JP2007008217A - シートベルトリトラクタ、シートベルト装置、シートベルト装置付車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両に搭載されるシートベルト装置100のシートベルトリトラクタ1は、シートベルト格納制御において、特に車両乗員Cに対するシートベルト3の装着解除状態にて、モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、車両ドア50の開閉状態に基づいて、当該モータのモータ出力を可変とする構成とされる。
【選択図】 図1
Description
具体的には、このシートベルト格納制御は、スプールから巻き出されたままのシートベルトやそのシートベルト側のトングが車両ドアに挟み込まれるのを防止するのが本来の目的であるところ、シートベルトやトングを挟み込む直接的な対象物である車両ドアの挙動を、このシートベルト巻き取り動作時の制御に少なくとも反映させることによって、洗練された(きめ細かい)合理的な制御が可能となる。そこで、本発明者は、シートベルト巻き取り制御時における車両ドアの挙動に着目し、この車両ドアの挙動に基づいてシートベルト巻き取り動作の態様を可変とする構成を想到したものである。
本発明では、車両に搭載されるシートベルトリトラクタにおいて、シートベルトが巻き出されたままの状態が維持されるのを防止するべく行う、電動モータを用いたシートベルト巻き取り動作に関し、当該シートベルト巻き取り動作の合理化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
前記課題を解決する本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項1に記載のこのシートベルトリトラクタは、車両に搭載されるものであって、電動モータ、スプール、制御手段を少なくとも備える。
前記課題を解決する本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項2に記載のこのシートベルトリトラクタでは、請求項1に記載の制御手段は、車両乗員に対する前記シートベルトの装着解除状態にて、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉状態に基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成とされる。
そこで、本発明では、車両乗員に対するシートベルトの装着解除状態にて、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉状態(駆動開始条件の成立パターン)に基づいて当該電動モータのモータ出力を可変としている。ここで、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するタイミングは、シートベルトの装着状態が解除されたことを検知した時点であってもよいし、或いはシートベルトの装着状態が既に解除されていることを検知した時点であってもよい。
前記課題を解決する本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項3に記載のこのシートベルトリトラクタでは、請求項1または請求項2に記載の制御手段は、シートベルトの装着が解除されたとき、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態である場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第1のモータ出力で駆動制御する構成とされる。一方、本発明の制御手段は、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態である場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第1のモータ出力よりも大きい第2のモータ出力で駆動制御する構成とされる。シートベルト装着が解除されたとき、車両ドアが閉止状態の場合には、その後当該車両ドアが開放されて再び閉止されるまでに比較的多くの時間的余裕があり、従って車両乗員に対しシートベルトを極力優しく巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に小さく抑えた設定、或いは電動モータの駆動制御なしの設定が可能となる。これに対し、シートベルト装着が解除されたとき、車両ドアが既に開放状態の場合には、その後当該車両ドアが閉止されるまでの時間的余裕が少なく、従ってシートベルトを迅速に巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に高めた設定が必要となる。
なお、本発明において、第1のモータ出力と第2のモータ出力の相対的な大きさに関しては、第2のモータ出力が第1のモータ出力よりも大きい関係を満たしていればよく、この第1のモータ出力は、第2のモータ出力を下回る所定の値(スプールが回転しないしモータ出力を含む)であってもよいし、或いはゼロ(モータ出力なし)であってもよい。
前記課題を解決する本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりのシートベルトリトラクタである。
請求項4に記載のこのシートベルトリトラクタでは、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の制御手段は、シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態から開放状態とされたとき、当該シートベルトの装着が解除されている場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御する構成とされる。一方、本発明の制御手段は、当該シートベルトが装着されている場合には、記電動モータを駆動制御しない構成とされる。すなわち、車両ドアが開放された直後にて、シートベルトの装着が解除されている状態である場合には、当該車両ドアは、暫くは閉止されない可能性が高く、従って車両乗員に対しシートベルトを極力優しく巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に小さく抑えた設定が可能となる。これに対し、シートベルトが装着されている状態である場合には、シートベルト巻き取り動作は不要である。
前記課題を解決する本発明の第5発明は、請求項5に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項5に記載のこのシートベルト装置では、車両に搭載される装置であって、乗員拘束用のシートベルト、電動モータ、スプール、制御手段、シートベルトバックル、タング、検知センサを少なくとも備える。
本発明のシートベルトは、シートに着座した車両乗員に装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。典型的には、車両シートに着座した車両乗員が、車両衝突などの乗員拘束時にシートベルトにより拘束される。本発明のシートベルトバックルは、車両に対し固定される部材として構成される。本発明のタング(「トング」ともいう)は、シートベルトに設けられシートベルト装着時に、本発明のシートベルトバックルに挿入係合する部材として構成される。本発明の検知センサは、タングがシートベルトバックルに挿入係合したことを検知する手段として構成される。
本発明の制御手段は、検知センサの検知情報に基づいて車両乗員に対するシートベルトの装着状態を判定し、当該シートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、この駆動開始条件の成立パターンに基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成とされる。
その他、本発明の電動モータ、スプールは、請求項1に記載のシートベルトリトラクタの構成要素と実質的に同様の機能を有する。
前記課題を解決する本発明の第6発明は、請求項6に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項6に記載のこのシートベルト装置では、請求項5に記載の制御手段は、シートベルトの装着解除状態にて、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉状態に基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成とされる。
前記課題を解決する本発明の第7発明は、請求項7に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項7に記載のこのシートベルト装置では、請求項5または請求項6に記載の制御手段は、検知センサの検知情報に基づいて前記シートベルトの装着が解除されたと判定したとき、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態である場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第1のモータ出力で駆動制御する構成とされる。一方、本発明の制御手段は、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態である場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第1のモータ出力よりも大きい第2のモータ出力で駆動制御する構成とされる。
前記課題を解決する本発明の第8発明は、請求項8に記載されたとおりのシートベルト装置である。
請求項8に記載のこのシートベルト装置では、請求項5〜請求項7のいずれかに記載の制御手段は、シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態から開放状態とされたとき、検知センサの検知情報に基づいて、当該シートベルトの装着が解除されている場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御する構成とされる。一方、本発明の制御手段は、当該シートベルトが装着されている場合には、電動モータを駆動制御しない構成とされる。
前記課題を解決する本発明の第9発明は、請求項9に記載されたとおりのシートベルト装置付車両である。
請求項9に記載のこのシートベルト装置付車両は、請求項5〜請求項8のいずれかに記載のシートベルト装置を少なくとも備える。本発明の車両は、当該シートベルト装置が、車両内の収容空間、例えばピラー内の収容空間、シート内の収容空間、あるいは車両内のその他の部位の収容空間に収容された構成とされる。
ここで、図1は、本発明にかかる「シートベルト装置」の一実施の形態であるシートベルト装置100の構成を示す図である。また、図2は、図1中のシートベルトリトラクタ1まわりの構成を示す図である。
なお、このECU20は、シートベルトリトラクタ1に専用の制御手段として設けられてもよいし、或いは当該シートベルトリトラクタ1のみならず、車両の駆動系や電装系を制御する制御手段として兼用とされてもよい。
なお、この動力伝達機構9にかえて、スプールの回転トルク及び回転数を複数段階に可変とするような構成の動力伝達機構を用いることもできる。例えば、スプールの回転トルク及び回転数を2段階に可変とする2段クラッチを用いる場合において、シートベルトを強いベルト張力でスプールに巻き取る動作を行いたいときには、動力伝達機構を、相対的に回転トルクが高く、且つ相対的に回転速度が低い高減速比モードに設定することができる。これに対し、シートベルトをスプールに巻き取る動作を迅速に行いたいときには、当該動力伝達機構を、相対的に回転トルクが高く、且つ相対的に回転速度が低い高減速比モードに設定することができる。
ベルト格納モードは、シートベルト3が使用されずスプール5に完全に巻き取られている状態の制御モードである。このベルト格納モードでは、シートベルトリトラクタ1は、モータ7が駆動されず、かつ動力伝達機構9が動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト3にごく弱いベルト張力が生じているだけであり、また消費電力がゼロである。
ベルト引出しモードは、シートベルト3を装着するためにスプール5から引き出す状態の制御モードである。同様にこのベルト引出しモードでも、シートベルトリトラクタ1は動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト3を弱い力で引き出すことが可能となっている。このときにも、モータ7が駆動されず、消費電力がゼロである。
フィッティング用ベルト巻取りモードは、シートベルト3を引き出してタング(図1中のタング(トング)12)をシートベルトバックルに挿入係合してバックルスイッチ(図1中のバックルスイッチ16a)がONした後、シートベルト3を車両乗員にフィットさせるために、余分に引き出されたシートベルト3を巻き取る状態、およびシートベルト3の通常装着状態(このとき、バックルスイッチはON状態となっている)で、車両乗員が動いてシートベルト3が所定量引き出された後、車両乗員が再び正規位置に着座したとき、引き出されたシートベルト3を巻き取る状態の制御モードである。このフィッティング用ベルト巻取りモードでは、シートベルトリトラクタ1は、動力伝達機構9が動力伝達モードに設定され、且つモータ7がベルト巻取り方向に高回転で回転駆動されるように制御される。従って、シートベルト3は迅速にスプール5に巻き取られ、ごく弱い所定のベルト張力が生じたときモータ7が停止することで、シートベルト3は車両乗員にフィットした状態で装着される。
通常装着モード(コンフォートモード)は、フィッティング用ベルト巻取りモード終了後に設定される、シートベルト3の通常装着状態の制御モードである。この通常装着モードでは、シートベルトリトラクタ1は、モータ7が駆動されず、かつ動力伝達機構9が動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト3にごく弱いベルト張力が生じているだけであるので、車両乗員はシートベルト3が装着されても圧迫感を抱くことはない。また、消費電力がゼロである。
警報モードは、通常装着モードで車両走行中に運転者の居眠りや自車両周辺の障害物を検知して、シートベルト3の巻取りを所定回数繰り返すことで、運転者に警報を発する状態の制御モードである。この警報モードでは、シートベルトリトラクタ1は、モータ7が繰り返し駆動されるように設定される。したがって、シートベルト3に比較的強いベルト張力(後述する緊急モードのベルト張力より弱い)と、ごく弱いベルト張力とが車両乗員に繰り返し加えられるので、運転者は居眠りや自車両周辺の障害物に対して注意を促される。
緊急モードは、通常装着モードで車両走行中に、或いは上記警報モードに引き続いて、自車両が障害物等に衝突するおそれがきわめて高い場合に設定されるベルトモードである。この緊急モードでは、シートベルトリトラクタ1は、動力伝達機構9が動力伝達モードに設定され、且つモータ7がベルト巻取り方向に高回転、高トルクで回転駆動されように制御される。従って、シートベルト3は迅速にスプール5に巻き取られた後、最終的にシートベルト3にきわめて強い所定のベルト張力が生じたときモータ7が停止することで、このシートベルト3によって車両乗員が確実に拘束される。
格納用ベルト巻取りモードは、シートベルト3を格納状態にするために当該シートベルト3をスプール5に完全に巻き取る制御モードである。この格納用ベルト巻取りモードでは、シートベルトリトラクタ1は、動力伝達機構9が動力伝達モードに設定され、且つモータ7がベルト巻取り方向に回転駆動されるように制御されることで、引き出されたシートベルト3をスプール5に迅速に巻き取る。そして、シートベルト3が完全に巻き取られて、ごく弱い所定のベルト張力が生じたときにモータ7が停止することで、シートベルト3は前述のごく弱いベルト張力が生じているベルト格納モードとなる。
ここで、本実施の形態のリトラクタ制御処理Aのフローチャートが図3に示される。
図3に示すリトラクタ制御処理Aでは、まずステップS10によって、シートベルト(図1中のシートベルト3)が装着状態から装着解除状態に切り換えられたか否かを判定する。具体的には、図1中のシートベルトバックル16にタング(トング)12が挿入係合されたことを検知するバックルスイッチ16aの検知情報に基づいて、当該スイッチがON状態からOFF状態へと切り換ったときに、シートベルト3が装着状態から装着解除状態へと切り換えられたと判定される。当該判定は、バックルスイッチ16aによる検出情報をECU20が検出することによって可能となる。このステップS10では、シートベルト3が装着状態から装着解除状態へと切り換えられるまで当該処理を継続し、シートベルト3が装着状態から装着解除状態へと切り換えられたと判定した場合(ステップS10のYES)にステップS12にすすむ。
次に、本実施の形態のリトラクタ制御処理Bのフローチャートが図4に示される。
図4に示すリトラクタ制御処理Bでは、まずステップS20によって、車両ドア(図1中の車両ドア50)が閉止状態から開放状態へと切り換えられたか否かを判定する。具体的には、図1中の車両ドア開閉センサ52の検知情報に基づいて、当該センサがON状態からOFF状態へと切り換ったときに、車両ドア50が閉止状態から開放状態へと切り換えられたと判定される。当該判定は、車両ドア開閉センサ52による検知情報をECU20が検出することによって可能となる。このステップS20では、車両ドア50が閉止状態から開放状態へと切り換えられるまで当該処理を継続し、車両ドア50が閉止状態から開放状態へと切り換えられたと判定した場合(ステップS20のYES)にステップS22にすすむ。
次に、本実施の形態のリトラクタ制御処理Cのフローチャートが図5に示される。
図5に示すリトラクタ制御処理Cでは、ステップS30及びステップS32における処理を、上述のリトラクタ制御処理AでのステップS10及びステップS12における処理と同様の処理によって遂行する。そして、ステップS32において、車両ドア50が開放状態であると判定した場合(ステップS32のYES)にステップS34にすすみ、そうでない場合、すなわち車両ドア50が閉止状態であると判定した場合(ステップS32のNO)にステップS36にすすむ。
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
3 シートベルト
5 スプール
7 モータ
9 動力伝達機構
10 ショルダーガイドアンカー
12 タング(トング)
14 アウトアンカー
16 シートベルトバックル
16a バックルスイッチ
20 ECU
30 入力要素
32 車両衝突情報検知センサ
40 車両シート
42 Bピラー
50 車両ドア
52 車両ドア開閉センサ
100 シートベルト装置
Claims (9)
- 車両に搭載されるシートベルトリトラクタであって、
電動モータと、前記電動モータの駆動に伴って乗員拘束用のシートベルトのシートベルト巻き取り動作及びシートベルト巻き出し動作を行うスプールと、前記電動モータの駆動制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、車両乗員に対する前記シートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、この駆動開始条件の成立パターンに基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 請求項1に記載のシートベルトリトラクタであって、
前記制御手段は、車両乗員に対する前記シートベルトの装着解除状態にて、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉状態に基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 請求項1または2に記載のシートベルトリトラクタであって、
前記制御手段は、前記シートベルトの装着が解除されたとき、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態である場合には、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第1のモータ出力で駆動制御する一方、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態である場合には、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ前記第1のモータ出力よりも大きい第2のモータ出力で駆動制御する構成であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のシートベルトリトラクタであって、
前記制御手段は、前記シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態から開放状態とされたとき、当該シートベルトの装着が解除されている場合には、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御する一方、当該シートベルトが装着されている場合には、前記電動モータを駆動制御しない構成であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。 - 車両に搭載されるシートベルト装置であって、
車両乗員に対し装着される乗員拘束用のシートベルトと、電動モータと、前記電動モータの駆動に伴って前記シートベルトのシートベルト巻き取り動作及びシートベルト巻き出し動作を行うスプールと、前記電動モータの駆動制御を行う制御手段と、車両に対し固定されたシートベルトバックルと、前記シートベルトに設けられシートベルト装着時に前記シートベルトバックルに係合するタングと、前記タングが前記シートベルトバックルに係合したことを検知する検知センサと、
を備え、
前記制御手段は、前記検知センサの検知情報に基づいて車両乗員に対する前記シートベルトの装着の状態を判定し、当該シートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、この駆動開始条件の成立パターンに基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成であることを特徴とするシートベルト装置。 - 請求項5に記載のシートベルト装置であって、
前記制御手段は、前記シートベルトの装着解除状態にて、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉状態に基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成であることを特徴とするシートベルト装置。 - 請求項5または6に記載のシートベルト装置であって、
前記制御手段は、前記検知センサの検知情報に基づいて前記シートベルトの装着が解除されたと判定したとき、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態である場合には、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第1のモータ出力で駆動制御する一方、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態である場合には、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ前記第1のモータ出力よりも大きい第2のモータ出力で駆動制御する構成であることを特徴とするシートベルト装置。 - 請求項5〜7のいずれかに記載のシートベルト装置であって、
前記制御手段は、前記シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態から開放状態とされたとき、前記検知センサの検知情報に基づいて、当該シートベルトの装着が解除されている場合には、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御する一方、当該シートベルトが装着されている場合には、前記電動モータを駆動制御しない構成であることを特徴とするシートベルト装置。 - 請求項5〜8のいずれかに記載のシートベルト装置が、車両内の収容空間に収容された構成のシートベルト装置付車両。
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