JP4685917B2

JP4685917B2 - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP4685917B2
Application number: JP2008302270A
Authority: JP
Inventors: 周三橋本; 守雄酒井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2028-11-27
Also published as: EP2349775A1; CN102227333A; US8190333B2; US20110218713A1; WO2010061277A1; JP2010125967A; CN102227333B; EP2349775B1

Description

本発明は、車両用制御装置にかかり、特に、車両の緊急時に車両に設けられた機構を制御する車両用制御装置に関する。

車両用制御装置としては、例えば、衝突などの緊急時にパワーウインドウやサンルーフを閉じる制御を行うものや、車両用シートのシートバック角度を調整するものなどが提案されている。

例えば、車両の緊急時に車両用シートを制御する車両用シート制御装置としては、特許文献１に記載の技術が提案されている。

特許文献１に記載の技術では、後部衝突物を予知して、予知信号に応じてシートバックが起立状態になるように調整することが提案されている。また、特許文献１に記載の技術では、予知信号を受けたときには、手動手段による操作信号でシートバックの起立角度を調整するときよりも高速でシートバックの起立角度を調整している。
特開２００５−１７８４４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、予知信号に応じてシートバックの調整開始後、垂直になるまで調整を行う閉ループ制御であるため、ユーザの意図に反して動作した場合に不快感を与える可能性があり、改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、ユーザの意図を反映して不快感を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車両用シートのシートバックの角度を調整するための機構を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を指示する操作を行うための操作手段と、車両周囲の危険状況を予測する予測手段と、前記予測手段によって前記危険状況が予測された場合に、前記機構が予め定めた状態となるように前記駆動手段を制御すると共に、前記駆動手段の制御中に前記操作手段による操作が行われた場合に、前記駆動手段の駆動速度を可変するように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、車両用シートを調整するための機構を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を指示する操作を行うための操作手段と、車両周囲の危険状況を予測する予測手段と、前記予測手段によって前記危険状況が予測された場合に、前記機構が予め定めた状態となるように前記駆動手段を制御すると共に、前記駆動手段の制御中に前記操作手段による操作が行われた場合に、前記駆動手段の駆動速度を可変するように前記駆動速度を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、車両用シートのシートバックの角度を調節するための機構が駆動手段によって駆動される。駆動手段は、例えば、請求項２に記載の発明のように、車両用シートを調節するための機構を駆動するものを適用するようにしてもよいし、パワーウインドウやサンルーフ等の開口部の機構を駆動するものを適用するようにしてもよい。また、操作手段を操作することによって、駆動手段の駆動を指示することができる。

予測手段では、車両周囲の危険状況が予測され、制御手段では、予測手段によって危険状況が予測された場合に、車両に設けられた機構が予め定めた状態となるように駆動手段が制御される。例えば、シートバックを予め定めた角度に調整したり、パワーウインドウやサンルーフを閉じたりする。

そして、駆動手段の制御中に、操作手段による操作が行われた場合には、駆動手段の駆動速度を可変するように駆動手段が制御手段によって制御される。これによって、意図しない速度で駆動手段が駆動された場合に、駆動手段の速度を可変することができるので、ユーザの意図を反映して不快感を抑制することができる。

制御手段は、請求項３に記載の発明のように、駆動手段の駆動を停止することにより駆動速度を可変するようにしてもよい。すなわち、意図しない駆動手段の駆動を停止することができるので、不快感を抑制することができる。

また、制御手段は、請求項４に記載の発明のように、駆動手段の制御中に操作手段による操作が行われた場合に、駆動手段の駆動速度を減速し、操作手段による操作終了後に駆動手段の駆動を停止するようにしてもよい。すなわち、段階的に停止することでユーザの不快感を抑制することができる。

さらに、制御手段は、請求項５に記載の発明のように、駆動手段の制御中に駆動方向と逆方向への駆動指示が操作手段による操作が行われた場合に、駆動手段の駆動速度を減速して駆動方向を反転し、操作手段による操作終了後に駆動手段の駆動を停止するようにしてもよい。これによって、駆動手段の駆動前の状態に戻す際に、減速、反転駆動、停止を一連の制御で行うことができるため、操作を簡略化することができる。

以上説明したように本発明によれば、駆動手段の制御中であってもユーザの意図を反映して不快感を抑制することことができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置の概略構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置１０は、車両用シートのシートバックの駆動制御を行うためのシート制御ＥＣＵ１２、及び車両用シートのシートバックの角度を調整するためのリクライニングアクチュエータ１４を備えている。

シート制御ＥＣＵ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースを有するマイクロコンピュータ１６を備えており、リクライニングアクチュエータ１４は、モータ１８、及びシートバックの位置（リクライニング角度）を検出するためのセンサ２０を備えている。なお、センサ２０は、例えば、モータ１８の回転数や回転位置等をホール素子等を用いて検出することにより、シートバックの角度を検出する。

マイクロコンピュータ１６には、電源回路２２、車両情報入力回路２４、スイッチ入力回路２６、モータ駆動回路２８、電流モニタ回路３０、及びセンサ入力回路３２が接続されている。

電源回路２２は、スイッチ３４を介してバッテリ３６に接続されており、バッテリ３６の電力をマイクロコンピュータ１６等に供給する。

車両情報入力回路２４は、車両の各種制御を行うための各種ＥＣＵ３８が接続されており、各種ＥＣＵ３８との通信が可能とされている。

スイッチ入力回路２６は、車両用シートのシートバックやシートスライド等の調整を指示するためのシート操作スイッチ４０に接続されている。シート操作スイッチ４０は、例えば、図２（Ａ）に示すように、車両用シート４２の側面に設けられ、図２（Ｂ）に示すように、シートバック４４のリクライニング調整やシートスライド等の調整を指示するスイッチ４０Ａが設けられている。

モータ駆動回路２８には、リクライニングアクチュエータ１４を駆動するためのモータ１８が接続されており、モータ駆動回路２８によってモータ１８が駆動される。モータ１８は、車両用シートのシートバックの角度を調整するための機構を駆動する。また、モータ１８はモータ駆動回路２８から供給される電流等に応じて速度可変とされている。

電流モニタ回路３０は、モータ駆動回路２８からモータ１８へ供給される電流を検出し、検出結果をマイクロコンピュータ１６へ出力する。マイクロコンピュータ１６は、電流モニタ回路３０の検出結果を用いてモータ１８の回転速度等を制御する。

センサ入力回路３２には、リクライニングアクチュエータ１４のセンサ２０が接続されており、センサ２０の検出結果をマイクロコンピュータ１６へ出力する。

本実施の形態では、車両情報入力回路２４に接続された各種ＥＣＵ３８として衝突等の危険状況を予測する衝突判断ＥＣＵ４６（図３）が接続されている。

衝突判断ＥＣＵ４６は、図３に示すように、前方の障害物までの距離を検出するための前方ミリ波レーダー４８、前側方の障害物までの距離を検出するための前側方ミリ波レーダー５０、前方を撮影するステレオカメラ５２、後方の障害物までの距離を検出するための後方ミリ波レーダー５４、後側方の障害物までの距離を検出するための後側方ミリ波レーダー５６が接続されたバス５８に接続されている。

前方ミリ波レーダー４８、前側方ミリ波レーダー５０、ステレオカメラ５２、後方ミリ波レーダー５４、及び後側方ミリ波レーダー５６は、車両周辺を監視して、監視結果を衝突判断ＥＣＵ４６に出力する。

前方ミリ波レーダー４８は、例えば、フロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダー５０は、バンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。また、後方ミリ波レーダー５４及び後側方ミリ波レーダー５６は、リアバンパー等に設けられ、それぞれ車両後方や後側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。

ステレオカメラ５２は、例えば、フロントウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両前方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定するために設けられている。なお、ステレオカメラ５２は、前方ミリ波レーダー４８及び前側方ミリ波レーダー５０等によって障害物までの距離を検出できるので、省略した構成としてもよい。

そして、衝突判断ＥＣＵ４６は、前方ミリ波レーダー４８、前側方ミリ波レーダー５０、ステレオカメラ５２、後方ミリ波レーダー５４、及び後側方ミリ波レーダー５６の検出結果を取得して衝突等の危険状況の予測を行う。衝突等の危険状況予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明を省略する。例えば、衝突判断ＥＣＵ４６は、前方ミリ波レーダー４８、前側方ミリ波レーダー５０、ステレオカメラ５２、後方ミリ波レーダー５４、及び後側方ミリ波レーダー５６の検出結果に基づいて、障害物までの距離の変化から相対速度を求めて、衝突までの時間を算出し、算出した衝突予測時間ｔが予め定めた時刻以内の場合に危険検知とする。

以上のように構成された車両用シート制御装置１０では、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知した場合に、シートバックの角度が予め定めた角度になるように調整を行うようにしている。これによって衝突等の緊急時に乗員を適正姿勢にすることができ、シートベルトやエアバッグ装置などの乗員保護装置により的確に乗員を保護することができる。

具体的には、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知した場合には、モータ１８の高速作動要求をシート制御ＥＣＵ１２に出力する。そして、シート制御ＥＣＵ１２は、モータ駆動回路２８を制御して通常のシート調整時（シート操作スイッチ４０の操作によるシート調整時）よりも高速で駆動するようにモータ１８を駆動してシートバック４４の調整を行う。

ところで、衝突判断ＥＣＵ４６によってモータ１８の高速作動要求が出力されて、シート制御ＥＣＵ１２によってモータ１８の駆動制御が行われると、予め定めた角度になるまでシートバック４４の角度調整が高速で行われ続けるため、乗員が不快に感じることがある。

そこで、本実施の形態では、衝突判断ＥＣＵ４６によって高速作動要求が行われて、モータ１８が駆動制御されている場合に、シート操作スイッチ４０による操作が行われた場合には、減速してシート操作スイッチ４０の操作に応じて駆動するようにモータ１８を駆動制御するようにしている。

続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置１０のシート制御ＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置１０のシート制御ＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、本実施の形態では、センサ２０の検出結果をセンサ入力回路３２を介してシート制御ＥＣＵ１２が取得して、センサ２０の検出結果からシートバック角度が予め定めた角度範囲にあるか否かを判定して、予め定めた角度範囲にない場合に開始するものとする。

まず、ステップ１００では、高速作動要求があるか否か判定される。該判定は、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知されて、モータ１８の高速作動要求が車両情報入力回路２４を介して入力されたか否かをシート制御ＥＣＵ１２が判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０２へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。なお、センサ２０の検出結果をセンサ入力回路３２を介して取得して、センサ２０の検出結果からシートバック角度が予め定めた角度範囲の場合には、高速作動要求が行われてもモータ１８を作動せずに処理を終了するものとする。

ステップ１０２では、モータ１８の高速作動が開始されてステップ１０４へ移行する。すなわち、シート制御ＥＣＵ１２がモータ駆動回路２８を制御することによってモータ１８を高速駆動する。例えば、シート操作スイッチ４０の操作によってシート調整を行う際にモータ１８に印加する電流値を５０％とし、高速作動要求時にはモータ１８に１００％の電流値を印加して駆動することにより高速作動する。

ステップ１０４では、シート操作スイッチ４０がスイッチオフからオンになったか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行し、肯定された場合にはステップ１１０へ移行する。

ステップ１０６では、予め定めた停止条件か否か判定される。該判定は、例えば、センサ２０の検出結果をセンサ入力回路３２を介してシート制御ＥＣＵ１２が取得して、シートバック４４の角度が予め定めた角度になったか否かを判定したり、高速作動を開始してから予め定めた時間が経過したか否か等を判定したり、挟み込みなどによりモータ負荷が予め定めた負荷以上となったか否かを判定し、判定が否定された場合にはステップ１０４に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ１１８へ移行する。

一方、ステップ１０８では、シート操作スイッチ４０がスイッチオフからオンになったか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、シート操作スイッチ４０のスイッチオフからオンへの状態変更がアップ（シートバック４４を起こす方向）指示かダウン（シートバック４４を倒す方向）指示かが判定され、アップ指示の場合には判定が肯定されてステップ１１２へ移行し、ダウン指示の場合には判定が否定されてステップ１１４へ移行する。

ステップ１１２では、シートバック４４を起こす方向（アップ側）へモータ１８が低速作動されてステップ１１６へ移行する。すなわち、シート制御ＥＣＵ１２がモータ駆動回路２８を制御することによってモータ１８をアップ側へ低速駆動する。モータ駆動回路２８は、例えば、モータ１８に印加する電流値を５０％として、モータ１８をアップ側へ低速作動する。なお、高速作動要求によってモータ１８が高速作動し、かつモータ１８の作動方向がダウン側の場合には、減速してからモータ１８の作動方向をアップ側に反転して低速作動するようにしてもよく、モータ１８の作動前の状態に戻す際に、減速、反転作動、停止を一連の制御で行うことができるため、一度の操作でシートバック４４の角度を調整でき操作が簡略化される。また、単にモータ１８の作動方向をアップ側に反転してから低速作動するようにしても、一度の操作でシートバック４４の角度を調整でき操作が簡略化されることは言うまでもない。

また、ステップ１１４では、シートバック４４を倒す方向（ダウン側）へモータ１８が低速作動されてステップ１１６へ移行する。すなわち、シート制御ＥＣＵ１２がモータ駆動回路２８を制御することによってモータ１８をダウン側へ低速駆動する。モータ駆動回路２８は、例えば、モータ１８に印加する電流値を５０％として、モータ１８をダウン側へ低速作動する。なお、高速作動要求によってモータ１８が高速作動し、かつモータ１８の作動方向がアップ側の場合には、減速してからモータ１８の作動方向をアップ側に反転して低速作動するようにしてもよく、減速してから反転することにより、減速、反転作動、停止を一連の制御で行うことができるため、一度の操作でシートバック４４の角度を調整でき操作が簡略化される。また、単にモータ１８の作動方向をダウン側に反転してから低速作動するようにしても、一度の操作でシートバック４４の角度を調整でき操作が簡略化されることは言うまでもない。

ステップ１１６では、シート操作スイッチ４０がスイッチオンからオフになったか否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、モータ１８の作動が停止されてステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。

このようにシート制御ＥＣＵ１２が処理を行うことにより、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険状況が検知されてシートバック４４の調整が行われても、シート操作スイッチ４０の操作を行うことで、モータ１８の駆動を減速して操作に応じてモータ１８が駆動されるので、乗員への不快感を抑制することができる。

例えば、図５に示すように、高速作動要求信号が衝突判断ＥＣＵ４６より出力されると、モータ１８を１００％駆動することにより高速作動される。そして、シート操作スイッチ４０のスイッチ操作が行われた場合（図５ではアップ指示）には、モータ１８を５０％駆動とすることにより減速駆動され、スイッチ操作が終了した時点でモータが停止される。これにより、乗員の指示に応じた操作を行うことができ、乗員の不快感を抑制することができる。

なお、上記の実施の形態では、衝突判断ＥＣＵ４６によってモータ１８の高速作動要求が行われてモータ１８を高速作動している際に、シート操作スイッチ４０が操作された場合に、シート操作スイッチ４０の操作に応じて、高速作動要求時よりも低速でモータを作動するようにしたが、これに限るものではなく、衝突判断ＥＣＵ４６によってモータ１８の高速作動要求が行われてモータ１８を高速作動している際に、シート操作スイッチ４０が操作された場合に、モータ１８の作動を停止するようにしてもよい。例えば、図４のステップ１０２においてモータ１８が高速作動開始されてステップ１０４でスイッチオフからオンになったか否かを判定する際に判定が肯定された場合に、図６に示すように、ステップ１１８へ移行して、モータ１８を停止するようにしてもよい。またこのとき、ステップ１１８でモータ１８を停止する際には、減速してから停止するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、危険状況を検知した際に、シートバック４４の角度を調整する機構を適用して説明したが、これに限るものではなく、例えば、危険状況を検知した場合に、パワーウインドウやサンルーフ等を閉じる機構を適用するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置の概略構成を示すブロック図である。（Ａ）はシート操作スイッチの配置の一例を示す図であり、（Ｂ）はシート操作スイッチの一例を示す図である。衝突判断ＥＣＵと衝突を判断するための構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置のシート制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置で行われる制御の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係わる車両用シート制御装置のシート制御ＥＣＵで行われる処理の流れの変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０車両用シート制御装置
１２シート制御ＥＣＵ
１４リクライニングアクチュエータ
１６マイクロコンピュータ
１８モータ
２４車両情報入力回路
２６スイッチ入力回路
２８モータ駆動回路
４０シート操作スイッチ
４２車両用シート
４４シートバック
４６衝突判断ＥＣＵ

Claims

車両用シートのシートバックの角度を調整するための機構を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を指示する操作を行うための操作手段と、
車両周囲の危険状況を予測する予測手段と、
前記予測手段によって前記危険状況が予測された場合に、前記機構が予め定めた状態となるように前記駆動手段を制御すると共に、前記駆動手段の制御中に前記操作手段による操作が行われた場合に、前記駆動手段の駆動速度を可変するように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を備えた車両用制御装置。
車両用シートを調整するための機構を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を指示する操作を行うための操作手段と、
車両周囲の危険状況を予測する予測手段と、
前記予測手段によって前記危険状況が予測された場合に、前記機構が予め定めた状態となるように前記駆動手段を制御すると共に、前記駆動手段の制御中に前記操作手段による操作が行われた場合に、前記駆動手段の駆動速度を可変するように前記駆動速度を制御する制御手段と、
を備えた車両用制御装置。
前記制御手段は、前記駆動手段の駆動を停止することにより前記駆動速度を可変する請求項１又は請求項２に記載の車両用制御装置。
前記制御手段は、前記駆動手段の制御中に前記操作手段による操作が行われた場合に、前記駆動手段の駆動速度を減速し、前記操作手段による操作終了後に前記駆動手段の駆動を停止する請求項３に記載の車両用制御装置。
前記制御手段は、前記駆動手段の制御中に駆動方向と逆方向への駆動指示が前記操作手段による操作が行われた場合に、前記駆動手段の駆動速度を減速して駆動方向を反転し、前記操作手段による操作終了後に前記駆動手段の駆動を停止する請求項３に記載の車両用制御装置。