JP4077946B2 - 車両用乗員拘束保護装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に装備される車両用乗員拘束保護装置に関し、特に、乗員を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置は従来より知られている。
【０００３】
この車両用乗員拘束保護装置は、シートベルト非装着状態では、乗員がシートベルトを装着しようとしてシートベルトを引き出し、その後、バックルにタングがなかなか入らずに手間取った場合に、シートベルトの引き出しが停止状態となるため、例えば、この手間取る時間を想定して所定時間の猶予を取り、その後シートベルトの格納を行うようにしていた。
【０００４】
また、シートベルト装着状態では、例えば、乗員が車両を一旦停止させ、左右を確認するときに前のめりになり、シートベルトが引き出された場合に、確認中の乗員に違和感を与えず、確認の邪魔をしないようにするため、シートベルトが引き出されたまま巻き取りを行わず、その後に車両が走り出し、所定車速以上になったときにシートベルトの巻き取りを行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記車両用乗員拘束保護装置のうち前者では、シートベルト非装着状態で、例えば乗員がシートベルトを装着するつもりがなく引き出して、すぐに車外に出てドアを閉めるような場合には、シートベルトの格納が短時間でできないために、シートベルトがドアに挟まれてしまいシートベルトを傷つけてしまうおそれがあった。
【０００６】
また、上記車両用乗員拘束保護装置のうち後者では、車両の停止中に、例えば、荷物を固定するためにシートベルトを引き出し装着し（シートベルト装着状態）、その状態でドアを閉じた場合に、もしシートベルトに不要な弛みがあった場合、シートベルトがドアに挟まれてしまいシートベルトを傷つけてしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記点に着目してなされたものであり、シートベルトの破損を防止することができる車両用乗員拘束保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の車両用乗員拘束保護装置は、少なくともモータの駆動によりシートベルトの格納を行う車両用乗員拘束保護装置において、前記モータの駆動を制御する制御手段（ＭＰＵ）と、前記シートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出するバックル接続有無検出部と、ドアの開閉を検出するドア開閉検出手段とを備え、前記制御手段（ＭＰＵ）は、前記シートベルトが引き出されている状態で、前記バックル接続有無検出部によりバックルの非装着が検出されたときには、前記シートベルトの巻き取りを行い、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記シートベルトの格納が速く行われるように前記モータの駆動を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の構成によれば、ドアが開いていることが検出されたときは、ドアが閉じているときに比べ、シートベルトの格納が速く行われるようにモータの駆動が制御されるので、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記モータの回転速度及び回転力の少なくとも一方を制御するようにしてもよい。すなわち、請求項２の車両用乗員拘束保護装置は、請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置において、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記モータの回転速度を速くして前記シートベルトの巻き取り速度を速くすることを特徴とする。また、請求項３の車両用乗員拘束保護装置は、請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置において、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記モータの回転力を大きくして前記シートベルトの巻き取り力を大きくすることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、モータの回転速度を速くする及びモータの回転力を大きくするの少なくとも一方に基づいてシートベルトの格納が速く行われるようにモータの駆動が制御されるので、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図である。
【００２０】
電動リトラクタ１００はフレーム１を備えている。このフレーム１にはシートベルトを巻き取るリールシャフト３が回転自在に設置され、車両に所定の減速度が作用したとき又はシートベルトが所定の加速度で引き出されたときにシートベルトの引き出しをロックする公知のシートベルトロック機構２が固定されている。
【００２１】
次いで、リールシャフト３の中心軸３ａはリールシャフト用プーリ５の中心軸に連結されており、このリールシャフト用プーリ５は動力伝達ベルト７を介して直流モータ用プーリ６に接続されている。
【００２２】
リールシャフト用プーリ５及び直流モータ用プーリ６の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成され、また動力伝達ベルト７の内周にも所定数の内歯が形成されており、リールシャフト用プーリ５及び直流モータ用プーリ６の外歯と動力伝達ベルト７の内歯とはそれぞれ過不足なくかみ合っている。
【００２３】
直流モータ用プーリ６の中心軸は直流モータ１０に連結されている。従って、直流モータ１０の回転は直流モーター用プーリ６を介してリールシャフト３に伝達される。
【００２４】
直流モータ１０は、フレーム１に少なくとも２点以上で固定されており、また直流モータ駆動部１１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接続されている。直流モータ駆動部１１はＭＰＵ１４からの制御信号に基づいて直流モータ１０の回転を制御する。
【００２５】
尚、ＭＰＵ１４としては、例えば日立製ＨＤ６４３３３３７ＹＦを使用し、直流モータ１０としては、例えば日本サーボ製ＤＭＥ４４ＳＡを使用する。
【００２６】
図２は直流モータ駆動部１１の回路図である。図２中の端子Ｐ１及び端子Ｐ２はＭＰＵ１４から出力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号の入力端子であり、端子Ｐ１及び端子Ｐ２には、例えば、２０ｋＨｚのＰＷＭ信号が入力される。端子Ｐ３及び端子Ｐ４は電流検出用の出力端子であり、端子Ｐ５及び端子Ｐ６は電圧検出用の出力端子であり、端子Ｐ１〜端子Ｐ６はそれぞれＭＰＵ１４に接続されている。また、図２中の電圧Ｖｂは直流モータ１０に供給され、図２中の複数のトランジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４からのＰＷＭ信号により直流モータ１０の回転を正転又は反転駆動させるためのものである。
【００２７】
図２中の回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電流から直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する電流検出回路であり、ＰＷＭ信号の影響による電流の変動を取り除くためのインターフェイス回路（以下、ＩＦという）１及びＩＦ２を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ１及びＩＦ２からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する。
【００２８】
回路Ｃ２は直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する電圧測定回路であり、ＰＷＭ信号の影響による端子間電圧の変動を取り除くため、ＩＦ３及びＩＦ４を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ３及びＩＦ４からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する。
【００２９】
ＩＦ１〜ＩＦ４は、例えば抵抗ｒ２、抵抗ｒ２より小さい抵抗値の抵抗ｒ３及びコンデンサｃ３からなるローパスフィルタ構成となっており、カットオフ周波数を、例えば、２０Ｈｚに設定している。これにより、電流検出回路Ｃ１及び電圧測定回路Ｃ２でＭＰＵ１４に出力されるＰＷＭ信号の影響は、−６０ｄＢに低減され、本来電流検出回路Ｃ１で検出しようとしている電流や電圧測定回路Ｃ２で測定しようとしている端子間電圧にほとんど影響を与えなくなる。
【００３０】
図１に戻り、ＭＰＵ１４は、時間を計るタイマ１５を備えており、シートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出する及びシートベルトのタングがバックルから着脱されたか否かを検出するバックル接続有無検出部１６、自車両が後進していることを検出する車両後進検出部１７、自車両の車速を検出する車速検出部１８及びドアの開閉を検出するドア開閉検出部１９にそれぞれ接続されている。
【００３１】
バックル接続有無検出部１６はシートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出し又はシートベルトのタングがバックルから解除されたか否かを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。車両後進検出部１７は自車両が後進していることを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力し、車速検出部１８は自車両の速度を検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。ドア開閉検出部１９はドアの開閉を検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。
【００３２】
尚、ＭＰＵ１４は、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトが引き出されたか否かを判断し、直流モータ１０に流れる電流ｉからシートベルトの巻き取りが終了したか否かを判断し、シートベルトの引き出し量又は巻き取り量を算出する。
【００３３】
図３〜図５は、ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【００３４】
まず、シートベルトのタングがバックルに装着されたことをバックル接続有無検出部１６により検出されたか否かを判別し（ステップＳ３１）、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出された場合には、シートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ３２）。
【００３５】
図６はシートベルト弛み付与制御の一例を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ３２１）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判別する（ステップＳ３２２）。これにより、シートベルトの不適正な弛みを一旦完全に除去する。
【００３７】
ステップＳ３２２で、シートベルトが巻き取り限界でない場合には、ステップＳ３２１に戻る一方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側に回転させ（ステップＳ３２３）、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側に回転させてからタイマ１５により所定時間ｔ１（例えば１ｓ）経過したか否かを判別する（ステップＳ３２４）。これにより、シートベルトの適切な弛みが乗員に与えられる。
【００３８】
ステップＳ３２４で、所定時間ｔ１経過していない場合には、ステップＳ３２３に戻る一方、所定時間ｔ１経過した場合には、直流モータ１０によるシートベルトの引き出しを停止させ（ステップＳ３２５）、本制御を終了する。
【００３９】
図３に戻り、次に、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトが引き出されているか否かを判別し（ステップＳ３３）、シートベルトが引き出されていない場合には、後述するステップＳ３８に進む一方、シートベルトが引き出されている場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトの引き出しが停止したか否かを判別する（ステップＳ３４）。シートベルトの引き出しが停止していない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトの引き出しが停止している場合には、ドア開閉検出部１９からの制御信号によりドアが開いているのか閉じているのか判別する（ステップＳ３５）。
【００４０】
ドアが閉じている場合には、自車両の車速ｖが所定値ｖ１（例えば、１０ｋｍ／ｈ）より大きいか否かを判別し（ステップＳ３６）、自車両の車速ｖが所定値ｖ１より大きい場合には、ステップＳ３２と同様にシートベルト弛み付与制御を行い（ステップＳ３７）、シートベルトのタングがバックルに装着されたことをバックル接続有無検出部１６により検出されたか否かを判別する（ステップＳ３８）。
【００４１】
上記ステップＳ３５で、ドアが開いている場合には、車両後進検出部１７からの制御信号により自車両が後進しているか否かを判別し（ステップＳ３９）、自車両が後進していない場合には、ステップＳ３７に進む。これにより、例えば、車両の停止中にドアを開けて、荷物を固定するためにシートベルトを引き出し装着した場合に、シートベルトが巻き取られるので、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなる。
【００４２】
一方、ステップＳ３９で、自車両が後進している場合には、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０を回転させない、即ち、シートベルトを巻き取らないようにして（ステップＳ４０）、ステップＳ３８に進む。これにより、例えば乗員がドアを開いた状態で、駐車のために車両を後進させるときにシートベルトの巻き取りが行われず、乗員に違和感を与えることがなくなり、快適なシートベルト装着環境を提供することができる。
【００４３】
上記ステップＳ３６で、自車両の車速ｖが所定値ｖ１以下の場合には、ステップＳ４０に進む。これにより、例えば、乗員が車両を一旦停止させ、左右の確認のために前のめりになり、シートベルトが引き出された場合に、シートベルトの巻き取りが行われないので、確認中の乗員に違和感を与えず確認の邪魔をしないようにすることができる。
【００４４】
上記ステップＳ３８で、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出された場合には、ステップＳ３３に戻る一方、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことを検出されない場合には、シートベルトを限界まで巻き取る回数をカウントするカウンタｎの値をリセットし（ｎ←０）（ステップＳ４１）、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ４２）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判別する（ステップＳ４３）。これにより、シートベルトの不適正な弛みを一旦完全に除去する。
【００４５】
ステップＳ４３で、シートベルトが巻き取り限界でない場合には、ステップＳ４２に戻る一方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、カウンタｎの値を１インクリメントし（ｎ←ｎ＋１）（ステップＳ４４）、カウンタｎの値が所定値ｎ１（例えば、３回）以上であるか否かを判別する（ステップＳ４５）。ここで、カウンタｎの値が所定値ｎ１（例えば、３回）以上であるか否かの判別、即ち、シートベルトを限界まで巻き取る回数が例えば、３回以上であるか否かの判別を行うのは、シートベルトの格納途中で、シートベルトが乗員の腕などに掛かり、格納が止められた時を考慮したためである。
【００４６】
上記ステップＳ４５で、カウンタｎの値が所定値ｎ１未満である場合は、ステップＳ４２に戻る一方、カウンタｎの値が所定値ｎ１以上である場合は、ステップＳ３１に戻る。
【００４７】
上記ステップＳ３１に戻り、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出されない場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトが引き出されているか否かを判別し（ステップＳ５０）、シートベルトが引き出されていない場合には、ステップＳ３１に戻る一方、シートベルトが引き出されている場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトの引き出しが停止したか否かを判別する（ステップＳ５１）。シートベルトの引き出しが停止していない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトの引き出しが停止している場合には、ドア開閉検出部１９からの制御信号によりドアが開いているのか閉じているのか判別する（ステップＳ５２）。
【００４８】
ドアが開いている場合には、シートベルト格納前の猶予時間として所定時間ｔ２（例えば１ｓ）ウエイトし（ステップＳ５３）、カウンタｎの値をリセットして（ｎ←０）（ステップＳ５５）、上記ステップＳ４２に進む。一方、ドアが閉じている場合には、シートベルト格納前の猶予時間として所定時間ｔ３（例えば５ｓ）ウエイトし（ステップＳ５４）、上記ステップＳ５５に進む。尚、所定時間ｔ２は所定時間ｔ３より短時間である。これにより、例えば乗員がシートベルトを装着するつもりがなく引き出して、すぐに車外に出てドアを閉めるような場合でも、シートベルトの格納ができ、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００４９】
上述したように、本実施の形態によれば、ステップＳ５２でドアが開いているのか閉じているのか判別し、ドアが開いている場合は、ドアが閉じている場合に比べ、シートベルト格納前の猶予時間が短いので（ステップＳ５３、ステップＳ５４）、シートベルトの引き出し停止から巻き取り終了までにかかる時間を短くでき、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００５０】
尚、本実施の形態では、ステップＳ５２でドアが開いているのか閉じているのか判別し、この判別結果に応じてシートベルト格納前の猶予時間を決めたが、該判別結果に応じてシートベルトの巻き取り速度、シートベルト巻き取り力又はシートベルト巻き取り開始から巻き取り終了までの時間間隔を変えてもよい。この場合は、ドアが開いているときに、シートベルトの巻き取り速度を速くする、シートベルトの巻き取り力を大きくする又はシートベルト巻き取り開始から巻き取り終了までの時間間隔を短くする。
【００５１】
これにより、シートベルトの引き出し停止から巻き取り終了までにかかる時間を短くでき、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の車両用乗員拘束保護装置によれば、ドアが開いていることが検出されたときは、ドアが閉じているときに比べ、シートベルトの格納が速く行われるようにモータの駆動が制御されるので、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図である。
【図２】直流モータ駆動部１１の回路図である。
【図３】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【図４】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【図５】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【図６】シートベルト弛み付与制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ フレーム
２ シートベルトロック機構
３ リールシャフト
５ リールシャフト用プーリ
６ 直流モータ用プーリ
７ 動力伝達ベルト
１０ 直流モータ
１１ 直流モータ駆動部
１４ ＭＰＵ（制御手段）
１６ バックル接続有無検出部（シートベルト装着検出手段）
１７ 車両後進検出部（車両後進検出手段）
１８ 車速検出部（車両速度検出手段）
１９ ドア開閉検出部（ドア開閉検出手段）
１００ 電動リトラクタ
*+
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に装備される車両用乗員拘束保護装置に関し、特に、乗員を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置は従来より知られている。
【０００３】
この車両用乗員拘束保護装置は、シートベルト非装着状態では、乗員がシートベルトを装着しようとしてシートベルトを引き出し、その後、バックルにタングがなかなか入らずに手間取った場合に、シートベルトの引き出しが停止状態となるため、例えば、この手間取る時間を想定して所定時間の猶予を取り、その後シートベルトの格納を行うようにしていた。
【０００４】
また、シートベルト装着状態では、例えば、乗員が車両を一旦停止させ、左右を確認するときに前のめりになり、シートベルトが引き出された場合に、確認中の乗員に違和感を与えず、確認の邪魔をしないようにするため、シートベルトが引き出されたまま巻き取りを行わず、その後に車両が走り出し、所定車速以上になったときにシートベルトの巻き取りを行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記車両用乗員拘束保護装置のうち前者では、シートベルト非装着状態で、例えば乗員がシートベルトを装着するつもりがなく引き出して、すぐに車外に出てドアを閉めるような場合には、シートベルトの格納が短時間でできないために、シートベルトがドアに挟まれてしまいシートベルトを傷つけてしまうおそれがあった。
【０００６】
また、上記車両用乗員拘束保護装置のうち後者では、車両の停止中に、例えば、荷物を固定するためにシートベルトを引き出し装着し（シートベルト装着状態）、その状態でドアを閉じた場合に、もしシートベルトに不要な弛みがあった場合、シートベルトがドアに挟まれてしまいシートベルトを傷つけてしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記点に着目してなされたものであり、シートベルトの破損を防止することができる車両用乗員拘束保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の車両用乗員拘束保護装置は、少なくともモータの駆動によりシートベルトの格納を行う車両用乗員拘束保護装置において、前記モータの駆動を制御する制御手段（ＭＰＵ）と、前記シートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出するバックル接続有無検出部と、ドアの開閉を検出するドア開閉検出手段とを備え、前記制御手段（ＭＰＵ）は、前記シートベルトが引き出されている状態で、前記バックル接続有無検出部によりバックルの非装着が検出されたときには、前記シートベルトの巻き取りを行い、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記シートベルトの格納が速く行われるように前記モータの駆動を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の構成によれば、ドアが開いていることが検出されたときは、ドアが閉じているときに比べ、シートベルトの格納が速く行われるようにモータの駆動が制御されるので、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記モータの回転速度及び回転力の少なくとも一方を制御するようにしてもよい。すなわち、請求項２の車両用乗員拘束保護装置は、請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置において、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記モータの回転速度を速くして前記シートベルトの巻き取り速度を速くすることを特徴とする。また、請求項３の車両用乗員拘束保護装置は、請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置において、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記モータの回転力を大きくして前記シートベルトの巻き取り力を大きくすることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、モータの回転速度を速くする及びモータの回転力を大きくするの少なくとも一方に基づいてシートベルトの格納が速く行われるようにモータの駆動が制御されるので、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図である。
【００２０】
電動リトラクタ１００はフレーム１を備えている。このフレーム１にはシートベルトを巻き取るリールシャフト３が回転自在に設置され、車両に所定の減速度が作用したとき又はシートベルトが所定の加速度で引き出されたときにシートベルトの引き出しをロックする公知のシートベルトロック機構２が固定されている。
【００２１】
次いで、リールシャフト３の中心軸３ａはリールシャフト用プーリ５の中心軸に連結されており、このリールシャフト用プーリ５は動力伝達ベルト７を介して直流モータ用プーリ６に接続されている。
【００２２】
リールシャフト用プーリ５及び直流モータ用プーリ６の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成され、また動力伝達ベルト７の内周にも所定数の内歯が形成されており、リールシャフト用プーリ５及び直流モータ用プーリ６の外歯と動力伝達ベルト７の内歯とはそれぞれ過不足なくかみ合っている。
【００２３】
直流モータ用プーリ６の中心軸は直流モータ１０に連結されている。従って、直流モータ１０の回転は直流モーター用プーリ６を介してリールシャフト３に伝達される。
【００２４】
直流モータ１０は、フレーム１に少なくとも２点以上で固定されており、また直流モータ駆動部１１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接続されている。直流モータ駆動部１１はＭＰＵ１４からの制御信号に基づいて直流モータ１０の回転を制御する。
【００２５】
尚、ＭＰＵ１４としては、例えば日立製ＨＤ６４３３３３７ＹＦを使用し、直流モータ１０としては、例えば日本サーボ製ＤＭＥ４４ＳＡを使用する。
【００２６】
図２は直流モータ駆動部１１の回路図である。図２中の端子Ｐ１及び端子Ｐ２はＭＰＵ１４から出力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号の入力端子であり、端子Ｐ１及び端子Ｐ２には、例えば、２０ｋＨｚのＰＷＭ信号が入力される。端子Ｐ３及び端子Ｐ４は電流検出用の出力端子であり、端子Ｐ５及び端子Ｐ６は電圧検出用の出力端子であり、端子Ｐ１〜端子Ｐ６はそれぞれＭＰＵ１４に接続されている。また、図２中の電圧Ｖｂは直流モータ１０に供給され、図２中の複数のトランジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４からのＰＷＭ信号により直流モータ１０の回転を正転又は反転駆動させるためのものである。
【００２７】
図２中の回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電流から直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する電流検出回路であり、ＰＷＭ信号の影響による電流の変動を取り除くためのインターフェイス回路（以下、ＩＦという）１及びＩＦ２を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ１及びＩＦ２からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する。
【００２８】
回路Ｃ２は直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する電圧測定回路であり、ＰＷＭ信号の影響による端子間電圧の変動を取り除くため、ＩＦ３及びＩＦ４を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ３及びＩＦ４からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する。
【００２９】
ＩＦ１〜ＩＦ４は、例えば抵抗ｒ２、抵抗ｒ２より小さい抵抗値の抵抗ｒ３及びコンデンサｃ３からなるローパスフィルタ構成となっており、カットオフ周波数を、例えば、２０Ｈｚに設定している。これにより、電流検出回路Ｃ１及び電圧測定回路Ｃ２でＭＰＵ１４に出力されるＰＷＭ信号の影響は、−６０ｄＢに低減され、本来電流検出回路Ｃ１で検出しようとしている電流や電圧測定回路Ｃ２で測定しようとしている端子間電圧にほとんど影響を与えなくなる。
【００３０】
図１に戻り、ＭＰＵ１４は、時間を計るタイマ１５を備えており、シートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出する及びシートベルトのタングがバックルから着脱されたか否かを検出するバックル接続有無検出部１６、自車両が後進していることを検出する車両後進検出部１７、自車両の車速を検出する車速検出部１８及びドアの開閉を検出するドア開閉検出部１９にそれぞれ接続されている。
【００３１】
バックル接続有無検出部１６はシートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出し又はシートベルトのタングがバックルから解除されたか否かを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。車両後進検出部１７は自車両が後進していることを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力し、車速検出部１８は自車両の速度を検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。ドア開閉検出部１９はドアの開閉を検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。
【００３２】
尚、ＭＰＵ１４は、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトが引き出されたか否かを判断し、直流モータ１０に流れる電流ｉからシートベルトの巻き取りが終了したか否かを判断し、シートベルトの引き出し量又は巻き取り量を算出する。
【００３３】
図３〜図５は、ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【００３４】
まず、シートベルトのタングがバックルに装着されたことをバックル接続有無検出部１６により検出されたか否かを判別し（ステップＳ３１）、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出された場合には、シートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ３２）。
【００３５】
図６はシートベルト弛み付与制御の一例を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ３２１）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判別する（ステップＳ３２２）。これにより、シートベルトの不適正な弛みを一旦完全に除去する。
【００３７】
ステップＳ３２２で、シートベルトが巻き取り限界でない場合には、ステップＳ３２１に戻る一方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側に回転させ（ステップＳ３２３）、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側に回転させてからタイマ１５により所定時間ｔ１（例えば１ｓ）経過したか否かを判別する（ステップＳ３２４）。これにより、シートベルトの適切な弛みが乗員に与えられる。
【００３８】
ステップＳ３２４で、所定時間ｔ１経過していない場合には、ステップＳ３２３に戻る一方、所定時間ｔ１経過した場合には、直流モータ１０によるシートベルトの引き出しを停止させ（ステップＳ３２５）、本制御を終了する。
【００３９】
図３に戻り、次に、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトが引き出されているか否かを判別し（ステップＳ３３）、シートベルトが引き出されていない場合には、後述するステップＳ３８に進む一方、シートベルトが引き出されている場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトの引き出しが停止したか否かを判別する（ステップＳ３４）。シートベルトの引き出しが停止していない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトの引き出しが停止している場合には、ドア開閉検出部１９からの制御信号によりドアが開いているのか閉じているのか判別する（ステップＳ３５）。
【００４０】
ドアが閉じている場合には、自車両の車速ｖが所定値ｖ１（例えば、１０ｋｍ／ｈ）より大きいか否かを判別し（ステップＳ３６）、自車両の車速ｖが所定値ｖ１より大きい場合には、ステップＳ３２と同様にシートベルト弛み付与制御を行い（ステップＳ３７）、シートベルトのタングがバックルに装着されたことをバックル接続有無検出部１６により検出されたか否かを判別する（ステップＳ３８）。
【００４１】
上記ステップＳ３５で、ドアが開いている場合には、車両後進検出部１７からの制御信号により自車両が後進しているか否かを判別し（ステップＳ３９）、自車両が後進していない場合には、ステップＳ３７に進む。これにより、例えば、車両の停止中にドアを開けて、荷物を固定するためにシートベルトを引き出し装着した場合に、シートベルトが巻き取られるので、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなる。
【００４２】
一方、ステップＳ３９で、自車両が後進している場合には、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０を回転させない、即ち、シートベルトを巻き取らないようにして（ステップＳ４０）、ステップＳ３８に進む。これにより、例えば乗員がドアを開いた状態で、駐車のために車両を後進させるときにシートベルトの巻き取りが行われず、乗員に違和感を与えることがなくなり、快適なシートベルト装着環境を提供することができる。
【００４３】
上記ステップＳ３６で、自車両の車速ｖが所定値ｖ１以下の場合には、ステップＳ４０に進む。これにより、例えば、乗員が車両を一旦停止させ、左右の確認のために前のめりになり、シートベルトが引き出された場合に、シートベルトの巻き取りが行われないので、確認中の乗員に違和感を与えず確認の邪魔をしないようにすることができる。
【００４４】
上記ステップＳ３８で、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出された場合には、ステップＳ３３に戻る一方、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことを検出されない場合には、シートベルトを限界まで巻き取る回数をカウントするカウンタｎの値をリセットし（ｎ←０）（ステップＳ４１）、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ４２）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判別する（ステップＳ４３）。これにより、シートベルトの不適正な弛みを一旦完全に除去する。
【００４５】
ステップＳ４３で、シートベルトが巻き取り限界でない場合には、ステップＳ４２に戻る一方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、カウンタｎの値を１インクリメントし（ｎ←ｎ＋１）（ステップＳ４４）、カウンタｎの値が所定値ｎ１（例えば、３回）以上であるか否かを判別する（ステップＳ４５）。ここで、カウンタｎの値が所定値ｎ１（例えば、３回）以上であるか否かの判別、即ち、シートベルトを限界まで巻き取る回数が例えば、３回以上であるか否かの判別を行うのは、シートベルトの格納途中で、シートベルトが乗員の腕などに掛かり、格納が止められた時を考慮したためである。
【００４６】
上記ステップＳ４５で、カウンタｎの値が所定値ｎ１未満である場合は、ステップＳ４２に戻る一方、カウンタｎの値が所定値ｎ１以上である場合は、ステップＳ３１に戻る。
【００４７】
上記ステップＳ３１に戻り、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出されない場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトが引き出されているか否かを判別し（ステップＳ５０）、シートベルトが引き出されていない場合には、ステップＳ３１に戻る一方、シートベルトが引き出されている場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトの引き出しが停止したか否かを判別する（ステップＳ５１）。シートベルトの引き出しが停止していない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトの引き出しが停止している場合には、ドア開閉検出部１９からの制御信号によりドアが開いているのか閉じているのか判別する（ステップＳ５２）。
【００４８】
ドアが開いている場合には、シートベルト格納前の猶予時間として所定時間ｔ２（例えば１ｓ）ウエイトし（ステップＳ５３）、カウンタｎの値をリセットして（ｎ←０）（ステップＳ５５）、上記ステップＳ４２に進む。一方、ドアが閉じている場合には、シートベルト格納前の猶予時間として所定時間ｔ３（例えば５ｓ）ウエイトし（ステップＳ５４）、上記ステップＳ５５に進む。尚、所定時間ｔ２は所定時間ｔ３より短時間である。これにより、例えば乗員がシートベルトを装着するつもりがなく引き出して、すぐに車外に出てドアを閉めるような場合でも、シートベルトの格納ができ、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００４９】
上述したように、本実施の形態によれば、ステップＳ５２でドアが開いているのか閉じているのか判別し、ドアが開いている場合は、ドアが閉じている場合に比べ、シートベルト格納前の猶予時間が短いので（ステップＳ５３、ステップＳ５４）、シートベルトの引き出し停止から巻き取り終了までにかかる時間を短くでき、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００５０】
尚、本実施の形態では、ステップＳ５２でドアが開いているのか閉じているのか判別し、この判別結果に応じてシートベルト格納前の猶予時間を決めたが、該判別結果に応じてシートベルトの巻き取り速度、シートベルト巻き取り力又はシートベルト巻き取り開始から巻き取り終了までの時間間隔を変えてもよい。この場合は、ドアが開いているときに、シートベルトの巻き取り速度を速くする、シートベルトの巻き取り力を大きくする又はシートベルト巻き取り開始から巻き取り終了までの時間間隔を短くする。
【００５１】
これにより、シートベルトの引き出し停止から巻き取り終了までにかかる時間を短くでき、シートベルトがドアに挟まれて傷つけることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の車両用乗員拘束保護装置によれば、ドアが開いていることが検出されたときは、ドアが閉じているときに比べ、シートベルトの格納が速く行われるようにモータの駆動が制御されるので、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図である。
【図２】直流モータ駆動部１１の回路図である。
【図３】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【図４】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【図５】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【図６】シートベルト弛み付与制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ フレーム
２ シートベルトロック機構
３ リールシャフト
５ リールシャフト用プーリ
６ 直流モータ用プーリ
７ 動力伝達ベルト
１０ 直流モータ
１１ 直流モータ駆動部
１４ ＭＰＵ（制御手段）
１６ バックル接続有無検出部（シートベルト装着検出手段）
１７ 車両後進検出部（車両後進検出手段）
１８ 車速検出部（車両速度検出手段）
１９ ドア開閉検出部（ドア開閉検出手段）
１００ 電動リトラクタ
*+
Claims (3)
- 少なくともモータの駆動によりシートベルトの格納を行う車両用乗員拘束保護装置において、
前記モータの駆動を制御する制御手段（ＭＰＵ）と、
前記シートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出するバックル接続有無検出部と、
ドアの開閉を検出するドア開閉検出手段とを備え、
前記制御手段（ＭＰＵ）は、前記シートベルトが引き出されている状態で、前記バックル接続有無検出部によりバックルの非装着が検出されたときには、前記シートベルトの巻き取りを行い、前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記シートベルトの格納が速く行われるように前記モータの駆動を制御することを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。 - 前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記モータの回転速度を速くして前記シートベルトの巻き取り速度を速くすることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置。
- 前記シートベルトが引き出されている状態と前記バックルの非装着の検出に加えて前記ドア開閉検出手段によりドアが開いていることが検出されたときは、前記ドアが閉じているときに比べ、前記モータの回転力を大きくして前記シートベルトの巻き取り力を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置。
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