坐者约束处理时的转向角与时间的关系的曲线图。

具体实施方式

第一实施方式

参照图1~图6,对第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统10进行说明。需要说明的是,各图中适当记载的箭头fr、箭头up以及箭头rh分别表示车辆的前方向、上方向以及右方向。以下,在仅使用前后、上下、左右的方向进行说明的情况下,只要没有特别说明,就设为表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下、朝向车辆前方向的情况下的左右。

如图1所示,在应用了本实施方式的车辆用乘坐者约束系统10的车辆12设有车辆用座椅14。车辆用座椅14构成为包括:座椅坐垫16,能从车辆用座椅14的下方侧支承乘坐者p的臀部和大腿部;以及座椅靠背18,连结于座椅坐垫16的后端部并能支承乘坐者p的背部。此外,在座椅靠背18的上端部设有能支承乘坐者p的头部的头枕20。

在此,在车辆用座椅14设有座椅安全带装置22,该座椅安全带装置22构成为包括:织带24、舌板26、带扣28以及作为卷取装置的卷收器30。

织带24形成为长条带状,该织带24的一端卷绕于后述卷收器30的卷筒30a。此外,织带24从卷收器30被向上方拉出,挂在设于车辆12的安全带引导件34上并从就座于右侧座椅的乘坐者p的右侧的肩部朝向左侧的腰部倾斜地延伸。

在此,织带24穿过舌板26,该舌板26在乘坐者p的腰部的位置处与设于车辆用座椅14的带扣28卡合。此外,织带24在舌板26处折返并向车辆用座椅14的右侧延伸,织带24的另一端固定于设在车辆12的底板部的固定器32。而且,使得能通过该织带24对就座于车辆用座椅14的乘坐者p进行约束。需要说明的是,在织带24中,在乘坐者p的上身的前方倾斜地延伸的部分为肩部安全带部24a,在乘坐者p的腰部左右延伸的部分为腰部安全带部24b。

卷收器30在内部具备能旋转的卷筒30a,在该卷筒30a卷绕有织带24的一端。此外,卷筒30a与未图示的卷收器用马达连接,通过驱动该卷收器用马达,卷筒30a向卷取方向或拉出方向旋转。而且,在卷收器30设有未图示的预张紧器,卷收器30被配置为:在车辆碰撞时等预张紧器进行工作,由此卷筒30a被强制地向卷取方向旋转来使织带24的张力增大。

如图2所示,本实施方式的车辆用座椅14是设于右舵车的驾驶席的位置的座椅,在该车辆用座椅14的前方设有方向盘36。并且,乘坐者p抓持方向盘36来向左右转向,由此车辆12向左右转弯。

图3是表示车辆用乘坐者约束系统10的硬件构成的框图。如该图3所示,车辆用乘坐者约束系统10具备ecu(electroniccontrolunit:电子控制单元)40。此外,ecu40与转向角传感器42、车速传感器44、卷收器用马达46以及预张紧器48电连接。

转向角传感器42是感测方向盘36的转向角的传感器,车速传感器44是感测车辆12的速度的传感器。并且,由转向角传感器42感测到的转向角和由车速传感器44感测到的车速被输入至ecu40。

卷收器用马达46被来自ecu40的信号驱动,由此使卷筒30a向卷取方向或拉出方向旋转。由此,织带24被卷取于卷收器30,或者织带24从卷收器30被拉出。预张紧器48基于来自ecu40的信号而工作,由此强制地使卷筒30a向卷取方向旋转。

图4是表示ecu40的硬件构成的框图。如该图4所示,ecu40构成为包括:cpu(centralprocessingunit:处理器)50、rom(readonlymemory:只读存储器)52、ram(randomaccessmemory:随机存储器)54以及存储器(storage)56。各构成经由总线58可相互通信地连接。

cpu50是中央运算处理单元,执行各种程序或者控制各部分。即,cpu50从rom52或存储器56读出程序,将ram54作为作业区域来执行程序。cpu50按照记录于rom52或存储器56的程序来进行上述各构成的控制和各种运算处理。

rom52储存各种程序和各种数据。ram54作为作业区域暂时地存储程序或数据。存储器56由hdd(harddiskdrive:硬盘驱动器)或ssd(solidstatedrive:固态驱动器)构成,储存包括操作系统的各种程序和各种数据。

车辆用乘坐者约束系统10使用图3和图4所示的硬件资源来实现各种功能。参照图5,对车辆用乘坐者约束系统10所实现的功能构成进行说明。

如图5所示,车辆用乘坐者约束系统10具备车速判断部60、直行判断部62、转向角速度判断部64、推定横向加速度判断部66以及卷收器用马达控制部68来作为功能构成。各功能构成通过由ecu40的cpu50读出存储于rom52或存储器56的程序并执行来实现。

车速判断部60判断由车速传感器44感测到的车辆12的车速是否为规定的车速阈值以上。直行判断部62判断车辆12是否直行。具体而言,判断由转向角传感器42感测到的方向盘36的转向角的绝对值是否小于规定的阈值(直行阈值)。该直行阈值例如被设定在30度至45度之间。

转向角速度判断部64判断转向角速度是否为规定的转向角速度阈值以上。在此,在本实施方式中,转向角速度基于由转向角传感器42感测到的方向盘36的转向角而计算出。具体而言,通过转向角的微分来计算出转向角速度。

推定横向加速度判断部66判断被推定为作用于车辆12的推定横向加速度是否为规定的加速度阈值以上。在本实施方式中,推定横向加速度基于由车速传感器44感测到的车速和由转向角传感器42感测到的转向角而计算出。具体而言,在将车速设为v,将转向角设为θ的情况下,推定横向加速度a通过以下公式(1)而计算出。需要说明的是,k是由车辆12的形状决定的系数,例如由轴距等决定。

a=v2×θ×k····(1)

卷收器用马达控制部68控制由座椅安全带装置22的卷收器用马达46实现的卷筒30a的旋转方向和旋转量。

接着,参照图6的流程图,对由车辆用乘坐者约束系统10实现的乘坐者约束处理的流程进行说明。例如,乘坐者约束处理通过由cpu50从rom52或存储器56读出程序而在ram54中展开并执行来进行。

如图6所示,cpu50在步骤s102中判断由车速传感器44感测到的车辆12的车速v1是否为车速阈值vt以上。然后,如果车速v1为车速阈值vt以上,则cpu50移至步骤s104,如果车速v1小于车速阈值vt,则cpu50结束处理。

cpu50在步骤s104中判断根据由转向角传感器42感测到的方向盘36的转向角θ1计算出的转向角速度ω1是否为转向角速度阈值ωt以上。然后,如果转向角速度ω1为转向角速度阈值ωt以上,则cpu50移至步骤s106,如果转向角速度ω1小于转向角速度阈值ωt,则cpu50结束处理。

cpu50在步骤s106中判断被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a1是否为加速度阈值at以上。然后,如果推定横向加速度a1为加速度阈值at以上,则cpu50移至步骤s108,如果推定横向加速度a1小于加速度阈值at,则cpu50结束处理。需要说明的是,在本实施方式中,推定横向加速度a1基于车速v1和转向角θ1,根据上述公式(1)而计算出。

cpu50在步骤s108中使卷收器用马达46工作。在此,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。

如上所述,在本实施方式的乘坐者约束处理中,在车速v1为车速阈值vt以上,转向角速度ω1为转向角速度阈值ωt以上,并且推定横向加速度a1为加速度阈值at以上的情况下,使织带24卷取规定量。由此,织带24的张力增大,乘坐者p的惯性移动被抑制。

接着,对本实施方式的作用进行说明。

在本实施方式的车辆用乘坐者约束系统10中,如图1和图3所示,在座椅安全带装置22的卷收器30设有卷收器用马达46。并且,通过驱动卷收器用马达46,卷筒30a向卷取方向旋转,织带24被卷取。由此,在车辆12产生了大的加速度的情况下,使织带24的张力增大来抑制乘坐者p的惯性移动。

在此,车辆用乘坐者约束系统10在车速v1为车速阈值vt以上,转向角速度ω1为转向角速度阈值ωt以上,并且推定横向加速度a1为加速度阈值at以上的情况下,驱动卷收器用马达46。这样,在驱动卷收器用马达46的条件中加入推定横向加速度a1,由此,能在被推定为乘坐者p在车辆宽度方向进行惯性移动的情况下卷取织带24。其结果是,能兼顾舒适性和乘坐者保护性能。

而且,在本实施方式中,根据转向角θ1计算出转向角速度ω1,根据转向角θ1和车速v1计算出推定横向加速度a1。由此,能在横向加速度实际输入至车辆12之前驱动卷收器30的卷收器用马达46。即,能在乘坐者p进行惯性移动之前对乘坐者p进行约束。

第二实施方式

接着,参照图7~图9,对第二实施方式的车辆用乘坐者约束系统70进行说明。需要说明的是,对与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记,适当省略说明。

本实施方式的车辆用乘坐者约束系统除了乘坐者约束处理的流程以外,采用与第一实施方式相同的构成。因此,在以下说明中,参照图7~图9的流程图,仅对乘坐者约束处理的流程进行说明。

如图7所示,cpu50在步骤s202中判断由车速传感器44感测到的车辆12的车速v2是否为车速阈值vt以上。然后,如果车速v2为车速阈值vt以上,则cpu50移至步骤s204,如果车速v2小于车速阈值vt,则cpu50结束处理。

cpu50在步骤s204中判断由转向角传感器42感测到的方向盘36的转向角θ2的绝对值|θ2|是否为阈值θu以下。然后,如果转向角绝对值|θ2|为阈值θu以下,则cpu50移至步骤s206,在转向角绝对值|θ2|大于阈值θu的情况下,cpu50移至步骤s212(参照图8)。

cpu50在步骤s206中判断是否输入了急转向。即,在感测到大的转向角速度的情况下,cpu50视为输入了急转向而移至步骤s208。此外,在未感测到大的转向角速度的情况下,cpu50结束处理。

cpu50在步骤s208中判断被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a2是否为加速度阈值at以上。推定横向加速度a2通过上述公式(1),根据车速v2和转向角θ2而计算出。

在步骤s208中如果推定横向加速度a2为加速度阈值at以上,则cpu50移至步骤s210,如果推定横向加速度a2小于加速度阈值at,则cpu50结束处理。

cpu50在步骤s210中使卷收器用马达46工作。在此,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。然后结束处理。

如上所述,在步骤s204中转向角绝对值|θ2|为阈值θu以下的情况下,即,在车辆12直行的情况下,进行与第一实施方式相同的处理。

另一方面,在如上所述地转向角绝对值|θ2|大于阈值θu的情况下,移至步骤s212。如图8所示,在步骤s212中,cpu50判断转向角θ2是否大于0。在此,在本实施方式中,以转向角θ2为0度的情况为基准,在转向角θ2为正的值的情况下,视为向左侧转向,在转向角θ2为负的值的情况下,视为向右侧转向。

在步骤s212中转向角θ2大于0的情况下,cpu50移至步骤s236(参照图9)。此外,在步骤s212中转向角θ2为0以下的情况下,cpu50移至步骤s214。

cpu50在步骤s214中判断是否向打轮方向输入了急转向。即,在步骤s214中,由于是向右侧转向的状态,因此判断是否从该状态进一步向右侧输入了急转向。

在步骤s214中输入了向右侧的急转向的情况下,cpu50视为向打轮方向输入了急转向而移至步骤s216。此外,在步骤s214中未输入向右侧的急转向的情况下,cpu50移至步骤s224。

cpu50在步骤s216中保存当前时间点的转向角θ3和车速v3。即,cpu50将转向角θ3和车速v3保存于rom52、存储器56或ram54。

cpu50在步骤s218中判断是否经过了规定时间。然后,cpu50在向打轮方向输入了急转向后经过了规定时间的情况下移至步骤s220的处理。

cpu50在步骤s220中计算出被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a3。在本实施方式中,使用在步骤s216中保存的车速v3或当前的车速来作为车速。此外,使用以在步骤s216中保存的转向角θ3为基准经过规定时间后的转向角的变化量δθ来作为转向角。cpu50在计算出推定横向加速度a3后,移至步骤s222的处理。

cpu50在步骤s222中判断推定横向加速度a3是否为加速度阈值au以上。然后,如果推定横向加速度a3为加速度阈值au以上,则cpu50移至步骤s210,使卷收器用马达46工作。即,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。此外,如果推定横向加速度a3小于加速度阈值au,则cpu50结束处理(参照图7)。

如上所述,在向右侧转向时向打轮方向输入了急转向的情况下,当经过规定时间后转向角的变化量变大时,将织带24卷取规定量来使乘坐者p的约束力增大。

在步骤s214中未输入向右侧的急转向的情况下,cpu50移至步骤s224,判断是否向回轮方向输入了急转向。即,在步骤s224中,判断是否从向右侧转向的状态向相反的左侧输入了急转向。

在步骤s224中输入了向左侧的急转向的情况下,cpu50视为向回轮方向输入了急转向而移至步骤s226。此外,在步骤s224中未输入向左侧的急转向的情况下,cpu50结束处理(参照图7)。

cpu50在步骤s226中保存当前时间点的转向角θ4和车速v4。即,cpu50将转向角θ4和车速v4保存于rom52、存储器56或ram54。

cpu50在步骤s228中判断是否经过了规定时间。然后,cpu50在向回轮方向输入了急转向后经过了规定时间的情况下移至步骤s230的处理。

cpu50在步骤s230中计算出被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a4。在本实施方式中,使用在步骤s226中保存的车速v4或当前的车速来作为车速。此外,使用以在步骤s226中保存的转向角θ4为基准经过规定时间后的转向角的变化量δθ来作为转向角。cpu50在计算出推定横向加速度a4后,移至步骤s232的处理。

cpu50在步骤s232中判断推定横向加速度a4是否为加速度阈值av以上。然后,如果推定横向加速度a4为加速度阈值av以上则cpu50移至步骤s234。此外,如果推定横向加速度a4小于加速度阈值av,则cpu50结束处理(参照图7)。需要说明的是,在本实施方式中,将加速度阈值av设定为比加速度阈值au(参照步骤s222)大的值。

cpu50在步骤s234中使卷收器用马达46工作。即,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。在此,在本实施方式中,以步骤s234中的织带24的卷取量比步骤s210中的织带24的卷取量减少的方式进行控制。

如上所述,在向右侧转向时向回轮方向输入了急转向的情况下,当经过规定时间后转向角的变化量变大时,将织带24卷取规定量来使乘坐者p的约束力增大。此外,使织带24的卷取量比向打轮方向输入了急转向的情况下的织带24的卷取量少。

接着,在步骤s212中转向角θ2大于0的情况下,cpu50移至步骤s236。如图9所示,cpu50在步骤s236中判断是否向打轮方向输入了急转向。即,在步骤s236中是判断为向左侧转向的状态,因此判断是否从该状态进一步向左侧输入了急转向。

在步骤s236中输入了向左侧的急转向的情况下,cpu50视为向打轮方向输入了急转向而移至步骤s238。此外,在步骤s236中未输入向左侧的急转向的情况下,cpu50移至步骤s246。

cpu50在步骤s238中保存当前时间点的转向角θ5和车速v5。即,cpu50将转向角θ5和车速v5保存于rom52、存储器56或ram54。

cpu50在步骤s240中判断是否经过了规定时间。然后,cpu50在向打轮方向输入了急转向后经过了规定时间的情况下移至步骤s242的处理。

cpu50在步骤s242中计算出被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a5。在本实施方式中,使用在步骤s238中保存的车速v5或当前的车速来作为车速。此外,使用以在步骤s238中保存的转向角θ5为基准经过规定时间后的转向角的变化量δθ来作为转向角。cpu50在计算出推定横向加速度a5后,移至步骤s244的处理。

cpu50在步骤s244中判断推定横向加速度a5是否为加速度阈值aw以上。然后,如果推定横向加速度a5为加速度阈值aw以上,则cpu50移至步骤s210,使卷收器用马达46工作。即,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。此外,如果推定横向加速度a5小于加速度阈值aw,则cpu50结束处理(参照图7)。

如上所述,在向左侧转向时向打轮方向输入了急转向的情况下,当经过规定时间后转向角的变化量变大时,将织带24卷取规定量来使乘坐者p的约束力增大。

在步骤s236中未输入向左侧的急转向的情况下,cpu50移至步骤s246,判断是否向回轮方向输入了急转向。即,在步骤s246中,判断是否从向左侧转向的状态向相反的右侧输入了急转向。

在步骤s246中输入了向右侧的急转向的情况下,cpu50视为向回轮方向输入了急转向而移至步骤s248。此外,在步骤s246中未输入向左侧的急转向的情况下,cpu50结束处理(参照图7)。

cpu50在步骤s248中保存当前时间点的转向角θ6和车速v6。即,cpu50将转向角θ6和车速v6保存于rom52、存储器56或ram54。

cpu50在步骤s250中判断是否经过了规定时间。然后,cpu50在向回轮方向输入了急转向后经过了规定时间的情况下移至步骤s252的处理。

cpu50在步骤s252中计算出被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a6。在本实施方式中,使用在步骤s248中保存的车速v6或当前的车速来作为车速。此外,使用以在步骤s248中保存的转向角θ6为基准经过规定时间后的转向角的变化量δθ来作为转向角。cpu50在计算出推定横向加速度a6后,移至步骤s254的处理。

cpu50在步骤s254中判断推定横向加速度a6是否为加速度阈值ax以上。然后,如果推定横向加速度a6为加速度阈值ax以上,则cpu50移至步骤s256。此外,如果推定横向加速度a6小于加速度阈值ax,则cpu50结束处理(参照图7)。需要说明的是,在本实施方式中,将加速度阈值ax设定为比加速度阈值aw(参照步骤s244)大的值。

cpu50在步骤s256中使卷收器用马达46工作。即,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。在此,在本实施方式中,以步骤s256中的织带24的卷取量比步骤s210中的织带24的卷取量减少的方式进行控制。

如上所述,在向左侧转向时向回轮方向输入了急转向的情况下,当经过规定时间后转向角的变化量变大时,将织带24卷取规定量来使乘坐者p的约束力增大。此外,使该情况下的织带24的卷取量比向打轮方向输入了急转向的情况下的织带24的卷取量少。

接着,对本实施方式的作用进行说明。

在本实施方式的车辆用乘坐者约束系统70中,在车辆12直行的状态和向左右转向的状态下变更卷取织带24时的条件。由此,能精细地设定对乘坐者p进行约束的条件。在此,在车辆12向左右转向的情况下,即使是少许的转向,也存在转向角速度超过转向角速度阈值、推定横向加速度超过加速度阈值的可能性。在这样的情况下,本实施方式中,在以转向角速度变为转向角速度阈值以上的状态为基准而转向角的变化量变大的情况下,驱动卷收器用马达46,因此,即使在左右的转向中也能抑制卷收器用马达46被不必要地驱动。

此外,在本实施方式中,在车辆12向左右转向的情况下,以转向后的状态为基准,基于车速和转向角的变化量来计算出作为驱动卷收器用马达46的条件的推定横向加速度。由此,即使在左右的转向过程中输入了少许的转向的情况下,也能抑制卷收器用马达46被驱动。其结果是,能提高乘坐者p的舒适性。

而且,在本实施方式中,与在左右转向过程中转向至转向方向的相同方向(打轮方向)的情况相比,在左右转向过程中转向至转向方向的相反方向(回轮方向)的情况下,使织带24的卷取量减少。在此,与转向至转向方向的相同方向的情况相比,在转向至转向方向的相反方向的情况下,乘坐者p的惯性移动量少,因此,当使织带24的张力增大时,可能会给乘坐者p带来不舒适感。因此,通过如本实施方式那样使织带24的卷取量减少,乘坐者p的约束力不会变高到不必要的程度。

另外,在本实施方式中,如图8所示,在向右侧转向的状态下,将向回轮方向输入了急转向时的加速度阈值av(步骤s232)设定为比向打轮方向输入了急转向时的加速度阈值au(步骤s222)大的值。在此,即使在转向至转向方向的相反方向的情况和转向至转向方向的相同方向的情况下输入了相同值的横向加速度的情况下,也是在转向至转向方向的相反方向的情况下乘坐者p的惯性移动量更少。因此,通过如本实施方式那样在转向至转向方向的相反方向的情况和转向至转向方向的相同方向的情况下将加速度阈值设为不同的值,能抑制在乘坐者p的惯性移动量少的情况下织带被卷取。其结果是,能抑制给乘坐者p带来不舒适感。

第三实施方式

接着,参照图10、图11对第三实施方式的车辆用乘坐者约束系统进行说明。需要说明的是,对与第二实施方式相同的构成标注相同的附图标记,适当省略说明。

本实施方式的车辆用乘坐者约束系统80除了向回轮方向转向时的流程以外,采用与第二实施方式相同的构成。因此,在以下说明中,参照以图7的流程图为基础的图10、图11的流程图,仅对乘坐者约束处理的流程进行说明。

在右转向过程中转向至回轮方向

如图10所示,在步骤s214中未输入向右侧的急转向的情况下,cpu50移至步骤s330,判断是否向回轮方向输入了转向。即,在步骤s330中,判断是否从向右侧转向的状态向相反的左侧输入了转向以及在向相反的左侧输入了转向时转向角速度是否超过了转向角速度阈值ωt。

在步骤s330中输入了向左侧的转向的情况下,cpu50视为向回轮方向输入了转向而移至步骤s332。此外,在步骤s330中未输入向左侧的转向的情况下,cpu50结束处理(参照图7)。

cpu50在步骤s332中判断在规定时间内由转向角传感器42感测到的方向盘36的转向角θ7是否达到了被判断为直行状态的转向角、即0度。换言之,cpu50判断转向角θ7的正负是否产生了变化。然后,在规定时间内转向角θ7未达到0度的情况下,cpu50移至步骤s224的处理。

在步骤s332中在规定时间内转向角θ7达到了0度的情况下,cpu50移至步骤s334,将转向角θ7的绝对值设为判定要素,并且在步骤s336运算出推定横向加速度a7。需要说明的是,在本实施方式中,推定横向加速度a7基于车速v1和转向角θ7的绝对值,根据上述的公式(1)而计算出。

cpu50在步骤s338中判断被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a7是否为加速度阈值as以上。需要说明的是,在本实施方式中,将加速度阈值as设定为比加速度阈值au(参照步骤s222)大的值,并且将加速度阈值as设定为被推定为在通过转向角θ7的绝对值计算出的推定横向加速度a7下乘坐者会在车辆宽度方向进行惯性移动的值。

如果在步骤s338中推定横向加速度a7为加速度阈值as以上,则cpu50移至步骤s234,如果推定横向加速度a7小于加速度阈值as,则cpu50结束处理(参照图7)。

在左转向过程中转向至回轮方向

接着,如图11所示,在步骤s236中未输入向左侧的急转向的情况下,cpu50移至步骤s340,判断是否向回轮方向输入了转向。即,在步骤s340中,判断是否从向左侧转向的状态向相反的右侧输入了转向以及在向相反的右侧输入了转向时转向角速度是否超过了转向角速度阈值ωt。

在步骤s340中输入了向右侧的转向的情况下,cpu50视为向回轮方向输入了转向而移至步骤s342。此外,在步骤s340中未输入向右侧的转向的情况下,cpu50结束处理(参照图7)。

cpu50在步骤s342中判断在规定时间内由转向角传感器42感测到的方向盘36的转向角θ8是否达到了0度。换言之,cpu50判断转向角θ8的正负是否产生了变化。然后,在规定时间内转向角θ8未达到0度的情况下,cpu50移至步骤s246的处理。

在步骤s342中在规定时间内转向角θ8达到了0度的情况下,cpu50移至步骤s344,将转向角θ8的绝对值设为判定要素,并且在步骤s346运算出推定横向加速度a8。需要说明的是,在本实施方式中,推定横向加速度a8基于车速v1和转向角θ8的绝对值,根据上述的公式(1)而计算出。

cpu50在步骤s348中判断被推定为作用于车辆12的推定横向加速度a8是否为加速度阈值ar以上。需要说明的是,在本实施方式中,将加速度阈值ar设定为比加速度阈值aw(参照步骤s244)大的值,并且将加速度阈值ar设定为被推定为在通过转向角θ8的绝对值计算出的推定横向加速度a8下乘坐者会在车辆宽度方向进行惯性移动的值。

如果在步骤s348中推定横向加速度a8为加速度阈值ar以上,则cpu50移至步骤s256,如果推定横向加速度a8小于加速度阈值ar,则cpu50结束处理(参照图7)。

接着,对本实施方式的作用进行说明。

在本实施方式的车辆用乘坐者约束系统80中,除了在向回轮方向转向时转向角θ7、θ8达到了0度的情况下计算出推定横向加速度a7、a8这点以外,与第二实施方式的车辆用乘坐者约束系统70同样地构成,因此会得到与第二实施方式相同的效果。此外,在转向过程中向相反方向(回轮方向)转向的情况下,在从转向角θ7、θ8达到了0度的时间点起规定时间内,cpu50将判定要素从转向角速度切换为转向角θ7、θ8的绝对值。即,当将转向角的变化量设为判定要素时,在转向过程中进行回轮又进一步进行打轮的情况下,也包括回轮时的转向角变化量,因此,可能会在打轮时的较早的定时,基于转向角的变化量而计算出的推定横向加速度达到规定的加速度阈值而使织带24被卷取。在打轮时的较早的定时,就是说在从回轮移至打轮的定时,在车辆宽度方向进行惯性移动的乘坐者变为返回至车辆宽度方向的基本位置的状态,因此,当在该定时织带24被卷取时,对于乘坐者p来说会感到麻烦。相对于此,在从转向角θ7、θ8达到了0度的时间点起规定时间内,将转向角θ7、θ8的绝对值设为判定要素,并且在基于车速和转向角θ7、θ8的绝对值而计算出的推定横向加速度a7、a8变为规定值以上的情况下卷取织带24,由此,能在进行打轮而被推定为乘坐者p在车辆宽度方向进行惯性移动的定时卷取织带24,而不是在打轮时的较早的定时,就是说不是在从回轮移至打轮的定时卷取织带24。由此,能在适当的定时对乘坐者p进行约束。

需要说明的是,在上述的第三实施方式中,与第二实施方式同样地,采用了如下构成:与在左右转向过程中向相同方向(打轮方向)转向的情况相比,在向相反方向(回轮方向)转向的情况下,使织带24的卷取量减少,但不限于此,也可以采用不使卷取量减少的构成。此外,在回轮时和打轮时对加速度阈值进行了不同的设定,但不限于此,也可以设为相同的加速度阈值。而且,在车辆12直行的状态和向左右转向的状态下变更了卷取织带24时的条件,但不限于此,也可以采用如下构成:在直行的状态和向左右转向的状态下将卷取织带24时的条件设为相同,并且在回轮时在从转向角θ7、θ8达到了0度的时间点起规定时间内,将转向角θ7、θ8的绝对值设为判定要素。

第四实施方式

接着,使用图12~图15对本发明的第四实施方式的车辆用乘坐者约束系统进行说明。需要说明的是,对与上述的第一~第三实施方式等相同的构成部分标注相同的附图标记,省略其说明。

该第四实施方式的车辆用乘坐者约束系统90的基本构成被设为与第一实施方式相同,其特征在于在感测到或预测到车辆12的侧滑的时间点卷取织带24。

即,如图12所示,车辆用乘坐者约束系统90的ecu40与转向角传感器42、车速传感器44、卷收器用马达46、预张紧器48、加速度传感器92、制动压力传感器94、偏航率传感器96、路面状态检测传感器98、牵引力控制系统(以下,仅称为“trc”)100、防抱死制动系统(以下,仅称为“abs”)102以及车辆稳定性控制系统(以下,仅称为“vsc”)104电连接。

加速度传感器92是感测车辆12的前后和左右的加速度的传感器,制动压力传感器94是感测由驾驶者的制动操作产生的制动液压的传感器。此外,偏航率传感器96是感测车辆12绕竖直轴的旋转角速度的传感器,路面状态检测传感器98是感测路面的湿润状态、实雪(compactedsnow)状态以及冻结状态等的传感器。

trc100是感测车轮的打滑来控制旋转力的系统,abs102是为了避免制动时的车轮的抱死状态而控制车轮的制动力的系统。vsc104是为了防止低μ路上的车辆12的侧滑等而根据偏航率、转向角来控制车轮的旋转力的系统。

车辆用乘坐者约束系统90使用图12所示的硬件资源来实现各种功能。参照图13,对车辆用乘坐者约束系统90所实现的功能构成进行说明。

如图13所示,车辆用乘坐者约束系统90具备车速判断部60、直行判断部62、转向角速度判断部64、推定横向加速度判断部66、侧滑判定部106以及卷收器用马达控制部68来作为功能构成。各功能构成通过由ecu40的cpu50读出存储于rom52或存储器56的侧滑时程序并执行来实现。

侧滑判定部106根据从加速度传感器92、制动压力传感器94、偏航率传感器96以及路面状态检测传感器98获取的信息、trc100、abs102以及vsc104的工作信号,事先预测或提前感测车辆12的侧滑。

接着,参照图14的流程图,对由车辆用乘坐者约束系统90实现的乘坐者约束处理的流程进行说明。例如,乘坐者约束处理通过由cpu50从rom52或存储器56读出侧滑时程序而在ram54中展开并执行来进行。

如图14所示,cpu50在步骤s400中判断由车速传感器44感测到的车辆12的车速v3是否为车速阈值vt以上。然后,如果车速v3为车速阈值vt以上,则cpu50移至步骤s402,如果车速v3小于车速阈值vt,则cpu50结束处理。

cpu50在步骤s402中判定是否事先预测到或提前感测到车辆12的侧滑。然后,在事先预测到或提前感测到车辆12的侧滑的情况下,cpu50移至步骤s404,在未事先预测到或提前感测到车辆12的侧滑的情况下,cpu50结束处理。

cpu50在步骤s404中使卷收器用马达46工作。在此,cpu50通过卷收器用马达控制部68的功能来控制卷收器用马达46,以使卷筒30a向卷取方向旋转规定的量。需要说明的是,在本实施方式中,步骤s404中的卷筒30a的卷取量被设为比上述的第一实施方式中的推定横向加速度a1为阈值at以上时(参照图6的步骤s108)所卷取的量少。

接着,对第四实施方式的作用及效果进行说明。

根据上述构成,除了在预测到或感测到车辆12的侧滑的时间点卷取织带24这点以外,与第一实施方式的车辆用乘坐者约束系统10同样地构成,因此,会得到与第一实施方式相同的效果。此外,与推定横向加速度a1变为加速度阈值at以上的情况相比,在预测到或感测到车辆12的侧滑的情况下,以少的卷取量来卷取织带24。就是说,在乘坐者p在车辆12的侧滑时进行反向转向操作之前,织带24被卷取一定程度。即,如图15所示,在转向角没有变化的状态(图中状态a)下事先预测到或提前感测到车辆12的侧滑的情况下,织带24被卷取一定程度,并且在乘坐者p进行反向转向操作而由此输入了急转向的状态(图中状态b)下,织带24被进一步卷取。因此,能减小在反向转向操作之前(图中状态a)和反向转向操作过程中(图中状态b)的织带24的张力的变化量,因此能减少乘坐者p感到的不舒适感。由此,能抑制给乘坐者p带来不舒适感。

以上,对第一~第四实施方式进行了说明,但在不脱离本发明的主旨的范围内,当然能以各种方案进行实施。例如,在上述实施方式中,如图1所示,作为卷取装置的卷收器30设于车身侧,但并不限定于此。即,也可以采用卷收器30和安全带引导件设于车辆用座椅14的、装接于座椅的座椅安全带装置。在该情况下,织带24的另一端固定于车辆用座椅14。

此外,在第二实施方式中,对于步骤s234中的织带24的卷取量,以比步骤s210中的织带24的卷取量减少的方式进行了控制,但并不限定于此。例如,也可以将织带24的卷取量设为相同程度的卷取量。

而且,在第二实施方式中,将向回轮方向输入了急转向时的加速度阈值av(步骤s232)设定为比向打轮方向输入了急转向时的加速度阈值au(步骤s222)大的值,但并不限定于此。例如,也可以将加速度阈值av和加速度阈值au设为相同程度的值。

此外,也可以由cpu以外的各种处理器来执行上述实施方式中由cpu50读入软件(程序)并执行的处理。作为该情况下的处理器,可举例示出:fpga(field-programmablegatearray:现场可编程门阵列)等在制造后能变更电路构成的pld(programmablelogicdevice:可编程逻辑器件)以及asic(applicationspecificintegratedcircuit:专用集成电路)等具有为了执行特定的处理而专门设计的电路构成的处理器即专用电气电路等。此外,既可以由这些各种处理器中的一个来执行上述处理,也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如,多个fpga以及cpu与fpga的组合等)来执行上述处理。此外,更具体而言,这些各种处理器的硬件构造是将半导体元件等电路元件组合而成的电气电路。

而且,在上述实施方式中,将存储器56作为了记录部,但并不限定于此。例如,也可以将cd(compactdisk:光盘)、dvd(digitalversatiledisk:数字通用光盘)以及usb(universalserialbus:通用串行总线)存储器等记录介质作为记录部。

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