JP4534143B2 - プリテンショナーシートベルト装置 - Google Patents
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本発明は、プリテンショナーシートベルト装置に関し、特に、シートベルトを巻き取るモータの制御方法に関する。
障害物との衝突の際に自動車の乗員を保護するための安全装置として、古くからシートベルト装置が知られている。この古典的なシートベルト装置では、実際に自動車が前方の障害物に衝突したときに、乗員が前方に投げ出されるのを防ぐよう乗員を拘束するに過ぎなかった。
その後、所謂プリテンショナーシートベルト装置が開発され、この装置では、車両が障害物と衝突することが予知されたときに、実際の衝突に先立って、モータを駆動してシートベルトを巻き取って、シートベルトのたるみ、ゆるみをなくすことによって乗員を予め拘束し、乗員の前方移動を効率的に抑止する。このプリテンショナーシートベルト装置に、車両が実際に障害物に衝突してしまったときに、シートベルトを瞬時に、不可逆的に巻き取るための、火薬爆発式のシートベルト巻取機構を組み込むことがまた知られている。
このようなプリテンショナーシートベルト装置の一例が特許文献１に開示されている。
ところで、ドライバーがプリテンショナーシートベルト装置のモータを駆動させてしまうような事態に陥ることは日常的ではなく、特に、所謂サンデードライバーのように車の使用頻度それ自体が少ない場合には前記モータが駆動されるのは非常に稀となる。その結果、モータが長期間に亘って駆動されないことがある。
しかし、この種のモータが長期間に亘って作動されないと、整流子と回転子との間に酸化皮膜が形成され、これらが固着し、導通不良となるなど、モータの作動不良を引き起こし、実際に障害物との衝突が予知されたときにシートベルトを巻き取れないという恐れがある。
従って、本発明は、上述した問題を解決するために発明されたものであって、不使用によるモータの故障を抑止することができるプリテンショナーシートベルト装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のプリテンショナーシートベルト装置は、車両のシートに着座した乗員を拘束するためのシートベルトを備えたシートベルトユニットと、前記乗員を所定張力で拘束するように前記シートベルトを所定量巻き取るモータを備えたシートベルト巻取り機構と、障害物に対する車両の衝突を予知するための衝突予知手段と、該衝突予知手段からの信号に基づいて衝突のおそれの有無を判断し、衝突のおそれがあると判断したときに前記モータの駆動を制御する制御手段とを有し、前記車両の始動に関連した特定始動操作が行われたときに、前記制御手段が前記モータを、所定時間、駆動制御する、ことを特徴とする。
本発明では、前記特定始動操作が、車両推進機構を始動させるイグニッションスイッチのオン操作である、のが好ましい。
更に、本発明では、前記制御手段の作動及び停止を行うためのオンオフスイッチを有し、前記特定始動操作が、前記オンオフスイッチのオン操作である、のが好ましい。
更にまた、本発明では、固着防止駆動制御が、前回の前記モータの駆動から所定時間が経過しているときにのみ、行われるのが好ましい。
また、本発明では、固着防止駆動制御が、前記特定始動操作が所定回数行われたときにのみ、行われるのが好ましい。
更に、本発明では、前記制御手段が前記モータを、前記シートベルトを繰り出すように、逆転駆動する、のが好ましい。
上記構成による本発明のプリテンショナーシートベルト装置では、車両の始動に関連した特定始動操作が行われたときに、シートベルトを所定量巻き取るモータを駆動するので、衝突予知手段による衝突予知が長期間に亘って発せられない場合でも、モータが固着してしまうのを防止することができる。
また、前記特定始動操作がイグニッションスイッチのオン操作であるときには、車両使用毎にモータが駆動され、モータの固着を確実に防止することができる。
更に、前記特定始動操作が、前記制御手段のオンオフスイッチのオン操作であるときには、オンオフスイッチにより制御手段が不作動状態にあるときにモータが駆動されてしまう無駄を避けることができる。
更にまた、固着防止駆動制御が前回のモータの駆動から所定時間が経過しているときにのみ、行われるように構成するときには、モータの固着の恐れのない状態におけるモータ駆動の無駄を避けることができる。
また、特定始動操作が所定回数行われたときにのみ、固着防止駆動制御を行うように構成するときには、モータの固着の恐れのない状態におけるモータ駆動の無駄を避けることができる。
更に、固着防止駆動制御によるモータの駆動をシートベルトを繰り出すように構成するときには、乗員に余計な圧迫感を与えずにすむ。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、本発明によるプリテンショナーシートベルト装置が自動車用シートベルトに適用されている。
図１を参照すると、プリテンショナーシートベルト装置が全体的に参照番号１で示されている。
このプリテンショナーシートベルト装置１は、車両２のシート３に着座した乗員を拘束するためのシートベルトユニットを有する。シートベルトユニットそれ自体は、既知の構造であり、シート３の外側部で室内の床に固定されたアンカ４と、アンカ４に固定されたシートベルト５とを有する。シートベルト５は、アンカ４からセンターピラー６の上部に取り付けられたショルダーアンカ７を通って延び、ショルダーアンカ７付近からセンターピラー６内部に導かれる。センターピラー６内下部にはシートベルト巻取り機構、すなわち、リトラクタ８が設けられている。リトラクタ８は巻取ドラム(図示せず)を備え、センターピラー６内に導かれたシートベルト５の端部はこの巻取ドラム(図示せず)に固定される。
シートベルト５には、アンカ４とショルダーアンカ７との間にフック部材９が取り付けられ、フック部材９は、シート３の内側部で床に固定されたバックル１０に着脱自在に取り付けられるようになっている。
リトラクタ８は、巻取ドラム(図示せず)を正逆回転可能に駆動する電気モータ(図示せず)を備え、このモータ(図示せず)は、制御装置２０に接続され、制御装置２０によってコントロールされるようになっている。尚、本発明の要旨とは直接関係しないが、リトラクタ８には、背景技術の項で説明した、火薬爆発式のシートベルト巻取機構１１が組み込まれ、車両が障害物に実際に衝突してしまった際に、巻取ドラム(図示せず)を不可逆的に回転させてシートベルト５を巻き取るようになっている。
制御装置２０は、障害物に対する車両２の衝突を予知するための衝突予知手段、例えば、ミリ波レーダーなどのレーダー装置を備えた障害物検知装置２１、車両挙動安定化装置の作動を検知するＤＳＣ作動検知装置２２、所定量以上のストロークを伴うブレーキ操作を検知するブレーキ操作検知装置２３を有する。参照番号２４は、障害物に対する車両の衝突を検知する装置を示す。
この制御装置２０は、衝突予知手段からの衝突予知信号に基づいて衝突のおそれの有無を判定し、衝突のおそれがあると判定したときにモータ(図示せず)を駆動制御するようになっている。例えば、制御装置２０は、障害物検知装置２１から車両２と障害物との間の距離に関する衝突予知信号を受信したときに、当該距離と、別個のセンサ(図示せず)から得られた車速情報とを比較して、衝突のおそれがあると判定したときに、モータ(図示せず)を駆動制御し、シートベルト５を巻き取らせる。また、制御装置２０は、ＤＳＣ作動検知装置２２から車両挙動安定化装置が作動されたことを知らせる信号を受信したときに、衝突のおそれがあると判定して、モータ(図示せず)を駆動制御し、シートベルト５を巻き取らせる。
図２は、衝突予知信号とモータ(図示せず)の駆動制御との関係をタイムチャートで表している。ここでは、説明の簡略化のため、ＤＳＣ作動検知装置２２によって衝突予知信号が発せられた場合におけるように、衝突予知手段によって衝突予知信号が発せられたときに必ず制御装置２０が衝突のおそれがあると判定し、モータ(図示せず)を駆動制御する場合を例にとって説明する。
衝突予知信号が発生すると、モータ(図示せず)に、モータ(図示せず)を正転駆動するよう、時間Ｔ１、電流が供給される(通電)される。これにより、シートベルト５は巻取ドラム(図示せず)に巻き取られ、シートベルト５のたるみがとられる。この実施形態では、通電時間Ｔ１は約２秒である。
その後、衝突予知信号が発生されなくなるまで、モータ(図示せず)への電流供給は停止される。
衝突予知手段が衝突予知信号を発生しなくなつた(制御装置２０が衝突のおそれがないと判定した)とき、モータ(図示せず)には、再度、モータ(図示せず)を正転駆動するよう、時間Ｔ２、電流が供給される。これにより、シートベルト５は、再度、巻取ドラム(図示せず)に巻き取られる。この実施形態では、通電時間Ｔ２は約２００ミリ秒である。
その後、モータ(図示せず)への通電が時間Ｔ３停止される。この実施形態では、通電停止時間Ｔ３は約１００ミリ秒である。
上記通電停止後、モータ(図示せず)に、モータ(図示せず)を逆転駆動するよう、時間Ｔ４、電流が供給される。これにより、シートベルト５は巻取ドラム(図示せず)から繰り出され、乗員は、シートベルト５の圧迫から解放される。この実施形態では、通電時間Ｔ５は約１００ミリ秒である。
この実施形態では、衝突予知手段が衝突予知信号を発生しなくなつたときすぐにモータ(図示せず)を逆転駆動させてシートベルト５を緩めないが、これは次の理由による。すなわち、衝突予知信号が出ている際には、車両の挙動(例えばブレーキングの減速Ｇにより)により乗員が前方に移動されるような作用を受けることがあり、この乗員の前方移動により、シートベルト５には繰り出し方向の力が加えられることになるが、このようなシートベルト５の繰り出し方向の移動は、シートベルト装置に従来から組み込まれているシートベルトロック機構により阻止されることになる。従って、衝突予知手段が衝突予知信号を発生しなくなったときにすぐシートベルト５を繰り出すようにモータ(図示せず)を逆転駆動させてしまうと、慣性によりいまだ乗員が前方移動しているときには、シートベルトロック装置はモータ(図示せず)によるシートベルト５の繰り出しを阻止(ロック)してしまうおそれがある。よって、本実施形態では、このようなシートベルトロック装置の作動を回避するため、衝突予知手段が衝突予知信号を発生しなくなつたときに、一度、モータ(図示せず)を正転駆動させることにしている。
変形実施形態として、衝突予知手段が衝突予知信号を発生しなくなつたとき、次回、衝突予知信号が発生するまで、モータ(図示せず)への通電を何等行わないようにしても良い。
制御装置２０は、衝突予知信号に基づいてモータ(図示せず)を駆動制御し、シートベルト５を巻き取らせた後、車両衝突検知装置２４からの信号を受信したときには、火薬爆発式のシートベルト巻取機構１１を作動制御して、巻取ドラム(図示せず)を不可逆的に回転させてシートベルト５を巻き取らせる。
以上、プリテンショナーシートベルト装置１の構造と共に、制御装置２０が衝突予知信号を受信した際におけるモータ(図示せず)の駆動制御について説明したが、以下、プリテンショナーシートベルト装置１の始動「時」における制御装置２０によるモータ(図示せず)の駆動制御(固着防止駆動制御)について説明する。
すなわち、制御装置２０は、車両２の始動に関連した特定始動操作が行われたときに、リトラクタ８のモータ(図示せず)を、所定時間、駆動制御するようになっており、これにより、長期間不使用によるモータ(図示せず)の固着を防止する。
図３は、制御装置２０によるモータ(図示せず)の固着防止駆動制御内容を示すフローチャートである。
このフローチャートでは、まず、車両２の始動に関連した特定始動操作、ここでは、イグニッションスイッチがオンにされたか否かが判定される(Ｓ１)。オン判定されなかった場合には、再び、イグニッションスイッチがオンされたか否か判定される。
オン判定された場合には、リトラクタ８のモータ(図示せず)を逆転駆動させるための電流が供給される(Ｓ２)。これにより、モータ(図示せず)は駆動され、不使用による同モータの固着を回避することができる。また、同モータは逆転駆動されるので、シートベルト５は繰り出され、従って、固着防止駆動制御により乗員が不要な圧迫を感ずることはない。
次に、電流供給が開始されてから所定の時間が経過したか否かが判定される(Ｓ３)。電流の供給は、モータ(図示せず)の固着防止のために行われるものであるから、極短時間で十分であり、本実施形態では、１００ミリ秒である。所定時間経過判定されなかった場合には、再度判定されることになる。
他方、電流供給が開始されてから所定の時間が経過したと判定された場合には、リトラクタ８のモータ(図示せず)への電流の供給が停止され(Ｓ４)、図２に関連して説明した通常のモータ制御が実施される(Ｓ５)。
上述した実施形態では、車両２の始動に関連した特定始動操作(Ｓ１)は、イグニッションスイッチのオン操作であったが、別個の操作であっても良い。
例えば、妊婦が乗車することを考慮して、プリテンショナーシートベルト装置には、その作動及び停止を選択的に行うためのオンオフスイッチが設けられることがあるが、車両２の始動に関連した特定始動操作(Ｓ１)は、このオンオフスイッチのオン操作であっても良い。また、オートマチックトランスミッション車におけるシフトレバーの移動(例えば、ＰレンジからＲレンジへの移動)を車両２の始動に関連した特定始動操作(Ｓ１)としても良い。
図４は、変形例の固着防止駆動制御のフローチャートを示す。
この固着防止駆動制御は、図３のフローチャートにおけるステップ(Ｓ１)とステップ(Ｓ２)との間にステップ(Ｓ１')が組み込まれている点で図３のフローチャートと異なるに過ぎないので、同一ステップについての説明は省略する。
この固着防止駆動制御は、図３のフローチャートにおけるステップ(Ｓ１)とステップ(Ｓ２)との間にステップ(Ｓ１')が組み込まれている点で図３のフローチャートと異なるに過ぎないので、同一ステップについての説明は省略する。
図４に示す固着防止駆動制御では、イグニッションスイッチオンと判定された場合、前回のモータ駆動から所定時間が経過しているか否か判定される(Ｓ１')。所定時間が経過していると判定された場合には、リトラクタ８のモータ(図示せず)を逆転駆動させるための電流が供給され(Ｓ２)、他方、いまだ所定時間が経過していないと判定された場合には、通常のモータ制御が実施される(Ｓ５)。
前回のモータ駆動からの所定時間は、任意に設定することができ、例えば、３ヶ月でも１年でも良い。これにより、例えば毎日車両２を使用する場合など、車両２の始動に関連した特定始動操作時毎に、リトラクタ８のモータ(図示せず)を固着防止駆動制御する無駄(モータの消耗、電流消費)を省くことができる。
この変形実施形態では、プリテンショナーシートベルト装置１は、ステップ(Ｓ１')を実行するための手段として、リトラクタ８のモータ(図示せず)の駆動を検知するモータ駆動検知手段(図示せず)と、このモータ駆動検知手段(図示せず)からの信号を受信して、モータ駆動時からの時間の経過を測定するタイムカウンタ(図示せず)とを有し、制御装置２０は、タイムカウンタ(図示せず)からの時間経過情報に基づいてステップ(Ｓ１')の判定を行うようになっている。
また、制御装置２０は、別の変形例の固着防止駆動制御として、図４のステップ(Ｓ１')に代えて、イグニッションスイッチオンと判定された場合、イグニッションスイッチオンが所定回数目のものか否か判定するステップ(図示せず)を採用しても良い。すなわち、このステップ(図示せず)では、イグニッションスイッチオンと判定された場合、このイグニッションスイッチオンが所定回数目か否か判定し、所定回数目であると判定された場合には、リトラクタ８のモータ(図示せず)を逆転駆動させるための電流が供給され(Ｓ２)、他方、所定回数目に至っていないと判定された場合には、通常のモータ制御が実施される(Ｓ５)。
イグニッションスイッチオン(すなわち、車両２の始動に関連した特定始動操作)の所定回数は、任意に設定することができ、例えば、５回でも３０回でも良い。このステップ(制御)によってもまた、モータの無駄な固着防止駆動を省くことができる。
この変形実施形態では、プリテンショナーシートベルト装置１は、イグニッションスイッチのオンを検知する検知手段に加えて、イグニッションスイッチオンの回数を計数する計数カウンタ(図示せず)を有し、制御装置２０は、計数カウンタ(図示せず)からの計数情報に基づいて、ステップ(Ｓ１')に代わるステップ(図示せず)の判定を行うようになっている。
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく以下のような種々の変更が可能である。
例えば、制御装置２０による固着防止駆動制御におけるステップ(Ｓ１')に代えて、イグニッションスイッチオン(Ｓ１)が、所定の日時(基準時)を経過した最初のものであるか否かを判定するようにしても良い。所定の日時(基準時)は、例えば、１月１日、２月１日というように毎月の月初め(例えば、午前零時)であっても良い。
例えば、制御装置２０による固着防止駆動制御におけるステップ(Ｓ１')に代えて、イグニッションスイッチオン(Ｓ１)が、所定の日時(基準時)を経過した最初のものであるか否かを判定するようにしても良い。所定の日時(基準時)は、例えば、１月１日、２月１日というように毎月の月初め(例えば、午前零時)であっても良い。
上述した実施形態では、本発明によるプリテンショナーシートベルト装置を自動車用として説明したけれども、本発明のプリテンショナーシートベルト装置は、自動車以外の乗員運搬装置、例えば、船舶や電車のシートベルトにも適用することができる。
１ プリテンショナーシートベルト装置
２ 車両
３ シート
５ シートベルト
８ リトラクタ(シートベルト巻取り機構)
２０ 制御装置(制御手段)
２１ 障害物検知装置(衝突予知手段)
２２ ＤＳＣ作動検知装置(衝突予知手段)
２３ ブレーキ操作検知装置(衝突予知手段)
２ 車両
３ シート
５ シートベルト
８ リトラクタ(シートベルト巻取り機構)
２０ 制御装置(制御手段)
２１ 障害物検知装置(衝突予知手段)
２２ ＤＳＣ作動検知装置(衝突予知手段)
２３ ブレーキ操作検知装置(衝突予知手段)
Claims (5)
- 車両のシートに着座した乗員を拘束するためのシートベルトを備えたシートベルトユニットと、
前記乗員を所定張力で拘束するように前記シートベルトを所定量巻き取るモータを備えたシートベルト巻取り機構と、
障害物に対する車両の衝突を予知するための衝突予知手段と、
該衝突予知手段からの信号に基づいて衝突のおそれの有無を判断し、衝突のおそれがあると判断したときに前記モータの駆動を制御する制御手段とを有する、プリテンショナーシートベルト装置であって、
前記車両の始動に関連した特定始動操作が行われたときに、前記制御手段が前記モータを、所定時間、固着防止駆動制御し、
この固着防止駆動制御が、前回の前記モータの駆動から所定時間が経過しているときにのみ、行われる、プリテンショナーシートベルト装置。 - 車両のシートに着座した乗員を拘束するためのシートベルトを備えたシートベルトユニットと、
前記乗員を所定張力で拘束するように前記シートベルトを所定量巻き取るモータを備えたシートベルト巻取り機構と、
障害物に対する車両の衝突を予知するための衝突予知手段と、
該衝突予知手段からの信号に基づいて衝突のおそれの有無を判断し、衝突のおそれがあると判断したときに前記モータの駆動を制御する制御手段とを有する、プリテンショナーシートベルト装置であって、
前記車両の始動に関連した特定始動操作が行われたときに、前記制御手段が前記モータを、所定時間、固着防止駆動制御し、
この固着防止駆動制御が、前記特定始動操作が所定回数行われたときにのみ、行われる、プリテンショナーシートベルト装置。 - 前記特定始動操作が、車両推進機構を始動させるイグニッションスイッチのオン操作である、請求項１又は２に記載のプリテンショナーシートベルト装置。
- 前記制御手段が前記モータを、前記シートベルトを繰り出すように、逆転駆動する、請求項１又は２に記載のプリテンショナーシートベルト装置。
- 前記制御手段が前記モータを、前記シートベルトを巻き取るように、正転駆動する、請求項１又は２に記載のプリテンショナーシートベルト装置。
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