JP2006168475A - シートベルト制御装置及びシートベルト制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、路面状況をも考慮したシートベルトの自動巻取制御を行うことの可能なシートベルト制御装置を提供すること。
【解決手段】 本発明のシートベルト制御装置は、自動巻取機構１８を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段１７と、車両走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段２，９，１０と、走行抵抗検出手段２，９，１０の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段９と、制動が緊急制動であるか否かを判定する緊急制動判定手段６，７，９とを備えており、シートベルト制御手段１７は、路面状況判定手段９によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定され、かつ、緊急制動判定手段６，７，９によって制動が緊急制動であると判定された場合には、自動巻取機構１８の巻取速さを速く（又は巻取強さを強く）設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の状態に応じて自動的にシートベルトを巻き取るシートベルト制御装置とシートベルト制御方法とに関するものである。

乗員は衝突時や制動時などに発生する車両減速度に応じた慣性力で前方に移動するが、シートベルトはこの前方への移動を拘束する。旧来のシートベルトは、車両に一定以上の減速度が作用したり、シートベルトのウェビングの引き出し速度が一定以上となった時にシートベルトの引き出しを固定するものであった。しかし、近年になって、車両減速度などの車両状態量を検出し、その状態量の変化に基づいてシートベルトを強制的に巻き取る装置が実用化・研究されている（［特許文献１］など）。これらの装置は、車両の衝突を予測又は検出し、衝突が予測されたり、衝突が生じたと判断された場合にシートベルトを強制的に巻き取る。
特許第２９４６９９５号公報

しかし、上述したような装置では、路面状況と車両減速度との関係までは考慮されていなかった。このため、路面状況によっては衝突時や急制動時に巻き取り速度が不足したり、巻き取り強さが適切でなかったり（弱すぎたり強すぎたり）といったことが生じ得た。例えば、砂地などの柔らかい未舗装路（走行抵抗の大きい路面）で急制動した場合には、車輪が砂地に埋もれて急激に減速度が立ち上がるため、通常よりも素早くシートベルトを巻き取る必要がある。また、上述したような路面では車両挙動制御が介入しやすくなる。このため、シートベルト制御と車輌挙動制御との協調を通常の路面と同様に行うと頻繁にシートベルト巻き取りによる締め付けが発生し、乗員に違和感を与えてしまう。従って、本発明の目的は、路面状況をも考慮したシートベルトの自動巻取制御を行うことの可能なシートベルト制御装置及びシートベルト制御方法を提供することにある。

請求項１に記載のシートベルト制御装置は、自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段と、車両走行時の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、走行抵抗検出手段の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段と、車両制動が緊急制動であるか否かを判定する緊急制動判定手段とを備えており、シートベルト制御手段は、路面状況判定手段によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定され、かつ、緊急制動判定手段によって車両制動が緊急制動であると判定された場合には、自動巻取機構の巻取速さを速く又は巻取強さを強く設定することを特徴としている。

請求項２に記載のシートベルト制御装置は、自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段と、車両走行時の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、走行抵抗検出手段の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段と、車両状態を検出し、検出した車両状態に基づいて車両挙動を安定化させる車両挙動安定化制御をシートベルト自動巻取と協調させて実行する挙動安定化手段とを備えており、シートベルト制御手段は、路面状況判定手段によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定され、かつ、挙動安定化手段による車両挙動安定化制御が実行される場合には、自動巻取機構の巻取強さを弱く設定することを特徴としている。

請求項３に記載のシートベルト制御装置は、自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段と、車両走行時の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、走行抵抗検出手段の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段と、車両状態を検出し、検出した車両状態に基づいて車両挙動を安定化させる車両挙動安定化制御をシートベルト自動巻取と協調させて実行する挙動安定化手段とを備えており、シートベルト制御手段は、路面状況判定手段によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定された場合は、挙動安定化手段による車両挙動安定化制御を禁止、又は、車両挙動安定化制御の開始を遅らせることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御方法において、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定しつつ、実行された制動が緊急制動であるか否かを判定し、走行抵抗の大きな路面を走行中に緊急制動が行われたと判定された場合には、自動巻取機構の巻取速さを速く又は巻取強さを強く設定することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御方法において、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定しつつ、車両挙動を安定化させる車両安定化制御が実行されているか否かを判定し、走行抵抗の大きな路面を走行中で、かつ、車両挙動安定化制御が実行中であると判定された場合には、自動巻取機構の巻取強さを弱く設定することを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御方法において、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定し、走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定された場合には、車両挙動を安定化させる車両安定化制御を禁止、又は、車両挙動安定化制御の開始を遅らせることを特徴としている。

請求項１に記載のシートベルト制御装置によれば、砂利路や砂地路、積雪路などの走行抵抗の大きな路面を走行しているか否かを走行抵抗検出手段と判定手段とで判定する。また、これに並行して、緊急制動判定手段によって緊急制動であるか否かを判定する。走行抵抗の大きな路面を走行しており、かつ、制動が緊急制動である場合は、自動巻取機構の巻取速さを速く（又は巻取強さを強く）設定する。走行抵抗が大きな路面では、車両減速度が急激に立ち上がるため、通常の整地路に比べて乗員の前方への移動が早くなるので、自動巻取機構の巻取速さを早くすることで、より早期に乗員を拘束して乗員の前方への移動量を低減する。乗員の前方移動量を低減することで、乗員と内装部品やピラー、ウィンドウシールド、前方のシートなどとの干渉をより効果的に防止できる。

請求項２に記載のシートベルト制御装置によれば、砂利路や砂地路、積雪路などの走行抵抗の大きな路面を走行しているか否かを走行抵抗検出手段と判定手段とで判定する。走行抵抗の大きな路面を走行していると判定され、かつ、車両挙動安定化制御が実行される場合には、自動巻取機構の巻取強さを弱く設定する。なお、このとき、走行抵抗大路面を走行中に車両挙動安定化制御が開始される場合はその開始時点から、車両挙動安定化制御中に走行抵抗が大きくなった場合はその時点から巻取強さを通常時よりも弱く変更する。走行抵抗が大きな路面では車両挙動が不安定になり易く、車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルトの自動巻取が頻繁に実行されやすくなる。このため、巻取強さを弱めて乗員に与える違和感を軽減する。

請求項３に記載のシートベルト制御装置によれば、砂利路や砂地路、積雪路などの走行抵抗の大きな路面を走行しているか否かを走行抵抗検出手段と判定手段とで判定する。走行抵抗の大きな路面を走行していると判定された場合には、車両挙動安定化制御を禁止する（あるいは、車両挙動安定化制御の開始を遅らせる）。なお、このとき、車両安定化制御を禁止する場合に、車両挙動安定化制御中に走行抵抗が大きくなったような状況では、その時点で車両挙動安定化制御を中止してもよいし、実行中の車両挙動安定化制御のみは続行してもよい。走行抵抗が大きな路面では車両挙動が不安定になり易く、車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルトの自動巻取が頻繁に実行されやすくなる。このため、車両挙動安定化制御を禁止して協調動作するシートベルトの自動巻取動作が生じないようにし、乗員に与える違和感を軽減する。あるいは、禁止しないまでも開始を遅らせることで車両挙動安定化制御（シートベルトの自動巻取制御）の介入頻度を下げて乗員に与える違和感を軽減する。

請求項４に記載のシートベルト制御方法によれば、砂利路や砂地路、積雪路などの走行抵抗の大きな路面を走行しているか否かを判定しつつ、これに並行して、行われた制動が緊急制動であるか否かを判定する。その結果、走行抵抗の大きな路面を走行しており、かつ、制動が緊急制動であると判定される場合は、自動巻取機構の巻取速さを速く（又は巻取強さを強く）設定する。走行抵抗が大きな路面では、車両減速度が急激に立ち上がるため、通常の整地路に比べて乗員の前方への移動が早くなるので、自動巻取機構の巻取速さを早くすることで、より早期に乗員を拘束して乗員の前方への移動量を低減する。乗員の前方移動量を低減することで、乗員と内装部品やピラー、ウィンドウシールド、前方のシートなどとの干渉をより効果的に防止できる。

請求項５に記載のシートベルト制御方法によれば、砂利路や砂地路、積雪路などの走行抵抗の大きな路面を走行しているか否かを判定する。走行抵抗の大きな路面を走行していると判定されているときに車両挙動安定化制御が実行される場合には、自動巻取機構の巻取強さを弱く設定する。なお、このとき、走行抵抗大路面を走行中に車両挙動安定化制御が開始される場合はその開始時点から、車両挙動安定化制御中に走行抵抗が大きくなった場合はその時点から巻取強さを通常時よりも弱く変更する。走行抵抗が大きな路面では車両挙動が不安定になり易く、車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルトの自動巻取が頻繁に実行されやすくなる。このため、巻取強さを弱めて乗員に与える違和感を軽減する。

請求項６に記載のシートベルト制御方法によれば、砂利路や砂地路、積雪路などの走行抵抗の大きな路面を走行しているか否かを判定する。走行抵抗の大きな路面を走行していると判定されているときに車両挙動安定化制御が実行される場合には、車両挙動安定化制御を禁止する（あるいは、車両挙動安定化制御の開始を遅らせる）。なお、このとき、車両安定化制御を禁止する場合に、車両挙動安定化制御中に走行抵抗が大きくなったような状況では、その時点で車両挙動安定化制御を中止してもよいし、実行中の車両挙動安定化制御のみは続行してもよい。走行抵抗が大きな路面では車両挙動が不安定になり易く、車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルトの自動巻取が頻繁に実行されやすくなる。このため、車両挙動安定化制御を禁止して協調動作するシートベルトの自動巻取動作が生じないようにし、乗員に与える違和感を軽減する。あるいは、禁止しないまでも開始を遅らせることで車両挙動安定化制御（シートベルトの自動巻取制御）の介入頻度を下げて乗員に与える違和感を軽減する。

本発明のシートベルト制御装置（方法）の一実施形態について以下に説明する。図１に、本実施形態のシートベルト制御装置を備えた車両０の構成を示す。車両０は、車両挙動安定化制御機構も備えている。本実施形態の車両０は、エンジン１３を駆動源としている。また、この車両０の液圧ブレーキ機構は、各輪のブレーキ油圧をそれぞれ独立して制御し得るものである。車両挙動安定化制御は、エンジン１３の出力制御と各輪の制動力制御によってヨーイングを制御する。

車両０は、四つの車輪１ＦＲ，１ＦＬ，１ＲＲ，１ＲＬ（以下、四つの車輪１ＦＲ，１ＦＬ，１ＲＲ，１ＲＬをまとめて車輪１と言うこともある）を備えている。各車輪には、車輪速を検出する車輪速センサ２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ（以下、四つの車輪速センサ２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬをまとめて車輪速センサ２と言うこともある）がそれぞれ取り付けられている。また、各車輪にはブレーキディスク３が取り付けられている。各ブレーキディスク３に対して、ブレーキパッド及びホイールシリンダを内蔵したブレーキキャリパ４が取り付けられている。各ホイールシリンダは、ブレーキ配管５を介して油圧回路６に接続されている。また、各ホイールシリンダは、ブレーキ配管５や油圧回路６を介してマスタシリンダ７にも接続されている。

通常のブレーキ時には、運転者によってブレーキペダル８が操作されるとマスタシリンダ７内の圧力が上昇し、この圧力上昇がブレーキ配管５や油圧回路６を介してホイールシリンダに伝えられてホイールシリンダ内の圧力が上昇する。ホイールシリンダ内の油圧を上昇させると、ブレーキパッドがブレーキディスク３に押圧され、摩擦力によってブレーキディスク３と連結されている各車輪が制動される。

油圧回路６は、油圧ポンプや電磁バルブ等を有している。車両挙動安定化制御時には、油圧回路６の電磁バルブを制御して、油圧ポンプによって高圧化したブレーキ油圧を一部の車輪のホイールシリンダに伝えて増圧してヨーモーメントを発生させる。なお、電磁バルブを制御してホイールシリンダ内の圧力を保持したり減圧することもできる。発生させたヨーモーメントによって車両０の挙動を安定化させる。また、車両挙動安定化制御時には、このようなブレーキ機構を用いて車速自体を下げることもある。即ち、ブレーキディスク３、ブレーキパッド、ホイールシリンダ、ブレーキキャリパ４、ブレーキ配管７及び油圧回路６などは挙動安定化手段として機能する。

なお、本実施形態に用いられているブレーキシステムは、ディスクブレーキシステムであるが、ドラムブレーキシステム等でもよい。油圧回路６は、車両の運動状態を制御する車両運動制御コンピュータ（ＥＣＵ）９に接続されている。油圧回路６の油圧ポンプや電磁バルブ等は車両運動制御ＥＣＵ９により駆動される。また、車輪速センサ２ＦＲ〜２ＲＬも車両運動制御ＥＣＵ９に接続されている。車両運動制御ＥＣＵ９は、車両挙動安定化制御の他、ＡＢＳ制御を含むブレーキ制御なども司っている。

車両運動制御ＥＣＵ９には、前後加速度センサ１０や横加速度センサ１１、ステアリング舵角センサ１５、ヨーレートセンサ１６なども接続されている。車両運動制御ＥＣＵ９は、これらのセンサや車輪速センサ２ＦＲ〜２ＲＬの出力の出力に基づいて、車両挙動安定化制御を実行する。さらに、この車両運動制御ＥＣＵ９は、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ）１２とも互いに接続されている。エンジン制御ＥＣＵ１２は、エンジン１３を総合的に制御しており、噴射量（空燃比）制御や点火時期制御を司っている。

車両運動制御ＥＣＵ９及びエンジン制御ＥＣＵ１２は、車両挙動安定化制御時にはエンジン１３の出力を調節して車速の調整やヨーイングの制御を行う。エンジン１３の出力調整は、吸入空気量や燃料噴射量を制御して行う。エンジン１３のスロットルバルブはいわゆる電子制御式スロットルバルブであり、スロットルモータによってスロットルバルブの開度を任意に制御し得る。エンジン制御ＥＣＵ１２には、この制御に必要なセンサ及びアクチュエータ類が接続されている。例えば、上述したスロットルモータの他、スロットルバルブ開度を検出するスロットルポジションセンサや回転数センサなどもエンジン制御ＥＣＵ１２に接続されている。これらのエンジン１３に付随する機構全体も挙動安定化手段として機能する。

また、エンジン制御ＥＣＵ１２は、エンジン１３に付随して設けられたトランスミッション１４の動作も制御している。エンジン制御ＥＣＵ１２は、トランスミッション１４のギヤ段などを検出することができると共に、ギヤ段の変更なども行う。車両挙動安定化制御時にトランスミッション１４のギヤ段も変更することも可能である。なお、車両運動制御ＥＣＵ９には、ステアリングホイール（図示せず）の操舵量を検出するステアリング舵角センサ１５も接続されている。ステアリング舵角センサ１５は、車両挙動安定化制御に際して車両の状態を示す情報量の一つとしてステアリング舵角を検出する。検出されたステアリング舵角は車両挙動安定化制御に反映され得る。

エンジン制御ＥＣＵ１２は、シートベルト制御ＥＣＵ１７とも互いに接続されている。シートベルト制御ＥＣＵ１７には、図２に示されるように、自動巻取機構（リトラクタ）１８のモータ１８ａが接続されている。自動巻取機構１８について簡単に説明する。自動巻取機構１８は、シートベルトのウェビング（ベルト）１８ｂを巻き取る部分で、車体に十分な強度を確保して取り付けられている。ウェビング１８ｂの巻取軸（図示せず）の一端には、ギア１８ｃが取り付けられている。ギア１８ｃにはクラッチ機構が内蔵されている。

ギア１８ｃは、大小のギアを組み合わせた減速ギア１８ｄの小さいギアと噛み合っている。減速ギア１８ｄの大きいギアには、上述したモータ１８ａの出力軸に取り付けられたギア１８ｅが噛み合っている。モータ１８を駆動させることで、ウェビング１８ｂを巻き取ることができる。モータ１８ａの回転速度を調節することでウェビング１８ｂの巻取速度を調節できる。また、モータ１８ａの巻取トルクを調節することでウェビング１８ｂの巻取強さを調節することができる。

シートベルト制御ＥＣＵ１７は、前後加速度センサ１０などの各種センサ類や車両運動制御ＥＣＵ９と協働して、車両挙動安定化制御時に車両挙動が破綻した時の乗員拘束のためにモータ１８ａを駆動してウェビングを巻き取る。なお、シートベルトの自動巻取は、車両挙動安定化制御が実行される時に必ず実行されなくてもよい。例えば、車両挙動の破綻が予測される場合のみシートベルト自動巻取制御が車両挙動安定化制御と協調するようにされていればよい。

ここでは、上述したように車両運動制御ＥＣＵ９とエンジン制御ＥＣＵ１２とが協調して車両挙動安定化制御を行っている。また、上述したように、車両挙動安定化制御とシートベルトの自動巻取制御とが協調制御されるが、ここでは、車両運動制御ＥＣＵ９とシートベルト制御ＥＣＵ１７とでこれらの制御を協調させている。なお、これらのＥＣＵ９，１２，１７は、それらの内部に、演算を行うマイクロプロセッサ、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等を有している。

上述した構成の本実施形態のシートベルト制御装置の動作（シートベルト制御方法）について、図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両挙動安定化制御やシートベルト自動巻取制御に関わるセンサ類やアクチュエータ類が有効となっているかどうかが判定される（ステップ３００）。これらのセンサ類などが有効となっておらず、ステップ３００が否定される場合は、これらの制御は行われず図３のフローチャートを抜ける。なお、この場合でも、シートベルト自動巻取は行われなくても、ウェビング１８ｂの引き出し速度や前後加速度に応じてウェビング１８ｂの引き出しをロックさせることは可能である。この機構は、上述した自動巻取機構（ストライカ）１８内に従来から用いられている機械的な機構として組み込まれている。

一方、センサ類などが有効となっており、ステップ３００が肯定される場合は、追って詳しく説明する方法によって走行中の路面が走行抵抗が大きい路面であるか否かを判定する（ステップ３０５）。走行抵抗が大きい路面を走行中ではない、即ち、走行抵抗の大きくない通常の路面を走行中であると判定され、ステップ３０５が否定される場合は、通常のシートベルト自動巻取制御が行われる（ステップ３１０）。これは、ステップ３１０で自動巻取が開始されるということではなく、シートベルトの自動巻取が開始されるような状況となった場合には、通常の開始タイミングで巻取速度や巻取強さで行われるということである。

一方、走行抵抗が大きい路面を走行中であると判定され、ステップ３０５が肯定される場合は、緊急制動であるか否かが判定される（ステップ３１５）。本実施形態における緊急制動であるか否かの判定は、マスタシリンダ圧の増圧勾配から判断している。増圧勾配（マスタシリンダ圧の時間変化率）が所定値を超える場合、ここでは緊急制動であると判断している。ブレーキペダル８にストロークセンサを取り付けた場合は、ブレーキペダル８のストローク量やその踏み込み速度から緊急制動であるか否かを判断することもできる。あるいは、ブレーキペダル８に踏力センサを取り付けた場合は、ブレーキペダル８の操作踏力やその時間変化率から緊急制動であるか否かを判断することもできる。

緊急制動であると判定された場合は、シートベルト（ウェビング１８ｂ）の自動巻取速度を大きく設定して自動巻取が実行される（ステップ３２０）。巻取速度を速くするには、モータ１８ａ回転速度を速くする。上述したように、走行抵抗の大きな路面を走行している際には、制動にる減速度の立ち上がりが通常路に比べて急峻となるため、減速度に応じて乗員に作用する慣性力も急峻に立ち上がる。この結果、緊急制動によって乗員の前方への移動は速くなるので、これをウェビング１８ｂの巻取速度を速くしてより早期に乗員を拘束する。

なお、自動巻取速さではなく、自動巻取強さを強くしてもよい。巻取強さを強くするには、モータ１８ａ回転トルクを大きくする。上述したように走行抵抗大路面での緊急制動だと慣性力も大きくなるので、自動巻取強さを強くすることで乗員の前方移動に引きずられて繰り出されてしまうウェビング１８ｂの長さを低減し、より確実に乗員を拘束する。なお、当然であるが、自動巻取速さを速くし、かつ、自動巻取強さを強くしてもよく、このようにすることが好ましい。

一方、緊急制動でない（制動が行われていない場合を含む）と判定され、ステップ３１５が否定される場合は、次に車両挙動安定化制御が実行中であるか否かを判定する（ステップ３２５）。車両挙動安定化制御が既に実行されているおり、ステップ３２５が肯定される場合は、その時点でシートベルト（ウェビング１８ｂ）の自動巻取強さを小さく設定（変更）する（ステップ３３０）。自動巻強さを小さく設定するには、モータ１８ａの回転トルクを小さく設定する。

上述したように、本実施形態の車両０においては、車両挙動安定化制御の実行時にシートベルトの自動巻取制御が協調動作するようになされている。このため、車両挙動安定化制御が頻繁に介入しやすくなる走行抵抗大路面の走行時で、かつ、車両挙動安定化制御の実行中には、自動巻取トルク小さくしてシートベルトの自動巻取によって乗員が感じる締め付け感を緩和する。このようにすることで、走行抵抗大路面を走行中に車両挙動安定化制御が通常路走行中よりも頻繁に介入し、シートベルト自動巻取制御が通常路面走行時よりも頻繁に発生しても乗員が感じる違和感を軽減することができる。

一方、走行抵抗大路面を走行中であるが車両挙動安定化制御が実行中ではなく、ステップ３２５が否定される場合は、車両挙動安定化制御の実行に先立って、シートベルト（ウェビング１８ｂ）の自動巻取強さを小さく設定すると共に、制御開始タイミングを遅らせるディレイ処理を施す（ステップ３３５）。このように設定されるため、車両挙動安定化制御が実行されることとなった場合には、その開始タイミングが遅らされ、かつ、開始された場合にはウェビング１８ｂの巻取強さは軽減されている。

自動巻取強さを弱くする理由は上述したステップ３３０の場合と同様である。一方、自動巻取制御の開始を遅らせるのは、車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルトの自動巻取制御の実行頻度を低減するためである。開始タイミングを遅らせることで実行されなくなる自動巻取制御や、実行時間が短くなる自動巻取制御が発生するようになり、自動巻取制御の実行頻度は下がる。自動巻取強さに加えて実行頻度も低減することで乗員に与える違和感を軽減することができる。

あるいは、ステップ３３５では、車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルトの自動巻取制御自体を禁止するようにしてもよい。このようにすれば、車両挙動安定化制御が実行されてもシートベルトの自動巻取制御は協調実行されないため、シートベルトの締め付けによって乗員が違和感を感じてしまうようなことがなくなる。上述した制御を行うことで、走行抵抗路大路面での緊急制動時のシートベルト自動巻取による乗員拘束性能を向上させることができると共に、走行抵抗路大路面での車両挙動安定化制御と協調動作するシートベルト自動巻取制御によって乗員が感じる違和感を低減することができる。

次に、走行抵抗の検出方法について説明する。走行抵抗の検出方法にはいくつかあるが、まず、エンジン回転数とギヤ変速比（ギヤ段）から推定される車輪速度Ｖ_estimateと車輪速センサ２によって検出される実際の車輪速度Ｖ_refとに基づいて走行抵抗を検出する場合について、図４を参照しつつ説明する。なお、エンジン回転数は、エンジン１３に設けられた回転数センサによって検出されており、その結果は上述したエンジン制御ＥＣＵ１２に送られている。また、トランスミッション１４のギヤ段もエンジン制御ＥＣＵ１２によって把握されている。また、本実施形態では、走行抵抗が高い路面（例えば砂地）であるか通常の路面であるかを判定する。なお、車輪速度Ｖ_estimateの算出に、エンジン回転数とギヤ変速比に加えて、アクセル開度センサによって検出されるアクセル開度を加味しても良い。

走行抵抗の大きな路面を走行している場合は、走行抵抗が大きいことによるロス分によって、推定車輪速度Ｖ_estimateに対して実車輪速度Ｖ_refは小さくなる。なお、トランスミッション１４がオートマチックトランスミッションであれば、上述したロス分はトルクコンバータの滑り増加分となる。これを図４を用いての座標軸で示すと、走行抵抗が大きな路面（砂地）を走行している場合は座標（推定車輪速度Ｖ_estimate，実車輪速度Ｖ_ref）で示される点はハッチングを示した領域に存在することとなる。そこで、座標（推定車輪速度Ｖ_estimate，実車輪速度Ｖ_ref）で表される点を図４の座標軸上にプロットし、その位置がハッチングをした領域内にある場合は走行抵抗が大きな路面を走行していると判定する。なお、図４の座標軸の領域の分割数を増やすことで、走行抵抗がどの程度か（大小の二段階でなく）を検出することも可能となる。この判定方法は、発進加速時や定常走行時における検出方法として好ましい。

走行抵抗の検出方法の二番目の例は、ステアリング操舵角から推定される車体横加速度ＧＹ_estimateと横加速度センサ１１によって検出される実際の横加速度ＧＹ_refとに基づいて走行抵抗を検出するものである。この場合について、図５を参照しつつ説明する。なお、ステアリング操舵角は、ステアリング舵角センサ１５によって検出されており、その結果は上述した車両運動制御ＥＣＵ９に送られている。また、本実施形態でも、走行抵抗が高い路面（例えば砂地）であるか通常の路面であるかを判定するが、上述した図４の場合と同様に、図５の座標軸の領域の分割数を増やすことで、走行抵抗がどの程度か（大小の二段階でなく）を検出することも可能となる。

走行抵抗の大きな路面を走行している場合は、走行抵抗による横方向反力が増えるため、走行抵抗が大きいと推定横加速度ＧＹ_estimateに対して実横加速度ＧＹ_refが大きくなる。なお、走行抵抗が大きいことによるロス分は、車体横方向の減速度分となる。これを図５の座標軸で示すと、走行抵抗が大きな路面（砂地）を走行している場合は座標（推定横加速度ＧＹ_estimate，実横加速度ＧＹ_ref）で示される点はハッチングを示した領域に存在することとなる。そこで、座標（推定横加速度ＧＹ_estimate，実横加速度ＧＹ_ref）で表される点を図５の座標軸上にプロットし、その位置がハッチングをした領域内にある場合は走行抵抗が大きな路面を走行していると判定する。この判定方法は、横加速度を利用するため、旋回走行時における検出方法として好ましい。

走行抵抗の検出方法の三番目の例は、マスタシリンダ７の油圧ＰＭＣと前後加速度センサ１０によって検出される実際の前後加速度Ｇ_refとに基づいて走行抵抗を検出するものである。この場合について、図６を参照しつつ説明する。なお、ここで、マスタシリンダ圧ＰＭＣは、車両に作用する前後加速度（上述した検出方法に対応させれば、推定前後加速度Ｇ_estimateに相当するもの）と相関のある値として利用されている。マスタシリンダ圧ＰＭＣは、上述したように油圧回路６によって把握されている。走行抵抗が高い路面（例えば砂地）であるか通常の路面であるかを判定するが、上述した図４の場合と同様に、図６（ａ）の座標軸の領域の分割数を増やすことで、走行抵抗がどの程度か（大小の二段階でなく）を検出することも可能となる。

走行抵抗の大きな路面を走行している場合は、走行抵抗が大きいことによるロス分によって、マスタシリンダ圧ＰＭＣ（推定前後加速度Ｇ_estimate）に対して実前後加速度Ｇ_refは大きくなる。このとき、ロス分は車体減速度分となる。これを図６（ａ）の座標軸で示すと、走行抵抗が大きな路面（砂地）を走行している場合は座標（マスタシリンダ圧ＰＭＣ，実前後加速度Ｇ_ref）で示される点はハッチングを示した領域に存在することとなる。そこで、座標（マスタシリンダ圧ＰＭＣ，実前後加速度Ｇ_ref）で表される点を図６（ａ）の座標軸上にプロットし、その位置がハッチングをした領域内にある場合は走行抵抗が大きな路面を走行していると判定する。この判定方法は、マスタシリンダ圧ＰＭＣを利用するため、制動時における検出方法として好ましい。制動状態であるか否かを判定する場合は、ブレーキスイッチ（図示せず）などによって検出できる。

この方法の場合、坂路勾配による補正を行うことが好ましい。車両０が坂路上に位置していると、図６（ｂ）に示されるように、前後加速度センサ１０によって検出される前後加速度Ｇ_refには、坂路であることによって生じる前後加速度（停車時前後加速度）αも含まれてしまう。そこで、前後加速度センサ１０によって検出される前後加速度Ｇ_refから停車時前後加速度αを差し引いた結果を用いて走行抵抗を検出することで、より正確な走行抵抗検出を行える。停車時前後加速度αは、車両０が実際に停止状態にあるときの前後加速度センサ１０の検出結果として得ても良いし、別に設けたジャイロセンサによる車体の傾き量から推定したり、ナビゲーションシステムの持つ勾配情報から推定するなどすればよい。

以上、走行抵抗の検出方法として三つの例を挙げたが、何れか一つの検出方法のみによって走行抵抗を検出しても良いし、二つ以上の検出方法を組み合わせて使用してもよい。例えば、発進加速時や定常走行時は一番目の方法を利用しつつ、ステアリング舵角センサ１５によって検出された操舵角から旋回中であると判断できる場合は二番目の方法を利用すると共に、ブレーキスイッチによって制動中であると判定される場合は三番目の方法を利用すると行った組み合わせ利用も可能である。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、シートベルト自動巻取制御が協調動作される車両挙動安定化制御としては、エンジン出力の各輪への駆動力配分を可変制御するものや、各輪のサスペンション特性を可変制御するようなものであってもよい。また、車輪をモータで駆動するような場合は、各輪の駆動力や回生発電時の制動力を可変制御することで車両挙動安定化制御を行うこともできる。あるいは、上述した実施形態のものを含め、これらを適宜組み合わせたものであってもよい。

また、上述した実施形態では、走行抵抗大路面走行時において、緊急制動の場合のシートベルト自動巻取制御を車両挙動安定化制御よりも優先させている。緊急度の高い制御を優先させるためこのようにすることが好ましいが、車両挙動安定化制御を優先させても構わない。さらに、上述した実施形態では、走行抵抗大路面での緊急制動制御時のシートベルト自動巻取制御と、走行抵抗大路面での車両挙動安定化制御と協調するシートベルト自動巻取制御とを複合させて制御した。しかし、この二つのシートベルト自動巻取制御の一方のみを単独で採用してもよい。

また、上述した実施形態においては、車両安定化制御（シートベルト自動巻取制御）の開始を遅らせるのに、制御開始タイミングを通常路のタイミングから所定時間遅延させるディレイ処理を行った。しかし、制御開始タイミングを決定する閾値を、制御の開始が遅れる側に補正することで制御の開始を遅らせるようにしてもよい。

本発明のシートベルト制御装置の一実施形態を備えた車両の構成図である。 図１に示されるシートベルト制御装置におけるシートベルトの自動巻取機構部分の側面図である。 図１に示されるシートベルト制御装置によるシートベルト自動巻取制御を示すフローチャートである。 走行抵抗検出（第一例）時に用いる座標軸である。 走行抵抗検出（第二例）時に用いる座標軸である。 走行抵抗検出（第三例）時に用いる座標軸である。

符号の説明

０…車両、１ＦＲ，１ＦＬ，１ＲＲ，１ＲＬ…車輪、２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ…車輪速センサ、３…ブレーキディスク、４…ブレーキキャリパ、５…ブレーキ配管、６…油圧回路、７…ブレーキ配管、７…マスタシリンダ、８…ブレーキペダル、９…車両運動制御ＥＣＵ、１０…前後加速度センサ、１１…横加速度センサ、１２…エンジン制御ＥＣＵ、１３…エンジン、１４…トランスミッション、１５…ステアリング舵角センサ、１６…ヨーレートセンサ、１７…シートベルト制御ＥＣＵ、１８…自動巻取機構。

Claims (6)

1. 自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段と、
   車両走行時の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、
   前記走行抵抗検出手段の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段と、
   車両制動が緊急制動であるか否かを判定する緊急制動判定手段とを備えており、
   前記シートベルト制御手段は、前記路面状況判定手段によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定され、かつ、前記緊急制動判定手段によって車両制動が緊急制動であると判定された場合には、前記自動巻取機構の巻取速さを速く又は巻取強さを強く設定することを特徴とするシートベルト制御装置。
2. 自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段と、
   車両走行時の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、
   前記走行抵抗検出手段の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段と、
   車両状態を検出し、検出した車両状態に基づいて車両挙動を安定化させる車両挙動安定化制御をシートベルト自動巻取と協調させて実行する挙動安定化手段とを備えており、
   前記シートベルト制御手段は、前記路面状況判定手段によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定され、かつ、前記挙動安定化手段による車両挙動安定化制御が実行される場合には、前記自動巻取機構の巻取強さを弱く設定することを特徴とするシートベルト制御装置。
3. 自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御手段と、
   車両走行時の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、
   前記走行抵抗検出手段の検出結果に基づいて、走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定する路面状況判定手段と、
   車両状態を検出し、検出した車両状態に基づいて車両挙動を安定化させる車両挙動安定化制御をシートベルト自動巻取と協調させて実行する挙動安定化手段とを備えており、
   前記シートベルト制御手段は、前記路面状況判定手段によって走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定された場合は、前記挙動安定化手段による車両挙動安定化制御を禁止、又は、車両挙動安定化制御の開始を遅らせることを特徴とするシートベルト制御装置。
4. 自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト制御方法において、
   走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定しつつ、実行された制動が緊急制動であるか否かを判定し、
   走行抵抗の大きな路面を走行中に緊急制動が行われたと判定された場合には、前記自動巻取機構の巻取速さを速く又は巻取強さを強く設定することを特徴とするシートベルト制御方法。
5. 自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト自動巻取制御を、車両挙動を安定化させる車両挙動安定化制御と協調動作させるシートベルト制御方法において、
   走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定しつつ、車両挙動を安定化させる車両安定化制御が実行されているか否かを判定し、
   走行抵抗の大きな路面を走行中で、かつ、車両挙動安定化制御が実行中であると判定された場合には、前記自動巻取機構の巻取強さを弱く設定することを特徴とするシートベルト制御方法。
6. 自動巻取機構を用いてシートベルトを強制的に巻き取るシートベルト自動巻取制御を、車両挙動を安定化させる車両挙動安定化制御と協調動作させるシートベルト制御方法において、
   走行抵抗の大きな路面を走行中であるか否かを判定し、
   走行抵抗の大きな路面を走行中であると判定された場合には、車両挙動を安定化させる車両安定化制御を禁止、又は、車両挙動安定化制御の開始を遅らせることを特徴とするシートベルト制御方法。

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