車輛用安全帶控制裝置的製作方法

2023-07-01 14:40:16

專利名稱：車輛用安全帶控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛用安全帶控制裝置，其控制設置於車
輛的座位上的3點式安全帶的張力。
背景技術：
當前，為了在碰撞時約束乘客，在汽車等車輛上搭載有安全帶 裝置或氣囊裝置等。其中，對於安全帶裝置，因為其不僅在碰撞時， 在正常行駛時也保持約束乘客，所以要求對應於車輛的行駛狀態而給 予乘客可靠的約束感。為滿足這一要求，在專利文獻1中，公開了安 全帶裝置的一個例子，其可以獨立控制設置於駕駛席和除駕駛席之外 的乘客席上的安全帶的張力。
專利文獻1中公開的安全帶裝置，在車輛制動時，控制使得施 加於駕駛席以外的乘客席的安全帶的張力，大於施加於駕駛席的安全 帶的張力。另外，在車輛轉彎時，控制使得施加於駕駛席的安全帶的 張力，大於施加於乘客席的安全帶的張力。
另外，在專利文獻1中公開的安全帶裝置進行這樣的控制，艮口， 在車輛制動時，以快於駕駛席的安全帶的定時巻繞乘客席的安全帶， 在車輛轉彎時，以快於乘客席的安全帶的定時巻繞駕駛席的安全帶。
而且，在專利文獻1中公開了，設置根據車輛的轉彎方向而僅 控制車輛的右側座位或左側座位的安全帶的控制模式，以及在轉彎時
和制動時調整施加於安全帶的張力或巻繞定時等。 專利文獻1:專利第3575475號
發明內容
當前廣泛使用的車輛用安全帶裝置，是所謂的3點式安全帶裝 置，其構造為，由3點來約束乘坐的乘客的腰部和右肩部或左肩部。具體來說，在配置於車輛右側的座位上，準備右肩約束安全帶，其具 有以腰部和右肩部為中心進行約束的構造，在配置於車輛左側的座位 上，準備左肩約束安全帶，其具有以腰部和左肩部為中心進行約束的 構造。
因此，在對於右肩約束安全帶和左肩約束安全帶這二者進行同 樣控制的情況下，可能相對於車輛轉彎時作用於乘客的橫向載荷，沒 有適當的固定感。也就是說，如果對於右肩約束安全帶和左肩約束安 全帶這二者，在車輛轉彎時進行同樣的控制，則存在以不適當的時機 進行安全帶的巻繞，給乘客帶來不適感的問題。
例如，在車輛右轉彎時，對乘客作用左方向的離心力，乘客的 身體向左方向移動。因此，該情況下，對於坐在準備了以右肩部為中 心進行約束的右肩約束安全帶的座位上的乘客來說，能夠得到適當的 約束效果，但對於坐在準備了以左肩部為中心進行約束的左肩約束安 全帶的座位上的乘客來說，如果進行同樣的安全帶巻繞動作，則當安 全帶從乘客的左肩部向頭部附近偏移時，強力巻繞的安全帶會觸及乘 客的頭部，給乘客帶來不適感。
本實用新型的車輛用安全帶控制裝置具有控制單元，其控制張 力調整單元，以使得在轉彎方向為3點式安全帶的肩部約束側的情況 下，與轉彎方向為3點式安全帶的肩部約束側的相反側的情況相比，
3點式安全帶的約束力更大。
根據本實用新型涉及的車輛用安全帶控制裝置，在車輛轉彎時， 對車輛乘客在向轉彎方向相反一側作用轉彎載荷，但對於坐在準備了
右肩約束安全帶和左肩約束安全帶中的任意一個安全帶的座位上的 乘客，都能夠減少不適感。


圖1是表示本實用新型實施方式所示的安全帶裝置的概略圖。 圖2是表示車輛轉彎時的右肩約束安全帶及左肩約束安全帶的 控制例的示意圖。
圖3是表示由安全帶裝置進行的控制處理的一個例子的流程圖。
具體實施方式
作為使用本實用新型而構成的實施方式，參考附圖對圖1所示的安全帶裝置10進行說明。安全帶裝置10以搭載在汽車等車輛上為前提，作為搭載對象的汽車的種類或用途等是任意的，可以廣泛搭載 於常用車輛上。另外，在以下的說明中，假定為駕駛席配置在車輛右側的所謂 右置方向盤車輛來進行說明，但對於駕駛席配置在車輛左側的左置方 向盤車輛也可以採用同樣的結構。此外，因為圖1是以從車輛的前方 觀察的狀態圖示座位的配置，因此圖中左側為駕駛席。圖1所示的安全帶裝置10具有安全帶11、 12，其設置在車輛的各個座位上；電動機B、 14，其用於進行各安全帶ll、 12的巻繞 動作以調整安全帶的張力；控制器15，其控制電動機13、 14的驅動； 存儲器16，其存儲表示各安全帶的構造的約束構造信息；以及帶扣 17、 18，其使安全帶11、 12的端部固定、脫離。此外，在電動機13、 14上設有鎖止部13a、 14a，其抑止安全帶ll、 12的巻繞。安全帶ll、 12設置在車輛的各個座位上，是由3點約束乘坐的 駕駛員或乘客的腰部和肩部的3點式安全帶。其中，設置於駕駛席上 的安全帶11，採用以駕駛者的腰部和右肩部為中心進行約束的右肩 約束安全帶，設置於乘客席上的安全帶12，採用以乘客的腰部和左 肩部為中心進行約束的左肩約束安全帶。電動機13、 14，其各自的旋轉軸與安全帶11、 12連接，根據從 控制器15輸出的控制信號進行旋轉驅動，由此，進行各安全帶ll、 12的巻繞動作以及巻繞解除動作。此外，控制信號的形式可以是任意的，例如，可以採用根據電 流值變動的控制信號控制電動機13、 14的結構，也可以採用根據電 壓值變動的控制信號控制電動機13、 14的結構。另外，也可以從控 制器15直接輸出電動機13、 14的驅動電力。鎖止部13a、 14a以分別與電動機13、 14的旋轉軸卡合的方式 設置，根據從控制器15輸出的控制信號，鎖止旋轉軸，以阻止或者抑止電動機13、 14的旋轉軸向巻繞方向的旋轉驅動，由此抑止各安 全帶ll、 12向巻繞方向的移動。此外，控制信號的形式可以是任意的，例如，可以採用根據電 流值變動的控制信號控制鎖止部13a、 14a的結構，也可以釆用根據 電壓值變動的控制信號控制鎖止部13a、 14a結構。另外，也可以從 控制器15直接輸出鎖止部13a、 14a的驅動電力。此外，也可以採用電動機13、 14兼作為鎖止部13a、 14a的結 構。也就是說，可以採用根據來自控制器15的控制信號，通過停止 或抑止電動機13、 14的旋轉軸向巻繞方向的旋轉驅動，來抑止安全帶向巻繞方向移動的結構。在控制器15中，作為轉彎方向檢測單元，連接有檢測車輛的轉 向角的轉向角傳感器101和檢測車輛的速度的車速傳感器102，根據 由轉向角傳感器101輸出的轉向角信號和由車速傳感器輸出的車速 信號，判定車輛是否正在轉彎以及轉彎方向。控制器15在車輛轉彎 時，根據存儲在存儲器16中的約束構造信息，向電動機13、 14獨立 地輸出控制信號，控制安全帶ll、 12的巻繞動作，由此能夠控制安 全帶的張力，可以向乘客施加與約束構造對應的約束力。在這裡，所謂張力是安全帶的拉伸載荷。另外，所謂約束力是 安全帶約束乘客的力。存儲器16具有預先存儲了約束構造信息的非易失性半導體存儲 器。約束構造信息是這樣的信息，即，對於設置在駕駛席及乘客席上 的各個安全帶11、 12，表示是以駕駛者及乘客的右肩及左肩中的哪 一側為中心進行約束的構造，即表示是右肩約束安全帶還是左肩約束 安全帶。如果控制器15根據轉向角信號及車速信號，檢測出車輛為向左 方向轉彎，則通過向電動機13、 14輸出控制信號，如圖2所示，使 得由左肩約束安全帶12的電動機H產生的巻繞張力Slh，比由右肩 約束安全帶11的電動機13產生的巻繞張力Srh大。並且，以使得左 肩約束安全帶12的巻繞時間Tlh比右肩約束安全帶11的巻繞時間 Trh短的方式，進行車輛轉彎過程中的安全帶巻繞控制。另外，在控制器15檢測出車輛向右方向轉彎的情況下，與上述相反地，通過向電動機13、 14輸出控制信號，使得由右肩約束安全 帶11的電動機13引起的巻繞張力Srh，比由左肩約束安全帶12的 電動機14引起的巻繞張力Slh大。並且，以使得右肩約束安全帶13 的巻繞時間Trh，比左肩約束安全帶12的巻繞時間Tlh短的方式， 進行車輛轉彎過程中的安全帶巻繞控制。下面，對於以上述方式構成的安全帶裝置10的具體控制的一個 例子，參考圖3所示的流程圖進行說明。該安全帶裝置IO在車輛行駛時，首先利用控制器15，根據轉向 角信號及車速信號，判定車輛是否正在轉彎，由此，判定是否開始安 全帶的巻繞動作控制(步驟Sl)。在該判定結果為開始巻繞動作控 制的情況下，使處理進入步驟S2，在不開始巻繞動作控制的情況下， 結束處理。此外，安全帶裝置IO在車輛行駛過程中，以規定的時間間隔， 持續地進行圖3所示的處理、即從步驟Sl到步驟S12的處理。在步驟S2中，控制器15檢測轉向角信號及車速信號，判定車 輛是否正在進行右轉彎。在該判定結果為正在進行右轉彎的情況下， 使處理進入步驟S4，在不是正在進行右轉的情況下，使處理進入步 驟S3。在步驟S4中，控制器15根據轉向角信號及車速信號，將右肩 約束安全帶11的目標巻繞張力Srh設定為60N (牛頓)，將達到目 標巻繞張力的目標到達時間Trh設定為300msec。然後，在步驟S5 中，控制器15根據轉向角信號及車速信號，將左肩約束安全帶12 的目標巻繞張力Slh設定為40N,將達到目標巻繞張力的目標到達時 間Slh設定為700msec。另一方面，在步驟S3中，控制器15根據轉向角信號及車速信 號，判定車輛是否正在進行左轉彎。在該判定結果為正在進行左轉彎 的情況下，使處理進入步驟S6，在不是正在進行左轉彎的情況下，使處理進入步驟S8。在步驟S6中，控制器15根據轉向角信號及車速信號，將左肩約束安全帶12的目標巻繞張力Slh設定為60N，將達到目標巻繞張 力的目標到達時間Tlh設定為300msec。然後，在步驟S7中，控制 器15根據轉向角信號及車速信號，將右肩約束安全帶11的目標巻繞 張力Srh設定為40N，將達到目標巻繞張力的目標到達時間Srh設定 為700msec。另外，在步驟S3中的判定結果為判定車輛不是正在進行左轉彎 的情況下，即在車輛既沒有右轉彎也沒有左轉彎的情況下，作為產生 某種系統異常的情況，根據預先設定的初始值，對右肩約束安全帶 11及左肩約束安全帶12這二者進行控制。該情況下，在步驟S8中，控制器15將左肩約束安全帶12的目 標巻繞張力Slh為50N，將達到目標巻繞張力的目標到達時間Tlh設 定為500msec。然後，在步驟S9中，控制器15將右肩約束安全帶 11的目標巻繞張力Srh設定為50N，將達到目標巻繞張力的目標到 達時間Trh設定為500msec。在上述步驟S5、步驟S7以及步驟S9中任一個處理之後，在步 驟S10中，控制器15通過向電動機13、 14輸出控制信號，以使得 在之前的處理中設定的目標到達時間之前達到目標巻繞張力的方式， 控制電動機13、 14，開始配置於各個座位上的安全帶11、 12的巻繞 控制。然後，在步驟S11中，控制器15根據轉向角信號及車速信號， 判定進行安全帶的巻繞解除的條件是否成立。在該判定結果是巻繞解 除條件未成立的情況下，繼續步驟Sll的判定處理，在巻繞解除條 件成立的情況下，使處理進入步驟S12。此外，巻繞解除條件是預先 設定的規定條件，例如，在車輛結束轉彎而成為直線行駛狀態、或車 輛小於或等於規定速度的情況下成立。在步驟S12中，控制器15向電動機13、 14輸出解除安全帶的 巻繞動作的控制信號，結束處理。如上所述，安全帶控制裝置10，對於分別在設置於車輛上的座 位上設置的3點式安全帶11、 12，將表示是以右肩或左肩中的哪一 側為中心進行約束的構造(是右肩約束安全帶還是左肩約束安全帶)的約束構造信息預先存儲在存儲器16中，根據該約束構造信息，在 車輛轉彎時控制進行安全帶11、 12的巻繞動作及巻繞解除動作的電 動機13、 14，由此，獨立控制具有以右肩為中心進行約束的構造的 右肩約束安全帶11、和具有以左肩為中心迸行約束的構造的左肩約 束安全帶12的巻繞動作。在車輛轉彎時，對於各個座位上的乘客，轉彎載荷作用於與轉彎方向相反的一側，但通過以進行與右肩約束安全帶11和左肩約束 安全帶12對應的巻繞動作的方式進行控制，能夠對乘坐在任一個安 裝有安全帶的座位上的乘客都產生適度的固定感，能夠減小不適感。具體地說，在車輛轉彎時，因為使轉彎方向為與肩部約束側相 反一側的安全帶的張力，小於轉彎方向為肩部約束側的安全帶，所以 對於需要更牢固的約束感的、安裝了轉彎方向為與肩部約束側相反一 側的安全帶的乘客，能夠給予牢固的固定感，對於安裝了轉彎方向為 與肩部約束側相反一側的安全帶的乘客來說，能夠減少由於安全帶與 該乘客的頭部接觸而產生的不適感。此外，因為轉彎方向為與肩部約束側相反一側的安全帶的張力， 比直線行駛時的安全帶的張力大，所以能夠施加比直線行駛時更牢固 的約束感。而且，由於控制器根據轉向角信號及車速信號，運算安全帶的 目標巻繞張力，進行安全帶控制，所以能夠以與轉向角和車速相對應 的巻繞張力進行巻繞。而且，因為控制器根據轉向角信號及車速信號，運算安全帶的 巻繞時間，使轉彎方向為肩部約束側的相反一側的安全帶的電動機動 作時間，比轉彎方向為肩部約束側的安全帶長，所以對於安裝了轉彎 方向為肩部約束側的相反一側的安全帶的乘客，能夠進一步減少由於 安全帶與該乘客的頭部接觸而產生的不適感。此外，也可以以巻繞結束同時發生的方式進行運算，以能夠正 好在彎度大的位置獲得最適當的約束力。此外，在本實施方式的說明中，對於對巻繞張力和巻繞時間這 二者進行可變控制的情況的例子進行了說明，但也可以與上述同樣地只控制巻繞張力及巻繞時間中的某一個。也就是說，也可以使巻繞張力恆定，根據巻繞轉向角信號及車 速信號，運算安全帶的巻繞時間，使轉彎方向為肩部約束側的相反一 側的安全帶的電動機的動作時間，比轉向方向為肩部約束側的安全帶 長。該情況下，不需要張力的運算和控制。另外，也可以使得巻繞時間恆定，根據巻繞轉向角信號及車速 信號運算安全帶的巻繞張力。該情況下，不需要巻繞時間的運算和控 制。此外，圖示了存儲器與控制器獨立設置的情況下的例子。由此， 即使在設有約束肩部的位置不同的安全帶的車輛上，也能夠通過設置 l個控制器進行控制。此外，也可以採用將約束構造信息存儲在設在 控制器內部的各種存儲器中的結構。另外，可以採用在約束肩部的位置相同的安全帶中設置1個控 制器的結構。該情況下，因為連接同一個控制器的安全帶，其肩部的 約束信息相同，所以不需要設置存儲約束信息的存儲器。而且，為了檢測轉彎方向而使用轉向角傳感器、車速傳感器。 因此，能夠基於準確的轉向角及車速進行安全帶的張力控制。而且，為了調整安全帶的張力，使用進行安全帶的巻繞和巻繞 解除的電動機。因此，能夠利用預緊器等中使用的已知電動機進行安 全帶張力的控制，從而能夠縮減成本。而且，為了調整安全帶的張力，使用抑止安全帶向巻繞方向的 移動的鎖止部。因此，在要緩合安全帶等的情況下，只要控制鎖止部 就能夠獲得最適當的安全帶約束感。
權利要求1. 一種車輛用安全帶控制裝置，其控制設置在車輛上而約束左右一側的肩部以及左右腰部的3點式安全帶的張力，其特徵在於，具有張力調整單元，其調整前述安全帶的張力；轉彎方向檢測單元，其在前述車輛轉彎時檢測其轉彎方向；以及控制單元，其控制前述張力調整單元，該控制單元控制前述張力調整單元，以使得在前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的相反側的情況下，與前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的情況相比，前述3點式安全帶的約束力更小。
2. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 前述控制單元控制前述張力調整單元，以使得在前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的情況下，前述3點式安全帶的約 束力大於或等於前述車輛直線行駛時的約束力。
3. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 前述控制單元控制前述張力調整單元，以使得在前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的相反側情況下，前述3點式安全 帶的約束力大於或等於前述車輛直線行駛時的約束力。
4. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 前述控制單元控制前述張力調整單元，以使得在前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的相反側的情況下，與前述轉彎方 向為前述3點式安全帶的肩部約束側的情況相比，前述張力調整單元 的動作時間更長。
5. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 具有存儲約束構造信息的存儲單元，該約束構造信息表示前述3點式安全帶是約束車輛乘客的右肩及左肩中的哪一個的構造。
6. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 前述轉彎方向檢測單元具有在前述車輛轉彎時檢測前述車輛的轉向角的轉向角傳感器和車速傳感器。
7. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 前述張力調整單元具有進行前述3點式安全帶的巻繞動作以及巻繞解除動作的巻繞單元。
8. 如權利要求1所述的車輛用安全帶控制裝置，其特徵在於， 前述張力調整單元具有抑止前述3點式安全帶向巻繞方向移動的鎖止單元。
9. 一種車輛用安全帶控制裝置，其控制設置在車輛上而約束乘客的肩部以及左右腰部的3點式安全帶的張力，其特徵在於，具有電動機，其調整前述安全帶的張力；控制器，其控制該電動機；以及傳感器，其在前述車輛轉彎時，檢測其轉彎方向，前述控制器控制前述電動機，以使得在前述轉彎方向為前述3 點式安全帶的肩部約束側的相反側的情況下，與前述轉彎方向為前述 3點式安全帶的肩部約束側的情況相比，前述安全帶的約束力更大。
專利摘要本實用新型提供一種車輛用安全帶控制裝置，其控制設置在車輛上而約束左右一側的肩部以及左右腰部的3點式安全帶的張力，其特徵在於，具有張力調整單元，其調整前述安全帶的張力；轉彎方向檢測單元，其在前述車輛轉彎時檢測其轉彎方向；以及控制單元，其控制前述張力調整單元，該控制單元控制前述張力調整單元，以使得在前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的相反側的情況下，與前述轉彎方向為前述3點式安全帶的肩部約束側的情況相比，前述3點式安全帶的約束力更小。
文檔編號B60R22/44GK201089436SQ20072000080
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月12日 優先權日2006年1月12日
發明者竹村紀章 申請人:日產自動車株式會社