JP2000016247A - 車両用乗員拘束保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員を適切に拘束し、保護することができる
車両用乗員拘束保護装置を提供する。 【解決手段】 車速検出部１７より入力された車速ｖに
応じた信号から車速ｖが所定値ｖ１（例えば１０ｋｍ／
ｈ）より大きいか否かを判別し（ステップＳ１６）、車
速ｖが所定値ｖ１以下の場合には、シートベルトを巻き
取り限界まで巻き取り、その後乗員に所定の弛みを与え
るシートベルト弛み付与制御を行わなず、車速ｖが所定
値ｖ１より大きい場合に、シートベルト弛み付与制御を
行う（ステップＳ１３、ステップＳ１３１〜ステップＳ
１３４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
装備される車両用乗員拘束保護装置に関し、特に、乗員
を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出し
を行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗員を保護するためのシートベルトの巻
き取り及び引き出しを行う電動リトラクタを用いた車両
用乗員拘束保護装置として、シートベルト装着中に乗員
によりシートベルトが引き出され、該引き出しの完了後
にシートベルトを巻き取り限界まで巻き取らせ、その後
乗員に所定の弛みを与えるため、所定時間シートベルト
の引き出し側にモータを駆動させるように構成した車両
用乗員拘束保護装置は、従来より知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用乗員拘束保護装置では、例えば駐車のために
乗員が後方を見渡した時に体が動き、シートベルトが引
き出された時にも、この引き出しの完了後にシートベル
トが巻き取り限界まで巻き取られるため、乗員に違和感
が生じることがあった。

【０００４】さらに、上記乗員の体が運転する正規の状
態にないとき、即ち、正面を向いている状態にないとき
にシートベルトが巻き取り限界まで巻き取られ、これを
基点にして乗員に所定の弛みが与えられるため、好まし
くない弛みを与えるおそれがあった。

【０００５】本発明は、上記点に着目してなされたもの
であり、乗員を適切に拘束し、保護することができる車
両用乗員拘束保護装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の車両用乗員拘束保護装置は、モータの駆
動力によりリールシャフトを正転させシートベルトの巻
き取りを行うとともに前記リールシャフトを反転させシ
ートベルトの引き出しを行う電動リトラクタと、前記シ
ートベルトの装着を検出するシートベルト装着検出手段
と、前記シートベルトの引き出しの完了を検出する引き
出し完了検出手段と、自車両の速度を検出する車速検出
手段とを備えた車両用乗員拘束保護装置において、前記
シートベルト装着検出手段により前記シートベルトの装
着が検出された後、前記シートベルトが引き出され、前
記引き出し完了検出手段により当該シートベルトの引き
出しの完了が検出されたときに、前記車速検出手段によ
り検出された自車両の速度に応じて、前記モータの駆動
を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

【０００７】本発明の構成によれば、シートベルト装着
検出手段によりシートベルトの装着が検出された後、前
記シートベルトが引き出され、前記引き出し完了検出手
段により当該シートベルトの引き出しの完了が検出され
たときに、車速検出手段により検出された自車両の速度
に応じて、モータの駆動が制御されるので、モータの駆
動の制御を介してシートベルトの巻き取り又は引き出し
が制御され、乗員を適切に拘束し、保護することができ
る。

【０００８】前記制御手段は、前記車速検出手段により
検出された自車両の速度が所定値より遅い場合には、前
記リールシャフトを正転させないように前記モータの駆
動を制御してもよい。

【０００９】この構成によれば、例えば駐車のために車
両をゆっくりバックさせている時にリールシャフトが正
転しないので、乗員が後方を見渡している最中にシート
ベルトが巻き取り限界まで巻き取られることがなくな
り、乗員を適切に拘束し、保護することができる。

【００１０】前記制御手段は、前記車速検出手段により
検出された自車両の速度が所定値より速い場合には、前
記リールシャフトを正転させるように前記モータの駆動
を制御してもよい。

【００１１】この構成によれば、自車両の速度が所定値
より速い場合には、リールシャフトが正転し、シートベ
ルトが巻き取られるため、乗員を適切に拘束し、保護す
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施の形態に係る車両用
乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の
構成を示す図である。

【００１４】電動リトラクタ１００はフレーム１を備え
ている。このフレーム１にはシートベルトを巻き取るリ
ールシャフト３が回転自在に設置され、車両に所定の減
速度が作用したとき又はシートベルトが所定の加速度で
引き出されたときにシートベルトの引き出しをロックす
る公知のシートベルトロック機構２が固定されている。

【００１５】次いで、リールシャフト３の中心軸３ａは
リールシャフト用プーリ５の中心軸に連結されており、
このリールシャフト用プーリ５は動力伝達ベルト７を介
して直流モータ用プーリ６に連結している。

【００１６】リールシャフト用プーリ５及び直流モータ
用プーリ６の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成さ
れ、また動力伝達ベルト７の内周にも所定数の内歯が形
成されており、リールシャフト用プーリ５及び直流モー
タ用プーリ６の外歯と動力伝達ベルト７の内歯とは過不
足なくかみ合っている。

【００１７】直流モータ用プーリ６の中心軸は直流モー
タ１０に連結されている。従って、直流モータ１０の回
転は直流モーター用プーリ６を介してリールシャフト３
に伝達される。

【００１８】直流モータ１０は、フレーム１に少なくと
も２点以上で固定されており、また直流モータ駆動部１
１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接
続されている。直流モータ駆動部１１はＭＰＵ１４から
のＰＷＭ（パルス幅変調）信号に基づいて直流モータ１
０の回転を制御する。

【００１９】図２は直流モータ駆動部１１の回路図であ
る。図２中の端子Ｐ１及び端子Ｐ２はＭＰＵ１４から出
力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号の入力端子であ
り、端子Ｐ１及び端子Ｐ２には、例えば、２０ｋＨｚの
ＰＷＭ信号が入力される。端子Ｐ３及び端子Ｐ４は電流
検出用の出力端子であり、端子Ｐ５及び端子Ｐ６は電圧
検出用の出力端子であり、端子Ｐ１〜端子Ｐ６はそれぞ
れＭＰＵ１４に接続されている。また、図２中の電圧Ｖ
ｂは直流モータ１０に供給され、図２中の複数のトラン
ジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４からのＰＷＭ信号に
より直流モータ１０の回転を正転又は反転駆動させるた
めのものである。

【００２０】図２中の回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電
流から直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する電流検
出回路であり、ＰＷＭ信号の影響による電流の変動を取
り除くためのインターフェイス回路（以下、ＩＦとい
う）１及びＩＦ２を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ１
及びＩＦ２からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信
号に基づいて直流モータ１０に流れる電流ｉを検出す
る。

【００２１】回路Ｃ２は直流モータ１０にかかる端子間
電圧を測定する電圧測定回路であり、ＰＷＭ信号の影響
による端子間電圧の変動を取り除くため、ＩＦ３及びＩ
Ｆ４を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ３及びＩＦ４か
らそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて
直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する。

【００２２】ＩＦ１〜ＩＦ４は、例えば抵抗ｒ２、抵抗
ｒ２より小さい抵抗値の抵抗ｒ３及びコンデンサｃ３か
らなるローパスフィルタ構成となっており、カットオフ
周波数を、例えば、２０Ｈｚに設定している。これによ
り、電流検出回路Ｃ１及び電圧測定回路Ｃ２でＭＰＵ１
４に出力されるＰＷＭ信号の影響は、−６０ｄＢに低減
され、本来電流検出回路Ｃ１で検出しようとしている電
流や電圧測定回路Ｃ２で測定しようとしている端子間電
圧にほとんど影響を与えなくなる。

【００２３】図１に戻り、ＭＰＵ１４は、時間を計測す
るタイマ１２，１３，１５を備え、シートベルトのタン
グがバックルに装着されたか否かを検出する及びシート
ベルトのタングがバックルから解除されたか否かを検出
するバックル接続有無検出部１６と、自車両の速度を検
出する車速検出部１７と、衝突の危険性があるか否か及
び衝突不可避であるか否かを検出する衝突予知検出部１
８とにそれぞれ接続されている。また、ＭＰＵ１４は、
制御プログラムを格納するメモリ（図示せず）を備えて
おり、該プログラム中にシートベルトの巻き取り及び引
き出しを交互に行わせることにより、シートベルトを振
動させる振動フラグを備えている。

【００２４】バックル接続有無検出部１６はシートベル
トのタングがバックルに装着されたか否かを検出し又は
シートベルトのタングがバックルから解除されたか否か
を検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力
する。車速検出部１７は自車両の速度を検出し、それに
対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。衝突予知検
出部１８は衝突の危険性があるか否か及び衝突不可避で
あるか否かを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ
１４に出力する。

【００２５】図３はＭＰＵ１４が実行する制御プログラ
ムの一例を示す図であり、この制御プログラムはＭＰＵ
１４が備えているメモリ（図示せず）に格納されてい
る。

【００２６】まず、本制御プログラムで使用されるカウ
ンタｎに０をセットする（ｎ←０）と共にシートベルト
格納フラグをリセットし（ステップＳ１０）、シートベ
ルトのタングがバックルに装着されたことをバックル接
続有無検出部１６により検出されたか否かを判別する
（ステップＳ１１）。

【００２７】バックル接続有無検出部１６によりシート
ベルトのタングがバックルに装着されたことが検出され
ていない場合には、タイマ１５をスタートし（ステップ
Ｓ１７）、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベ
ルトが引き出されたか否かを判別し（ステップＳ１
８）、シートベルトが引き出された場合には、タイマ１
５をストップ及びクリアし（ステップＳ１９）、シート
ベルト格納フラグをセットして（ステップＳ２０）、ス
テップＳ１１に戻る。一方、シートベルトが引き出され
ていない場合には、タイマ１５により所定時間ｔ１（例
えば、４秒）経過したか否かを判別し（ステップＳ２
１）、所定時間ｔ１経過していない場合には、ステップ
Ｓ１８に戻る一方、所定時間ｔ１経過している場合に
は、タイマ１５をストップ及びクリアし（ステップＳ２
２）、シートベルト格納フラグをセットしているか否か
を判別する（ステップＳ２３）。

【００２８】シートベルト格納フラグをセットしている
場合には、該シートベルト格納フラグをリセットし（ス
テップＳ２４）、シートベルト格納制御を行い（ステッ
プＳ２５）、ステップＳ１１に戻る。

【００２９】図４はシートベルト格納制御の一例を示す
フローチャートである。

【００３０】シートベルト格納制御では、ＭＰＵ１４か
らＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することに
より、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回
転させ（ステップＳ２５１）、直流モータ１０に流れる
電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判
別し（ステップＳ２５２）、シートベルトが巻き取り限
界でない場合には、ステップＳ２５１に戻る一方、シー
トベルトが巻き取り限界である場合には、本制御を終了
する。ここで、シートベルトの巻き取り限界とは、直流
モータ１０がシートベルトの巻き取り側に回転しなくな
ることをいう。

【００３１】図３に戻り、ステップＳ２３で、シートベ
ルト格納フラグをセットしていない場合には、カウンタ
ｎの値が５以上であるか否かを判別し（ステップＳ２
６）、カウンタｎの値が５以上である場合にはステップ
Ｓ１１に戻る一方、カウンタｎの値が５未満の場合に
は、ステップＳ２５と同様にシートベルト格納制御を行
い（ステップＳ２７）、シートベルト格納制御終了後、
カウンタｎの値を１インクリメントし（ステップＳ２
８）、ステップＳ１１に戻る。

【００３２】上記ステップＳ１１で、バックル接続有無
検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装
着されたことが検出された場合には、タイマ１２により
計時されるタイマ割り込みが有効になる（ステップＳ１
２）。このタイマ割り込みによる割り込みにより、例え
ば０．１ｓ毎に後述するタイマ割り込み処理が行われ
る。

【００３３】次に、乗員に圧迫感を与えず、かつ適正な
弛みを与えるため、シートベルト弛み付与制御を行う
（ステップＳ１３）。

【００３４】図５はシートベルト弛み付与制御の一例を
示すフローチャートである。

【００３５】まず、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モ
ータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０
をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ１
３１）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルト
が巻き取り限界であるか否かを判別する（ステップＳ１
３２）。これにより、シートベルトの不適正な弛みを一
旦完全に除去する。

【００３６】ステップＳ１３２で、シートベルトが巻き
取り限界でない場合には、ステップＳ１３１に戻る一
方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、ＭＰ
Ｕ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力す
ることにより、直流モータ１０をシートベルトの引き出
し側に回転させ（ステップＳ１３３）、直流モータ１０
をシートベルトの引き出し側に回転させてからタイマ１
５により所定時間ｔ２（例えば１ｓ）経過したか否かを
判別する（ステップＳ１３４）。これにより、シートベ
ルトの適切な弛みが乗員に与えられる。

【００３７】ステップＳ１３４で、所定時間ｔ２経過し
ていない場合には、ステップＳ１３３に戻る一方、所定
時間ｔ２経過した場合には、直流モータ１０によるシー
トベルトの引き出しを停止させ（ステップＳ１３５）、
本制御を終了する。

【００３８】図１に戻り、次に、直流モータ１０の端子
間電圧によりシートベルトが引き出されたか否かを判別
し（ステップＳ１４）、シートベルトが引き出されてい
ない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトが
引き出された場合には、直流モータ１０の端子間電圧が
所定値（例えば０．３Ｖ）以下であるか否かによりシー
トベルトの引き出しが完了したか否かを判別する（ステ
ップＳ１５）。シートベルトの引き出しが完了していな
い場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトの引
き出しが完了した場合には、車速検出部１７より入力さ
れた車速ｖに応じた信号から車速ｖが所定値ｖ１（例え
ば１０ｋｍ／ｈ）より大きいか否かを判別する（ステッ
プＳ１６）。

【００３９】車速ｖが所定値ｖ１以下の場合には、該判
別を繰り返す一方、車速ｖが所定値ｖ１より大きい場合
には、ステップＳ１３のシートベルト弛み付与制御に戻
る。これにより、例えば駐車のために車両をゆっくりバ
ックさせている時にリールシャフトが正転しないので、
乗員が後方を見渡している最中にシートベルトが巻き取
り限界まで巻き取られることがなくなる。

【００４０】図６はタイマ割り込み処理の一例を示すフ
ローチャートである。

【００４１】まず、タイマ割り込み処理では、タイマ割
り込みが無効にされる（ステップＳ１４１）。次に、シ
ートベルトのタングがバックルに装着されたことをバッ
クル接続有無検出部１６により検出されたか否かを判別
し（ステップＳ１４２）、バックル接続有無検出部１６
によりシートベルトのタングがバックルに装着されたこ
とを検出されない場合には、カウンタｎに０をセットす
る（ｎ←０）と共にシートベルト格納フラグをリセット
し（ステップＳ１４３）、ステップＳ２５のシートベル
ト格納制御にジャンプする（ステップＳ１４４）。

【００４２】次いで、ステップＳ１４２で、バックル接
続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバック
ルに装着されたことを検出された場合には、衝突予知検
出部１８より衝突不可避であることを示す信号が入力さ
れたか否かを判別し（ステップＳ１４５）、衝突不可避
であることを示す信号が入力された場合には、タイマ１
３により計時される所定時間ｔ３（例えば４ｓ）、ＰＷ
Ｍ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、
直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ
る（ステップＳ１４６）。これにより、乗員は衝突時に
適切に保護される。その後、タイマ割り込みを有効にし
（ステップＳ１４７）、ステップＳ１３に進む（ステッ
プＳ１４８）。

【００４３】上記ステップＳ１４５で、衝突不可避であ
ることを示す信号が入力されていない場合には、衝突予
知検出部１８より衝突危険であることを示す信号が入力
されたか否かを判別し（ステップＳ１４９）、衝突危険
であることを示す信号が入力された場合には、ＰＷＭ信
号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流
モータ１０をシートベルトの引き出し側及び巻き取り側
に交互に回転させ、シートベルトを振動させて、ＭＰＵ
１４の振動フラグをセットする（ステップＳ１５０）。
この時の振動周波数は、１Ｈｚ〜１０ｋＨｚとし、乗員
に警報として感じられやすい振動を与える。その後、振
動を与え続けたままステップＳ１４５に戻る。

【００４４】上記ステップＳ１４９で、衝突危険である
ことを示す信号が入力されていない場合には、シートベ
ルトが振動状態にあったか否かをＭＰＵ１４の振動フラ
グにより判別し（ステップＳ１５１）、シートベルトが
振動状態にあった場合には、振動フラグをリセットする
と共に振動を停止させ（ステップＳ１５２）、ステップ
Ｓ１４７に進む。一方、シートベルトが振動状態にない
場合には、タイマ割り込みを有効にし（ステップＳ１４
７）、タイマ割り込みが行われたところに戻る。

【００４５】上述したように、本実施の形態によれば、
車速検出部１７より入力された車速ｖに応じた信号から
車速ｖが所定値ｖ１（例えば１０ｋｍ／ｈ）より大きい
か否かを判別し（ステップＳ１６）、車速ｖが所定値ｖ
１以下の場合には、シートベルトを巻き取り限界まで巻
き取り、その後乗員に所定の弛みを与えるシートベルト
弛み付与制御を行わなず、車速ｖが所定値ｖ１より大き
い場合に、シートベルト弛み付与制御を行うので（ステ
ップＳ１３、ステップＳ１３１〜ステップＳ１３４）、
例えば、乗員が後方を見渡している最中にシートベルト
が巻き取り限界まで巻き取られることがなくなり、乗員
に所定の弛みが与えられ、乗員を適切に拘束し、保護す
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
車両用乗員拘束保護装置によれば、シートベルト装着検
出手段によりシートベルトの装着が検出された後、引き
出し完了検出手段によりシートベルトの引き出しの完了
が検出された時に、車速検出手段により検出された自車
両の速度に応じて、モータの駆動が制御されるので、モ
ータの駆動の制御を介してシートベルトの巻き取り又は
引き出しが制御され、乗員を適切に拘束し、保護するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護
装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図
である。

【図２】直流モータ駆動部１１の回路図である。

【図３】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を
示す図である。

【図４】シートベルト格納制御の一例を示すフローチャ
ートである。

【図５】シートベルト弛み付与制御の一例を示すフロー
チャートである。

【図６】タイマ割り込み処理の一例を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ フレーム ２ シートベルトロック機構 ３ リールシャフト ５ リールシャフト用プーリ ６ 直流モータ用プーリ ７ 動力伝達ベルト １０ 直流モータ １１ 直流モータ駆動部（引き出し完了検出手段） １４ ＭＰＵ（引き出し完了検出手段、制御手段） １６ バックル接続有無検出部（シートベルト装着検出
手段） １７ 車速検出部（車速検出手段） １００ 電動リトラクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの駆動力によりリールシャフトを
   正転させシートベルトの巻き取りを行うとともに前記リ
   ールシャフトを反転させシートベルトの引き出しを行う
   電動リトラクタと、前記シートベルトの装着を検出する
   シートベルト装着検出手段と、前記シートベルトの引き
   出しの完了を検出する引き出し完了検出手段と、自車両
   の速度を検出する車速検出手段とを備えた車両用乗員拘
   束保護装置において、 前記シートベルト装着検出手段により前記シートベルト
   の装着が検出された後、前記シートベルトが引き出さ
   れ、前記引き出し完了検出手段により当該シートベルト
   の引き出しの完了が検出されたときに、前記車速検出手
   段により検出された自車両の速度に応じて、前記モータ
   の駆動を制御する制御手段を備えることを特徴とする車
   両用乗員拘束保護装置。