JP2009525229A5 - - Google Patents
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Description
本開示の主題は、全体的に乗り物安全システムに関する。より詳細には、本開示は、モータによって駆動されかつ電子制御ユニットによって制御されるシートベルトリトラクタ(retractor)を有する安全拘束(restraint)システムに関する。
本出願は、その開示が参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、2006年2月3日に出願された米国特許仮出願第60/743231号、名称「A SYSTEM AND METHOD FOR SEAT BELT CONTROL」への優先権を主張する。
乗り物は、一般に、搭乗者負傷を低減するために乗り物衝突の間に作動される自動安全拘束デバイスを含む。衝突における乗り物搭乗者の安全は、搭乗者が安全拘束システムを使用しているか否かに応じ、使用している場合には、システムが適切に調整されているか否かに応じる。自動安全拘束デバイスの実施例は、エアバッグ、シートベルトプリテンショナ(pretensioner)、および展開可能な膝ボールスタ(deployable knee bolster)を含む。より効果的な安全拘束システムは、シート搭乗者の寸法などのシート搭乗者の検出された特徴に基づき、エアバッグの展開力およびシートベルトのプリテンションを制御する。例えば、大人が乗り物シートに着座すると、エアバッグは、通常の態様で展開されることができるが、小さな子供がシートに着座する場合、エアバッグは、展開されるべきではなく、またはより小さな展開力で展開されるべきである。様々なタイプのセンサが、乗り物の内側および乗り物の外側の両方の状況特徴を検出するために、乗り物内および乗り物の周囲に配置される。センサからの情報は、安全拘束デバイスの機能を制御する1つ以上の制御ユニットに入力される。
動力化(motorized)シートベルト(MSB)リトラクタなどの拘束システムは、現在の自動車における標準装備になった。MSBリトラクタは、乗り物衝突の間に生成される衝撃から乗員を保護するために広範に使用される。乗り物を伴う衝突の前に、MSBは、乗員を保護するためにシートベルトを作動する。MSBは、例えば乗り物の強い制動または方向転換、あるいは衝突または可能性がある転覆の高い確率を予測する外部センサシステムに基づき、差し迫る衝突(緊急状況)の指示があるので展開されることができる。MSBは、また快適性に関連する理由のために低い力レベルで展開されることができる。結果として、MSBのモータ制御は、快適モード(comfort mode)および安全モードの2つの基本的なタイプのモードを有することができる。
MSBリトラクタは、モータ、典型的には電気モータを含み、モータは、緊急の場合にシートベルトを引き込み、または乗員が乗り物に入りまたは出るときに引き出しまたは引き込みをアシストするように駆動する。モータの駆動は、マイクロプロセッサによって生成される信号によって制御してよい。制御システムアルゴリズムおよび関連するロジックは、MSB制御ユニットが満たすように設計される異なる安全および快適モードを規定する必要がある。そのようなアルゴリズムは、バックル状態センサ、シートトラックポジションセンサ、ベルト移動センサなどの様々なセンサから入手可能な複数の情報源を受けるべきであり、乗り物の搭乗者の快適レベルおよび安全レベルを改善するために情報を用いるべきである。
本発明の例示的な実施形態は、より良好なレベルの快適および安全を達成するために、動力化シートベルト(MSB)制御システムアルゴリズムにおけるベルト移動情報を利用するシステムおよび方法を提供する。例えば、MSB制御システムアルゴリズムは、無抵抗(no friction)モード、しまい込み(stowage)モード、弛み低減(slack reduction)モード、ポジション外れ(OOP)警告(out of position warning)モード、中間プルバック(medium pull-back)モード、および高プルバック(high pull-back)モードを含む複数のモードの実行を制御する。プルバックモードは、搭乗者が、ベルトと胴体との間にそれらの手を有し、連続するベルト移動およびリトラクタをロックする故障を引き起こす状況において、搭乗者をプルバックするために複数のプルバックする試みを含むことができる。各プルバックする段階は、保持ステージおよび最終的な解放ステージが続くことができる。解放ステージは、快適に搭乗者を解放するクラッチを放す(de-clutch)期間を含み、一方、モータによって必要なパワーを最小化する、調整可能場合ンプアップ(ramp up)およびランプダウン(ramp down)期間によって特徴付けられることができる。
さらに、MSB制御システムのアルゴリズムは、制御システムの応答性を維持するために必要なパワーの量を低減するために、低パワーモード機能性を含む。MSB制御システムアルゴリズムは、他の乗り物モジュールがスリープにされた後、低パワーモードを開始する。低パワーモードの目的は、乗り物が時間のある期間の間で停止された後、シートベルトをしまい込む能力を提供することである。引き込みは、柔軟な(limp)シートベルトが搭乗者の乗り物へ入るまたは出ることの邪魔になることを妨げる必要がある。低パワーモードは、乗り物制御システムが完全なスリープモードに入る間のある期間(time period)の間で搭乗者を係留(buckle)したままにするとき、及び、その後搭乗者がシートベルトを係留解除(unbuckle)するときに必要である。低パワーモードを使用して、MSB制御システムは、搭乗者がベルトをしまい込むことをウェイクアップ(wake up)させかつアシストする能力を有する。
MSB制御システムアルゴリズムは、シートベルトの係留されたまたは係留解除された状態を示すバックルスイッチ状態に基づいて規定されるベルト監視機能も制御する。ベルトを監視することは、センサによって提供される解像度に基づくカウントに変換されるベルト移動からなる。センサデータは、MSB制御システムが、弛み低減、搭乗者警告、しまい込みアシスト、プルバックなどを開始すべきであるかどうかを決定するために処理される。そのような決定は、ベルト監視領域およびシートベルトの引き込み/引き出し移動に基づき決定される。
本発明の他の原理的特徴および利点は、以下の図面、詳細な説明、および添付の請求項を精査すると当業者に明らかになる。
例示的な実施形態は、同様の参照符号が同様の要素を示す添付の図面を参照して以降に記載される。図面に示される対象物は、同一の縮尺で描かれないことがある。
図1を参照すると、安全拘束システム100が示される。安全拘束システム100は、底部シートクッション102、バックシートクッション104、および例示的な動力化シートベルト(MSB)システム106を含む。例示的MSBシステム106は、3ポイントタイプ(three-point type)であり、シートベルト107およびMSB制御システム120を含む。いくつかのまたはすべてのMSB制御システム120は、シートベルト107からある距離に配置されることができる。シートベルト107は、第1の固定具(anchorage)118で乗り物本体の底部壁124に取り付けられた第1の端部113と、リトラクタ本体115内に含まれるリトラクタに取り付けられた第2の端部とを有する。リトラクタは、スプールを含み、スプールの周りで、シートベルト107の少なくとも一部は、引き込みおよび引き出し移動のために巻かれる。したがって、シートベルト107は、リトラクタの第1の端部113と第2の端部との間で移動可能である。ショルダアンカ113は、乗り物の前部から見たとき、図2を参照して示されるように第1の固定具118と同じ側で、乗り物本体の壁122(図2を参照して示される)に取り付けられる。ショルダアンカ113は、それを通るシートベルト107の移動を可能にするようにガイドを含む。舌部114は、シートベルト107の中間部分に移動可能に取り付けられ、それを通るシートベルト107の移動を可能にするようにガイドを含む。舌部114は、第2の固定具126で、底部壁124に取り付けられたバックル116に着脱自在に係合する。舌部114が、バックル116と係合されるとき、シートベルト107は、係留された状態にある。舌部114が、バックル116から外されたとき、シートベルト107は係留解除された状態にある。シートベルト107の状態を検出するために、センサはバックル116および/または舌部114に取り付けてよい。
使用に際し、乗員は、リトラクタからシートベルト107を引き出し、かつ舌部114をバックル116と係合する。結果として、シートベルト107は、乗員の肩および腰を超えて延びる。係留された状態において衝突が発生した場合、シートベルト107は、乗員をシートに保持し、その基本機構は当業者に知られている。例えば、衝突センサが、衝突の高い可能性を検出し、かつMSB制御システム120に衝突信号を送信する。応答して、プリテンショナ機構はシートベルト107の引き込みを始める。シートベルト107は、乗員の腰および身体の上部と接触し、結果として、クランプ機構にシートベルト107をクランプさせ、それによって所定の場所にシートベルト107を保持する負荷を受ける。結果として、乗員は、適切な力で拘束される。
図3を参照すると、MSB制御システム120の機能構成部品が示される。例示的な実施形態において、MSB制御システム120は、シートベルト制御アルゴリズム300、メモリ302、パワーシステム304、プロセッサ306、センサ308、モータ310、およびスプール312を含む。シートベルト制御アルゴリズム300は、実行されたとき、MSBシステム106を快適にかつ安全に乗員を拘束させる、編成された指示の組である。シートベルト制御アルゴリズム300は、1つ以上のプログラミング言語、アセンブリ言語、スクリプティング言語などを使用して書かれることができる。
メモリ302は、他の情報に加えてシートベルト制御アルゴリズム300を格納する。メモリ技術は、制限されず、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、フラッシュメモリなどを含む。パワーシステム304は、MSB制御システム120の様々な構成部品にパワーを提供し、バッテリであることができる。プロセッサ306は、1つ以上のプログラミング言語、スクリプティング言語、アセンブリ言語などを使用して書かれることができる指示を実行する。指示は、特定目的のコンピュータ、論理回路、またはハードウェア回路によって実行されることができる。したがってプロセッサ306は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれら方法の任意の組合せで実施されることができる。用語「処理(execution)」は、命令によって必要とされる工程を実行するプロセスである。プロセッサ306は、シートベルト制御アルゴリズム300および/または他の命令を実行する。
MSB制御システム120は、同一または異なる実装技術を使用する1つの以上のプロセッサおよび1つ以上のメモリを有することができる。シートベルト制御アルゴリズム300は、単一のモジュールで実装されることができ、または複数のモジュールの中に分散されることができる。MSB制御システム120の構成部品は、別個にまたは一緒に収容されることができ、ネットワークを使用してインターフェースすることができる。ネットワークで通信する構成部品は、有線または無線であり得る通信経路によって接続される。例えば、MSB制御システム120は、インターフェースBUSシステムからのメッセージを介してトリガされることができる。制御システム120をトリガするために必要な情報は、コントローラエリアネットワーク(CAN)バスなどの通信バス上を搬送されることができる。例示的な実施形態において、CANバスは、秒当たり1メガビットまでのレートで稼動可能な実時間アプリケーションのために典型的に使用される、高完全性(high-integrity)シリアルデータ通信バスである。
センサ308は、MSBシステム106の状態を検出する。例えば第1のセンサは、シートベルト107の係留されたまたは係留解除された状態を検出することができる。他の実施例として、シートベルト応力センサは、シートベルト107の引き抜き応力を監視するために使用されることができる。引き抜き応力は、手動でラップベルトを引き抜くための搭乗者の試みの指示であるシートベルト107における応力である。他のセンサは、その周りでシートベルト107の一部を引き込むスプール312の移動を検出する。また、他のセンサは、移動の方向および/またはスピードを決定するためにシートベルト107の移動を検出する。また、さらに他のセンサは、MSBシステム106のシートベルトプリテンショナのより最適な展開を決定するために、乗員の重量を検出することができる。
シートベルトリトラクタのモータ310は、引き抜き(引き出し)方向および引き込み方向の両方でスプール312を駆動するために使用されることができる。一般に、モータ310は、電気モータであり、少なくとも引き抜き応力でのシートベルト107における応力を示す応力センサに応答して、引き抜き方向のシートベルトリトラクタのスプール312を回転するように駆動する。シートベルト107の応力が、引き抜き応力未満に低下すると、モータ310は停止される。モータ310が、引き抜き方向と引き込み方向の両方でスプール312を駆動するために使用されるとき、モータ310は、反転可能なモータである。
モータ制御は、快適および安全の2つの主なタイプのモードの下で分類されることができる6つの主要なモードに分けられることができる。快適モードは、無抵抗モードとしまい込みモードを含む。無抵抗モードにおいて、その移動を妨げるために、シートベルト107に抵抗がない。しまい込みモードにおいて、MSB制御システム120は、使用後、乗員がシートベルト107を完全にしまい込むことをアシストするように作用する。
安全モードは、弛み低減モード、ポジション外れ(OOP)警告モード、中間(medium)プルバック(pull-back)モード、および高(high)プルバックモードを含む。安全モードは、MSB制御システム120がユーザインターフェース・バスから完全に情報を受信するとき開始されることができる。一般に、乗り物が始動され、MSB制御システム120の故障がなく、搭乗者が安全拘束システム100に締められるとき、完全な情報が受信される。乗り物のエンジンは、制限なく、ガソリン、ハイブリッド、電気などの任意であり得る。弛み低減モードにおいて、締めた後でシートベルト107における任意の弛みが取り除かれる。さらに、搭乗者が前方への傾きかつ次に後方へ座ることによって、または搭乗者がシートを後方へ移動することによって生成されることがある任意の過剰な弛みも取り除かれることができる。OOP警告モードにおいて、搭乗者は、いくつかの態様でシートのポジションから外れる。OOP警告モードにおいて、搭乗者が構成可能な時間の期間の間にポジションから外れるとき、シートベルトへの構成可能な回数の迅速なプルバックは、搭乗者を警告するためにMSB制御システム120によって生成されることができる。例えば、搭乗者は、乗り物の床から何かを拾うために、シートで前方へかがむことがある。中間プルバックモードにおいて、MSB制御システム120は、搭乗者をシートに快適に保持するためにシートベルト107を締めるように機能する。高プルバックモードにおいて、MSB制御システム120は、衝突イベントの予測で搭乗者をシートに強くプルバックするように機能する。
プルバックモードは、プルバック段階(一次、二次、および三次)、保持段階、および解放段階の3つの主要なタイプの段階からなる。MSB制御システム120のプルバックユーザインターフェース命令は、1)ユーザインターフェース命令に基づく解放、および2)保持タイマ経過に基づく解放の2つのタイプの解放戦略を指示する。図4を参照すると、無抵抗モード400から、搭乗者の移動後の弛み低減モード402、搭乗者の著しい移動後のOOP警告モード404、中間プルバックモード406、衝突イベントの検出後の高プルバックモード408への進行を示す、モード進行の例示的なシーケンスが示される。
図5を参照して、高プルバックモード408または中間プルバックモード406のいずれかを実行する例示的な段階のシーケンスが示される。一次プルバック段階500は、ユーザインターフェース・バス上で受信される安全制御命令に基づき開始される。一次プルバック段階500の目的は、搭乗者をシートに最初にプルバック、次に搭乗者をシートポジションに維持するベルトシステム107に応力を維持することである。解放戦略は、解放命令の受信に基づくか、または保持タイマの経過に起因することができる。保持段階502の間、リトラクタは、ロックされ解放段階504へ移行するための解放パルスを待つ。
リトラクタは、例えば、機械的ロックや電気モータを使用してロックされてもよい。保持段階502の間、例えばベルトシステム107における弛みに基づきロックされていないリトラクタが検知される場合、二次プルバック段階506が、リトラクタを再びロックするために、弛みを取り除くように開始される。保持段階508の間、リトラクタは、ロックされ解放段階504へ移行するために解放パルスを待つ。ロックされていないリトラクタがまだ検知される場合、三次プルバック段階510が開始される。保持段階512の間、リトラクタは、ロックされ解放段階504へ移行するために解放パルスを待つ。高プルバックモード408は、例えば、搭乗者が、シートベルト107と胴体との間に手を置き、引抜器をロックすることを許容しないかあるいはシートベルトの緩みを許容しない一次プルバック段階500が終了した後、手を引き抜くときに連続するベルト移動を引き起こす。そのようなシナリオにおいて、二次プルバック段階506または三次プルバック段階510を開始する必要が生じる。保持段階502、508、512は、モータ応力、期間などの同一の特徴を有することができ、または異なることができる。
リトラクタは、例えば、機械的ロックや電気モータを使用してロックされてもよい。保持段階502の間、例えばベルトシステム107における弛みに基づきロックされていないリトラクタが検知される場合、二次プルバック段階506が、リトラクタを再びロックするために、弛みを取り除くように開始される。保持段階508の間、リトラクタは、ロックされ解放段階504へ移行するために解放パルスを待つ。ロックされていないリトラクタがまだ検知される場合、三次プルバック段階510が開始される。保持段階512の間、リトラクタは、ロックされ解放段階504へ移行するために解放パルスを待つ。高プルバックモード408は、例えば、搭乗者が、シートベルト107と胴体との間に手を置き、引抜器をロックすることを許容しないかあるいはシートベルトの緩みを許容しない一次プルバック段階500が終了した後、手を引き抜くときに連続するベルト移動を引き起こす。そのようなシナリオにおいて、二次プルバック段階506または三次プルバック段階510を開始する必要が生じる。保持段階502、508、512は、モータ応力、期間などの同一の特徴を有することができ、または異なることができる。
保持段階502、508、512は、解放命令が、ユーザインターフェース・バスから受信されまたは保持タイマが経過するときに終了される。解放段階504の完了の後、モータ制御は、高プルバックモードを出て、無抵抗モード400に戻る。ベルトモニタ検知およびリトラクタの機械ロック制御システムが利用可能ではないシステムに関して、二次プルバック段階506または三次プルバック段階510が、利用可能でないことがある。例示的なリトラクタの機械ロック制御システムは、ソレノイド制御された歯止めである。これらのシステムにおいて、一次プルバック段階500だけが適用されることができる。
図6を参照して、一次プルバック段階500、保持段階502、および解放段階504の実行のための第1のモータ電流応答600が示される。MSB制御システム120は、保持期間604に移行する一次プルバックパルス602を開始するようにモータ310に命令を送信する。保持期間604は、例えば受信された解放命令または保持タイマの経過であり得る解放戦略に基づいて決定された時間で終了する。保持期間604の終了で、モータ310は、解放パルス606を開始する。
図7を参照すると、一次プルバック段階500、保持段階502、二次プルバック段階506、保持段階508、および解放段階504の実行のための第2のモータ電流応答700が示される。MSB制御システム120は、保持期間703に移行する一次プルバックパルス702を開始するようにモータ310に命令を送信する。保持期間703は、例えば受信された解放命令または保持タイマの経過であり得る解放戦略に基づいて決定された時間で終了する。保持期間703の終了で、モータ310は、ベルトの緩みが存在するとき、保持期間705に移行する二次プルバックパルス704を開始してもよい。保持期間705は、例えば受信された解放命令または保持タイマの経過であり得る解放戦略に基づいて決定された時間で終了する。保持期間705の終了で、モータ310は、解放パルス706を開始する。
図8を参照すると、一次プルバック段階500、保持段階502、二次プルバック段階506、保持段階508、三次プルバック段階510、保持段階512、および解放段階504の実行のための第3のモータ電流応答800が示される。MSB制御システム120は、保持期間803に移行する一次プルバックパルス802を開始するようにモータ310に命令を送信する。保持期間803は、例えば受信された解放命令または保持タイマの経過であり得る解放戦略に基づいて決定された時間で終了する。保持期間803の終了で、モータ310は、ベルトの緩みが存在するときに、二次プルバックパルス804を開始してもよい。二次プルバックパルス804は、保持期間805に移行する。保持期間805は、例えば受信された解放命令または保持タイマの経過であり得る解放戦略に基づいて決定された時間で終了する。保持期間805の終了で、モータ310は、ベルトの緩みが存在するときに、三次プルバックパルス806を開始してもよい。三次プルバックパルス806は、保持期間807に移行する。保持期間807は、例えば受信された解放命令または保持タイマの経過であり得る解放戦略に基づいて決定された時間で終了する。保持期間807の終了で、解放パルス808。
図9を参照すると、保持段階502の特徴が示される。保持段階期間901は、一次プルバックパルス602のピークから解放パルス606の開始へ延在する。保持段階502、508、512は、それぞれのプルバック段階500、506、510の終了後に入られる。第1の期間903は、その間に、MSB制御システム120が、リトラクタをロックしかつスプールの係合された歯止めを保証するために試みとしてソレノイドを給電し続ける調整可能な遅延期間である。ソレノイドを給電し続けることは、シナリオで保護され、そのシナリオにおいて、ソレノイドが、時間の期間の間に作動されるが、搭乗者が後方に移動し、かつモータ電流がまだ高く、引き込み方向にベルトモニタを動かそうと試みるので、歯止めは分離し、リトラクタはロックされなくなる。ソレノイドは、そのような後方への跳ねる状態の間にロックすることを保証するために、決定された第1の期間903の間に給電される。
ベルト監視は、ベルト移動を検知し、かつベルト移動センサによって提供される解像度に基づき検知されたベルト移動を「カウント」への変換を含む。したがって、「カウント」は、ベルト移動センサによって提供される解像度に基づくベルト移動の量を示す。センサデータは、シートベルト制御アルゴリズム300が、弛み低減、搭乗者警告、しまい込みアシストなどを開始すべきであるかどうかを決定するために処理される。そのような決定は、ベルト監視領域の決定および図18、図22、図25、図27、および図28を参照して記載される決定ロジックに基づき決定される。
第2の期間904は、第1の期間903の後迅速に開始する期間を表す。第2の期間904の間に、MSB制御システム120は、リトラクタがロックされることを仮定する。一旦リトラクタがロックされ、第2の期間904の間に、リトラクタおよびハードウェア検知機構の両方は、シートベルト107の任意の引き出しが、第1のカウント数、例えば3つのカウントより大きいことを生成しないことを保証するように設計される。リトラクタがロックされた後、第2の期間904の間に、リトラクタおよびハードウェア検知機構の両方は、引き込み方向の移動する第2のカウント数が、フリースプールまたはロックされていないリトラクタを結果として生じることを保証するように設計される。第2の期間904の間に、引き出し方向における連続する第1のカウント数、または引き込み方向における連続する第2のカウント数が、検出される場合、フリースプールまたはロックされていないリトラクタが識別され、二次プルバックパルス704、804(または三次プルバックパルス806)が、図7および図8を参照して示されるように開始される。線902は、プルバック、保持、および解放段階の間にシートベルト107上の応力を示す。第3の期間905は、第1の期間903の終了まで保持段階604の開始から延在する。
図10を参照すると、解放パルス606、706、808の特徴が示される。一次プルバックパルス602、二次プルバックパルス704、または三次プルバックパルス806の1つは、プルバックパルス1001として示される。保持期間1008は、プルバックパルス1001のピークから解放パルス1002の開始まで延在する。解放パルス1002の主要な目的は、搭乗者に任意の「引く」感覚を生じることなく滑らかにロックされたリトラクタを解放することである。ロックされたリトラクタを解放するために、スプールは、引き込み方向に回転し、モータ電流は、任意の前のプルバック段階の間に作られた最大電流より高くてもよい。この理由のために、解放パルスは、歯止めを解放する前にプルバックパルス1001の間に達成されるモータ電流レベル近くのレベルに、モータ電流の迅速なランプアップを有するように設計される。解放パルス1002の開始で、第1のモータ電流応答期間1004は、その間にベルト引き込みが予想されない第1のモータ電流レベル1030へのモータ電流レベルのランプアップを含む。第1のモータ電流レベル1030は、プルバックパルス1001の間に作られる最大モータ電流レベルの調整可能なパーセンテージである。例示的な実施形態において、パーセンテージは、90%である。第1のモータ電流レベル1030へのモータ電流レベルのランプアップの第1の傾斜1014は、シート搭乗者へ過剰な不快にすることなく適切なステップ形状を提供するために調整可能である。第1のモータ電流応答期間1004の間に、システムによって消費されるエネルギー量を適切なステップに低減する。ハードウェアが、引き出し方向における連続する第1のカウント数、または引き込み方向における連続する第2のカウント数を検知する場合、リトラクタはロックされていないと仮定され、解放パルス1002の残りは、取り消され、クラッチを外すパルスが続く。
第1のモータ電流レベル1030を達成した後、第2のモータ電流応答期間1005は、最大モータ電流レベル近くにランプアップする。歯止めは、スプール引き込みに起因する第2のモータ電流応答期間1005の間に主として解放される。第2のモータ電流応答期間1005は、第2のモータ電流レベル1032までの第1のランプアップを含む。第2のモータ電流レベル1032までのモータ電流レベルのランプアップの第2の傾斜1016は、調整可能である。第2の傾斜1016は、一般的に搭乗者がこの段階の間に解放を感じることが予想されるので、第1の傾斜1014より小さい。第2のモータ電流応答期間1005は、最大モータ電流レベルである第3のモータ電流レベル1034までの第2のランプアップを含む。第3のモータ電流レベル1034までのモータ電流レベルのランプアップの第3の傾斜1018は、調整可能である。第3の傾斜1018への切り替えは、歯止めの解放が検知さらない場合、第2のモータ電流レベル1032で生じる。第3の傾斜1018は、より大きなモータトルクがモータ電流におけるより明確な変化から予想されるので、一般に第2の傾斜1016より大きい。例えば、第3の傾斜1018は、ステップであり得る。代わりに、最大モータ電流は、常に第2の傾斜1016でリトラクタを解放する条件下で、第3の傾斜1018は、搭乗者が第2の引きを感じることを妨げることによって、改善された快適のために第2の傾斜1016と同じ値に設定されることができる。モータ電流レベルは、歯止めが外れたことを保証するために、調整可能な遅延期間の間に最大モータ電流のままである。期間は、ランプアップ部分の間にシステムによって消費されるエネルギーの量を低減するためにゼロに設定されることができる。
第2のモータ電流応答期間1005の完了後、第3のモータ電流応答期間1006が、調整可能な第4の傾斜1020に基づき第4のモータ電流レベル1028にランプダウンする。第3のモータ電流応答期間1006の間、搭乗者はゆっくりと解放される。そのように制御された解放なしに、搭乗者は、急激な解放を経験することができる。第4のモータ電流レベル1028を達成した後、調整可能な第5の傾斜1022に基づく第5のモータ電流レベル1026への第2のランプダウンが生じる。モータが発電機として駆動し始めるように、搭乗者が、引き出し方向にモータを移動することができるので、第5のモータ電流レベル1026は、モータ電流を所定のレベル未満にすることを避けるように決定される。モータ電流がモータのクラッチを外すために反転されるまで、調整可能な遅延期間が続く。調整可能な遅延期間は、解放された搭乗者が引き出し方向に自身の身体をくつろがせ続けることを可能にし、一方、クラッチされた状態にスプールをまだ維持するように設計される。クラッチされたスプールは、クラッチが外されたスプールよりギアシステムでより大きな抵抗を有する。より大きな抵抗は、搭乗者の引き出しプロセスを低速にするので利点を有する。そうでなければ、クラッチを外すことが、解放パルスの後で早過ぎて実行される場合、初期力は、搭乗者を前方に「ぐいと押(jerk)」させることができる。遅延期間後、第4のモータ電流応答期間1007は、電流反転を含む。クラッチを外したランプの調整可能な特徴は、モータのクラッチ外し段階の間に解放パルスへの快適性を追加する。反転された電流が開始される電流レベルは、調整可能な第6のモータ電流レベル1024である。解放パルス1002の持続期間1010は、第1のモータ電流応答期間1004の開始から延在し、かつ第4のモータ電流応答期間1007の完了まで延在する。
複数のパワーモードは、スリープモード、低パワーモード、および通常稼動モードを含む。MSB制御ユニットは、他の乗り物モジュールがスリープへ移された後、低電流モードに入ることができる。低電流モードは、乗り物が、ある期間の間で停止された後、シートベルト107をしまい込む能力を提供する。引き込みは、柔軟なシートベルトは搭乗者が乗り物に入りまたは出る態様を妨げる必要がある。低電流モードは、例えば、搭乗者が、ある期間の間係留されたままであり、乗り物が、完全なスリープになり、搭乗者が、次にシートベルト107を締めないとき、搭乗者がシートベルト107をしまい込むことをウェイクアップさせかつアシストする能力も提供する。他のシナリオとして、搭乗者は、シートベルト107を締める試みとしてベルトを引き出すが、その考えを変えない。結果として、MSB制御システム120は、ウェイクアップする信号として使用するためのバックル移行が存在しなくとも、好ましくはシートベルト107をしまい込む。結果として、低パワーモード自体は、しまい込む引き込みの可能性を警報するMSB制御システム120の方法を提供する。低電流モードは、実際にシートベルト107をしまい込まないことがある。低パワーモードによって提供されるベルト移動を認識することは、MSB制御ユニットをその完全な認識する状態にする。一旦認識すると、しまい込み引き込みが生じる。
低パワーモードは、調整可能な期間の後で終了する。例示的な期間は、10分である。期間後、アクティビティが識別されない場合、MSB制御ユニットは、完全なスリープモードに入る。期間のタイミングの代わりに、マイクロコンピュータは、周期的にカウンタを更新し、かつ特定の値に等しいカウンタに基づき期間の完了を決定することができる。例えば、カウンタは、毎秒更新されることができる。カウンタが600カウンタに到達すると、10分の期間が経過された。カウンタを更新するためにマイクロコンピュータのために、ランダムアクセスメモリ(RAM)またはリードオンリーメモリ(ROM)のタイプが、カウンタを維持するために使用されることができる。好ましくは、RAMは、連続する再書き込みに起因してROMを使い果たすことを避けるために使用される。結果として、マイクロコンピュータのRAMは、VDDパワーが常に利用可能であることを意味する低パワーモードの間に常に作動する。当業者に知られているように、他のタイマ実装を用いることができる。
図11を参照すると、第1の例示的な低パワーモードの機能構成備品が示される。バッテリ1100は、制御ユニット1102のウェイクアップ制御1104にパワーを提供する。制御ユニット1102のマイクロコンピュータ1108に、電圧VDD=ONが提供される。第1の例示的な低パワーモードのときに、他の制御ユニット要素1106に、電圧V2=OFFが提供される。図12を参照すると、マイクロコンピュータ1108は、第1の時間t121で停止モードに入るために、MSB制御システム120から命令を受信する。応答して、マイクロコンピュータ1108は、完全なスリープモードに入る前に、移行期間1202の間に擬似停止モードに入る。移行期間1202の間、マイクロコンピュータ1108は、マイクロコンピュータ1108が、ウェイクアップしかつウェイクアップするためにMSB制御システム120の残る構成部品を命令する第2の時間t122まで、命令が受信される第1の時間t121から停止モードに入る。第3の時間t123まで、マイクロコンピュータ1108は、任意のベルトアクティビティを識別するために、標準ソフトウェアインターフェースを使用してセンサ縁部を監視する。期間1204は、第1の時間t121から第3の時間t123までの時間間隔を含む。期間1204のシーケンスは、移行期間1202が経過するまで繰り返される。アクティビティが生じない場合、完全なスリープモードに入る。この周期的な検知アプローチは、MSB制御システム120がベルト移動に気が付かない間の周期的な時間の持続期間を表す。
図14を参照すると、マイクロコンピュータ1108で実行される例示的な工程が示される。工程1400において、マイクロコンピュータ1108は、停止モードへ進む命令を受信する。工程1402において、低パワーモードに入ることを示すフラグが、メモリに設定される。工程1404において、ウェイクアップ制御モニタ(ウォッチドッグタイマ(watchdog timer))がディセーブルされる。工程1406において、ウェイクアップ制御は、停止モードにされる。例示的な実施形態において、VDD=ONおよびV2=OFFは、ウェイクアップ制御を停止モードにする。マイクロコンピュータ1108は、工程1408において擬似停止モードに入る。工程1410の間に、第2の時間t122まで待機期間が生じる。例示的な第2の時間t122は、ほぼ300ミリ秒(ms)である。工程1412において、マイクロコンピュータ1108は、ウェイクアップする。工程1414において、マイクロコンピュータ1108は、制御ユニット1102の残る構成要素にウェイクアップするように命令する。工程1416において、マイクロコンピュータ1108は、ベルト移動を監視する。工程1418において、ベルト移動の決定が実行される。ベルト移動が検出される場合、処理は工程1800に進み、MSB制御システム120は、完全なウェイクアップモードのままである。ベルト移動が検出されない場合、工程1420において、移行期間1202が経過したかどうかの決定が実行される。移行期間1202が経過した場合、MSB制御システム120は、工程1422で完全なスリープモードに入る。移行期間1202が経過していない場合、処理は、工程1406に進む。
図13を参照して、第2の例示的な低パワーモードの機能構成部品が示される。バッテリ1300は、制御ユニット1302のウェイクアップ制御1306にパワーを提供する。電圧VDD=ONが、制御ユニット1302のベルトモニタ検知インターフェース1308に提供される。ベルトモニタ検知インターフェース1308は、ベルトモニタ1304からベルト移動情報を受信する。電圧VDD=ONは、また制御ユニット1302のマイクロコンピュータ1310に提供される。電圧V2=OFFは、第2の例示的な低パワーモードのとき他の制御ユニット要素1312に提供される。
図15を参照すると、マイクロコンピュータ1310は、第1の時間t151で停止モードに入るようにMSB制御システム120から命令を受信する。応答して、マイクロコンピュータ1108は、完全なスリープモードに入る前に移行期間1502の間擬似停止モードに入る。移行期間1502の間、マイクロコンピュータ1108は、マイクロコンピュータ1108がウェイクアップしかつウォッチドッグタイマを提供する第2の時間t152まで、命令が受信される第1の時間t151から停止モードに入る。第3の時間t153まで、マイクロコンピュータ1108は、任意のベルト移動アクティビティを識別するために、標準ソフトウェアインターフェースを使用してセンサ縁部を監視する。期間1504は、第1の時間t151から第3の時間t153までの時間間隔を含む。期間1504のシーケンスは、移行期間1502が経過するまで繰り返される。アクティビティが生じない場合、完全なスリープモードに入る。ベルトモニタ検知インターフェース1308は、ベルト移動を連続して監視する。移動が検出される場合、中断(interrupt)1314が、マイクロコンピュータ1310に送信される。
図17を参照すると、制御ユニット1302で実行される例示的な工程が示される。工程1700において、マイクロコンピュータ1310は、停止モードへ進む命令を受信する。工程1702において、低パワーモードに入ることを示すフラグが、メモリに設定される。工程1704において、ウェイクアップ制御モニタ期間が設定される。工程1706において、ウェイクアップ制御は、スタンバイモードにされる。例示的な実施形態において、VDD=ONおよびV2=OFFは、ウェイクアップ制御をスタンバイモードにする。マイクロコンピュータ1310は、工程1708において擬似停止モードに入る。工程1710の間に、第2の時間t152まで待機期間が生じる。例示的な第2の時間t152は、ほぼ350msである。工程1712において、マイクロコンピュータ1310は、ウェイクアップし、ウォッチドッグタイマが経過する前にウォッチドッグタイマを提供する。工程1714において、マイクロコンピュータ1108は、ベルト移動の状態を検査するようにウェイクアップ制御に命令する。工程1716において、移行期間1502が経過したかどうかの決定が実行される。移行期間1502が経過した場合、MSB制御システム120は、工程1718で完全なスリープモードに入る。移行期間1502が経過していない場合、処理は、工程1708に進む。
工程1720において、マイクロコンピュータ1108は、ベルトモニタ検知インターフェース1308から中断1314を受信する。工程1722において、マイクロコンピュータ1310はウェイクアップする。工程1724において、マイクロコンピュータ1310は、期間を監視するためにベルト移動を監視し、ウォッチドッグタイマを提供する。工程1726において、ベルト移動の決定が実行される。ベルト移動が検出される場合、処理は工程1800に進み、MSB制御システム120は、完全なウェイクアップモードのままである。ベルト移動が検出されない場合、工程1728において、監視する期間が経過されたかどうかの決定が実行される。監視する期間が経過された場合、処理は工程1708に進む。監視する期間が経過されない場合、処理は工程1724に進む。
第2の例示的な低パワーモードの間、ウェイクアップ制御は、マイクロコンピュータ1310およびベルト移動検知回路にパワーを提供し、かつ他の制御ユニット要素1312へのパワーを遮断する。ベルトモニタ検知インターフェース1308は、ベルト移動が縁部の検出された移動に基づき検出されるとき、マイクロコンピュータ1310を中断する。マイクロコンピュータ1301は、中断の受信後、これら縁部のカウントのトラックを維持する。マイクロコンピュータ1301は、連続して任意のベルト移動からの結果である縁部の数を捉え、かつ一旦特定数の縁部が捉えられると、完全な認識(awake)モードへの移行をトリガする。システムが、完全な認識モードで稼動すると、しまい込み引き込みが実行されることができる。第2の例示的な低パワーモードを使用して、システムがベルト移動に気が付かない期間はない。しかしながら、そのような構成は、第1の例示的な低パワーモードのモードパワー要件より大きくモードパワー要件を増大することができる。
締められると、ベルト監視機能は、ベルト移動センサデータに基づき「係留パーク(buckled park)」ポジションを示すポジションAを規定する。システムがウェイクアップするとき、ベルトが締められると、係留ベルト監視ロジックおよび閾値がアクティブである。係留解除されたとき、ベルト監視機能は、センサデータに基づき「係留解除パーク(unbuckled park)」ポジションを示すポジションEを規定する。このように、MSBシステムがウェイクアップするとき、シートベルト107の状態は、係留されたまたは係留解除ベルト監視ロジックが、アクティブであるかどうかを決定する。システムがウェイクアップするとき、ベルトが締められると、ポジションEがシートベルト107に関して規定されないことを意味する、現在のウェイク期間の間に締められない。係留された状態から係留解除されたまでの任意の移行は、ポジションEの代わりにポジションAに基づきしまい込みアシストロジックを使用する。ポジションAおよびEは、メモリ302内に記録されることができる。
図18を参照すると、ベルト監視ロジックは、バックル切り替え状態に関して特定される。MSB制御システム120のウェイクアップは、工程1800で生じる。工程1802において、舌部114がバックル116と係合されるか否かの決定が行われる。舌部114がバックル116と係合される場合、処理は、係留されたベルトを監視するために工程1900に進む。舌部114がバックル116と係合されない場合、工程1804において、シートベルト107が移動するか否かの決定が行われる。シートベルト107が移動する場合、処理は工程1802に進む。シートベルト107が移動しない場合、ベルトポジションEは、係留解除されたポジションに関して規定され、処理は、係留解除ベルト監視のために工程2500に進む。
ベルト監視ロジックは、ベルトが、MSBシステム120に必要な作動を決定する閾値を超えて引き込まれあるいは引き出されるイベントを監視する。引き込みまたは引き出しは、モータ制御してもしなくてもよい。代わりに、引き込みは、リトラクタばね力および/またはシート搭乗者からの手動のアシストによって引き起こされることができる。これらの引き込み源なしに、シートベルト107は、シートベルト107が引き出されるポジションのままであることができる。係留解除されたMSBシステムは、しまい込みアシスト引き込みを実行しないことができる。
係留ベルト監視ロジックに入るための2つのシナリオは、1)係留された状態でベルトとともにウェイクアップに入ることと、2)係留解除された状態から係留された状態へのベルトの移行とを含む。係留ベルト監視は、OOP警告モードまたは弛み低減モードが開始されたときを決定するために使用される。弛み低減モードは、一般に以下の状態において開始されてもよい。すなわち、1)例えば、係留解除されたモードにおけるMSBウェイクアップ後に、ベルトが、ポジションAが規定されていないときに締められるようになり、2)例えば、前のポジションAが実際の係留パークポジションAではないとき、より小さなポジションAが検出されたときはいつでも、3)搭乗者が、前方へかがむことから戻るが、OOP警告モードが開始されるには十分には離れていないときである。MSBシステム120は、前方にかがむ搭乗者が、そうすることを止め、かつ弛み低減を開始する前に正立し着席したポジションに戻ることを待つ。
図16を参照すると、係留されたシートベルトのためのベルト監視ロジックで使用される領域および閾値は、規定されたポジションAからのデルタ(delta)に基づき規定される。ポジションAは、ベルトが締められる間のベルト移動カウントの数に基づき規定される。ポジションAは、ベルトが、弛みなくベルトにおいて締められるときの最小のベルト移動カウントを規定する。実際に、ポジションAは、弛みがないポジションを表すことも表さないこともできる。結果として、ポジションAは、弛み低減モードまたはプルバックモードの完了時に毎回更新される。ポジションAに関するバリエーションは、搭乗者のサイズ、シートポジション、Dリングポジションなどに基づいている。ポジションAの決定に基づき、5つの調整可能な閾値A−、A+、B、C、およびDが規定される。閾値A−は、ポジションAにおける変化を含む係留パーク領域1600に関する低い閾値である。閾値A+は、ポジションAにおける変化を含む係留パーク領域1600に関する高い閾値である。ポジションAと閾値A−およびA+との間の差異は、同一であるまたは異なることができる。閾値Bは、搭乗者アクティビティ領域1602に関して規定される弛み低減トリガ閾値である。搭乗者アクティビティ領域1602は、警報または警告あるいは弛み低減を開始することなく、乗員がシートベルトを移動することができるベルト移動の領域を規定する。閾値Cは、搭乗者アクティビティ領域1602から引き出し警報領域1604への移行を識別する引き出し警報閾値である。閾値Dは、引き出し警報領域1604から警告領域1606への移行を識別する警告閾値である。閾値を超えるベルト移動は、シートベルト制御アルゴリズム300の様々な応答機構をトリガする。
閾値A−は、係留パーク領域1600のより低い境界を規定する。この閾値を超える任意のばね力引き込みは、弛み低減タイマを開始することがある。ベルトの弛みは、シートを後方に移動するまたはショルダアンカ113あるいは舌部114を調整する搭乗者によって生成されることができる。シートベルト107は、搭乗者またはリトラクタばね力だけからのアシストに基づいて引き込まれることができる。閾値A+は、係留パーク領域1600のより高い境界を規定する。閾値A+を超えるベルトの任意の引き込みは、「係留パーク」領域への戻りを示す。閾値A+が交差されるときアクティブである任意の弛み低減または警告タイマは、停止され、かつシステムの警報状態はクリアされる。
閾値Cは、ベルト監視機能が、可能性があるMSB弛み低減について「警告」されることを生じ、かつ/または必要であり得る搭乗者警告シナリオを生じる引き出しポイントを規定する。この閾値を超える引き出しは、単独で引き込みタイマを開始しないことがあるが、弛み低減または警告パルス作動を導くロジックに必要な第1のゲートであり得る。閾値Dは、警告パルスタイマが開始するベルト引き出しのポイントを規定する。タイマは開始され、かつベルトが閾値Dを超えて引き込まれる場合、警告タイマが停止される。
閾値Bは、システムがベルト引き出しに対して警報となるポイントと、システムが弛み低減タイマを作動することを決定するポイントとの間のヒステリシスのレベルを提供する。ヒステリシスは、搭乗者が、いくつかのタスクを実行するために前方にかがみ、次にその元の座っていたポジションに戻る場合をサポートする。システムは、搭乗者が、その元の座っていたポジションに戻るまたはほぼ戻り、それによって、搭乗者がタスクを実行するために故意に前方にかがむときに搭乗者に対するいらだちを避けるまで、弛み低減の試みを妨げる。閾値Cを超える引き出しの後の閾値Bを超える引き込みは、弛み低減タイマを開始し、閾値Bを超える引き出しは、弛み低減タイマを停止する。
図19を参照すると、工程1900で開始する係留ベルトの監視アルゴリズムの例示的な工程が示される。工程1902において、決定は、シートベルト107が係留された状態のままであることを確実にする。シートベルト107は、係留された状態のままでない場合、処理は工程2500へ進む。シートベルト107が、係留された状態のままである場合、工程1904は、ベルトポジションAが規定されたかどうかを決定する。ベルトポジションAが規定されていない場合、処理は工程1918へ進む。ベルトポジションAが規定される場合、工程1906は、シートベルト107が閾値A−を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が、閾値A−を超えて引き込まれている場合、処理は工程1918へ進む。シートベルト107が、閾値A−を超えて引き込まれていない場合、工程1908は、シートベルト107が閾値Cを超えて引き出されたかどうかを決定する。シートベルト107が、閾値Cを超えて引き出されていない場合、処理は工程1904へ進む。シートベルト107が、閾値Cを超えて引き出された場合、工程1910は、シートベルト107が閾値A−を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が、閾値A−を超えて引き込まれた場合、処理は工程1918へ進む。シートベルト107が、閾値A−を超えて引き込まれていない場合、工程1912は、シートベルト107が閾値A+を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が、閾値A+を超えて引き込まれた場合、処理は工程1904へ進む。シートベルト107が、閾値A+を超えて引き込まれていない場合、工程1914は、シートベルト107が閾値Dを超えて引き出されたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値Dを超えて引き出される場合、処理は工程1938へ進む。シートベルト107が閾値Dを超えて引き出されていない場合、工程1912は、シートベルト107が閾値Bを超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値Bを超えて引き込まれていない場合、処理は工程1942へ進む。シートベルト107が閾値Bを超えて引き込まれる場合、処理は工程1918へ進む。
工程1918において、弛み低減タイマは開始され、処理は工程1920へ進む。工程1920は、ベルトポジションAが規定されたかどうかを決定する。ベルトポジションAが規定されない場合、処理は工程1930へ進む。ベルトポジションAが規定される場合、工程1922は、シートベルト107が閾値A−を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値A−を超えて引き込まれた場合、処理は工程1930へ進む。シートベルト107が閾値A−を超えて引き込まれていない場合、工程1924は、シートベルト107が閾値A+を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値A+を超えて引き出された場合、処理は工程1932へ進む。シートベルト107が閾値A+を超えて引き込まれていない場合、工程1926は、シートベルト107が閾値Dを超えて引き出されたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値Dを超えて引き出された場合、処理は工程1932へ進む。シートベルト107が閾値Dを超えて引き出されていない場合、工程1928は、シートベルト107が閾値Bを超えて引き出されたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値Bを超えて引き出された場合、処理は工程1936へ進む。シートベルト107が閾値Bを超えて引き出されていない場合、工程1930は、弛み低減タイマが経過したかどうかを決定する。弛み低減タイマが経過した場合、処理は、シートベルト107における弛みを低減することを試みるために工程2200へ進む。弛み低減タイマが経過しない場合、処理は工程1920へ進む。
工程1932において、弛み低減タイマは停止され、処理は工程1904へ進む。工程1936において、弛み低減タイマは停止され、処理は工程1942へ進む。工程1942において、警告タイマが停止される。工程1938において、警告タイマが開始され、処理は工程1940へ進む。工程1940は、シートベルト107が閾値Dを超えて引き出されたどうかを決定する。シートベルト107が閾値Dを超えて引き出されていない場合、処理は工程1942へ進む。シートベルト107が閾値Dを超えて引き出された場合、工程1944は、警告タイマが経過されたどうかを決定する。警告タイマが経過された場合、工程1946において、触覚の警告が開始されることができる。警告タイマが経過されていない場合、処理は工程1940へ進む。
弛み低減の試みは、ベルトがその現在規定された係留パークポジションAに引き込まれる前に、ベルトが停止される結果を生じることがある。これは、搭乗者の任意の部分、または搭乗者は扱うことができる任意の対象物からの妨害によって生じることがある。ベルトをその係留パークポジションAへ戻すための調整可能な回数の再試み(retry)を行うことが、実行されてもよい。例示的な実施形態において、再試みカウンタは、ゼロと3との間で選択可能である。図22を参照すると、工程2200で始まる、係留されたベルトの弛み低減アルゴリズムの例示的な工程が示される。工程2201において、モータ310は、シート搭乗者移動に基づき存在する可能性がある任意の弛みを低減するために、シートベルト107を引き込む命令を送信される。工程2202は、シートベルト107の引き込みが完了したかどうかを決定する。シートベルト107の引き込みが完了していない場合、処理は工程2201へ進む。シートベルト107の引き込みが完了した場合、工程2204は、シートベルト107が閾値A+を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が閾値A+を超えて引き込まれた場合、処理は工程2210へ進む。シートベルト107が閾値A+を超えて引き込まれていない場合、工程2206は、再試みカウンタがゼロかどうかを決定する。再試みカウンタがゼロである場合、処理は工程2210へ進む。再試みカウンタがゼロでない場合、再試みカウンタは、工程2208で減分され、処理は工程2201へ進む。工程2210において、ベルトポジションAが更新され、処理は工程2212へ進む。工程2212において、閾値A−、A+、B、C、およびDは、ポジションAに対して更新され、処理は工程2214へ進む。工程2214において、再試みカウンタは、特定の事前規定された値に再設定される。したがって、ポジションAは、搭乗者がシートを後方/前方へ移動し、ベルトショルダアンカを調整し、バッグを保持/取り除き、コートを着る/脱ぐなどに起因するベルトポジション変化を反映するために更新される。
図20を参照すると、図16の監視領域に対するシートベルトの移動の第1の例示的シーケンスが、係留ベルトの監視アルゴリズムおよび係留されたベルトの弛み低減アルゴリズムの例示的な工程を例示するために示される。シートベルト107は、閾値A+、B、およびCを超えて引き出される。第1のトリガ時間t201で、システム警報が、閾値Cを超えて引き出されるときに生じる。その後、シートベルト107は、閾値CおよびBを超えて引き込まれる。第2のトリガ時間t202で、弛み低減タイマが、閾値Bを超える引き込みのときに開始される。その後、シートベルト107は、第3のトリガ時間t203で閾値A+を超えて引き込まれる。第3のトリガ時間t203で、弛み低減タイマが停止され、システム警報がクリアされる。
図21を参照すると、図16の監視領域に対するシートベルトの移動の第2の例示的シーケンスが、係留ベルトの監視アルゴリズムおよび係留されたベルトの弛み低減アルゴリズムの例示的な工程をさらに例示するために示される。シートベルト107は、閾値A+、B、およびCを超えて引き出される。第1のトリガ時間t211で、システム警報が、閾値Cを超えて引き出されるときに生じる。その後、シートベルト107は、閾値CおよびBを超えて引き込まれる。第2のトリガ時間t212で、弛み低減タイマが、閾値Bを超える引き込みのときに開始される。その後、シートベルト107は、第3のトリガ時間t213で閾値A+を超えて引き込まれることなく、閾値Bを超えて引き出される。第3のトリガ時間t213で、搭乗者が係留パーク領域に戻らないので、弛み低減タイマが停止されるが、システムは警報されたままである。その後、シートベルト107は、第4のトリガ時間t214で閾値Bを超えて引き込まれ、弛み低減タイマが再開始される。
図23を参照すると、図16の監視領域に対するシートベルトの移動の第3の例示的シーケンスが、係留ベルトの監視アルゴリズムおよび係留されたベルトの弛み低減アルゴリズムの例示的な工程をさらに例示するために示される。シートベルト107は、閾値A+およびBを超えて引き出される。その後、シートベルト107は、閾値Bを超えて引き込まれる。弛み低減タイマが、閾値Cが交差されないので、システムは警報状態にはないので開始されない。MSBシステム120は、搭乗者アクティビティ領域1602内のままである。
係留解除ベルト監視は、しまい込みアシスト引き込みがMSB制御システム120によって開始されるときを決定するために使用される。係留解除ベルト監視ロジック2500を入力するための2つのシナリオは、1)図18を参照して示されるようなウェイクアップでの入力、および2)図19を参照して示されるような係留された状態から係留解除された状態への移行である。図24を参照すると、係留解除されたシートベルトのためのベルト監視ロジックで使用される領域および閾値は、規定されたポジションEからのデルタに基づき規定される。ポジションEは、ベルトが係留解除されかつ移動しない間のベルト移動カウントの数に基づき規定される。ポジションEの決定に基づき、3つの調整可能な閾値E−、E+、およびFが規定される。閾値E−は、ポジションEにおける変化を含む、係留解除パーク領域2402に関する低い閾値である。閾値E−を超える引き込みは、現在のポジションE値が、ベルトが完全に引き込まれるポジションでないことを示す。閾値E−を超える引き込みは、しまい込みアシストタイマを開始する。閾値E+は、ポジションEにおける変化を含む、係留解除パーク領域2402に関する高い閾値である。閾値E+を超える引き込みは、ベルトが係留解除パーク領域2402に戻ったことを示す。結果として、しまい込みアシストタイマは、停止されかつ再設定される。閾値Fは、係留解除された領域2404からのアシストのためのより高い境界を規定する移行位置引き込みを規定する。閾値Fを超える引き込みは、しまい込みアシストタイマの開始をトリガする。
係留解除パークポジションEは、シートベルト107が完全に引き込まれるとき、シートベルト107のポジションを規定するために使用される。係留解除パークポジションEは、また、ショルダアンカ113とバックル116との間のいずれかの場所を表す。結果として、ポジションEの値は、MSBしまい込み引き込みが停止するときに取られるセンサデータに基づき更新される。シートベルト107が、ウェイクアップで締められずかつ移動していないことが決定される場合、現在のベルトポジションが、ポジションEとして規定される。
図26を参照すると、ベルトがウェイクアップで締められているとき、係留解除されたシートベルトのためのベルト監視ロジックで使用される領域および閾値は、規定されたポジションAからのデルタに基づき規定される。ポジションAの決定に基づき、1つのさらなる調整可能な閾値Gが規定される。しまい込みアシストモードは、多数の状況で開始されることができる。第1に、しまい込みアシストモードは、係留解除パークポジションEが、まだ規定されないとき、例えば係留されたモードにおけるMSBが起動したとき、ベルトが締められなくなるときに開始する。ばね力は、ベルトを、係留パークポジションAから事前に規定された距離Gカウントだけ引き込む。その後、MSBシステム120は、しまい込みアシストモードを開始する。パラメータGは、搭乗者がベルトを締めていないが、ベルトを進めることなくそれを保持するなどの状況をサポートするために、ベルトが外された直後に非アクティビティ領域を生成するために使用される。この場合、係留解除された状態変化時に、バックルを引くしまい込みアシストモードが搭乗者の手を妨げるために、ベルトが、係留パークポジションAからGカウント離れるときに、しまい込みアシストモードは開始する。第2に、しまい込みアシストモードは、ベルトが締められなくなり、かつ締められないパークポジションEが規定されるときに開始されることができる。ばね力は、ベルトを、係留解除パークポジションEから事前に規定された距離Fカウントだけ引き込む。その後、MSBシステム120は、しまい込みアシストモードを開始する。ポジションFは、搭乗者がベルトを引き込む準備ができていることを確実にするために使用されるが、締められないパークポジションEが既に規定されるので、Fは、また規定されかつGの代わりに使用される。ポジションFおよびポジションGは、同じ値であることもないこともできる。第3に、しまい込みアシストモードは、より小さい締められないパークポジションEが、ポジションEの再設定を提供するために検出されるときはいつでも開始されることができる。
図25を参照すると、工程2500で開始する、係留解除ベルトの監視アルゴリズムの例示的な工程が示される。工程2504が、ベルトポジションEが規定されたかどうかを決定する。ベルトポジションEが規定されていない場合、処理は工程2506に進む。ベルトポジションEが規定された場合、工程2508は、シートベルト107が、閾値E−を超えて引き込まれたかどうかを決定する。シートベルト107が、閾値E−を超えて引き込まれた場合、処理は工程2512に進む。シートベルト107が、閾値E−を超えて引き込まれていない場合、工程2510は、シートベルト107が、現在、係留解除された領域2404からのアシスト内にあるかどうかを決定する。シートベルト107が、現在、係留解除された領域2404からのアシスト内にない場合、処理は工程2504に進む。シートベルト107が、現在、係留解除された領域2404からのアシスト内にある場合、処理は工程2512に進む。係留解除された領域2404からのアシストは、ベルトが閾値Fを超えて引き出されるときに存在するアクティビティ領域がないことを可能にし、しまい込みの引き込みが、バックル処理が完了しないときに搭乗者の手を外れてベルトを引っ張る試みを妨げる。
工程2506は、シートベルト107が、現在、係留された領域2602からのアシスト内にあるかどうかを決定する。シートベルト107が、現在、係留された領域2602からのアシスト内にない場合、処理は工程2504に進む。シートベルト107が、現在、係留された領域2602からのアシスト内にある場合、処理は工程2512に進む。工程2512において、アシストタイマが開始され、処理は工程2518に進む。工程2518は、シートベルト107が引き出されたかどうかを決定する。シートベルト107が引き出された場合、処理は工程2514に進む。シートベルト107が引き出されていない場合、工程2520は、ベルトポジションEが規定されたかどうかを決定する。ベルトポジションEが規定された場合、工程2516は、シートベルト107が、現在、係留解除パーク領域2402内にあるかどうかを決定する。シートベルト107が、現在、係留解除パーク領域2402内にある場合、処理は工程2514に進む。シートベルト107が、現在、係留解除パーク領域2402内にない場合、処理は工程2522に進む。ベルトポジションEが規定されていない場合、処理は工程2522に進む。工程2522は、アシストタイマが経過したかどうかを決定する。アシストタイマが経過していない場合、処理は工程2518に進む。アシストタイマが経過している場合、処理は工程2524に進む。工程2524において、しまい込みアシスト引き込みが開始され、処理は工程2800に進む。工程2514において、アシストタイマは、停止されかつ再設定され、処理は工程2504に進む。
図27を参照すると、係留解除された状態が、乗員が舌部114をバックル116と係合するかどうかを識別するために規定されるとき、係留された状態は、MSB制御システム120によって連続して監視される。さらに、係留された状態が、乗員が舌部114をバックル116から分離するかどうかを識別するために規定されるとき、係留解除された状態は、MSB制御システム120によって連続して監視される。工程2700は、シートベルト107が締められているかどうかを決定する。シートベルト107が係留解除された場合、処理は工程2700へ進み、監視を続ける。シートベルト107が締められている場合、アシストタイマは、工程2702で停止され、処理は工程1900へ進み、係留ベルト監視を開始する。
図28を参照すると、工程2800で開始する、しまい込みアシストアルゴリズムの例示的な工程が示される。工程2801において、モータ310は、シートベルト107のしまい込みをアシストするように、シートベルト107を引き込むために命令を送信する。処理は工程2802へ進む。工程2802は、ベルトポジションEが規定されたどうかを決定する。ベルトポジションEが規定されていない場合、処理は工程2814へ進む。ベルトポジションEが規定された場合、工程2804は、シートベルト107の引き込みが完了されたかどうかを決定する。シートベルト107の引き込みが完了されていない場合、処理は工程2804へ進む。シートベルト107の引き込みが完了されている場合、工程2806は、シートベルト107が閾値E+を超えて引き込まれたどうかを決定する。シートベルト107が閾値E+を超えて引き込まれた場合、処理は工程2814へ進む。シートベルト107が閾値E+を超えて引き込まれていない場合、工程2808は、再試みカウンタがゼロかどうかを決定する。例示的な実施形態において、再試みカウンタは、ゼロと3との間で選択可能である。再試みカウンタがゼロである場合、処理は工程2814へ進む。再試みカウンタがゼロでない場合、再試みカウンタは、工程2810において減分され、処理は工程2801へ進む。工程2814において、ベルトポジションEが更新され、処理は工程2816へ進む。工程2816において、閾値E−、E+、およびFが、ポジションEに対して規定され、処理は工程2818へ進む。工程2818において、再試みカウンタが、特定の事前規定された値に再設定される。
しまい込みアシストタイマが開始された後の引き込みから引き出しへのベルト方向の変化は、タイマが停止されかつ再設定させることができる。方向におけるそのような変化は、ベルト監視ロジックが、しまい込み引き込み状況が存在することを決定した後で、搭乗者がベルトをより引き出すことを試みていることを示す。この場合、しまい込み引き込みは中止される。
本発明の例示的な実施形態の前述の記載は、例示および記述の目的のために示された。排他的である、または記載された正確な形態に本発明を限定することが意図されず、かつ修正および変形は、上記教示に照らして可能であり、または本発明の実施から得られることができる。例えば、安全拘束システムは、単一のシートベルトリトラクタを有する連続ループ3点安全拘束システムを参照して記載されたが、概念は、二重リトラクタを有する3点安全拘束システム、ラップベルトまたはショルダベルトだけを有する2点安全拘束システム、4点安全拘束器などに等しく適用可能である。さらに、安全拘束システムが、乗員乗り物を参照して記載されたが、概念は、任意のタイプの乗り物、および乗り物に取り付けられるまたは取り付けられない任意のタイプのシートに適用可能である。実施形態は、本発明の原理を説明するために選択されかつ記載され、本発明の実際の適用は、当業者が様々な実施形態でかつ想定される特定の使用に適している様々な変形で本発明を利用することができる。本発明の範囲は、本明細書に添付された請求項およびそれらの等価物によって規定されることが意図される。
Claims (35)
- シートベルトと、
アクチュエータの制御の下で前記シートベルトを引き込むことができるリトラクタと、
前記アクチュエータと通信可能であって前記シートベルトの移動を制御するコントローラとを備えるシートベルトシステムであって、
前記コントローラは、
(a)可能性がある衝突イベントを識別し、
(b)(a)の後、前記アクチュエータに第1の信号を送信して前記シートベルトを引込ポジションに引き込み、
(c)前記アクチュエータに第2の信号を送信して前記シートベルトを前記引込ポジションに保持し、
(d)前記シートベルトの前記リトラクタの状態を決定し、
(e)前記リトラクタの前記状態がロックされていないことが決定される場合、(b)−(d)を繰り返し、かつ
(f)前記アクチュエータに第3の信号を送信して前記シートベルトを解放するように構成される、システム。 - シートベルトを制御する方法であって、前記方法は、
(a)可能性がある衝突イベントを示す信号を受信する工程と、
(b)前記受信された信号に応答してシートベルトを引込ポジションに引き込む工程と、
(c)前記シートベルトを前記引込ポジションに保持する工程と、
(d)前記シートベルトのリトラクタがロックされていないことが決定される場合、(b)−(c)を繰り返す工程と、
(e)前記シートベルトを解放する工程とを含む方法。 - (e)の前に(d)を繰り返すことをさらに含む請求項2に記載の方法。
- 前記シートベルトを解放することは、前記シートベルトの引き込みから所定の期間の経過後に生じる請求項2に記載の方法。
- 前記シートベルトの完全な引き込み後の所定の期間の間、前記リトラクタをロックするためにソレノイドに給電することをさらに含む請求項2に記載の方法。
- 前記所定の期間の経過後、前記シートベルトの移動を検出することをさらに含む請求項5に記載の方法。
- 検出された前記シートベルトの移動は、ロックされていないリトラクタを示す請求項6に記載の方法。
- 前記シートベルトの移動量を決定することをさらに含み、前記決定された量が所定の閾値を超える場合、検出された前記シートベルトの移動は、ロックされていないリトラクタを示す請求項6に記載の方法。
- 前記シートベルトの移動の方向を決定することをさらに含み、前記所定の閾値は、前記決定された回転方向に基づく請求項8に記載の方法。
- 前記シートベルトを解放することが、
(f)第1のレートで第1の期間の間に、スプールの周りの前記シートベルトの回転を制御するモータからの電流を増大することと、
(g)第2のレートで第2の期間の間に前記モータからの前記電流を増大することとであって、前記第1のレートは、前記第2のレートより大きいまたはほぼ等しい、電流を増大することと、
(h)前記リトラクタの歯止めを解放することと、
(i)第3のレートで第3の期間の間に前記モータからの前記電流を低減することとを含む請求項2に記載の方法。 - 前記電流は、前記リトラクタの前記歯止めを解放することなく前記第1のレートで増大される請求項10に記載の方法。
- 前記シートベルトの移動を検出し、前記第1のレートで前記電流を増大し、かつ前記移動が検出される場合(g)−(i)を取り消すことをさらに含む請求項11に記載の方法。
- 前記電流は、前記電流が所定の閾値を超えるまで前記第1のレートで増大される請求項10に記載の方法。
- 前記所定の閾値は、最大電流レベルのほぼ90%である請求項13に記載の方法。
- 前記第1のレートは、ステップをほぼ規定する請求項10に記載の方法。
- (h)の前に、
(j)歯止めの状態を決定することと、
(k)前記決定された歯止めの状態が、前記第2の期間の経過後にロックされた歯止めを示す場合、第4のレートで第4の期間の間に前記モータからの前記電流を増大することとをさらに含み、前記第4のレートは、前記第2のレートより大きいまたはほぼ等しい請求項10に記載の方法。 - 前記第2の期間の経過は、現在の時間での電流レベルと最大電流レベルとの間の差異に基づき決定される請求項10に記載の方法。
- (h)の前に、前記第2の期間の経過後、第4の期間の間に前記電流レベルを維持することをさらに含む請求項10に記載の方法。
- (j)の後に、第4のレートで第4の期間の間に前記モータからの前記電流を低減することをさらに含み、前記第4のレートは、前記第3のレートより小さいまたはほぼ等しい請求項10に記載の方法。
- シートベルトシステムであって、前記システムは、
シートベルトと、
リトラクタのスプールの周りで前記シートベルトを引き込むことができるリトラクタと、
前記シートベルトの移動を制御するために、稼動可能に前記リトラクタと結合されるコントローラとを備え、前記コントローラは、
(a)停止モードを入力するために命令を受信し、
(b)低パワーモードの稼動に移行するために前記コントローラの第1の組の構成部品をスイッチオフし、
(c)第1の期間の経過後、第2の期間の経過について検査するために前記第1の組の構成部品の第1の構成部品をスイッチオンし、
(d)前記シートベルトの移動を監視し、
(e)ベルトの移動が検出されない場合、前記第2の期間の経過まで(b)−(d)を繰り返し、
(f)前記第2の期間の経過前にスプールの移動が検出されない場合、スリープモードの稼動に移行するために前記コントローラの前記第1の組の構成部品をスイッチオフするように構成されるシステム。 - シートベルトコントローラをスリープモードに移行する方法であって、前記方法は、
(a)停止モードに入るために命令を受信する工程と、
(b)低パワーモードの稼動に移行するために前記シートベルトコントローラの第1の組の構成部品をスイッチオフする工程と、
(c)第1の期間の経過後、第2の期間の経過について検査するために前記第1の組の構成部品の第1の構成部品をスイッチオンする工程と、
(d)シートベルトの移動を監視する工程と、
(e)ベルトの移動が検出されない場合、前記第2の期間の経過まで(b)−(d)を繰り返す工程と、
(f)前記第2の期間の経過前にベルトの移動が検出されない場合、スリープモードの稼動に移行するために前記シートベルトコントローラの前記第1の組の構成部品をスイッチオフする工程とを含む方法。 - (c)−(d)は、前記第1の期間の経過後、前記シートベルトコントローラの前記第1の組の構成部品をスイッチオンし、かつ第3の期間の間でベルトの移動を監視する工程をさらに含み、(b)−(d)は、スプールの移動を検出することなく前記第3の期間の経過後に繰り返される請求項21に記載の方法。
- 前記第2の期間は、ほぼ10分である請求項21に記載の方法。
- 前記第1の期間は、ほぼ350ミリ秒より短い請求項21に記載の方法。
- 前記第2の期間の経過前にベルトの移動が検出される場合、完全な認識モードの稼動に移行するために前記シートベルトコントローラの前記第1の組の構成部品をスイッチオンする工程をさらに含む請求項21に記載の方法。
- シートベルトシステムであって、前記システムは、
バックルと、
前記バックルと係合することができる舌部を含むシートベルトと、
アクチュエータの制御下で前記シートベルトを引き込むことができる、リトラクタと、
前記シートベルトの移動を制御するために前記アクチュエータと通信することができるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
(a)前記シートベルトのバックル状態を決定し、
(b)前記決定されたバックル状態が締められている場合、前記シートベルトの第1のポジションに基づいて、係留された値を規定し、
(c)前記規定され係留された値に基づき複数の閾値を規定し、
(d)シートベルトポジションを決定するために、前記シートベルトの移動を監視し、
(e)前記決定されたシートベルトポジションを前記複数の閾値と比較し、かつ
(f)(e)の前記比較に基づき動作を遂行するように構成されるシステム。 - シートベルトを制御する方法であって、前記方法は、
(a)シートベルトのバックル状態を決定する工程と、
(b)前記決定されたバックル状態が締められている場合、前記シートベルトの第1のポジションに基づき係留された値を規定する工程と、
(c)前記規定され係留された値に基づき複数の閾値を規定する工程と、
(d)シートベルトポジションを決定するために、前記シートベルトの移動を監視する工程と、
(e)前記決定されたシートベルトポジションを前記複数の閾値と比較する工程と、
(f)(e)の前記比較に基づき動作を遂行する工程とを含む、方法。 - 前記動作は、前記シートベルトをしまい込む工程、シート搭乗者に警告を送る工程、および前記シートベルトにおける弛みを低減する工程の少なくとも1つである請求項27に記載の方法。
- (g)前記シートベルトにおける弛みを低減することを試みる工程と、
(h)(g)の後に第1のシートベルトポジションを決定する工程と、
(i)前記決定された第1のシートベルトポジションを、引き出し値を加えた係留された値として規定される第1の閾値と比較する工程と、
(j)前記決定された第1のシートベルトポジションが前記第1の閾値未満である場合、前記規定され係留された値を前記決定された第1のシートベルトポジションと置き換える工程と、
(k)前記置き換えられ係留された値に基づき前記複数の閾値を再規定する工程とをさらに含む請求項27に記載の方法。 - (l)前記決定された第1のシートベルトポジションが前記第1の閾値より大きい場合、(g)−(k)を繰り返す工程をさらに含む請求項29に記載の方法。
- (m)前記決定された第1のシートベルトポジションが前記第1の閾値未満でない場合、所定の回数(l)を繰り返す工程と、
(n)(m)の後、前記決定された第1のシートベルトポジションが前記第1の閾値より大きい場合、前記規定され係留された値を前記決定された第1のシートベルトポジションと置き換える工程とをさらに含む請求項30に記載の方法。 - 前記複数の閾値は、第1の閾値を含み、前記第1の閾値は、引き出し値を加えた前記係留された値として規定され、さらに前記第1の閾値を超える前記シートベルトの引き出しは、警告パルスタイマを開始する請求項27に記載の方法。
- 前記第1の閾値を超える前記シートベルトの引き込みは、前記警告パルスタイマを停止する請求項32に記載の方法。
- 前記警告パルスタイマの経過後、前記シートベルトの使用者に触覚の警告を開始する工程をさらに含む請求項32に記載の方法。
- 前記複数の閾値は、第1の閾値を含み、前記第1の閾値は、引き出し値を加えた前記係留された値として規定され、さらに前記第1の閾値を超える前記シートベルトの引き込みは、弛み低減タイマを開始する請求項27に記載の方法。
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