JP2018034596A - Occupant restraint device for vehicle - Google Patents

Occupant restraint device for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2018034596A
JP2018034596A JP2016168251A JP2016168251A JP2018034596A JP 2018034596 A JP2018034596 A JP 2018034596A JP 2016168251 A JP2016168251 A JP 2016168251A JP 2016168251 A JP2016168251 A JP 2016168251A JP 2018034596 A JP2018034596 A JP 2018034596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
motor
occupant
voltage
seat belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016168251A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6631442B2 (en
Inventor
修 深渡瀬
Osamu Fukawatase
修 深渡瀬
元規 杉山
Motonori Sugiyama
元規 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016168251A priority Critical patent/JP6631442B2/en
Publication of JP2018034596A publication Critical patent/JP2018034596A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6631442B2 publication Critical patent/JP6631442B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an occupant restraint device for a vehicle that reliably retracts webbing when there is a possibility of secondary collision.SOLUTION: When vehicular ECU 82 determines that a vehicle collision has occurred based on detection result of sensor group 90 and then the vehicular ECU 82 determines that there is a possibility of a vehicle collision, a seat belt retractor control circuit 60 controls a seat belt retractor drive circuit 50 to generate a voltage for rotating a motor 22 so as to retract webbing 30 with a spool 24.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両用乗員拘束装置に関する。   The present invention relates to a vehicle occupant restraint device.

車両衝突前及び車両衝突時においてウエビング(シートベルト)の張力を高めることにより乗員の身体を拘束して、当該乗員の安全を図る車両用乗員拘束装置が近年の車両には装備されている。乗員を拘束する方式には種々の態様が存在するが、一例として、車両衝突時に火薬を用いたプリテンショナを作動させて乗員の身体をシートに拘束する方式が知られている。   A vehicle occupant restraint device for restraining the occupant's body by increasing the tension of the webbing (seat belt) before the vehicle collision and during the vehicle collision is provided in recent vehicles. There are various modes for restraining the occupant. As an example, there is known a method of restraining the occupant's body to the seat by operating a pretensioner using explosives at the time of a vehicle collision.

車両衝突時に乗員の身体は慣性により前方に投げ出されるが、火薬式プリテンショナでウエビングをスプールに巻き取って乗員の身体を拘束することにより、乗員の身体をシートに保持することが可能になる。しかしながら、ウエビングによる拘束で慣性により投げ出される乗員の身体を固定すると、ウエビングにより乗員の胸部が強い圧迫(胸たわみ圧迫)を受けるおそれがある。かかる胸たわみ圧迫が強すぎると、乗員を負傷させるおそれがあるので、車両用乗員拘束装置には、ウエビングによる乗員の拘束を適宜緩和するフォースリミッタ機構が設けられる場合がある。   When the vehicle collides, the occupant's body is thrown forward due to inertia, but the occupant's body can be held on the seat by winding the webbing around the spool with the explosive pretensioner and restraining the occupant's body. However, if the occupant's body that is thrown out by inertia is restrained by webbing, the occupant's chest may be subjected to strong compression (chest deflection compression) by the webbing. If the chest deflection pressure is too strong, the occupant may be injured. Therefore, the vehicle occupant restraint device may be provided with a force limiter mechanism that appropriately relaxes occupant restraint due to webbing.

フォースリミッタ機構は、胸たわみ圧迫が過大になった場合に、スプールに巻き取ったウエビングを引き出すことによりウエビングによる乗員の拘束を緩和する。   The force limiter mechanism relaxes the restraint of the occupant by the webbing by pulling out the webbing wound around the spool when the chest deflection pressure becomes excessive.

また、交通事故では、最初の車両衝突である1次衝突後、後続する車両に追突される等による2次衝突が発生するおそれがある。前述のフォースリミッタ機構が作動した後は、ウエビングは緩んだ状態となるので、そのままの状態では2次衝突で乗員の身体をシートに保持することが困難である。特許文献1には、1次衝突時に火薬式プリテンショナを作動させた後の2次衝突対策として、モータでウエビングを巻き取ることにより乗員の身体をシートに再度拘束するシートベルト制御システムの発明が開示されている。   Further, in a traffic accident, there is a possibility that a secondary collision may occur due to a rear-end collision with a subsequent vehicle after the primary collision that is the first vehicle collision. Since the webbing is in a relaxed state after the above-described force limiter mechanism is operated, it is difficult to hold the occupant's body on the seat in a secondary collision in the state as it is. Patent Document 1 discloses an invention of a seat belt control system that re-restrains the occupant's body to a seat by winding a webbing with a motor as a countermeasure against a secondary collision after operating an explosive pretensioner at the time of a primary collision. It is disclosed.

特開2015−096400号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-096400

しかしながら、1次衝突の衝撃が強くなかった場合には、火薬式プリテンショナは作動しない場合がある。特許文献1に開示されているシートベル制御システムの発明は、1次衝突で火薬式プリテンショナが作動したことを前提に、2次衝突対策としてモータによりウエビングを巻き取る。従って、特許文献1に開示されている発明は、1次衝突で火薬式プリテンショナが作動しなかった場合に、2次衝突で乗員の身体をシートに保持することが困難になるおそれがあった。   However, if the impact of the primary collision is not strong, the explosive pretensioner may not operate. The invention of the seatbell control system disclosed in Patent Document 1 winds webbing by a motor as a countermeasure against a secondary collision on the premise that the explosive pretensioner is operated in a primary collision. Therefore, in the invention disclosed in Patent Document 1, when the explosive pretensioner does not operate in the primary collision, it may be difficult to hold the occupant's body on the seat in the secondary collision. .

本発明は、上記事実を考慮し、2次衝突のおそれがある場合にウエビング(シートベルト)を確実に巻き取る車両用乗員拘束装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a vehicle occupant restraint device that reliably winds a webbing (seat belt) when there is a possibility of a secondary collision.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置は、モータの回転によりシートベルトの巻き取りが可能なモータリトラクタと、車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知可能なセンサ群と、前記モータを回転させる電圧を生成する駆動回路と、前記センサ群の検知結果に基づき、車両衝突後になお、車両2次衝突のおそれがある場合に、前記モータを回転させる電圧を前記駆動回路に生成させる制御をする制御部と、を含んでいる。   The vehicle occupant restraint device according to claim 1 is a motor retractor that can wind up a seat belt by rotating a motor, a sensor group that can detect a vehicle collision and a vehicle collision, and a voltage that rotates the motor. And a control unit that controls the drive circuit to generate a voltage for rotating the motor when there is a possibility of a secondary vehicle collision after a vehicle collision based on the detection result of the sensor group. And.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置は、車両衝突後になおも車両2次衝突のおそれがある場合に、シートベルトを巻き取るようにモータを回転させる電圧を駆動回路に生成させる。   The vehicle occupant restraint device according to claim 1 causes the drive circuit to generate a voltage for rotating the motor so as to wind up the seat belt when there is still a possibility of a secondary vehicle collision after the vehicle collision.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置は、かかるモータの回転によって2次衝突のおそれがある場合にシートベルトを確実に巻き取る。   The vehicle occupant restraint device according to claim 1 reliably winds the seat belt when there is a possibility of a secondary collision due to the rotation of the motor.

請求項2に記載の車両用乗員拘束装置は、請求項1に記載の発明において、乗員の意識の有無を検知するための意識検知部と、車両のドアが開いたことを検知する開検知部と、を備え、前記モータリトラクタは、前記シートベルトの巻き取り時とは逆方向の前記モータの回転により前記シートベルトの引き出しが可能で、前記駆動回路は、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を生成し、前記制御部は、車両衝突後、前記意識検知部の検知結果に基づき前記乗員の意識がないと判定した場合で、かつ前記開検知部により車両のドアが開いたことを検知した場合に、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を前記駆動回路に生成させる制御をする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle occupant restraint device according to the first aspect of the present invention, wherein the consciousness detection unit detects the presence or absence of the occupant's consciousness and the open detection unit detects that the vehicle door is opened The motor retractor is capable of pulling out the seat belt by rotating the motor in a direction opposite to that when the seat belt is wound, and the drive circuit rotates the motor in the reverse direction. A voltage is generated, and the control unit detects that the occupant is not conscious based on the detection result of the consciousness detection unit after the vehicle collision, and detects that the vehicle door is opened by the open detection unit. In this case, the drive circuit is controlled to generate a voltage for rotating the motor in the reverse direction.

請求項2に記載の車両用乗員拘束装置は、乗員の意識がない場合には、車両のドアが開いた場合にモータを回転させてシートベルトの拘束を緩めることができる。   In the vehicle occupant restraint device according to the second aspect, when there is no consciousness of the occupant, the restraint of the seat belt can be loosened by rotating the motor when the vehicle door is opened.

請求項3に記載の車両用乗員拘束装置は、請求項2に記載の発明において、前記意識検知部は、前記モータの出力軸の回転角度を検出する回転角度検出部を含み、前記制御部は、前記シートベルトの巻き取り及び引き出しをするように前記モータを回転させる電圧を前記駆動回路に生成させた際、前記回転角度検出部により検出された前記出力軸の回転角度が線形的に変化した場合に前記乗員の意識がないと判定する。   According to a third aspect of the present invention, in the vehicle occupant restraint device according to the second aspect, the consciousness detection unit includes a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the output shaft of the motor, and the control unit includes: The rotation angle of the output shaft detected by the rotation angle detector linearly changes when the drive circuit generates a voltage for rotating the motor so that the seat belt is wound and pulled out. In this case, it is determined that the passenger is not conscious.

請求項3に記載の車両用乗員拘束装置は、モータを回転させてシートベルトの拘束力を変化させた場合に、乗員が身じろぎしてモータの出力軸の回転角度が非線形的に変化した場合に乗員の意識があると判定し、モータの出力軸の回転角度が線形的に変化した場合に乗員の意識がないと判定することができる。なお、線形的な場合は、狭義には1次関数のような直線的な変化が認められる場合であるが、本願では、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有しない一様なものであれば線形的であると判定する。その逆に、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有する一様なものでない場合は非線形的であると判定する。   In the vehicle occupant restraint device according to claim 3, when the motor is rotated and the restraint force of the seat belt is changed, the occupant relaxes and the rotation angle of the output shaft of the motor changes nonlinearly. It can be determined that there is occupant consciousness, and it can be determined that there is no occupant consciousness when the rotation angle of the output shaft of the motor changes linearly. The linear case is a case where a linear change such as a linear function is recognized in a narrow sense, but in the present application, the change in the time series of the rotation angle does not have a maximum value or a minimum value. If so, it is determined to be linear. On the contrary, when the change in the rotation angle in time series is not uniform having a maximum value or a minimum value, it is determined to be non-linear.

請求項4に記載の車両用乗員拘束装置は、請求項2に記載の発明において、前記意識検知部は、前記乗員の顔の画像データを取得する車室内カメラを含み、前記制御部は、前記車室内カメラが取得した画像データに基づいて前記乗員の意識の有無を判定する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle occupant restraint device according to the second aspect, the consciousness detection unit includes a vehicle interior camera that acquires image data of the occupant's face, and the control unit The presence or absence of the occupant's consciousness is determined based on the image data acquired by the vehicle interior camera.

請求項4に記載の車両用乗員拘束装置は、車室内カメラが取得した乗員の顔の画像データを既知の方法により画像処理することにより、乗員の意識の有無を判定することができる。   The vehicle occupant restraint device according to claim 4 can determine whether or not the occupant is conscious by performing image processing on the image data of the occupant's face acquired by the in-vehicle camera by a known method.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置によれば、両衝突後になおも車両2次衝突のおそれがある場合に、シートベルトを巻き取るようにモータを回転させる電圧を駆動回路に生成させることにより、2次衝突のおそれがある場合にシートベルトを確実に巻き取ることが可能になるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the first aspect, in the case where there is still a possibility of a secondary vehicle collision after both collisions, the driving circuit generates a voltage for rotating the motor so as to wind up the seat belt. Thus, there is an effect that the seat belt can be reliably wound when there is a possibility of a secondary collision.

請求項2に記載の車両用乗員拘束装置によれば、乗員の意識がない場合には、車両のドアが開いた場合にモータを回転させてシートベルトの拘束を緩めることにより、乗員の救出が容易になるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device according to claim 2, when there is no consciousness of the occupant, the occupant can be rescued by rotating the motor to loosen the restraint of the seat belt when the vehicle door is opened. There is an effect that it becomes easy.

請求項3に記載の車両用乗員拘束装置によれば、モータの出力軸の回転角度の変化の態様から、乗員の意識の有無を判定できるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the third aspect, there is an effect that the presence or absence of the occupant's consciousness can be determined from the change in the rotation angle of the output shaft of the motor.

請求項4に記載の車両用乗員拘束装置によれば、乗員の顔の画像データから、乗員の意識の有無を判定できるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the fourth aspect, there is an effect that it is possible to determine whether or not the occupant is conscious from the image data of the occupant's face.

本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置の概略構成の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of schematic structure of the passenger | crew restraint apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置の回路の一例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed an example of the circuit of the passenger | crew restraint apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置のシートベルトリトラクタ制御回路の処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the process of the seatbelt retractor control circuit of the passenger | crew restraint apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置における2次衝突対応処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the secondary collision response process in the passenger | crew restraint apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention.

以下、図1、図2を用いて、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10について説明する。図1において実線は電力が通電される電力線であり、破線は制御信号が通電される信号線である。図1に示されるように、車両用乗員拘束装置10は、シートベルト(ウエビング30)で乗員12を拘束する装置である。   Hereinafter, the vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, a solid line is a power line through which power is supplied, and a broken line is a signal line through which a control signal is supplied. As shown in FIG. 1, the vehicle occupant restraint device 10 is a device that restrains the occupant 12 with a seat belt (webbing 30).

車両用乗員拘束装置10は、シートベルトリトラクタ(モータリトラクタ)20 、ウエビング30、シートベルトリトラクタ駆動回路50(以下、「駆動回路50」と略記)、シートベルトリトラクタ制御回路60(以下、「制御回路60」と略記)、車載のバッテリ80、車両ECU(Electronic Control Unit)82及びセンサ群90を含む。   The vehicle occupant restraint device 10 includes a seat belt retractor (motor retractor) 20, a webbing 30, a seat belt retractor drive circuit 50 (hereinafter abbreviated as “drive circuit 50”), a seat belt retractor control circuit 60 (hereinafter referred to as “control circuit”). 60 ”, a vehicle-mounted battery 80, a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 82, and a sensor group 90.

図1に示される如く、ウエビング30の一端部30A側は、車室床部又はシートクッションフレームに固定されたロワアンカー32に連結されている。ウエビング30の他端部30B側はシートベルトリトラクタ20により巻き取り可能に構成され、シートベルトリトラクタ20から引き出されたウエビング30は、ショルダアンカー34に挿通される。   As shown in FIG. 1, the one end 30 </ b> A side of the webbing 30 is connected to a lower anchor 32 fixed to the passenger compartment floor or the seat cushion frame. The other end 30 </ b> B side of the webbing 30 is configured to be rewound by the seat belt retractor 20, and the webbing 30 pulled out from the seat belt retractor 20 is inserted into the shoulder anchor 34.

ウエビング30のショルダアンカー34とロワアンカー32との間には、タングプレート36が設けられている。タングプレート36は、シート14のシートクッション14Aの車幅方向内側に設けられたバックル38に着脱可能となっている。   A tongue plate 36 is provided between the shoulder anchor 34 and the lower anchor 32 of the webbing 30. The tongue plate 36 is attachable to and detachable from a buckle 38 provided inside the seat cushion 14A of the seat 14 in the vehicle width direction.

図1に示したように、シートベルトリトラクタ20から引き出されたウエビング30がショルダアンカー34を介して乗員12の左肩から左胸部、右腹部及び右前腰部上に配設され、かつタングプレート36がバックル38に係合されることにより、ウエビング30は乗員12の身体をシート14に保持する。   As shown in FIG. 1, the webbing 30 pulled out from the seat belt retractor 20 is disposed on the left chest, right abdomen, and right front waist of the occupant 12 via a shoulder anchor 34, and the tongue plate 36 is buckled. By being engaged with 38, the webbing 30 holds the body of the occupant 12 on the seat 14.

バッテリ80は、車両のエンジン始動及び車両の電装品の電源として用いられる二次電池であり、一例として公称電圧が12Vの鉛蓄電池である。   The battery 80 is a secondary battery used as a power source for starting an engine of a vehicle and electrical components of the vehicle, and is a lead storage battery having a nominal voltage of 12 V as an example.

車両ECU82は、車両のエンジン、電装品、その他の装備品を制御する制御装置であり、演算処理装置であるプロセッサ及び記憶装置等によって構成されている。本実施の形態の説明では、車両ECU82には車両衝突を検知する等のためのセンサ群90が接続され、センサ群90によって車両衝突のおそれが検知された場合にはシートベルトリトラクタ20のモータを駆動させてスプール24にウエビング30を巻き取ることによりウエビング30のたるみを除去する。さらに、車両衝突時には、シートベルトリトラクタ20のモータを高速で回転させてウエビング30を迅速に巻き取るようにする。本実施の形態では、モータによって駆動されるプリテンショナを用いることにより、一例としてモータの正回転によってスプール24に巻き取ったウエビング30を、モータを逆回転させることによってスプール24から引き出し、乗員12の身体の拘束を解くことを可能にする。火薬式プリテンショナは一度作動すると再作動が不可能だが、モータで駆動されるプリテンショナは、モータの正回転と逆回転とにより、乗員の身体の拘束と当該拘束の解除とを可逆的に行うことが可能になる。   The vehicle ECU 82 is a control device that controls the engine, electrical components, and other equipment of the vehicle, and includes a processor that is an arithmetic processing unit, a storage device, and the like. In the description of the present embodiment, a sensor group 90 for detecting a vehicle collision is connected to the vehicle ECU 82, and when the possibility of a vehicle collision is detected by the sensor group 90, the motor of the seat belt retractor 20 is turned on. The slack of the webbing 30 is removed by driving the webbing 30 around the spool 24. Further, at the time of a vehicle collision, the motor of the seat belt retractor 20 is rotated at a high speed so that the webbing 30 is quickly wound. In the present embodiment, by using a pretensioner driven by a motor, as an example, the webbing 30 wound around the spool 24 by the normal rotation of the motor is pulled out from the spool 24 by rotating the motor in the reverse direction. It makes it possible to release body restraints. The explosive pretensioner cannot be re-actuated once activated, but the motor-driven pretensioner reversibly restrains the occupant's body and releases the restraint by rotating the motor forward and backward. It becomes possible.

本実施の形態における、モータの「正回転」及び「逆回転」の記載は便宜上のものである。本実施の形態では、一例として、ウエビング30を巻き取るためのモータの回転方向を「正回転」、ウエビング30を引き出すためのモータの回転方向を「逆回転」として、以下、モータの回転方向の説明を簡略化している。   In the present embodiment, the description of “forward rotation” and “reverse rotation” of the motor is for convenience. In this embodiment, as an example, the rotation direction of the motor for winding the webbing 30 is “forward rotation” and the rotation direction of the motor for pulling out the webbing 30 is “reverse rotation”. The explanation is simplified.

スプール24の内側にはフォースリミッタ機構40が設けられている。フォースリミッタ機構40は、荷重吸収部材の役割を果たすトーションバー40Aを有し、ウエビング30に付与された引張荷重が所定値を超えると、トーションバー40Aを捩じり変形させつつウエビング30を引き出すようにスプール24を回転させる構成である。   A force limiter mechanism 40 is provided inside the spool 24. The force limiter mechanism 40 has a torsion bar 40A that functions as a load absorbing member. When the tensile load applied to the webbing 30 exceeds a predetermined value, the webbing 30 is pulled out while twisting and deforming the torsion bar 40A. In this configuration, the spool 24 is rotated.

車両ECU82に接続されているセンサ群90は、一例として、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C、車載カメラ90D、車室内カメラ90E、ドアセンサ90F及び回転角度センサ90Gである。センサ群90のうち、車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知するのは、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dである。本実施の形態では、センサ群90のうち車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知するセンサは、ミリ波レーダー、レーザーレーダー及び車載カメラ90Dの少なくともいずれか1以上と、加速度センサと、を含んで構成される。   The sensor group 90 connected to the vehicle ECU 82 includes, for example, a millimeter wave radar 90A, a laser radar 90B, an acceleration sensor 90C, an in-vehicle camera 90D, a vehicle interior camera 90E, a door sensor 90F, and a rotation angle sensor 90G. Among the sensor group 90, the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, the acceleration sensor 90C, and the in-vehicle camera 90D detect the fear of the vehicle collision and the vehicle collision. In the present embodiment, the sensor that detects the risk of vehicle collision and the vehicle collision in the sensor group 90 includes at least one of millimeter wave radar, laser radar, and in-vehicle camera 90D, and an acceleration sensor. Is done.

ミリ波レーダー90Aは、前方の障害物までの距離を検出する前方ミリ波レーダー、前側方の障害物までの距離を検出する前側方ミリ波レーダー、後方の障害物までの距離を検出する後方ミリ波レーダー、後側方の障害物までの距離を検出する後側方ミリ波レーダーを含む。   The millimeter wave radar 90A includes a front millimeter wave radar that detects a distance to an obstacle ahead, a front side millimeter wave radar that detects a distance to an obstacle ahead, and a rear millimeter that detects a distance to an obstacle behind. Includes wave radar and rear side millimeter wave radar to detect distance to obstacles on the back side.

前方ミリ波レーダーは、例えば、車両のフロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダーは、バンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定する。また、後方ミリ波レーダー及び後側方ミリ波レーダーは、車両のリアバンパー等に設けられ、それぞれ車両後方や後側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定する。   For example, the front millimeter wave radar is provided near the center of the front grille of the vehicle, and the front side millimeter wave radar is provided near both ends in the vehicle width direction in the bumper, and emits millimeter waves to the front and front sides of the vehicle, respectively. Thus, the radio wave reflected from the object is received, and the distance to the object, the relative speed with the own vehicle, and the like are measured based on the propagation time and the frequency difference caused by the Doppler effect. In addition, rear millimeter wave radar and rear side millimeter wave radar are provided on the rear bumper etc. of the vehicle, and receive the radio waves reflected from the object by emitting millimeter waves to the rear and rear sides of the vehicle, The distance to the object and the relative speed with the vehicle are measured based on the propagation time and the frequency difference caused by the Doppler effect.

レーザーレーダー90Bは、ミリ波よりも波長が短いレーザー光を車両前方に照射して障害物を検出する装置であり、ミリ波レーダーでは検出しにくい非金属の物体を比較的容易に検出できる。レーザーレーダーから発信されたレーザー光は、障害物で反射されると、波長及び位相が変化するので、車両ECU82は、かかる変化に基づいて障害物の有無及び障害物までの距離を算出する。   The laser radar 90B is a device that detects an obstacle by irradiating the front of the vehicle with laser light having a wavelength shorter than that of the millimeter wave, and can relatively easily detect a non-metallic object that is difficult to detect with the millimeter wave radar. When the laser beam transmitted from the laser radar is reflected by the obstacle, the wavelength and the phase change. Therefore, the vehicle ECU 82 calculates the presence / absence of the obstacle and the distance to the obstacle based on the change.

車載カメラ(ステレオカメラ)90Dは、例えば、フロントウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両前方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定する。   The in-vehicle camera (stereo camera) 90D is provided, for example, in the vehicle interior near the center above the front windshield glass, and images the front of the vehicle to detect surrounding obstacles and measure the distance to the obstacles.

加速度センサは、左右のフロントサイドメンバ又はラジエータサポートの予め定めた位置に設けられ、衝突対象の車両用バンパへの衝突によって発生する加速度を検出するセンサである。   The acceleration sensor is a sensor that is provided at a predetermined position of the left and right front side members or the radiator support, and detects an acceleration generated by a collision with a vehicle bumper to be collided.

車室内カメラ90Eは、車両室内の乗員の様子を撮影するためのカメラであり、特に運転席の乗員の顔の画像データを取得する。取得された画像データは車両ECU82又は画像処理専用プロセッサ(図示せず)に出力され、車両ECU82又は画像処理専用プロセッサにおいて既知の画像処理により乗員の意識の有無を判定する。   The vehicle interior camera 90E is a camera for photographing the state of the passenger in the vehicle interior, and in particular, acquires image data of the face of the passenger in the driver's seat. The acquired image data is output to the vehicle ECU 82 or a processor dedicated to image processing (not shown), and the vehicle ECU 82 or the processor dedicated to image processing determines the presence or absence of occupant awareness by known image processing.

ドアセンサ90Fは、車両のドアの開閉状態を検出するセンサであり、例えば、ドア側に設けられたセンサマグネット(図示せず)の磁界を検出するホールセンサ又はMRセンサ等の磁気センサが用いられる。   The door sensor 90F is a sensor that detects the open / closed state of the door of the vehicle. For example, a magnetic sensor such as a Hall sensor or an MR sensor that detects a magnetic field of a sensor magnet (not shown) provided on the door side is used.

一例として、ドアセンサ90Fは、ドアが閉じた状態でドア側に設けられたセンサマグネットと所定の間隙で隔てられて対向するように配置される。ドアが開かれてセンサマグネットとドアセンサ90Fとの距離が拡大すると、ドアセンサ90Fによって検出される磁界の強度が低下する。また、ドアが閉じられて、センサマグネットとドアセンサ90Fとが、前述の所定の間隙で隔てられた状態で対向すると、ドアセンサ90Fによって検出される磁界の強度は極大となる。車両ECU82は、かかる磁界の変化からドアの開閉状態を判定する。   As an example, the door sensor 90F is arranged so as to face a sensor magnet provided on the door side with a predetermined gap in a state where the door is closed. When the door is opened and the distance between the sensor magnet and the door sensor 90F increases, the strength of the magnetic field detected by the door sensor 90F decreases. When the door is closed and the sensor magnet and the door sensor 90F face each other with the predetermined gap therebetween, the magnetic field intensity detected by the door sensor 90F is maximized. The vehicle ECU 82 determines the open / closed state of the door from the change in the magnetic field.

回転角度センサ90Gは、スプール24を回転させるモータの出力軸の端部に設けられたセンサマグネットの磁界を検出する磁気センサであり、一例として、MRセンサ等が用いられる。モータの出力軸が回転すると、センサマグネットの磁界は当該回転に従って変化する。車両ECU82は、回転角度センサ90Gによって検出された磁界の変化からモータの出力軸の回転角度を算出する。なお、回転角度センサ90Gは、本来は、シートベルトリトラクタ20内に設けられるが、図1では便宜上、車両ECU82の近くに記載している。回転角度センサ90Gの配置の一例は、図2を用いて説明する。   The rotation angle sensor 90G is a magnetic sensor that detects the magnetic field of a sensor magnet provided at the end of the output shaft of the motor that rotates the spool 24. As an example, an MR sensor or the like is used. When the output shaft of the motor rotates, the magnetic field of the sensor magnet changes according to the rotation. The vehicle ECU 82 calculates the rotation angle of the output shaft of the motor from the change in the magnetic field detected by the rotation angle sensor 90G. The rotation angle sensor 90G is originally provided in the seat belt retractor 20, but is illustrated near the vehicle ECU 82 for convenience in FIG. An example of the arrangement of the rotation angle sensor 90G will be described with reference to FIG.

車両ECU82は、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dの検出結果を取得して衝突予測を行う。衝突予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明を省略する。   The vehicle ECU 82 obtains the detection results of the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, the acceleration sensor 90C, and the in-vehicle camera 90D and performs a collision prediction. Since various known techniques can be applied to the collision prediction, detailed description is omitted.

駆動回路50は、シートベルトリトラクタ20のモータに印加する電圧を生成する回路であり、後述するように、FET(電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子で構成されたHブリッジ回路を含んでいる。駆動回路50のHブリッジ回路を構成するスイッチング素子は、制御回路60によって制御される。   The drive circuit 50 is a circuit that generates a voltage to be applied to the motor of the seat belt retractor 20, and includes an H-bridge circuit composed of switching elements such as FETs (field effect transistors), as will be described later. The switching elements constituting the H bridge circuit of the drive circuit 50 are controlled by the control circuit 60.

制御回路60は、いわゆるマイクロコンピュータであり、前述の駆動回路50のスイッチング素子を制御する。   The control circuit 60 is a so-called microcomputer and controls the switching elements of the drive circuit 50 described above.

図2は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10の回路の一例を示したブロック図である。制御回路60は、車両ECU82からの指令に基づいて、駆動回路50を制御する。駆動回路50は、各々がN型FETであるFET52A、52B、52C、52Dで構成されたHブリッジ回路であり、FET52Aのソース(S)とFET52Cのドレイン(D)とが接続されると共に、FET52BのソースとFET52Dのドレインとが接続されている。また、FET52A、52Bの各々のドレインは車載のバッテリ80の正極に接続され、FET52C、52Dの各々のソースは、後述する電流検出部70を介して接地されている。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of the circuit of the vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment. The control circuit 60 controls the drive circuit 50 based on a command from the vehicle ECU 82. The drive circuit 50 is an H bridge circuit composed of FETs 52A, 52B, 52C, and 52D, each of which is an N-type FET. The source (S) of the FET 52A and the drain (D) of the FET 52C are connected to each other, and the FET 52B is connected. Are connected to the drain of the FET 52D. The drains of the FETs 52A and 52B are connected to the positive electrode of the on-vehicle battery 80, and the sources of the FETs 52C and 52D are grounded via a current detection unit 70 described later.

駆動回路50を構成するN型FETの各々は、ゲート(G)に正電荷の電圧が印加されるとドレインとソースとの間が通電可能な状態(オン状態)になるスイッチとして機能する。本実施の形態では、シートベルトリトラクタ20のモータ22がウエビング30をスプール24に巻き取る際には、制御回路60から正電荷の制御信号をFET52A及びFET52Dの各々のゲートに出力することにより、FET52A及びFET52Dをオン状態にして、モータ22を正回転させる。また、制御回路60から正電荷の制御信号をFET52B及びFET52Cの各々のゲートに出力することにより、FET52B及びFET52Cをオン状態にして、モータ22を逆回転させることができる。   Each of the N-type FETs constituting the drive circuit 50 functions as a switch that is in a state (ON state) in which the drain and the source can be energized when a positively charged voltage is applied to the gate (G). In the present embodiment, when the motor 22 of the seat belt retractor 20 winds the webbing 30 around the spool 24, the control circuit 60 outputs a positive charge control signal to the respective gates of the FET 52A and the FET 52D. And the FET 52D is turned on, and the motor 22 is rotated forward. Further, by outputting a positive charge control signal from the control circuit 60 to the respective gates of the FETs 52B and 52C, the FETs 52B and 52C can be turned on and the motor 22 can be rotated in the reverse direction.

モータ22を正回転させる際に、駆動回路50のFET52A及びFET52Dのいずれか一方を断続的にオンオフさせることにより、パルス状の電圧を生成してモータ22に印加するPWM(パルス幅変調)を行う。同様に、モータ22を逆回転させる際に、駆動回路50のFET52B及びFET52Cのいずれか一方を断続的にオンオフさせることにより、パルス状の電圧を生成してモータ22に印加するPWMを行う。前述のように、N型FETは、ゲートに正電荷の制御信号が印加されるとオン状態になるので、制御回路60は、断続的にオンオフを繰り返すパルス状の制御信号をFET52A及びFET52Dのいずれか一方のゲート又はFET52B及びFET52Cのいずれか一方のゲートに出力することにより、上述のPWMによる電圧生成を駆動回路50に実行させる。   When the motor 22 is rotated forward, one of the FET 52A and the FET 52D of the drive circuit 50 is intermittently turned on / off to generate a pulse voltage and apply PWM (pulse width modulation) to be applied to the motor 22. . Similarly, when the motor 22 is rotated in the reverse direction, either one of the FET 52B and the FET 52C of the drive circuit 50 is intermittently turned on / off to generate a pulse voltage and perform PWM to be applied to the motor 22. As described above, since the N-type FET is turned on when a positive charge control signal is applied to the gate, the control circuit 60 applies a pulse-like control signal that repeatedly turns on and off intermittently to either the FET 52A or the FET 52D. By outputting to one of the gates or one of the gates of the FET 52B and the FET 52C, the drive circuit 50 executes the voltage generation by the above-described PWM.

モータ22に印加する電圧をパルス状にすることにより、モータ22に印加する電圧の実効電圧値を制御する。モータ22に印加する電圧を制御しない場合、モータ22のコイルの電流値(以下、「モータ電流」と略記)が定格電流値を超えてしまい、モータ22が焼損するおそれがあるが、モータ22に印加する電圧をPWMで生成することにより、実効電圧値を抑制してモータ22が焼損することを防止しつつ、モータ22を高速で回転させることが可能となる。   By making the voltage applied to the motor 22 into a pulse shape, the effective voltage value of the voltage applied to the motor 22 is controlled. If the voltage applied to the motor 22 is not controlled, the current value of the coil of the motor 22 (hereinafter abbreviated as “motor current”) may exceed the rated current value, and the motor 22 may burn out. By generating the voltage to be applied by PWM, it is possible to rotate the motor 22 at high speed while suppressing the effective voltage value and preventing the motor 22 from burning out.

電流検出部70は、抵抗値が0.2mΩ〜数Ω程度のシャント抵抗70Aの両端の電位差をアンプ70Bで増幅してシャント抵抗70Aの電流に比例する電圧値を信号として出力する。制御回路60は、電流検出部70から出力された信号に基づいてモータ電流を算出する。算出したモータ電流がモータ22の定格電流値を超えるおそれがある場合に、制御回路60は、駆動回路50のスイッチング素子が断続的にオン状態になる時間を短くする制御信号を出力する。かかる制御信号により、駆動回路50は、PWMで生成する電圧のパルス幅を小さくして、実効電圧値を低下させるので、モータ電流が定格電流値を超えることを防止できる。   The current detector 70 amplifies the potential difference between both ends of the shunt resistor 70A having a resistance value of about 0.2 mΩ to several Ω by the amplifier 70B, and outputs a voltage value proportional to the current of the shunt resistor 70A as a signal. The control circuit 60 calculates the motor current based on the signal output from the current detection unit 70. When the calculated motor current may exceed the rated current value of the motor 22, the control circuit 60 outputs a control signal that shortens the time during which the switching element of the drive circuit 50 is intermittently turned on. With this control signal, the drive circuit 50 decreases the effective voltage value by reducing the pulse width of the voltage generated by PWM, so that the motor current can be prevented from exceeding the rated current value.

モータ22は、直流で駆動されるブラシ付きDCモータであり、コイルの一端は駆動回路50を構成するFET52AのソースとFET52Cのドレインとに各々接続され、コイルの他端は駆動回路50を構成するFET52BのソースとFET52Dのドレインとに各々接続されている。   The motor 22 is a DC motor with a brush driven by direct current, and one end of the coil is connected to the source of the FET 52A and the drain of the FET 52C constituting the drive circuit 50, and the other end of the coil constitutes the drive circuit 50. The source of the FET 52B and the drain of the FET 52D are connected to each other.

モータ22の出力軸92はシートベルトリトラクタ20のスプール24に接続されており、モータ22が正回転すると、ウエビング30がスプール24に巻き取られる。また、モータ22が逆回転すると、ウエビング30がスプール24から引き出されるようになる。   The output shaft 92 of the motor 22 is connected to the spool 24 of the seat belt retractor 20, and when the motor 22 rotates forward, the webbing 30 is wound around the spool 24. Further, when the motor 22 rotates in the reverse direction, the webbing 30 is pulled out from the spool 24.

本実施の形態では、車両衝突時に、モータ22を高速で正回転させてウエビング30を迅速に巻き取る場合には、PWMで生成する電圧のパルス幅を大きくすることにより、モータ22に印加される電圧の実効電圧値を高める。しかしながら、電源であるバッテリ80の電圧では、モータ22を高速回転させることが困難な場合には、車両衝突時にバッテリ80よりも高電圧の電力を供給可能な構成を適宜用いる。   In the present embodiment, when the motor 22 is rotated forward at high speed and the webbing 30 is rapidly wound at the time of a vehicle collision, the pulse width of the voltage generated by PWM is increased to be applied to the motor 22. Increase the effective voltage value of the voltage. However, when it is difficult to rotate the motor 22 at high speed with the voltage of the battery 80 as a power source, a configuration capable of supplying higher voltage power than the battery 80 at the time of a vehicle collision is appropriately used.

例えば、車両衝突のおそれがある場合に、バッテリ80を蓄えるコンデンサを備え、車両衝突時にはコンデンサを放電させて得た電力を絶縁型DC−DCコンバータのような昇圧回路で昇圧する構成を用いる。又は、複数のコンデンサを含むチャージポンプを用いてもよい。チャージポンプは、複数のコンデンサを並列に接続した状態で当該複数のコンデンサを充電し、当該複数のコンデンサの接続を直列に切り替えて放電することにより高電圧を生成する。ただし、上記の構成を用いて電力を昇圧した場合には、モータ電流が定格電流を超えるリスクが高まるので、前述の電流検出部70の検知結果に基づいて駆動回路50を制御することが望ましい。   For example, when there is a possibility of a vehicle collision, a configuration is used in which a capacitor for storing the battery 80 is provided and the electric power obtained by discharging the capacitor at the time of the vehicle collision is boosted by a boosting circuit such as an insulation type DC-DC converter. Alternatively, a charge pump including a plurality of capacitors may be used. The charge pump charges the plurality of capacitors in a state where the plurality of capacitors are connected in parallel, and switches the connection of the plurality of capacitors in series to generate a high voltage. However, when the electric power is boosted using the above configuration, the risk that the motor current exceeds the rated current is increased, so it is desirable to control the drive circuit 50 based on the detection result of the current detection unit 70 described above.

回転角度センサ90Gは、スプール24の端部でもある出力軸92の端部に設けられたセンサマグネット94と対向して設けられている。スプール24及び出力軸92が回転すると、センサマグネット94も回転し、当該回転により回転角度センサ90Gによって検出される磁界が変化する。車両ECU82は、当該磁界の変化から出力軸92の回転角度を算出する。   The rotation angle sensor 90G is provided to face a sensor magnet 94 provided at the end of the output shaft 92 that is also the end of the spool 24. When the spool 24 and the output shaft 92 rotate, the sensor magnet 94 also rotates, and the magnetic field detected by the rotation angle sensor 90G changes due to the rotation. The vehicle ECU 82 calculates the rotation angle of the output shaft 92 from the change in the magnetic field.

次に本実施の形態の作用について説明する。図3は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10の制御回路60の処理の一例を示したフローチャートである。ステップ300では、車両衝突のおそれがあるか否かを判定する。本実施の形態では、一例として、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B及び車載カメラ90Dの検知結果に基づいて車両ECU82が車両の自動ブレーキを作動させた場合を車両衝突のおそれがある場合として、ステップ300で肯定判定をする。ステップ300で否定判定の場合には、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dによる検知を継続する。   Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing of the control circuit 60 of the vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment. In step 300, it is determined whether there is a possibility of a vehicle collision. In the present embodiment, as an example, the case where the vehicle ECU 82 activates the automatic brake of the vehicle based on the detection results of the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, and the in-vehicle camera 90D Affirmative determination is made at 300. If the determination in step 300 is negative, detection by the millimeter wave radar 90A, laser radar 90B, acceleration sensor 90C, and in-vehicle camera 90D is continued.

ステップ300で肯定判定の場合には、ステップ302でモータ22を低速で正回転させるように駆動回路50を制御する。制御回路60は、モータ22をウエビング30のたるみを取るのに至適な回転速度で正回転させるための電圧を駆動回路50が生成するように、PWMの制御信号を駆動回路50に出力する。   If the determination in step 300 is affirmative, the drive circuit 50 is controlled in step 302 so that the motor 22 is rotated forward at a low speed. The control circuit 60 outputs a PWM control signal to the drive circuit 50 so that the drive circuit 50 generates a voltage for causing the motor 22 to rotate in the forward direction at an optimum rotational speed for removing the slack of the webbing 30.

ステップ304では、加速度センサ90Cの検知結果に基づいて車両ECU82が車両衝突を検知したか否かを判定する。ステップ304で肯定判定の場合には、ステップ306でモータ22を高速で正回転させるように駆動回路50を制御する。制御回路60は、モータ22を高速回転させるための電圧を駆動回路50が生成するように、PWMの制御信号を駆動回路50に出力する。ステップ306でモータ22を高速で回転させた後は、処理を終了する。   In step 304, it is determined whether or not the vehicle ECU 82 has detected a vehicle collision based on the detection result of the acceleration sensor 90C. If the determination in step 304 is affirmative, the drive circuit 50 is controlled in step 306 so that the motor 22 is rotated forward at high speed. The control circuit 60 outputs a PWM control signal to the drive circuit 50 so that the drive circuit 50 generates a voltage for rotating the motor 22 at a high speed. After the motor 22 is rotated at a high speed in step 306, the process is terminated.

ステップ304で否定判定の場合、例えば、車両衝突を検知せず、かつミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B及び車載カメラ90Dが障害物を検知しなくなった場合には、ステップ308でバッテリ80からモータ22への電力供給を停止する。具体的には、駆動回路50へのPWMの制御信号の出力を停止する。ステップ308でバッテリ80からモータ22への電力供給を停止した後は、手順をステップ300に戻し、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dによる検知を継続する。   In the case of negative determination in step 304, for example, when a vehicle collision is not detected and the millimeter wave radar 90A, laser radar 90B, and in-vehicle camera 90D no longer detect an obstacle, in step 308, from the battery 80 to the motor 22 Stop power supply to Specifically, the output of the PWM control signal to the drive circuit 50 is stopped. After stopping the power supply from the battery 80 to the motor 22 in step 308, the procedure is returned to step 300, and the detection by the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, the acceleration sensor 90C, and the in-vehicle camera 90D is continued.

図4は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10における2次衝突対応処理の一例を示したフローチャートである。ステップ400では、加速度センサ90Cの検知結果に基づいて車両ECU82が車両衝突の発生を検知したか否かが判定され、肯定判定の場合には手順をステップ402に移行させる。ステップ400で否定判定の場合には、手順をステップ410に移行させる。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a secondary collision handling process in the vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment. In step 400, it is determined whether or not the vehicle ECU 82 has detected the occurrence of a vehicle collision based on the detection result of the acceleration sensor 90C. If the determination is affirmative, the procedure proceeds to step 402. If the determination in step 400 is negative, the procedure is shifted to step 410.

ステップ402では、図3のステップ306に示したように、モータ22が高速回転してプリテンショナが作動したか否かを判定する。加速度センサ90C等で検知された車両衝突の衝撃が弱い場合にはプリテンショナが作動しない場合もあるからである。プリテンショナが作動したか否かは、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度の変化によって判定する。一例として、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度が正回転方向に急激に所定値以上変化した場合、プリテンショナが作動したと判定することができる。ステップ402で肯定判定の場合には、ステップ404で2次衝突のおそれがあるか否かを判定する。ステップ404では、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B及び車載カメラ90Dにより車両周囲の障害物を検知し、障害物が検知された場合には、肯定判定をする。   In step 402, as shown in step 306 of FIG. 3, it is determined whether or not the motor 22 has rotated at a high speed to operate the pretensioner. This is because the pretensioner may not operate when the impact of the vehicle collision detected by the acceleration sensor 90C or the like is weak. Whether or not the pretensioner is activated is determined by a change in the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G. As an example, when the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G suddenly changes in a positive rotation direction by a predetermined value or more, it can be determined that the pretensioner is activated. If the determination in step 402 is affirmative, it is determined in step 404 whether there is a possibility of a secondary collision. In step 404, an obstacle around the vehicle is detected by the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, and the in-vehicle camera 90D. If an obstacle is detected, an affirmative determination is made.

ステップ404で肯定判定の場合には、ステップ406でモータ22を正回転させてウエビング30を巻き取った後、手順をステップ410に移行させる。ステップ404で否定判定の場合には、ウエビング30を巻き取らずに手順をステップ410に移行させる。   If the determination in step 404 is affirmative, the motor 22 is rotated forward in step 406 to wind up the webbing 30, and then the procedure is shifted to step 410. If the determination in step 404 is negative, the procedure is shifted to step 410 without winding the webbing 30.

ステップ402で否定判定の場合には、ステップ408でフォースリミッタ機構40によるウエビング30の引き出し量が閾値以下か否かを判定する。ウエビング30の引き出し量は、回転角度センサ90Gによって検出した出力軸92(スプール24)の逆回転方向の回転角度から算出される。ステップ408で肯定判定の場合には、ステップ406でウエビング30を巻き取ることを要しないので、手順をステップ410に移行させる。ステップ408で否定判定の場合には、手順をステップ404に移行させて、2次衝突のおそれがあるか否かを判定する。   If the determination in step 402 is negative, it is determined in step 408 whether the pull-out amount of the webbing 30 by the force limiter mechanism 40 is equal to or less than a threshold value. The pull-out amount of the webbing 30 is calculated from the rotation angle in the reverse rotation direction of the output shaft 92 (spool 24) detected by the rotation angle sensor 90G. If the determination in step 408 is affirmative, it is not necessary to wind up the webbing 30 in step 406, and the procedure proceeds to step 410. If a negative determination is made in step 408, the procedure proceeds to step 404 to determine whether there is a possibility of a secondary collision.

ステップ410では乗員12の意識の有無を判定する。乗員12の意識の有無は、車室内カメラ90Eによって取得した乗員12の顔の画像データをエッジ抽出等の既知の画像処理技術により要素を抽出し、抽出した要素に基づいて、乗員12の意識の有無を判定する。例えば、エッジ抽出された要素の位置が所定時間が経過しても不動の場合は、乗員12の意識がないと判定する。   In step 410, it is determined whether or not the occupant 12 is conscious. The presence / absence of the occupant 12 is determined by extracting the elements from the image data of the occupant 12's face acquired by the in-vehicle camera 90E by a known image processing technique such as edge extraction and based on the extracted elements. Determine presence or absence. For example, if the position of the extracted element does not move even after a predetermined time has elapsed, it is determined that the occupant 12 is not conscious.

または、モータ22の回転と回転角度センサ90Gの検知結果とによって乗員12の意識の有無を判定する。具体的には、モータ22を正回転及び逆回転させてウエビング30による拘束力を変化させ、その際に回転角度センサ90Gによって検出された回転角度の変化から乗員12の意識の有無を判定する。乗員12に意識があれば、ウエビング30の締め付けに対して身じろぎする等の抵抗を示すので、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度は非線形的に変化する。乗員12に意識がない場合には、ウエビング30の締め付けに抵抗しないので、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度は線形的に変化する。なお、線形的な場合は、狭義には1次関数のような直線的な変化が認められる場合であるが、本実施の形態では、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有しない一様なものであれば線形的であると判定する。その逆に、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有する一様なものでない場合は非線形的であると判定する。   Alternatively, the presence or absence of the occupant 12 is determined based on the rotation of the motor 22 and the detection result of the rotation angle sensor 90G. Specifically, the restraint force by the webbing 30 is changed by rotating the motor 22 forward and backward, and the presence or absence of the occupant 12 is determined from the change in the rotation angle detected by the rotation angle sensor 90G. If the occupant 12 is conscious, it shows resistance to squeezing the webbing 30 and the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G changes nonlinearly. When the occupant 12 is not conscious, since the webbing 30 is not resisted, the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G changes linearly. Note that the linear case is a case where a linear change such as a linear function is recognized in a narrow sense, but in the present embodiment, the change in the rotation angle in time series has a maximum value or a minimum value. If there is no uniform, it is determined to be linear. On the contrary, when the change in the rotation angle in time series is not uniform having a maximum value or a minimum value, it is determined to be non-linear.

ステップ410では、上記の車室内カメラ90Eを用いた判定と、回転角度センサ90Gを用いた判定との何れかを用いてもよいが、本実施の形態では、判定の精度を高めるために、車室内カメラ90Eを用いた判定と、回転角度センサ90Gを用いた判定とを併用する。なお、ステップ410で否定判定の場合には、処理をリターンする。   In step 410, either the determination using the vehicle interior camera 90 </ b> E or the determination using the rotation angle sensor 90 </ b> G may be used. In the present embodiment, the vehicle is used to increase the determination accuracy. The determination using the indoor camera 90E and the determination using the rotation angle sensor 90G are used in combination. If the determination at step 410 is negative, the process returns.

ステップ410で肯定判定の場合には、ステップ412でドアセンサ90Fにより車両のドアが開けられたか否かを判定する。本実施の形態では、乗員12の意識がないのにドアが開けられた場合を、救助のために車両のドアが開けられた場合とみなす。ステップ412で否定判定の場合には、処理をリターンする。   If the determination in step 410 is affirmative, it is determined in step 412 whether or not the vehicle door has been opened by the door sensor 90F. In the present embodiment, a case where the door is opened without the consciousness of the occupant 12 is regarded as a case where the door of the vehicle is opened for rescue. If the determination in step 412 is negative, the process returns.

ステップ412で肯定判定の場合には、ステップ414でモータ22を逆回転させて処理をリターンする。乗員12の意識がない場合は、モータ22を逆回転させることでウエビング30を緩め、乗員12の救出を容易にするためである。   If the determination in step 412 is affirmative, the motor 22 is reversely rotated in step 414 and the process is returned. This is because when the occupant 12 is not conscious, the webbing 30 is loosened by rotating the motor 22 in the reverse direction to facilitate the rescue of the occupant 12.

以上説明したように、本実施の形態によれば、車両衝突後に、車両衝突のおそれがある場合に、モータ22を正回転させることにより、ウエビング30を確実に巻き取り、乗員12の身体をシート14に保持することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, after a vehicle collision, when there is a possibility of a vehicle collision, by rotating the motor 22 in the normal direction, the webbing 30 is reliably wound and the body of the occupant 12 is seated. 14 can be held.

また、本実施の形態によれば、車両衝突後に乗員12の意識がない場合で、かつ車両のドアが開けられた場合には、モータ22を逆回転させて、ウエビング30を緩めることにより、乗員12の救出を容易にする。   Further, according to the present embodiment, when the occupant 12 is not conscious after a vehicle collision and the door of the vehicle is opened, the occupant is rotated by rotating the motor 22 in the reverse direction to loosen the webbing 30. Make 12 rescues easy.

10 車両用乗員拘束装置
12 乗員
14 シート
14A シートクッション
20 シートベルトリトラクタ(モータリトラクタ)
22 モータ
24 スプール
30 ウエビング(シートベルト)
50 シートベルトリトラクタ駆動回路
60 シートベルトリトラクタ制御回路
80 バッテリ
82 車両ECU(制御部)
90 センサ群
90A ミリ波レーダー
90B レーザーレーダー
90C 加速度センサ
90D 車載カメラ
90E 車室内カメラ(意識検知部)
90F ドアセンサ(開検知部)
90G 回転角度センサ(意識検知部、回転角度検知部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle occupant restraint device 12 Crew 14 Seat 14A Seat cushion 20 Seat belt retractor (motor retractor)
22 Motor 24 Spool 30 Webbing (seat belt)
50 Seat belt retractor drive circuit 60 Seat belt retractor control circuit 80 Battery 82 Vehicle ECU (control unit)
90 sensor group 90A millimeter wave radar 90B laser radar 90C acceleration sensor 90D vehicle-mounted camera 90E vehicle interior camera (consciousness detection unit)
90F door sensor (open detection part)
90G rotation angle sensor (consciousness detection unit, rotation angle detection unit)

Claims (4)

モータの回転によりシートベルトの巻き取りが可能なモータリトラクタと、
車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知可能なセンサ群と、
前記モータを回転させる電圧を生成する駆動回路と、
前記センサ群の検知結果に基づき、車両衝突後になお、車両2次衝突のおそれがある場合に、前記モータを回転させる電圧を前記駆動回路に生成させる制御をする制御部と、
を含む車両用乗員拘束装置。
A motor retractor capable of winding the seat belt by rotating the motor;
A group of sensors capable of detecting a vehicle collision and a vehicle collision;
A drive circuit for generating a voltage for rotating the motor;
A control unit that controls the drive circuit to generate a voltage for rotating the motor when there is a possibility of a secondary vehicle collision after a vehicle collision based on the detection result of the sensor group;
An occupant restraint device for a vehicle.
乗員の意識の有無を検知するための意識検知部と、
車両のドアが開いたことを検知する開検知部と、
を備え、
前記モータリトラクタは、前記シートベルトの巻き取り時とは逆方向の前記モータの回転により前記シートベルトの引き出しが可能で、
前記駆動回路は、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を生成し、
前記制御部は、車両衝突後、前記意識検知部の検知結果に基づき前記乗員の意識がないと判定した場合で、かつ前記開検知部により車両のドアが開いたことを検知した場合に、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を前記駆動回路に生成させる制御をする請求項1に記載の車両用乗員拘束装置。
A consciousness detection unit for detecting the presence or absence of occupant consciousness,
An opening detection unit for detecting that the vehicle door is opened;
With
The motor retractor is capable of withdrawing the seat belt by rotation of the motor in a direction opposite to that at the time of winding the seat belt,
The drive circuit generates a voltage for rotating the motor in the reverse direction;
When the control unit determines that the occupant is not conscious based on the detection result of the consciousness detection unit after a vehicle collision, and when the opening detection unit detects that the vehicle door is opened, The vehicle occupant restraint device according to claim 1, wherein control is performed to cause the drive circuit to generate a voltage for rotating the motor in the reverse direction.
前記意識検知部は、前記モータの出力軸の回転角度を検出する回転角度検出部を含み、
前記制御部は、前記シートベルトの巻き取り及び引き出しをするように前記モータを回転させる電圧を前記駆動回路に生成させた際、前記回転角度検出部により検出された前記出力軸の回転角度が線形的に変化した場合に前記乗員の意識がないと判定する請求項2に記載の車両用乗員拘束装置。
The consciousness detection unit includes a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the output shaft of the motor,
When the controller generates a voltage for rotating the motor so that the seat belt is wound and pulled out, the rotation angle of the output shaft detected by the rotation angle detector is linear. The vehicle occupant restraint device according to claim 2, wherein the occupant restraint is determined to be unconscious when the vehicle changes.
前記意識検知部は、前記乗員の顔の画像データを取得する車室内カメラを含み、
前記制御部は、前記車室内カメラが取得した画像データに基づいて前記乗員の意識の有無を判定する請求項2に記載の車両用乗員拘束装置。
The consciousness detection unit includes a vehicle interior camera that acquires image data of the occupant's face,
The vehicle occupant restraint apparatus according to claim 2, wherein the control unit determines whether or not the occupant is aware based on image data acquired by the vehicle interior camera.
JP2016168251A 2016-08-30 2016-08-30 Vehicle occupant restraint system Active JP6631442B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016168251A JP6631442B2 (en) 2016-08-30 2016-08-30 Vehicle occupant restraint system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016168251A JP6631442B2 (en) 2016-08-30 2016-08-30 Vehicle occupant restraint system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018034596A true JP2018034596A (en) 2018-03-08
JP6631442B2 JP6631442B2 (en) 2020-01-15

Family

ID=61566727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016168251A Active JP6631442B2 (en) 2016-08-30 2016-08-30 Vehicle occupant restraint system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6631442B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020059471A (en) * 2018-10-12 2020-04-16 トヨタ自動車株式会社 Vehicular seat belt device
JP2020179808A (en) * 2019-04-26 2020-11-05 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5881053A (en) * 1981-11-10 1983-05-16 日産自動車株式会社 Winder for seat belt of automobile
WO2005051732A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-09 Autoliv Development Ab Seat belt retractor
JP2011126332A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Autoliv Development Ab Seat belt controller and seat belt system
JP2015096400A (en) * 2013-11-15 2015-05-21 トヨタ自動車株式会社 Seat belt control system and seat belt control device
JP2016009256A (en) * 2014-06-23 2016-01-18 株式会社デンソー Driver's undrivable state detector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5881053A (en) * 1981-11-10 1983-05-16 日産自動車株式会社 Winder for seat belt of automobile
WO2005051732A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-09 Autoliv Development Ab Seat belt retractor
JP2011126332A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Autoliv Development Ab Seat belt controller and seat belt system
JP2015096400A (en) * 2013-11-15 2015-05-21 トヨタ自動車株式会社 Seat belt control system and seat belt control device
JP2016009256A (en) * 2014-06-23 2016-01-18 株式会社デンソー Driver's undrivable state detector

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020059471A (en) * 2018-10-12 2020-04-16 トヨタ自動車株式会社 Vehicular seat belt device
JP7035948B2 (en) 2018-10-12 2022-03-15 トヨタ自動車株式会社 Vehicle seat belt device
JP2020179808A (en) * 2019-04-26 2020-11-05 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6631442B2 (en) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6626463B1 (en) Seatbelt device
US8063591B2 (en) Motor driving device and method for making judgment on state of motor driving device
US6485057B1 (en) Automotive passenger restraint and protection apparatus and seatbelt protraction and retraction amount-detecting device
JP3926748B2 (en) Seat belt device
EP1790540A1 (en) Seat belt retractor, seat belt apparatus, and vehicle with seat belt apparatus
JP2019051866A (en) Four-point type seat belt device for vehicle
JP2011230691A (en) Control device of seat belt retractor, and seat belt device including the same
JP6631442B2 (en) Vehicle occupant restraint system
JP2011105155A (en) Motor control device and motor control program
JP4174108B2 (en) Vehicle occupant restraint protection device
JP2011111035A (en) Motor driving circuit
JP6111990B2 (en) Seat belt control system and seat belt control device
JP4242166B2 (en) Seat belt device
JP3695622B2 (en) Vehicle occupant restraint protection device
JP6114207B2 (en) Seat belt device
JP4446692B2 (en) Vehicle seat belt device
JP6627691B2 (en) Vehicle occupant restraint system
JP2000006759A (en) Occupant constraining/protecting device for vehicle
JP2018030454A (en) Vehicular occupant restraint apparatus
JP5233966B2 (en) Motor control device and motor control program
KR101211107B1 (en) A seat belt for controlling a webbing winding motor by an occupant&#39;s volume
JP4898583B2 (en) Vehicle seat belt device and control method thereof
JP2011230690A (en) Control device of seat belt retractor, and seat belt device including the same
JP2012030753A (en) Seat belt device for vehicle
JP2019217795A (en) Vehicle seat belt device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190620

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191125

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6631442

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151