JP2010076661A - Seat belt device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両のシートに着座した乗員をウェビングによって拘束するシートベルト装置に関するものである。 The present invention relates to a seat belt device for restraining an occupant seated on a vehicle seat by webbing.
車両に装備されるシートベルト装置は、乗員拘束用のウェビングがリトラクタ内のベルトリールに巻回され、装着時にリトラクタから引き出されるようになっている。また、シートベルト装置の多くは、緊急時にウェビングの引出しを機械的にロックする緊急ロック機構を備え、車両に設定値以上の減速度が作用した場合等に緊急ロック機構がウェビングの引出しをロックすることで乗員をシートに拘束するようになっている。 In a seat belt device mounted on a vehicle, a webbing for restraining an occupant is wound around a belt reel in a retractor, and is pulled out from the retractor when mounted. Many of the seat belt devices are equipped with an emergency lock mechanism that mechanically locks the webbing drawer in an emergency, and the emergency lock mechanism locks the webbing drawer when a deceleration exceeding a set value acts on the vehicle. In this way, the occupant is restrained to the seat.
また、近年、レーダーや加速度センサ等の緊急状態検出手段からの信号を基にして衝突の可能性を判定し、衝突の可能性がある場合にウェビングの引き込みを制御するシートベルト装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
このシートベルト装置は、ウェビングを引き込むためのモータと、そのモータを制御するための制御装置と、を備え、制御装置が緊急状態検出手段からの入力信号に基づいて衝突可能性有りと判定したときに、モータによってウェビングを引き込むとともに、衝突の可能性が回避されたときにはウェビングの引き込みを解除するようになっている。また、このシートベルト装置では、車両に設定値以上の減速度が作用する等の車両に急激な不安定挙動が生じると、モータによるウェビングの引き込み制御とは別に機械的な緊急ロック機構が作動する。このため、緊急ロック機構が作動した後に危険が回避されたときには、ウェビングの引き込み制御を終了した後にモータを再度駆動し、緊急ロック機構のロックを解除し得る位置までウェビングを再引き込みする。
The seat belt device includes a motor for retracting the webbing and a control device for controlling the motor, and the control device determines that there is a possibility of a collision based on an input signal from the emergency state detection means. In addition, the webbing is pulled in by the motor, and when the possibility of a collision is avoided, the webbing is released. In addition, in this seat belt device, when a sudden unstable behavior occurs in the vehicle, such as a deceleration greater than a set value acting on the vehicle, a mechanical emergency lock mechanism is activated separately from the webbing pull-in control by the motor. . For this reason, when danger is avoided after the emergency lock mechanism is activated, the motor is driven again after the webbing pull-in control is finished, and the webbing is re-drawn to a position where the lock of the emergency lock mechanism can be released.
しかし、この従来のシートベルト装置においては、緊急ロック機構が作動した状況でウェビングの引き込みを解除する場合に、一度引き込み制御を終了したモータを緊急ロック機構の解除のために再駆動させることになるため、引き込み制御の解除によって一旦張力が低下したウェビングにモータの再駆動によって再度大きな張力が作用し、乗員に違和感を与えることが懸念される。 However, in this conventional seat belt device, when releasing the webbing in a situation where the emergency lock mechanism is activated, the motor that has once completed the pull-in control is driven again to release the emergency lock mechanism. For this reason, there is a concern that a great tension is applied again to the webbing whose tension has once decreased due to the release of the pull-in control, and the occupant feels uncomfortable by re-driving the motor.
そこで、この発明は、緊急ロック機構の作動を可及的に抑制して、乗員に与える違和感の低減を図ることのできる車両のシートベルト装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide a vehicle seat belt device capable of reducing the uncomfortable feeling given to the occupant by suppressing the operation of the emergency lock mechanism as much as possible.
上記の課題を解決する請求項1に記載の発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビング(例えば、後述の実施形態におけるウェビング5)が巻回されるベルトリール(例えば、後述の実施形態におけるベルトリール12)と、前記ベルトリールに駆動力を伝達するモータ(例えば、後述の実施形態におけるモータ10)と、車両に任意の方向に設定値以上の加速度が作用した後に前記ベルトリールがウェビング引出し方向に所定量以上回転したときに、前記ベルトリールのウェビング引出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのロック位置からウェビング巻取り方向への設定量以上の回転によって前記ロックが解除される緊急ロック機構(例えば、後述の実施形態における緊急ロック機構19)と、前記モータに通電する電流量を制御する制御装置(例えば、後述の実施形態におけるコントローラ18)と、を備えた車両のシートベルト装置において、前記車両に作用する加速度を検知する加速度検知手段(例えば、後述の実施形態における加速度センサ16)と、前記ベルトリールの回転を検知する回転検知手段(例えば、後述の実施形態における回転センサ16)と、を備え、前記制御装置は、拘束開始条件が満たされたときに、乗員拘束トルクを発生するように前記モータに対する通電量を制御する拘束制御手段(例えば、後述の実施形態における拘束制御手段23)と、前記拘束制御手段によるモータ制御中に、前記加速度検知手段が前記設定値以上の加速度を検知し、かつ、その条件下で前記回転検知手段が前記ベルトリールのウェビング引出し方向の回転を検知したときに、モータ通電量を増加させて前記ベルトリールによって前記ウェビングの引出しを戻す巻取り増加手段(例えば、後述の実施形態における巻取り増加手段30)と、を備えていることを特徴とする。
これにより、例えば、車両に作用する減速度が設定値以上になる等の予め設定された拘束開始条件が満たされると、ウェビングの弛みをとってウェビングで乗員を拘束するように拘束制御手段がモータに対する通電量を制御するようになる。この間、加速度検知手段が設定値以上の加速度を検知し、かつ、その条件下で回転検知手段がベルトリールのウェビング引出し方向の回転を検知すると、巻取り増加手段がモータ通電量を増加させてウェビングの引き出しを戻すようになる。これにより、ベルトリールのウェビング引出し方向への所定量以上の回転が回避される傾向となる。
The invention according to
As a result, for example, when a predetermined restraint start condition such as the deceleration acting on the vehicle becomes equal to or greater than a set value is satisfied, the restraint control means causes the motor to loosen the webbing and restrain the occupant with the webbing. The amount of current applied to the is controlled. During this time, if the acceleration detecting means detects an acceleration equal to or higher than the set value, and the rotation detecting means detects rotation of the belt reel in the webbing pull-out direction under that condition, the winding increasing means increases the amount of current applied to the webbing. The drawer will come back. This tends to avoid rotation of the belt reel more than a predetermined amount in the webbing pull-out direction.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両のシートベルト装置において、前記制御手段は、前記拘束制御手段によるモータ制御中に、前記加速度検知手段が前記設定値以上の加速度を検知し、かつ、その条件下で前記回転検知手段が前記ベルトリールのウェビング引出し方向の前記所定量以上の回転を検知した場合に、その後に拘束解除条件が満たされたときに、前記モータに対する通電を停止せずに前記拘束制御手段、若しくは、巻取り増加手段による最終モータ通電量にさらに電流量を加算して、前記ベルトリールをウェビング巻取り方向に前記設定量以上回転させるロック解除制御手段(例えば、後述の実施形態におけるロック解除制御手段24)を備えていることを特徴とする。
拘束制御手段がモータに対する通電量を制御する間に、加速度検知手段が設定値以上の加速度を検知し、かつ、その条件下で回転検知手段がベルトリールの所定量以上の回転を検知した場合(緊急ロック機構がベルトリールの回転をロックしているものと推定される場合)には、その後に、例えば、車両に作用する減速度が設定値を下回る等の予め設定された拘束解除条件が満たされたときに、ロック解除制御手段がモータに対する通電を停止することなく拘束制御手段、若しくは、巻取り増加手段による最終モータ通電量にさらに電流量を加算してモータを駆動する。これにより、ベルトリールがウェビング巻取り方向に回転し、ベルトリールが設定量以上回転したところで、緊急ロック機構によるベルトリールのロックが解除される。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle seat belt device according to the first aspect, the control means detects the acceleration greater than the set value during the motor control by the constraint control means. In addition, when the rotation detecting unit detects rotation of the belt reel in the webbing pull-out direction over the predetermined amount under the conditions, energization of the motor is performed when the constraint release condition is satisfied thereafter. A lock release control means (for example, the belt reel is rotated more than the set amount in the webbing take-up direction by adding a current amount to the final motor energization amount by the restraint control means or the winding increase means without stopping. Further, it is characterized in that it is provided with a lock release control means 24) in an embodiment described later.
When the restraint control means controls the energization amount to the motor, the acceleration detection means detects an acceleration greater than the set value, and the rotation detection means detects rotation of the belt reel more than a predetermined amount under the conditions ( If it is estimated that the emergency lock mechanism locks the rotation of the belt reel), then, for example, a preset constraint release condition such that the deceleration acting on the vehicle falls below a set value is satisfied. When this is done, the lock release control means adds the current amount to the final motor energization amount by the restraint control means or the winding increase means without stopping energization of the motor, and drives the motor. As a result, the belt reel rotates in the webbing take-up direction, and the belt reel is unlocked by the emergency lock mechanism when the belt reel rotates more than the set amount.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の車両のシートベルト装置において、前記ロック解除制御手段は、前記拘束制御手段による制御時のウェビングの最大張力に応じて前記ベルトリールの巻取り速度を設定し、そこで設定した略一定速度で前記ベルトリールをウェビング巻取り方向に回転させることを特徴とする。
拘束制御手段による制御中に緊急ロック機構が作動すると、このときのウェビングの最大張力がほぼ維持され続ける。ロック解除制御手段では、ロック時のウェビングの最大張力に応じてベルトリールの巻取り速度が設定され、ウェビングの最大張力が大きい場合に、比較的ゆっくりとした略一定速度でベルトリールをウェビング巻取り方向に回転させることが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle seat belt device according to the second aspect, the lock release control means is configured to wind the belt reel in accordance with a maximum webbing tension when controlled by the restraint control means. A speed is set, and the belt reel is rotated in the webbing take-up direction at a substantially constant speed set there.
When the emergency lock mechanism is activated during the control by the restraint control means, the maximum tension of the webbing at this time continues to be substantially maintained. In the unlocking control means, the belt reel winding speed is set according to the maximum webbing tension at the time of locking. When the maximum webbing tension is large, the belt reel is wound at a relatively slow and substantially constant speed. It becomes possible to rotate in the direction.
請求項1に記載の発明によれば、拘束制御手段によるモータ制御中に、加速度検知手段が設定値以上の加速度を検知し、かつ、その条件下で回転検知手段がベルトリールのウェビング引出し方向の回転を検知したときに、巻取り増加手段がモータ通電量を増加させてウェビングの引き出しを戻すため、緊急ロック機構の作動を抑制することができる。したがって、これにより緊急ロック機構の解除に伴う違和感を乗員に与える頻度を低減できる。 According to the first aspect of the present invention, during the motor control by the constraint control means, the acceleration detection means detects an acceleration equal to or higher than the set value, and under the conditions, the rotation detection means detects the belt reel in the webbing pull-out direction. When the rotation is detected, the winding increasing means increases the motor energization amount and returns the webbing drawer, so that the operation of the emergency lock mechanism can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the frequency of giving the passenger an uncomfortable feeling associated with the release of the emergency lock mechanism.
請求項2に記載の発明によれば、拘束制御手段によるモータ制御中に、加速度検知手段と回転検知手段によって緊急ロック機構の作動が検知され、その後に拘束解除条件が満たされたときに、ロック解除制御手段がモータ通電を停止せずに拘束制御手段、若しくは、巻取り増加手段での最終モータ通電量にさらに電流量を加算してモータをロック解除方向に回転させるため、緊急ロック機構が作動する状況であっても、ウェビングの大きな張力変化を招くことなく、モータによってベルトリールのロック解除を行うことができる。したがって、この発明によれば、ウェビングのロック解除時に乗員に違和感を与えることがなくなる。 According to the second aspect of the present invention, when the operation of the emergency lock mechanism is detected by the acceleration detection means and the rotation detection means during the motor control by the restriction control means, and the restriction release condition is satisfied after that, the lock is detected. The emergency lock mechanism operates because the release control means adds the current amount to the final motor energization amount in the restraint control means or the winding increase means without rotating the motor energization and rotates the motor in the unlocking direction. Even in such a situation, the belt reel can be unlocked by the motor without causing a large change in tension of the webbing. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the passenger from feeling uncomfortable when the webbing is unlocked.
請求項3に記載の発明によれば、ロック時のウェビングの最大張力に応じてロック解除時のベルトリールの巻取り速度を設定し、ロック解除時には、その巻取り速度でベルトリールをウェビング巻取り方向に回転させることができるため、ウェビングの張力が大きい状態での急激な引き込みを無くし、乗員に与える違和感をより少なくすることができる。 According to the third aspect of the invention, the winding speed of the belt reel at the time of unlocking is set according to the maximum webbing tension at the time of locking, and the belt reel is wound at the winding speed at the winding speed at the time of unlocking. Since the webbing can be rotated in the direction, rapid pull-in in a state where the webbing tension is large can be eliminated, and the uncomfortable feeling given to the passenger can be further reduced.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この発明にかかるシートベルト装置1の全体概略構成を示すものであり、同図中2は、乗員3の着座するシートである。この実施形態のシートベルト装置1は、所謂三点式のシートベルト装置であり、図示しないセンタピラーに取付けられたリトラクタ4からウェビング5が上方に引き出され、そのウェビング5がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ6に挿通されるとともに、ウェビング5の先端がシート2の車室外側寄りのアウタアンカ7を介して車体フロアに固定されている。そして、ウェビング5のスルーアンカ6とアウタアンカ7の間にはタングプレート8が挿通されており、そのタングプレート8は、シート2の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル9に対して脱着可能となっている。
ウェビング5は、初期状態ではリトラクタ4に巻き取られており、乗員3が手で引出してタングプレート8をバックル9に固定することにより、乗員3の主に胸部と腹部をシート2に対して拘束する。このシートベルト装置1の場合、緊急時におけるウェビング5の引き込みが電動式のモータ10によって行われ、このモータ10がプリテンション機構を構成するようになっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of a
The webbing 5 is wound around the retractor 4 in an initial state, and the chest 3 and the abdomen of the occupant 3 are mainly restrained with respect to the
リトラクタ4は、図2に示すようにケーシング(図示せず)に回転可能に支持されたベルトリール12にウェビング5が巻回されるとともに、ケーシングの一端側にベルトリール12の軸が突出している。このベルトリール12は、動力断接操作用のクラッチ(図示せず)を含む動力伝達機構13を介してモータ10の回転軸10aに連動可能に接続されている。また、リトラクタ4には、ベルトリール12をウェビング巻取り方向に付勢する巻取りばね14が設けられ、ベルトリール12とモータ10がクラッチのオフ作動によって切り離された状態において、巻取りばね14による張力がウェビング5に作用するようになっている。なお、動力伝達機構13内のクラッチは、モータ10の正転方向(ウェビング巻取り方向)の回転と逆転方向(ウェビング引出し方向)の回転を契機としてオン状態とオフ状態に切り替え操作されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the retractor 4 has a webbing 5 wound around a
また、リトラクタ4には、ベルトリール12の回転を検出する回転センサ15(回転検知手段)が設けられている。この回転センサ15は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁された磁性円板と、この磁性円板の外周縁部に近接配置された一対のホール素子と、ホール素子の検出信号を処理するセンサ回路とから成り、センサ回路で処理されたパルス信号がコントローラ18(制御装置)に出力されるようになっている。
この場合、ベルトリール12の回転に応じてセンサ回路からコントローラ18に入力されたパルス信号は、ベルトリール12の回転量や、回転速度、回転方向等を検出するのに用いられる。つまり、コントローラ18においては、パルス信号をカウントすることによってベルトリール12の回転量(ウェビング5の引出し量)を検出し、パルス信号の変化速度(周波数)を演算することによってベルトリール12の回転速度(ウェビング5の引出し速度)を求め、さらに、両パルス信号の波形の立ち上がりの比較によってベルトリール12の回転方向を検出する。
Further, the retractor 4 is provided with a rotation sensor 15 (rotation detection means) for detecting the rotation of the
In this case, the pulse signal input from the sensor circuit to the
また、リトラクタ4には、緊急時にベルトリール12の回転(ウェビング5の引出し)を機械的にロックする周知の緊急ロック機構19が設けられている。緊急ロック機構19は、設定値以上の加速度が車両に入力されたときに作動するセンシング要素(図示せず)と、センシング要素の作動の後にウェビング5が引出し方向に所定量以上回転したときに、ベルトリール12の引出し方向の回転をロックするロッキング要素(図示せず)とを備えている。ロッキング要素は、ロック作動の後にベルトリール12がウェビング巻取り方向に設定量以上回転操作されることによってベルトリール12のロックを解除し得るようになっている。
Further, the retractor 4 is provided with a known
ところで、コントローラ18には、上記の回転センサ15の他、車両に作用する加速度(減速度)を検出する加速度センサ16(加速度検知手段)や、バックル9の接続状態を検出する図示しないバックルスイッチ等の多くのセンサ類が接続されている。この実施形態においては、加速度センサ16がウェビング5の巻取りを必要とする緊急状態を検出する緊急状態検出手段として機能するが、緊急状態検出手段は、レーダー等の前方状況検出装置の検出信号や、ブレーキアシスト装置の作動信号等を用いるものであっても良い。また、コントローラ18には、モータ10に流れる電流を検出する電流検出手段17が接続されている。
By the way, in addition to the
また、コントローラ18は、モータ10の通電電流を制御するモータ制御部20と、加速度センサ16の検出値に基づいて、ウェビング5の巻取りを必要とする拘束条件やウェビング5の巻取りが不要な拘束解除条件を満たしているかどうかを判定する拘束・解除条件判定手段21と、を備えている。
In addition, the
拘束・解除条件判定手段21は、例えば、車両加速度の絶対値が設定値G1を超えるときに拘束条件を満たしているものと判定し、車両加速度の絶対値が設定値G1以下になって所定時間が経過するか、車両加速度の絶対値がG1以上となった後にベルトリール12が引出し状態から巻取り状態に転じた時点において拘束解除条件を満たしているものと判定する。また、コントローラ18においては、例えば、車両加速度の絶対値が設定値G2を越え、かつベルトリール12が引出し方向に回転したときに緊急ロック機構19が作動する可能性が高いものと判定し、車両加速度の絶対値が設定値G2以下のときに緊急ロック機構19の作動の可能性がないものと判定する。
For example, the restraint / release condition determination means 21 determines that the restraint condition is satisfied when the absolute value of the vehicle acceleration exceeds the set value G1, and the absolute value of the vehicle acceleration becomes equal to or less than the set value G1 for a predetermined time. Or after the absolute value of the vehicle acceleration becomes equal to or greater than G1, it is determined that the constraint release condition is satisfied when the
モータ制御部20は、拘束開始条件が満たされたときに、乗員拘束のためのトルクを発生するようにモータ通電量を制御する拘束制御手段23と、拘束制御手段23によるモータ制御時に、加速度センサ16が絶対値がG2以上の加速度を検知し、かつ、その状況下で回転センサ15がウェビング引出し方向のベルトリール12の回転を検知したときに、モータ通電量を加算して、ウェビング5の引出しを戻すべくベルトリール12をウェビング巻取り方向に回転させる巻取り増加手段30と、加速度センサ16が絶対値がG2以上の加速度を検知し、かつ、その状況下で回転センサ15がウェビング引出し方向の所定量以上のベルトリール12の回転を検知した場合(緊急ロック機構19のロック作動が予測される場合)に、その後に拘束解除条件が満たされた時点で拘束制御手段23、若しくは、巻取り増加手段30による最終モータ通電量にさらに通電量を加算して、ベルトリール12をロック解除可能な位置まで巻取り方向に回転させるロック解除制御手段24と、を備えている。
The
拘束制御手段23は、巻取りモード25と引出し抑制モード26の2種類の通電モードを有している。巻取りモード25は、拘束制御の開始初期に、早急にウェビング5の弛みを取り、ウェビング5による乗員拘束力を即時に得るためのモードである。また、引出し抑制モード26は、巻取りモード25でウェビング5の弛みが除去された後に実行されるモードであり、動力伝達手段13のクラッチを接続状態に維持し得る低電流をモータに通電し、その状態から乗員の変位等によってウェビング5が引き出されるときに、その引出しを抑制するように通電量を増加させるモードである。
The restraint control means 23 has two types of energization modes: a winding
巻取り増加手段30は、車両に作用する加速度の絶対値がG2以上になり、この状態からウェビング5の引出しがあって緊急ロック機構19が作動する可能性が高まったときに、緊急ロック機構19の作動を抑制すべく、ベルトリール12の引出し量が設定量に達する前にモータ10の駆動力によってウェビング5を巻戻すものであり、そのためにモータ10に対する通電量を増大させる。
When the absolute value of the acceleration acting on the vehicle is equal to or greater than G2, and the possibility that the
ロック解除制御手段24は、緊急ロック機構19がロックしたとき(ロックしたものと予測されるとき)に、緊急ロック機構19によるベルトリール12のロック位置(ベルトリール12の最大巻取り位置Xmax)から緊急ロック機構19のロックを解除し得る位置までベルトリール12をウェビング巻取り方向に設定量以上回転させるものであり、そのときのモータ10に対する通電量は、ベルトリール12の回転速度がロック解除作動の間、ほぼ一定速度になるように制御する。また、このときのベルトリール12の回転速度の制御は、ウェビング5の張力に応じて低速モード27と高速モード28の2種類の制御モードが選択される。なお、この実施形態の場合、ウェビング5の張力は拘束制御手段23によるモータ制御時における最大電流量Imaxを基にして判定するようにしている。
When the
以下、このシートベルト装置1のコントローラ18による制御を図3〜図6のフローチャートを基にして説明する。
図3は、コントローラ18による処理のメインフローを示すものである。
このメインフローのステップS1においては、走行時におけるベルトリール12の巻取り位置を常時計測し、計測値の平均値等を利用して巻取り基準位置X0を設定する。
ステップS2においては、加速度センサ16のセンサ情報を読み込み、ステップS3においては、センサ情報を基にしてウェビング5による乗員拘束が現在必要であるかどうか、例えば、車両加速度の絶対値が設定値G1を超えるかどうかをもって判定する。
ステップS3において、YESの場合には、拘束制御処理S100に移り、拘束制御処理S100を終了してからステップS4へと進み、NOの場合には、そのままステップS4へと進む。ステップ4では車両が停止しているかどうかを判定し、停止していなければ、ステップS1に戻り、停止している場合には、処理を終了する。
Hereinafter, the control by the
FIG. 3 shows a main flow of processing by the
In step S1 of the main flow, the winding position of the
In step S2, the sensor information of the
If YES in step S3, the process proceeds to the constraint control process S100. After the constraint control process S100 is completed, the process proceeds to step S4. In the case of NO, the process proceeds to step S4. In step 4, it is determined whether or not the vehicle is stopped. If it is not stopped, the process returns to step S1, and if it is stopped, the process is terminated.
図4は、拘束制御処理S100のフローを示すものである。
拘束制御処理S100のステップS101においては、ベルトリール12の目標巻取り位置X1を設定し、初期電流量I0でモータ10に対する通電を開始する。
ベルトリール12の目標巻取り位置X1は、例えば、巻取り基準位置X0に50mm〜100mmの範囲の設定値を加算した値とし、初期電流量I0は、車両加速度等に応じて予め設定した値を用いる。
FIG. 4 shows a flow of the constraint control process S100.
In step S101 of the constraint control process S100, the target winding position X1 of the
The target winding position X1 of the
ステップS102では、ベルトリール12の現在位置Xを検出し、次のステップS103では、現在位置Xが目標巻取り位置X1以上であるかどうかを判定する。
ステップS103でYESの場合には、ステップS104に進んで現状の通電を継続し、次のステップS109へと進む。また、ステップS103でNOの場合には、ステップS105に進み、目標巻取り位置X1と現在位置Xの差が規定値Xthよりも大きいかどうかを判定する。なお、ステップ104において、モータ10に対する通電量が後述する規定の通電量I1を下回る場合には、モータ10に対する通電量をI1まで増加させる。
ステップS105でYESの場合には、ステップS106に進んで通電量を微小量ΔI増加させ、次のステップS109へと進む。また、ステップS105でNOの場合には、ステップS107に進んで所定時間が経過したかどうかの判定を行う。なお、ステップS106で増加する微小量ΔIは、測定された加速度その他のセンサにより得られた運動状態量、または、巻取り量と目標量との差分に基づき動的或いは静的に設定することができる。
このステップS107でYESの場合には、ステップS108に進み、モータ10に対する通電量をI1に変更して次のステップS109へと進む。ステップS108で変更する通電量I1は、動力伝達手段13のクラッチを接続状態に維持し得る低電流とする。したがって、モータ10に対する通電はこの時点で引出し抑制モード26に移行し、モータ10に対する通電量のレベルはこの時点から低く抑制される。
また、ステップS107でNOの場合には、そのまま次のステップS109へと進む。
In step S102, the current position X of the
In the case of YES in step S103, the process proceeds to step S104, the current energization is continued, and the process proceeds to the next step S109. If NO in step S103, the process proceeds to step S105, and it is determined whether or not the difference between the target winding position X1 and the current position X is greater than a specified value Xth. In step 104, when the energization amount for the
If YES in step S105, the process proceeds to step S106, the energization amount is increased by a minute amount ΔI, and the process proceeds to the next step S109. If NO in step S105, the process proceeds to step S107 to determine whether a predetermined time has elapsed. Note that the minute amount ΔI that increases in step S106 can be set dynamically or statically based on the measured acceleration or other motion state amount obtained by other sensors, or the difference between the winding amount and the target amount. it can.
In the case of YES at step S107, the process proceeds to step S108, the energization amount for the
If NO in step S107, the process proceeds to the next step S109 as it is.
ステップS109においては、現在の車両加速度の絶対値が設定値G2を超えるかどうかを判定し、YESの場合には、ステップS110に進み、最初に設定値G2を超えたときのベルトリール12の位置Xを基準位置Xstとして記憶した後にステップS111へと進む。ステップS111においては、ベルトリール12のウェビング引出し方向の回転があったかどうかを判定する。ステップS111でYESの場合には、ステップS112に進んでロック可能性判定を有効とし、さらに、ステップS113でベルトリール12の変化量(基準位置Xstと現在位置Xとの差分)を算出してステップS114へと進む。また、ステップS109でNOの場合とステップS111でNOの場合には、そのままステップS114へと進む。
In step S109, it is determined whether or not the current absolute value of the vehicle acceleration exceeds the set value G2. If YES, the process proceeds to step S110, and the position of the
ステップS114においては、現在の電流量Iを記憶するとともに、現在の電流量Iが今までで最大の場合には、最大電流量Imaxを更新して記憶し、さらにベルトリール12の現在位置Xが今までで最大の場合には、最大巻取り位置Xmaxを更新して記憶する。
In step S114, the current current amount I is stored, and if the current current amount I is the maximum so far, the maximum current amount Imax is updated and stored, and the current position X of the
次のステップS115においては、乗員のリバウンド(衝撃入力の後の乗員のシート押し付け方向への揺り戻し)の有無を判定する。このステップS115においては、例えば、加速度の絶対値がG3より大きくなり、かつ、ベルトリール12がウェビング巻取り方向に回転したときにリバウンド有りと判定し、その他の場合にリバウンド無しと判定する。
ステップS115でYESの場合には、巻取り増加処理S200を行ってからステップS119に進み、NOの場合には、ステップS116に進んで、ステップS112でロック可能性有りと判定されたかどうかを調べる。ステップS116でYESの場合には、ステップS117に進んでベルトリール12の引出し方向の回転量(変化量)ΔXが設定値αよりも大きいかどうかを判定する。
なお、設定値αは、加速度の絶対値がG2よりも大きくなった後に、緊急ロック機構19が実際にロックするのに必要なベルトリール12のウェビング引出し方向の最小回転量を示す値である。したがって、ステップS117でNOと判定されるときは、緊急ロック機構19が実際には作動していない状態である。
ステップS117でYESの場合には、ステップS118に進んでロック作動判定を有効にしてステップS119に進み、NOの場合には、巻取り増加処理S200を行ってからステップS119へと進む。
In the next step S115, it is determined whether or not the occupant has rebounded (return of the occupant in the seat pressing direction after impact input). In this step S115, for example, it is determined that there is rebound when the absolute value of acceleration is greater than G3 and the
If YES in step S115, the process proceeds to step S119 after performing the winding increase process S200. If NO, the process proceeds to step S116, and it is checked whether or not there is a possibility of locking in step S112. In the case of YES at step S116, the routine proceeds to step S117, where it is determined whether or not the rotation amount (change amount) ΔX of the
Note that the set value α is a value indicating the minimum rotation amount of the
If YES in step S117, the process proceeds to step S118 to enable the lock operation determination and proceeds to step S119. If NO, the winding increasing process S200 is performed and then the process proceeds to step S119.
ここで、巻取り増加処理S200は、後述するようにモータ10の回転によってウェビング5の巻取り量を増加させる処理であるが、ステップS115でYESの場合(乗員のリバウンドがある場合)に、即時に巻取り増加処理S200に移行するのは、乗員のリバウンドによる張力低下のタイミングを利用してウェビング5を積極的に引き込むことにより、乗員に違和感を与えることなく拘束力を高めるためである。
Here, the winding increase process S200 is a process of increasing the winding amount of the webbing 5 by the rotation of the
ステップS119においては、ロック解除条件を満たすかどうか、例えば、車両加速度の絶対値がG1以下であるかどうかを判定する。このときYESの場合には、ステップS120に進み、NOの場合には、ステップS102へと戻る。
したがって、ステップS119でロック解除条件を満たすまでは、ステップS102〜ステップS119の間の処理が繰り返され、このとき、基本的には、ベルトリール12の現在位置Xが、目標巻取り位置X1から許容規定値Xthの範囲に維持されるように、モータ10に対する通電量が制御される。ここまでの制御は、拘束制御手段23の機能にほぼ相当する。
In step S119, it is determined whether or not the unlock condition is satisfied, for example, whether or not the absolute value of the vehicle acceleration is G1 or less. At this time, if YES, the process proceeds to step S120, and if NO, the process returns to step S102.
Therefore, until the unlock condition is satisfied in step S119, the processing from step S102 to step S119 is repeated. At this time, basically, the current position X of the
ステップS120においては、ステップS118でのロック作動有効の判定があったかどうかを確認し、YESの場合には、ロック解除処理S300に移行し、ロック解除処理S300を終了してからステップS121に進む。ステップS120でNOの場合には、そのままステップS121へと進む。
ステップS121においては、モータ10を短時間逆回転させ、動力伝達機構13内のクラッチをオフにして動力伝達を遮断する。この後、処理はメインフローに戻る。
In step S120, it is confirmed whether or not the lock operation validity is determined in step S118. If YES, the process proceeds to the lock release process S300, and after the lock release process S300 is completed, the process proceeds to step S121. If NO in step S120, the process proceeds directly to step S121.
In step S121, the
図5は、巻取り増加処理S200のフローを示すものである。
巻取り増加処理S200のステップS201において、モータ10に対する現在の通電電流を微小量ΔI増加し、次のステップS202においては、ベルトリール12の現在位置Xが基準位置Xst以上であるかどうかを判定する。ステップS202でYESの場合には、処理を終了して拘束制御処理S100に戻り、NOの場合には、ステップS201に戻る。
したがって、この巻取り増加処理S200においては、ウェビング5の引出しのあったΔX分だけ、ベルトリール12の巻戻しを実行する。これにより、ウェビング5の引出し分がモータ10の駆動によって戻され、緊急ロック機構19のロック作動が回避されるとともに、モータ10によってウェビング5の張力が高められる。
FIG. 5 shows a flow of the winding increase process S200.
In step S201 of the winding increase process S200, the current energization current to the
Therefore, in the winding increase process S200, the
図6は、ロック解除処理S300のフローを示すものである。
ロック解除処理S300のステップS301においては、拘束制御時に最終的に記憶された通電量Iを目標通電量Itargetとして設定し、次のステップS302においては、拘束制御時に記憶された最大電流量Imaxが閾値電流I2以上であるかどうかを判定する。
ステップS302でYESの場合には、ステップS303に進んで、ロック解除時におけるベルトリール12の巻取り目標速度VtargetをV1に設定し、NOの場合には、ステップS304に進んで、ロック解除時におけるベルトリール12の巻取り目標速度VtargetをV2に設定する。ただし、V1とV2の大小関係は、V1<V2となっている。したがって、最大電流量Imaxが閾値電流I2以上でロック状態でのウェビング5の張力が大きいときには、巻取り目標速度Vtargetが比較的小さい固定値(V1)に設定され、最大電流量Imaxが閾値電流I2よりも小さくロック状態でのウェビング5の張力が小さいときには、巻取り目標速度Vtargetが比較的大きい固定値(V2)に設定される。
FIG. 6 shows the flow of the unlocking process S300.
In step S301 of the unlocking process S300, the energization amount I finally stored at the time of constraint control is set as the target energization amount Itarget, and in the next step S302, the maximum current amount Imax stored at the time of constraint control is set as a threshold value. It is determined whether or not the current is greater than I2.
If YES in step S302, the process proceeds to step S303, and the winding target speed Vtarget of the
ステップS303、S304の後にはステップS305に進み、現在のベルトリール12の巻取り速度Vが巻取り目標速度Vtargetと等しいかどうかを判定し、YESの場合には、ステップS306に進み、NOの場合には、ステップS307へと進む。
ステップS307においては、ベルトリール12の巻取り速度Vが巻取り目標速度Vtargetよりも大きいかとうかを判定し、YESの場合には、ステップS308に進んで目標通電量Itargetを微小量ΔI減少させ、その後にステップS306へと進む。また、ステップS307でNOの場合には、ステップS309へと進む。
ステップS309においては、現在の通電量Iを微小量ΔI増加したときに、上限値Ilimit以下になるかどうかを判定し、YESの場合には、ステップS310に進んで目標通電量Itargetを微小量ΔI増加し、その後にステップS306へと進む。また、ステップS309でNOの場合には、目標通電量Itargetを増加させずにステップS306へと進む。
ステップS306では、設定された目標通電量Itargetで通電を行う。
ここで説明したステップS305〜S306(S307〜S310を含む)までの処理は、モータ10の巻取り速度を一定速度(Vtarget)に維持するフィードバック制御である。
After steps S303 and S304, the process proceeds to step S305 to determine whether or not the current winding speed V of the
In step S307, it is determined whether the winding speed V of the
In step S309, it is determined whether the current energization amount I is increased by a minute amount ΔI or not, and if YES, the process proceeds to step S310, where the target energization amount Itarget is set to the minute amount ΔI. After that, the process proceeds to step S306. If NO in step S309, the process proceeds to step S306 without increasing the target energization amount Itarget.
In step S306, energization is performed with the set target energization amount Itarget.
The processing from step S305 to S306 (including S307 to S310) described here is feedback control for maintaining the winding speed of the
ステップS306の次のステップS311においては、ベルトリール12の現在の巻取り位置Xと、拘束制御時の最大巻取り位置Xmaxの差が、緊急ロック機構19のロック解除が可能な設定値α以下かどうかを判定する。
ステップS311でYESの場合には、ステップS312に進み、NOの場合には、ステップS313へと進む。
ステップS312では、通電量がリミッタ値I3以下であるかどうかを判定し、YESの場合には、ステップS305に戻って同様のロック解除制御が継続され、NOの場合には処理を抜ける。なお、ここでNOの場合には、モータ10によるロック解除が不可能であるため、警告表示等によって手動操作でロック解除を行うべく乗員に報知する。
In step S311 subsequent to step S306, is the difference between the current winding position X of the
If YES in step S311, the process proceeds to step S312. If NO, the process proceeds to step S313.
In step S312, it is determined whether or not the energization amount is equal to or less than the limiter value I3. If YES, the process returns to step S305 and the same unlock control is continued. If NO, the process is terminated. In the case of NO here, since the unlocking by the
ステップS313では、所定時間の経過を待ち、つづくステップS314においては、モータ10に微小時間(例えば、200msec)逆向きの電流−I4を通電する。これによりモータ10は逆向きに僅かに回転し、動力伝達機構13内のクラッチをオフ状態とする。つづく、ステップS315ではさらに所定時間の経過を待ち、その後にステップS316へと進む。
ステップS316では、ベルトリール12の現在の巻取り位置Xと、拘束制御時の最大巻取り位置Xmaxの差が、緊急ロック機構19のロック解除が可能な設定値αを超えるかどうかを再度判定し、YESの場合にはステップS312に進み、NOの場合には処理を抜ける。ステップS316の判定がYESの場合には、クラッチをオフにするべくモータ10を逆転させても、何らかの理由によってベルトリール12がウェビング引出し方向に戻らない場合であり、このとき、緊急ロック機構19のロックは解除されていない。このため、ステップS312に進むことにより、ロック解除のための処理が再度実行されることになる。
In step S313, the passage of a predetermined time is awaited, and in step S314, the
In step S316, it is determined again whether or not the difference between the current winding position X of the
以上のように、このシートベルト装置1においては、車両の加速度の急増等によって拘束開始条件が満たされると、拘束制御手段23によるモータ10の電流制御が開始され、開始当初は、巻取りモード25による比較的大きな通電量により、ベルトリール12の巻取り位置が目標巻取り位置X1から規定値Xthの範囲になるように、早急にベルトリール5の巻取りが行われる。これにより、ウェビング5の弛みが早急に除去され、ウェビング5に拘束に適した張力が発生する。
As described above, in the
そして、ベルトリール12の巻取り位置が目標巻取り位置X1から規定値Xthの範囲に所定時間以上維持されると、拘束制御手段23の制御モードが引出し抑制モード26に移行し、動力伝達装置13のクラッチを接続状態に維持し得る低電流I1での通電に切り換り、ウェビング5を通したベルトリール12の引出し方向の回転があったときにだけ引出し量に応じた通電量の増加が行われる。したがって、引出し抑制モード26に移行した後には、動力伝達機構13とモータ10による抗力がウェビング5に作用するとともに、乗員の上体移動等によってウェビング5が抗力に打ち勝って引き出されようとした場合にだだけ、ベルトリール12が巻戻されるようになる。これにより、ウェビング5による過剰な乗員拘束が緩和される。
When the winding position of the
このシートベルト装置1においては、拘束制御手段23による制御中に、車両にG2を超える任意方向の加速度が作用し、その状況で乗員の上体の振れ等によってウェビング5が僅かに引き出されると、巻取り増加手段30がウェビング5の引出しを戻すようにモータ10の通電電流を増加させる。これにより、G2を超える任意方向の加速度が加速度センサ16を通して検出された後に、ベルトリール12が設定値α以上に引き出されにくくなる。したがって、緊急ロック機構19のロックが抑制される結果、緊急ロック機構19の解除頻度が少なくなり、緊急ロック機構19の解除に伴う違和感を乗員に与える頻度も少なくなる。
In this
また、このシートベルト装置1においては、以上のように巻取り増加手段30の作動によって緊急ロック機構19のロック作動が抑制されるようになるが、ウェビング5が急激に引き出される状況では、モータ10の制御の遅れ等によって緊急ロック機構19が作動する状況が考えられる。この場合、車両状態が安定した後に(拘束解除条件を満たすようになった後に)、モータ10の通電を停止せずに拘束制御手段23、若しくは、巻取り増加手段30による最終モータ通電量にさらに電流量を加算してロック解除制御手段24による制御に移行する。このため、緊急ロック機構19のロック解除のためにベルトリール12を引き込み方向に回転させる前にウェビング5の張力が完全に解除されることがない。したがって、ロック解除の際にウェビング5の張力の急激な変化によって乗員に違和感を与えることがなくなるとともに、解除に必要な電流量も低減することが可能になる。
In the
また、ロック解除制御手段24による制御においては、略一定速度(巻取り目標速度Vtarget)でベルトリール12を巻取り方向に回転させるため、ウェビング5の引き込み速度が急激に変化することによる違和感を乗員に与えることがない。
そして、ロック解除時のベルトリール12の巻取り速度は、拘束制御手段23による制御時における最大電流量、つまりウェビング5の張力に応じて設定されるため、ウェビング5の張力が大きく乗員に大きな圧迫感を与え易い状況下では緩やかにロック解除を行うことができる。したがって、乗員に与える違和感をより少なくすることができる。
Further, in the control by the lock release control means 24, the
The winding speed of the
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、上記の実施形態の場合には、拘束制御処理S100(図4のステップS102とステップと109の間のステップ)において、ベルトリール12の現在位置Xが目標巻取り位置X1から許容規定値Xthの範囲に維持されるように、モータ10に対する通電量を制御しているが、加速度センサ等の車両状態を検出するセンサの信号を基にしてモータ10に対する通電電流を設定するようにしても良い。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary.
For example, in the case of the above embodiment, in the restraint control process S100 (the step between step S102 and step 109 in FIG. 4), the current position X of the
1…シートヘルト装置
5…ウェビング
10…モータ
12…ベルトリール
15…回転センサ(回転検知手段)
16…加速度センサ(加速度検知手段)
18…コントローラ(制御装置)
19…緊急ロック機構
23…拘束制御手段
24…ロック解除制御手段
30…巻取り増加手段
DESCRIPTION OF
16 ... Acceleration sensor (acceleration detection means)
18 ... Controller (control device)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ベルトリールに駆動力を伝達するモータと、
車両に任意の方向に設定値以上の加速度が作用した後に前記ベルトリールがウェビング引出し方向に所定量以上回転したときに、前記ベルトリールのウェビング引出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのロック位置からウェビング巻取り方向への設定量以上の回転によって前記ロックが解除される緊急ロック機構と、
前記モータに通電する電流量を制御する制御装置と、
を備えた車両のシートベルト装置において、
前記車両に作用する加速度を検知する加速度検知手段と、
前記ベルトリールの回転を検知する回転検知手段と、を備え、
前記制御装置は、
拘束開始条件が満たされたときに、乗員拘束トルクを発生するように前記モータに対する通電量を制御する拘束制御手段と、
前記拘束制御手段によるモータ制御中に、前記加速度検知手段が前記設定値以上の加速度を検知し、かつ、その条件下で前記回転検知手段が前記ベルトリールのウェビング引出し方向の回転を検知したときに、モータ通電量を増加させて前記ベルトリールによって前記ウェビングの引出しを戻す巻取り増加手段と、
を備えていることを特徴とする車両のシートベルト装置。 A belt reel on which a webbing that restrains an occupant seated on the seat is wound;
A motor for transmitting a driving force to the belt reel;
When the belt reel rotates a predetermined amount or more in the webbing pull-out direction after an acceleration greater than a set value is applied to the vehicle in an arbitrary direction, the belt reel is mechanically locked to rotate in the webbing pull-out direction, and the belt reel An emergency locking mechanism in which the lock is released by rotation of a set amount or more in the webbing take-up direction from the lock position;
A control device for controlling the amount of current to be supplied to the motor;
In a vehicle seat belt device comprising:
Acceleration detecting means for detecting acceleration acting on the vehicle;
Rotation detection means for detecting the rotation of the belt reel,
The control device includes:
A restraint control means for controlling an energization amount to the motor so as to generate an occupant restraint torque when a restraint start condition is satisfied;
During the motor control by the restraint control means, when the acceleration detection means detects an acceleration equal to or higher than the set value, and the rotation detection means detects rotation of the belt reel in the webbing withdrawal direction under the conditions. A winding increasing means for increasing the motor energization amount and returning the webbing drawer by the belt reel;
A vehicle seat belt device comprising:
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