JP2007112267A - 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、シートベルト格納巻き取り動作中のシートベルト3の負荷上昇に伴ってシートベルト巻き取り用のモータの駆動を停止させて当該シートベルト格納巻き取り動作を一時的に停止するとともに、この停止時の停止時間をシートベルト負荷上昇の要因に見合った適正な時間として設定する構成とされる。
【選択図】 図1
Description
具体的には、このシートベルト格納巻き取り動作の際には、シートベルトが車両乗員や車両シート等に引っ掛かったり、シートベルトが車両乗員によって引き出されたりすることが想定される。そこで、シートベルト格納巻き取り動作中にシートベルト負荷が上昇(モータ電流の上昇を検出)した場合には、当該負荷上昇の要因が取り除かれるまでの間、シートベルト格納巻き取り動作を一時的に停止した後、シートベルト格納巻き取り動作を再開するような制御を繰り返す対応が考えられる。ところが、シートベルトが車両乗員や車両シート等に引っ掛かった場合には、当該引っ掛かりを直すのにそれほど多くの時間は必要なく、シートベルト格納巻き取り動作を必要以上に長く停止したままの状態にすると、かえって車両ドアによるシートベルトやトングの挟み込み発生のおそれがある。一方、シートベルトが車両乗員によって引き出される場合には、車両乗員によるシートベルト引き出し操作に比較的長い時間を要するため、シートベルト巻き取り動作の停止時間を短くし過ぎると、シートベルト引き出し操作に抗してシートベルト格納巻き取り動作が行われることとなり、車両乗員に対し違和感を与えるという問題がある。そこで、本発明者らは、シートベルト格納巻き取り動作の円滑化を図る上では、シートベルトの負荷上昇に伴って当該シートベルト格納巻き取り動作を一時的に停止するとともに、この停止時間をシートベルト負荷上昇の要因に見合った適正な時間として設定する必要があると考え、本発明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格納巻き取り動作に関し、当該シートベルト格納巻き取り動作の円滑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、シートベルトの車両乗員に対する装着が解除されたときに、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態とされた第1のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、スプールがシートベルト巻き取り動作するように電動モータを駆動制御し、且つ電動モータの停止時間を第1の時間に設定する構成とされる。一方、この制御手段は、シートベルトの車両乗員に対する装着が解除されたときに、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態とされた第2のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、スプールがシートベルト巻き取り動作するように電動モータを駆動制御し、且つ電動モータの停止時間を第1の時間よりも長い第2の時間に設定する構成とされる。すなわち、第1のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合の停止時間の方が、第2のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合の停止時間よりも相対的に短い設定とされる。
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されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態とされたシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、電動モータの停止時間が基準停止時間を上回るように設定する構成とされる。
本発明のシートベルト格納開始条件の成立パターンにおける停止時間の設定は、車両ドアが閉止状態である場合には、シートベルト負荷の上昇要因が車両乗員によるシートベルトの引き出し操作である可能性が高く、当該引き出し操作に比較的長い時間を要するという考えに基づくものである。これにより、シートベルト引き出し操作に抗してシートベルト格納巻き取り動作が行われるのを防止して、車両乗員が違和感を抱くのを抑えることが可能となる。
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開放されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態とされたシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、電動モータの停止時間が基準停止時間を下回るように設定する構成とされる。
本発明のシートベルト格納開始条件の成立パターンにおける停止時間の設定は、車両ドアが開放状態である場合には、車両乗員がシートベルトを引き出し操作する可能性は低く、シートベルト負荷の上昇要因が車両乗員や車両シート等に対するシートベルトの引っ掛かりである可能性が高く、当該引っ掛かりを直すのにそれほど多くの時間は必要ないという考えに基づくものである。これにより、シートベルト格納巻き取り動作を必要以上に長く停止したままの状態にするのを回避して、車両ドアによるシートベルトやトングの挟み込み発生を防止することが可能となる。
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、トング、バックル検知センサ、電流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。本発明のトング(「タング」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。本発明のバックル検知センサは、ト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。本発明の電流検知センサは、電動モータの電流値を検知する手段として構成される。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、請求項2に記載のシートベルトリトラクタにおける制御手段と実質的に同様の構成を有する。
従って、請求項6に記載の発明によれば、シートベルト負荷上昇時における電動モータの駆動制御停止に関し、第1のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合の停止時間の方が、第2のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合の停止時間よりも相対的に短い設定とすることで、シートベルト負荷上昇の要因に見合った適正な停止時間設定が可能となり、シートベルト格納巻き取り動作の円滑化が図られる。
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に記載の制御手段は、請求項3に記載のシートベルトリトラクタにおける制御手段と実質的に同様の構成を有する。
従って、請求項7に記載の発明によれば、シートベルト負荷上昇時における電動モータの駆動制御停止に関し、シートベルトに対応する車両ドアが閉止されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態である場合には、基準停止時間を上回る停止時間に設定とすることで、シートベルト負荷上昇の要因に見合った適正な停止時間設定が可能となり、シートベルト格納巻き取り動作の円滑化が図られる。
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に記載の制御手段は、請求項4に記載のシートベルトリトラクタにおける制御手段と実質的に同様の構成を有する。
従って、請求項8に記載の発明によれば、シートベルト負荷上昇時における電動モータの駆動制御停止に関し、シートベルトに対応する車両ドアが開放されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態である場合には、基準停止時間を下回る停止時間に設定とすることで、シートベルト負荷上昇の要因に見合った適正な停止時間設定が可能となり、シートベルト格納巻き取り動作の円滑化が図られる。
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。
従って、請求項9に記載の発明によれば、電動モータを用いて行うシートベルト格納巻き取り動作の円滑化を図ることが可能な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車両が提供される。
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を引き出してトング(図1中のトング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、且つスプール5がシートベルト巻き取り動作するようにモータ7がベルト巻取り方向へと回転駆動されるように制御される。これにより、引き出されたシートベルト3をスプール5に迅速に巻き取る動作、いわゆる「シートベルト格納巻き取り動作」が行われ、シートベルト3がスプール5から巻き出されたままの状態が発生するのが防止されることとなる。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。
図3には、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示されている。図3中のこのリトラクタ制御処理Aでは、まずステップS10によって、シートベルトバックルがON状態からOFF状態になっ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に対するトング12の挿入係合が解除されたことをバックルスイッチ16aが検知したとき、シートベルトバックルがON状態からOFF状態になった、すなわちシートベルト3の状態が車両乗員に対する装着状態から装着解除状態へと切り換ったと判定される。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。このシートベル3の状態が車両乗員に対し装着状態から装着解除状態へと切り換った場合に、シートベルト格納開始条件が成立したとされる。このステップS10では、シートベルトバックルがON状態からOFF状態へと切り換えられるまで当該判定処理を継続し、シートベルトバックルがON状態からOFF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の場合)にステップS11にすすむ。
上記リトラクタ制御処理Aが、請求項2及び請求項6に記載の制御手段による制御態様に相当する。
次に、図4には、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示されている。図4中のこの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)が開放状態から閉止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OFF状態からON状態へと切り換ったときに、車両ドア50が開放状態から閉止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が開放状態から閉止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が開放状態から閉止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の場合)にステップS21にすすむ。
上記リトラクタ制御処理Bが、請求項3及び請求項7に記載の制御手段による制御態様に相当する。
次に、図5には、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示されている。図5中のこのリトラクタ制御処理Cでは、まずステップS30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S30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S30のYESの場合)にステップS31にすすむ。
上記リトラクタ制御処理Cが、請求項4及び請求項8に記載の制御手段による制御態様に相当する。
かくして、本実施の形態によれば、モータ7を用いたシートベルト格納巻取り動作に関し当該動作が円滑化された、シートベルトリトラクタ1、シートベルト装置100及び当該シートベルト装置100を備えたシートベルト装置付車両が提供される。
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
5a シートベルト巻き取り面
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 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
22 モータ電流検出計
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、前記シートベルトが車両乗員に対し装着された状態であるか否かの情報、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉情報により定まるシートベルト格納開始条件の成立によって、前記スプールがシートベルト巻き取り動作するように前記電動モータを駆動制御し、当該駆動制御中に前記シートベルトに作用するシートベルト負荷が上昇した場合は、当該駆動制御を一時的に停止するとともに、その停止時間を前記シートベルト格納開始条件の成立パターンに基づいて設定す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、前記シートベルトの車両乗員に対する装着が解除されたときに、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態とされた第1のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記スプールがシートベルト巻き取り動作するように前記電動モータを駆動制御し、且つ前記電動モータの停止時間を第1の時間に設定する一方、前記シートベルトの車両乗員に対する装着が解除されたときに、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態とされた第2のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記スプールがシートベルト巻き取り動作するように前記電動モータを駆動制御し、且つ前記電動モータの停止時間を第1の時間よりも長い第2の時間に設定す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、前記シートベルトに対応する車両ドアが閉止されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態とされたシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記電動モータの停止時間が基準停止時間を上回るように設定す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、前記シートベルトに対応する車両ドアが開放されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態とされたシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記電動モータの停止時間が基準停止時間を下回るように設定す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トングと、前記ト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バックル検知センサと、前記電動モータの電流値を検知する電流検知センサと、
を備え、
前記制御手段は、前記バックル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、当該シートベルトが車両乗員に対し装着された状態であるか否かの情報、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉情報により定まるシートベルト格納開始条件の成立によって、前記スプールがシートベルト巻き取り動作するように前記電動モータを駆動制御し、当該駆動制御中に前記電流検知センサの検知情報に基づいて前記シートベルトに作用するシートベルト負荷が上昇したと判定した場合は、当該駆動制御を一時的に停止するとともに、その停止時間を前記シートベルト格納開始条件の成立パターンに基づいて設定す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車両乗員に対する装着が解除されたときに、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態とされた第1のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記スプールがシートベルト巻き取り動作するように前記電動モータを駆動制御し、且つ前記電動モータの停止時間を第1の時間に設定する一方、前記シートベルトの車両乗員に対する装着が解除されたときに、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態とされた第2のシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記スプールがシートベルト巻き取り動作するように前記電動モータを駆動制御し、且つ前記電動モータの停止時間を第1の時間よりも長い第2の時間に設定す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、前記シートベルトに対応する車両ドアが閉止されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態とされたシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記電動モータの停止時間が基準停止時間を上回るように設定す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、前記シートベルトに対応する車両ドアが開放されたときに、当該シートベルトが車両乗員に対し装着解除状態とされたシートベルト格納開始条件の成立パターンの場合には、前記電動モータの停止時間が基準停止時間を下回るように設定す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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