JP2004224263A - シートベルト装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の衝突の有無を予測する衝突予測手段39で衝突無しが予測されるとともにシートベルト14の着用の有無を検出する着用有無検出手段45でシートベルト14の着用が有りから無しに切り替わったときには、シートベルト14を巻き取る電動モータ29によりシートベルト14を高速かつ低トルクで巻き取り、衝突予測手段39で衝突有りが予測されるとともに着用有無検出手段45でシートベルト14の着用有が検出される状態にあるとき、電動モータ29によりシートベルト14を低速かつ高トルクで巻き取る。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータによりシートベルトを巻き取り可能なシートベルト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動モータによりシートベルトを締め付け可能なシートベルト装置に関する技術として、車両の衝突有りが予測されるときに電動モータによりシートベルトを巻き取ることで強制的にシートベルトの締め付けを行って乗員をシートに拘束するものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−272401号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に開示されたシートベルト装置は、衝突有り予測時におけるシートベルトの締め付けに加えて、シートベルトの着用解除時の巻き取りもこの電動モータで行うようになっているが、この種のシートベルト装置は、従来、衝突有り予測時におけるシートベルトの締め付けに合わせて電動モータによる巻き取りの速度およびトルクが設定されているため、着用解除時におけるシートベルトの巻き取りに時間がかかるという問題があった。
【0005】
したがって、本発明は、衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルトの着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができるシートベルト装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、乗員(例えば実施の形態における乗員10)をシートベルト(例えば実施の形態におけるシートベルト14)によってシート(例えば実施の形態におけるシート13)に拘束するシートベルト装置(例えば実施の形態におけるシートベルト装置15)であって、前記シートベルトを巻き取る電動モータ(例えば実施の形態における電動モータ29)と、車両の衝突の有無を予測する衝突予測手段(例えば実施の形態におけるレーダ制御ユニット39)と、前記シートベルトの着用の有無を検出する着用有無検出手段(例えば実施の形態におけるバックルスイッチ45)と、前記衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用が有りから無しに切り替わったときには、前記電動モータにより前記シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取り、前記衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用有が検出されると、前記電動モータにより前記シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る制御手段(例えば実施の形態における電動シートベルト制御ユニット35)とを有することを特徴としている。
【0007】
これにより、制御手段が、衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用が有りから無しに切り替わったとき、つまりシートベルトの着用解除時に、シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取ることになり、他方、衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用有が検出される状態にあるとき、つまり衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを行う際に、シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のシートベルト装置を図面を参照して以下に説明する。
図1に示すように、乗員10の主として臀部を支承するシートクッション11と乗員10の主として背中を支承するシートバック12とを備えたシート13に対して、乗員10をシートベルト14によって拘束する本実施形態のシートベルト装置15が設けられている。本実施形態のシートベルト装置15はいわゆる3点式のものである。
【0009】
シートベルト装置15は、そのシートベルト14のウェビング21が、シート13に対し車室外側の図示せぬセンタピラー等に設けられたリトラクタ20から上方に延出してセンタピラーの上部に支持されたスルーアンカ22に挿通されるとともに、このウェビング21の先端がシート13に対し車室外側のアウタアンカ23を介して車体フロア側に取り付けられている。シートベルト14は、ウェビング21のスルーアンカ22とアウタアンカ23との間に位置する部分を挿通させるタングプレート25を有しており、このタングプレート25は、シート13に対し車体内側の車体フロア側に取り付けられたバックル26に着脱自在とされている。
【0010】
そして、シート13に着席した状態の乗員10がタングプレート25を引くことでシートベルト14をリトラクタ20から引き出し、タングプレート25をバックル26に固定すると、シートベルト14はそのスルーアンカ22からタングプレート25までの部分が乗員10の主として肩から胸をシート13に対し反対側で拘束し、タングプレート25からアウタアンカ23までの部分が乗員10の主として腹部をシート13に対し反対側で拘束する。
【0011】
リトラクタ20には、火薬を用いた爆発的な力でシートベルト14を瞬時に引き込んで締め付ける不可逆的な火薬式の第1プリテンショナ28が設けられている。
【0012】
また、リトラクタ20には、電動モータ29の駆動力でシートベルト14を引き込んで締め付ける可逆的な第2プリテンショナ30が設けられている。つまり、第2プリテンショナ30は、リトラクタ20内でウェビング21を巻き取るリール31を電動モータ29の正転で強制的に正転させることでシートベルト14を巻き取って締め付け方向に引き込む。なお、リール31を逆転させることでシートベルト14が締め付け解除方向に繰り出されるようになっている。
【0013】
そして、上記電動モータ29にはその駆動を制御するための制御ユニットである電動シートベルト制御ユニット35が接続されている。この電動シートベルト制御ユニット35は、車両の前方の物体への衝突有りが予測される際に予めシートベルト14の弛みを除去して乗員10を拘束する一方、シートベルト14の着用が解除された場合にこれを自動的にリトラクタ20に巻き取るように電動モータ29を制御するもので、車内LANの接続バス36に接続されている。
【0014】
この接続バス36には、車両を先行車に追従させながら走行させるレーダ制御ユニット39が接続されている。
【0015】
ここで、レーダ制御ユニット39は、例えば、レーダで前方の物体を検出し、このレーダの検出信号に基づいて前方の物体との距離が所定値内になると、車両の衝突有りを予測して自動ブレーキ制御を行うことになるが、この物体と車両との相対速度差等からこの物体が静止物体であるか移動物体であるかを判定する。つまり、車両進行方向前方の静止物体との衝突の有無を予測するとともに、車両進行方向前方の移動物体との衝突の有無を予測する。
【0016】
そして、本実施形態のシートベルト装置15の電動シートベルト制御ユニット35は、車両の衝突の有無を予測するレーダ制御ユニット39の予測結果と、シートベルト14の着用の有無を検出するバックルスイッチ45の検出結果とに基づいて、電動モータ29により巻き取られるシートベルト14の巻き取り速度および巻き取りトルクを制御する。つまり、電動シートベルト制御ユニット35は、車両の衝突の有無を予測するレーダ制御ユニット39で衝突無しが予測されるとともにバックルスイッチ45でシートベルト14の着用が有りから無しに切り替わったときには、電動モータ29によりシートベルト14を高速かつ低トルクで巻き取る一方、レーダ制御ユニット39で衝突有りが予測されるとともにバックルスイッチ45でシートベルト14の着用有が検出される状態にあると、電動モータ29によりシートベルト14を低速かつ高トルクで巻き取る。
【0017】
具体的に、電動シートベルト制御ユニット35は、図2のフローチャートに示すように、まず、ステップS1において、車両進行方向前方の物体との衝突有りが予測される状態にあるか否かを判定し、衝突有りが予測される状態にないと、ステップS2に進み、衝突有りが予測される状態にあると、ステップS3に進む。
【0018】
ここで、電動シートベルト制御ユニット35によるステップS1の判定は、レーダ制御ユニット39によりレーダの検出信号に基づいて先行の物体との距離が予め設定された所定値内になり車両進行方向前方の物体との衝突有りが予測されると出力される物体信号に基づいてこの物体信号が出力されていない状態にあれば、衝突有りが予測される状態にないと判定してステップS2に進む。他方、上記した物体信号が出力される状態にあると、ステップS1の判定は、衝突有りが予測される状態にあるとなってステップS3に進む。
【0019】
そして、衝突無しが予測される状態のステップS2で電動シートベルト制御ユニット35は、シートベルト14の着用の有無を検出するバックルスイッチ45からのバックル信号に基づき、シートベルト14の着用が有りから無しに切り替わったか否かを判定し、シートベルト14の着用が有りから無しに切り替わった場合には、ステップS4に進み、シートベルト14の着用が有りから無しに切り替わっていない場合には、今回の処理を終了する。
【0020】
ここで、ステップS2の判定で、電動シートベルト制御ユニット35は、バックルスイッチ45からシートベルト14の着用有りの場合出力される一方シートベルト14の着用無しの場合出力されないバックル信号が、前回の処理では出力される状態にあったものが今回の処理では出力されない状態に切り替わった場合、シートベルト14の着用が有りから無しに切り替わったと判定してステップS4に進み、それ以外の場合は、今回の処理を終了する。
【0021】
そして、電動シートベルト制御ユニット35は、ステップS2でシートベルト14の着用が有りから無しに切り替わったと判定した後のステップS4では、電動モータ19のPWM制御でシートベルト14を高速かつ低トルクで巻き取り収納する。
【0022】
ステップS4の次のステップS5において、電動シートベルト制御ユニット35は、シートベルト14の収納が完了したか否かを判定し、シートベルト14の収納が完了した場合には、ステップS6において電動モータ29の駆動を停止するとともにリトラクタ20によるシートベルト14の引き出しが可能な状態として、今回処理を終了する一方、シートベルト14の収納が完了していない場合にはシートベルト14の収納が完了するまでこのステップS5を繰り返す。このステップS5におけるシートベルト14の収納が完了したか否かの判定は、例えば、ステップS4の後、電動モータ29の駆動時間が所定の収納巻取時間に達したか否かにより判定する。
【0023】
以上により、電動モータ29のPWM制御でリトラクタ20を介してシートベルト14を高速かつ低トルクで巻き取り、引き出されていたシートベルト14が即座に収納されることになる。
【0024】
他方、電動シートベルト制御ユニット35は、上記したステップS1で衝突有りが予測される状態で実行されるステップS3において、シートベルト14の着用の有無を検出するバックルスイッチ45からのバックル信号に基づき、シートベルト14の着用が有りの状態にあるか否かを判定する。そして、シートベルト14の着用が有りの状態にあればステップS7に進み、シートベルト14の着用が無しの状態にあれば今回の処理を終了する。
【0025】
ここで、ステップS3の判定では、バックルスイッチ45からバックル信号が出力されている状態にあると、シートベルト14の着用有りと判定してステップS7に進み、それ以外の場合は、今回の処理を終了する。
【0026】
そして、電動シートベルト制御ユニット35は、シートベルト14の着用が有りと判定した後のステップS7で、電動モータ29のPWM制御でリトラクタ20を介してシートベルト14を低速かつ高トルクで巻き取って締め付け、乗員10をシートベルト14でシート13に拘束する。
【0027】
続いて、次のステップS8において、電動シートベルト制御ユニット35は、シートベルト14の締め付けが完了したか否かを判定し、シートベルト14の締め付けが完了した場合には、ステップS9に進む一方、シートベルト14の締め付けが完了していない場合にはこれが完了するまでこのステップS8を繰り返す。このステップS8におけるシートベルト14の締め付けが完了したか否かの判定は、例えば、ステップS7の後、電動モータ29の駆動時間が所定の締付巻取時間に達したら締め付けが完了したと判定し、それ以外の場合は締め付けが完了していないと判定する。
【0028】
ステップS8でシートベルト14の締め付けが完了したと判定した場合、電動シートベルト制御ユニット35は、ステップS9において電動モータ29を停止させるとともにリトラクタ20によりシートベルト14を固定状態とする(つまり引き出し不可とする)。
【0029】
以上により、リトラクタ20が電動モータ29のPWM制御でシートベルト14を低速かつ高トルクで巻き取って固定し、シートベルト14が確実に引き込まれてこれを着用している乗員10がシート13に確実に拘束されることになる。
【0030】
そして、ステップS9の次のステップS10において、電動シートベルト制御ユニット35は、シートベルト14の所定の固定維持が完了したか否かを判定し、シートベルト14の所定の固定維持が終了した場合には、ステップS11に進む一方、シートベルト14の所定の固定維持が完了していない場合にはこれが完了するまでこのステップS10を繰り返す。このステップS10におけるシートベルト14の所定の固定維持が完了したか否かの判定は、例えば、ステップS9の後、所定の固定維持時間が経過したら所定の固定維持が完了したと判定し、それ以外の場合は所定の固定維持が完了していないと判定する。
【0031】
ステップS10において所定の固定維持が完了したと判定すると、電動シートベルト制御ユニット35は、ステップS11において、シートベルト14の固定を解除するか否かを判定し、シートベルト14の固定を解除する場合は、ステップS12に進む一方、シートベルト14の固定を解除しない場合は、解除すると判定するまでステップS11を繰り返す。このシートベルト14の固定を解除するか否かの判定は、例えば、ブレーキペダルの操作が解除されブレーキスイッチからのブレーキ信号が停止され、あるいは、車体速度センサからの出力から車体速度が0となったことが検出されると、シートベルト14の固定を解除すると判定し、それ以外の場合はシートベルト14の固定を解除しないと判定する。
【0032】
ステップS11にてシートベルト14の固定を解除すると判定すると、電動シートベルト制御ユニット35は、ステップS12においてシートベルト14のリトラクタ20による固定を解除しその引き出しが可能な状態として今回処理を終了する。
【0033】
他方、クラッシュセンサ49で車両の衝突を検出すると、上記制御と並行して別に行われる処理により、SRSECU43が、エアバッグを膨らませるとともに、火薬式の第1プリテンショナ28に点火してシートベルト14を即座に引き込ませて締め付ける。
【0034】
以上に述べた本実施形態のシートベルト装置15によれば、以下の効果を奏する。
【0035】
図3の図表にまとめたように、電動シートベルト制御ユニット35が、レーダ制御ユニット39で衝突無しが予測されるとともにバックルスイッチ45でシートベルト14の着用が有りから無しに切り替わったとき、つまりシートベルト14の着用解除時に、電動モータ29によりシートベルト14を高速かつ低トルクで巻き取ることになり、他方、レーダ制御ユニット39で衝突有りが予測されるとともにバックルスイッチ45でシートベルト14の着用有が検出される状態にあるとき、つまり衝突有り予測時であってシートベルト14の締め付けを行う際に、電動モータ29によりシートベルト14を低速かつ高トルクで巻き取る。したがって、衝突有り予測時にシートベルト14の締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルト14の着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができる。
【0036】
なお、以上においては、電動モータ29をPWM制御することにより、シートベルト14を高速かつ低トルクで巻き取る状態と、シートベルト14を低速かつ高トルクで巻き取る状態とを切り替える場合を例にとり説明したが、電動モータ29に連結された駆動伝達系のギヤ比を可変とすることで機械的に高速かつ低トルクで巻き取る状態と低速かつ高トルクで巻き取る状態とに切り替えることも勿論可能である。
【0037】
また、本実施形態のシートベルト装置15は運転者用のシートは勿論、運転者以外の乗員のシートにも設けられることになる。
【0038】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に係る発明によれば、制御手段が、衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用が有りから無しに切り替わったとき、つまりシートベルトの着用解除時に、シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取ることになり、他方、衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用有が検出される状態にあるとき、つまり衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを行う際に、シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る。したがって、衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルトの着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のシートベルト装置およびその関連構成を示す全体構成図である。
【図2】本発明の一実施形態のシートベルト装置の制御内容の一部を示すフローチャートである。
【図3】本発明の一実施形態のシートベルト装置の制御内容の一部を条件毎にまとめた図表である。
【符号の説明】
10 乗員
13 シート
14 シートベルト
15 シートベルト装置
29 電動モータ
35 電動シートベルト制御ユニット(制御手段)
39 レーダ制御ユニット(衝突予測手段)
45 バックルスイッチ(着用有無検出手段)
Claims (1)
- 乗員をシートベルトによってシートに拘束するシートベルト装置であって、
前記シートベルトを巻き取る電動モータと、
車両の衝突の有無を予測する衝突予測手段と、
前記シートベルトの着用の有無を検出する着用有無検出手段と、
前記衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用が有りから無しに切り替わったときには、前記電動モータにより前記シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取り、前記衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用有が検出されると、前記電動モータにより前記シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る制御手段とを有することを特徴とするシートベルト装置。
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Cited By (2)
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US7278600B2 (en) | 2003-07-14 | 2007-10-09 | Takata Corporation | Seat belt retractor and seat belt device |
JP2012011955A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Honda Motor Co Ltd | シートベルト装置 |
-
2003
- 2003-01-24 JP JP2003016313A patent/JP4159892B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7278600B2 (en) | 2003-07-14 | 2007-10-09 | Takata Corporation | Seat belt retractor and seat belt device |
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