JP4889605B2

JP4889605B2 - 車両のシートベルト装置

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Publication number: JP4889605B2
Application number: JP2007247951A
Authority: JP
Inventors: 正太郎大舘
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: US20090079178A1; EP2042391B1; EP2042391A1; US7766389B2; JP2009078634A; DE602008002666D1

Description

本発明は車両のシートベルト装置に関し、特に、乗員の乗降時ドアが開いた後に条件に応じてベルト収納動作を規制するようにした車両のシートベルト装置に関する。

車両の座席に座った乗員を保護するために装備されたシートベルト装置について、近年、緊急時や走行状態の不安定時（挙動の異常時）に、ベルト（ウェビング）による乗員の拘束を行うことにより、乗員の座乗姿勢の変化を抑止する技術が実用に供されている。

シートベルト装置を開示する先行技術としては、例えば下記の特許文献１に記載されたシートベルト制御装置がある。このシートベルト制御装置では、乗員が車両から降車したとき、または降車しようとするとき、乗員の体から外されたシートベルトを確実に巻取り収納する。このシートベルト制御装置の構成では、バックルとタングプレートとの係合が外れたこと、車内に乗員がいなくなったこと、ドアが開いたこと、またはエンジンキースイッチがオフになったこと等を、それぞれ対応する検知手段で検知する度にシートベルトの巻取り動作が再度行われることにより、シートベルトの巻取り動作を確実に行うようにしている。
特開２００１−１６３１８６号公報

特許文献１に記載されたシートベルト制御装置によれば、乗員が車両に乗り座席に座ろうとする場合、座席を前後方向等に動かしてしまったとき、シートベルトの引出しを検知することによるベルト収納動作と乗員のシートベルト装着動作とが重なって対立関係を作り、シートベルトを装着する際にその動作に関して乗員に対して不快感を与えてしまうというおそれがある。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、乗車時等にドアを開いて座席に座った乗員がシートベルトを装着しようとするとき、収納動作における手当たり（引掛り）を低減し、ベルト装着の阻害を防止し、ベルトの弛みによる外観の低下を抑制することができる車両のシートベルト装置を提供することにある。

本発明に係る車両のシートベルト装置は、上記目的を達成するために、次のように構成される。

第１の車両のシートベルト装置（請求項１に対応）は、ベルトを巻回するベルトリールと、ベルトリールを回転駆動してベルトの巻取りを行うモータと、ベルトリールの回転位置を検知する回転位置検知手段と、回転位置検知手段の出力信号に基づいてモータへの通電量を制御する制御手段とを備え、さらに、車両のドアの開閉を検知するドア開閉状態検知手段と、ドア開閉状態検知手段がドアが閉状態から開状態になることを検知し、かつ、回転位置検知手段の出力信号に基づきベルトリールの回転位置の変化が所定値以下の変化であると判定するとき、モータの駆動を規制する規制手段と、を備える。

上記の構成では、例えば運転手が車両のドアを開いて当該車両の運転席の座席に座りシートベルトを装着しようとする場合であって、座席を前後方向等に動かしてしまったとき、当該乗車時あるいは降車時の手当たりや引掛りによって生じる収納動作を抑制し、ベルト装着の阻害を防止することが可能となる。

第１の車両のシートベルト装置（請求項１に対応）は、上記の第１の構成に加えて、さらにベルトリールの回転速度を検知する回転速度検知手段を備え、規制手段は、回転速度検知手段が検知した回転速度が所定値以上であるとき、モータの駆動を規制することを特徴とする。この構成では、ベルトリールの回転位置の変化が所定値以下の変化であり、ベルトリールの回転速度が所定値以上であるときにはモータの駆動を規制する一方、そうでない場合に限りモータの駆動を規制しないで収納制御を可能にする。

第２の車両のシートベルト装置（請求項２に対応）は、上記の第１の構成において、好ましくは、制御手段は、車両のイグニッションスイッチがオフになってから所定時間後に待機状態へ遷移するとき、当該待機状態への遷移前にベルトを収納位置まで巻取るようにモータを駆動する待機前巻取り手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両のシートベルト装置のベルトの巻取り制御の動作で、車両ドアが閉状態から開状態になったときベルトを巻回したベルトリールの回転位置変化が所定値以下であるときにはモータの駆動を規制し、収納動作を規制するようにしているため、乗員がシートベルトを装着しようとする際に抵抗になったり、妨げになったりするのを抑制することができる。
また、乗降時にドアを開いて座席に座った乗員がシートベルトを装着しようとするとき、ベルトリールの回転速度が所定値以上であるときにもモータの駆動を規制することができる。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１は運転席等におけるシートベルト装置の装備状態を示し、図２はシートベルト巻取り用のリトラクタの要部構成を示し、図３〜図５は回転検知部に関する構成を示し、図６は車両のシートベルト装置の制御システムの全体的な構成を示す。

図１において、シートベルト装置１０は、乗員１１の身体を座席１２に拘束するベルト（ウェビング）１３を備える。ベルト１３は、乗員１１の上体を拘束するベルト部分１３ａと、乗員１１の腰部を拘束するベルト部分１３ｂとから成る。ベルト部分１３ｂの一端はアンカープレート１４により車室下部の車体部分に固定されている。ベルト部分１３ａは、乗員１１の肩近傍の箇所に設けられたスルーアンカー１５で折り返され、その端部はリトラクタ１６のベルトリールに連結されている。ベルト１３の他方の共通端部（折返し部）にはタングプレート１７が取り付けられている。このタングプレート１７は、座席１２の下側縁部に固定されたバックル１８に着脱自在である。バックル１８には、タングプレート１７の連結を検出するバックルスイッチ１９が設けられている。

上記において、座席１２は運転席の例を示し、乗員１１は運転者である。図１に示すドア２０１は車両の右側前部の運転席ドアである。運転席ドア２０１は、運転者１１が乗降するときに開閉される。運転席ドア２０１には運転席ドアの開閉状態を検出するためのドア開閉状態検知部２０２が適宜な箇所に付設されている。ドア開閉状態検知部２０２の設置箇所は任意である。なお、シートベルト装置およびドアに関する上記の構成は、助手席、後部座席であっても同じように構成することができる。

図２に、シートベルト用のリトラクタ１６の要部構成を模式的に示す。リトラクタ１６は、ハウジング２１内に回転自在に設けられたベルトリール（スピンドル）２２と、ベルトリール２２を回転駆動する電気モータ２３とを備える。ベルトリール２２にはベルト１３の上記ベルト部分１３ａの端部が結合され、ベルト部分１３ａはベルトリール２２で巻き取られ、ベルトリール２２に巻回されるように構成されている。ベルトリール２２の軸２２ａには、動力伝達機構（ギヤ機構）２４を介してモータ２３の駆動軸２３ａに接続される。ベルトリール２２は、動力伝達機構２４を経由してモータ２３で回転駆動される。またリトラクタ１６は、ベルトリール２２の軸２２ａに接続された回転検知部２５を備える。

回転検知部２５は、好ましくは、回転角センサを利用して構成される。当該回転角センサには、例えば、磁気ディスクと２個のホールＩＣとを組み合わせて成る磁気センサが利用される。この回転角センサの最小分解角度は例えば４°であり、ベルトの長さに換算すると１．３〜１．６ｍｍ程度である。

図３〜図５を参照して、回転検知部２５の一例として回転角センサを利用した構成を説明する。

回転角センサとして例えば磁気センサが利用されている。この磁気センサにおいて、円板形状の磁気ディスク１０１は、その中心部はベルトリール２２の軸２２ａに連結され、ベルトリール２２の軸２２ａの回転動作と連動して回転する。磁気ディスク１０１の円周縁部に沿った環状領域には、微小なＮ極領域１０２ａとＳ極領域１０２ｂを交互に配列した磁極配列部１０２が形成されている。磁気ディスク１０１における環状の磁極配列部１０２は、通常、磁化作用で作られる。磁極配列部１０２におけるＮ極領域とＳ極領域の各々の大きさは、上記のごとき所定の最小分解角度を実現するために必要な程度に設定される。磁気ディスク１０１の磁極配列部１０２に対応して、磁極配列部１０２のＮ極領域１０２ａとＳ極領域１０２ｂの各々に対して磁気的に感応する２つのホールＩＣ１０３，１０４が適宜な位置に配置される。磁気ディスク１０１に近接して配置された２つのホールＩＣ１０３，１０４は、それぞれ、ホールＩＣ同士の位置関係と、感応する磁気ディスク１０１の磁極配列部１０２の各磁極との関係に基づいて、位相的に所定量だけずれた２つの相の異なるパルス信号Ｐ１，Ｐ２を出力する。２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２は、そのパルスの生じる位相的関係に基づいてベルトリール２２の軸２２ａの回転方向（巻取り方向かまたは引出し方向か）を検知することが可能となる。換言すれば、２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２は、ベルトリール２２の軸２２ａの回転方向に応じて先後関係が反転するという特性を有している。さらに、２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２のいずれかを用いて、発生したパルス数を計数することによりベルトリール２２の軸２２ａの回転動作で生じた回転角（回転位置、回転量）を検知することが可能となり、さらにその変化量によって回転速度を演算することにより回転速度を検知することが可能となる。

上記の回転検知部２５から出力される２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２は、図２に示されるごとく制御装置２６に入力される。制御装置２６は、図５に示すごとく、回転検知部２５から供給される２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２を利用して、下記に説明する所要の信号処理を行う機能部を有している。

図５において、符号１１０は、２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２に基づいて、ベルトリール２２の回転状態（または回転動作状態）を検知する回転状態検知部である。ここで「回転状態（または回転動作状態）」は、上記の回転方向と回転角（回転位置、回転量）を含む概念であり、さらにはベルトリール２２のベルト巻取り位置、ベルト巻取り位置の変化等を含む概念である。

上記回転状態検知部１１０は、ベルト１３が巻回されたベルトリール２２の軸２２ａの回転状態を検知して処理する機能部分である。回転状態検知部１１０は、回転方向検知部１１１と回転角検知部１１２を含んでいるが、これらに限定するものではない。また回転状態検知部１１０の次段には、回転角変化検知１１３が設けられている。回転角変化検知部１１３は、回転状態検知部１１０に含まれる回転角検知部１１２が出力する回転角検知信号を入力し、当該回転角検知信号の変化状態を検知して回転角変化に係る信号を出力する。単位時間の当たりの回転角変化を求めることによりベルトリール２２の回転速度に係る信号を得ることが可能となる。回転角変化検知部１１３から出力された回転角変化に係る信号は、ベルトリール２２によるベルト巻取り位置を検知する情報として用いられる。リトラクタ１６のベルト巻取り動作は、ベルト巻取り位置の検知情報に基づいて、制御装置２６によって制御される。

制御装置２６は、電源２７からモータ２３へ供給される駆動電流Ｉ１の通電量を通電量調整部２８で制御することにより、リトラクタ１６のベルト巻取り動作等を制御する。制御装置２６により制御されるリトラクタ１６は、乗員１１の姿勢を保持するための電気式プリテンショナ機構部として構成されている。

上記のごとく、回転検知部２５から出力される位相の異なる２つの検知信号（パルス信号）Ｐ１，Ｐ２は制御装置２６に入力され、これらの検知情報を用いて最終的に回転位置信号と回転速度信号を取り出すために、制御装置２６内では所要の演算処理が実行され、回転位置検知部と回転速度検知部の各機能部分が設けられる。

リトラクタ１６の動作は、制御装置２６の各種の制御機能によって制御される。制御装置２６は、電源２７からモータ２３へ供給される駆動電流Ｉ１の通電量を通電量調整部２８で制御することにより、リトラクタ１６によるベルトの引き込み（巻取り）または引き出し（送り出し）等の動作を制御する。

座席１２に乗車した乗員１１は、車両の緊急時や走行状態の不安定時に、ベルト１３による保護・拘束を受け、姿勢や位置の変化を抑止され、望ましい安全状態に保持される。

以上の構成を有する上記のシートベルト装置１０およびリトラクタ１６等は運転席側の装置であったが、特に助手席側にも同様なシートベルト装置およびリトラクタ等が装備されている。以下において「Ｒ側」は運転席側、「Ｌ側」は助手席側とする。

次に、図６のブロック図を参照して、シートベルト装置１０等の制御システムをハードウェアの観点から説明する。

図６において、制御装置２６はＣＰＵで構成される。制御装置２６を含むブロック３０は、シートベルトによって乗員１１の姿勢を保持するための電気式プリテンショナユニットを示している。ブロック３０では、制御装置（ＣＰＵ）２６の入力側に電源部３１、車内ネットワーク（ＣＡＮ）通信部３２、回転角インターフェース（回転角Ｉ／Ｆ）部３３、通信部３４を備え、その出力側にＲ側モータ駆動制御部３５、Ｌ側モータ駆動制御部３６、記録部３７を備えている。記録部３７は、データや制御プログラムを格納するメモリである。

電気式プリテンショナユニット３０の入力側には、シートベルト用リトラクタの一例として上記のリトラクタ１６を示すブロックが設けられる。リトラクタ１６は、前述した回転検知部２５から出力される検知信号を制御装置２６に送信するための回転角インターフェース（回転角Ｉ／Ｆ）部４１を含む。回転角インターフェース部４１は、電気式プリテンショナユニット３０内の上記回転角インターフェース部３３に接続され、回転角インターフェース部３３に対して検知信号を送る。上記のリトラクタ１６は運転席側および助手席側等のそれぞれについて設けられている。

電気式プリテンショナユニット３０の入力側には、さらに、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）ユニット（障害物検知装置等の制御ユニット）４２、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）ユニット（車両挙動安定化制御ユニット）４３、ＦＩ／ＡＴ（Fuel Injection / Automatic Transmission）ユニット４４、ＳＲＳ（Supplement Restraint System）ユニット（補助拘束装置ユニット）４５等の入力側要素が設けられている。これらの入力側要素の中には、車速センサ等の車両の走行状態または挙動状態を検出する検出ユニット、前述したドア開閉状態検知部２０２等も含まれる。ＡＣＣユニット４２、ＶＳＡユニット４３、ＦＩ／ＡＴユニット４４等の入力側要素は、車内ネットワーク４６を介してそれらの出力信号を車内ネットワーク通信部３２に供給する。ＳＲＳユニット４５は、Ｒ側バックル４７ＲおよびＬ側バックル４７Ｌからの各信号を受けるＳＲＳ制御部４５ａと、通信部４５ｂとを有している。ここでＲ側バックル４７Ｒは運転席側の上記バックル１７に相当し、Ｌ側バックル４７Ｌは助手席側に装備されたシートベルト装置のバックルである。Ｒ側バックル４７ＲおよびＬ側バックル４７Ｌから出力される各信号は、内蔵されるバックルスイッチの検知信号である。ＳＲＳ制御部４５ａは、Ｒ側バックル４７ＲまたはＬ側バックル４７Ｌからの信号を受けると、通信部４５ｂを介してその信号を電気式プリテンショナユニット３０の通信部３２に送信する。またＳＲＳユニット４５は、車両走行時にシートベルトが正規に使用されていない場合には、警告灯４８に対して警告信号を供給する。

電気式プリテンショナユニット３０の出力側には、Ｒ側モータ５１とＬ側モータ５２が設けられる。Ｒ側モータ５１は、運転席側のシートベルト装置の駆動用モータであり、Ｒ側モータ駆動制御部３５に対応して配置されている。Ｒ側モータ駆動制御部３５は、制御装置２６からの制御指令信号に基づいて上記の電源（＋Ｖ）２７からの通電量を制御してＲ側モータ５１に対して駆動電流を供給する。なおブロック５３は接地部である。またＬ側モータ５２は、助手席のシートベルト装置の駆動用モータであり、Ｌ側モータ駆動制御部３６に対応して配置されている。Ｌ側モータ駆動制御部３６は、制御装置２６からの制御指令信号に基づいて電源（＋Ｖ）５４からの通電量を制御してＬ側モータ５２に対して駆動電流を供給する。またブロック５５は接地部である。上記の接地部５３，５５は、車体の一部をなす接地端子である。

図７は、本実施形態に係るシートベルト装置１０の制御システムの基本的な機能部の構成を概念的に示す機能ブロック図である。この制御システムは、主要素として、ベルト装着・非装着判定部（バックル検知部等）６１と、回転角（回転位置）検知部６２と、回転角変化（回転速度）検知部６３と、ドア開閉状態検知部２０２と、シートベルト装置制御部６４と、ベルト駆動部６５とから構成されている。

ベルト装着・非装着判定部６１は、座席１２においてベルト１３が乗員１１に装着されているか否かを判定する手段である。本実施形態の場合、ベルト装着・非装着は、バックルスイッチ１９のオン・オフ状態に基づいて判定される。また回転角（回転位置）検知部６２、回転角変化（回転速度）検知部６３、ドア開閉状態検知部２０２は前述した通りの検出手段である。

シートベルト装置制御部６４は、電気式プリテンショナとしての通常の乗員保護のための拘束制御の機能と、ベルト装着解除後にベルトを原点位置（ベルト完全収納位置）に収納するための収納制御の機能と、収納制御を行う際の引掛り状態の検知機能と、本実施形態において特徴的な引掛り状態を検知するための判定条件を変更するための制御機能とを有している。シートベルト装置制御部６４は、前述した制御装置（ＣＰＵ）２６の演算処理機能と、Ｒ側モータ駆動制御部３５およびＬ側モータ駆動制御部３６とから構成されるものである。

またベルト駆動部６５は、前述のリトラクタ１６に相当するものであり、この実施形態ではより詳しくは前述のＲ側モータ５１とＬ側モータ５２である。

次に、図６および図７に示された上記構成と、図８〜図１１に示すフローチャートとに基づき、シートベルト装置制御部６４等によって実施されるシートベルト装置１０の特徴的な動作制御の例を説明する。この実施形態ではＲ側モータ５１の例で説明する。

まず一般的に、通常、車両を走行させるべく、乗員１１が座席１２に座り、ベルト１３を体に巻き付け、タングプレート１７をバックル１８（Ｒ側バックル４７Ｒ）に結合すると、ベルト１３が乗員１１の体に装着される。このとき、バックルスイッチ１９がオンする。反対に、車両の走行が終了し、座席１２に座乗中の乗員１１がバックル１８からタングプレート１７を取り外すと、バックルスイッチ１９はオフする。通常、ベルト１３の装着を解除し、ベルト１３が自由な状態にされると、ベルト１３はリトラクタ１６の電気式プリテンショナユニット３０の「収納制御」の機能に基づいて原点位置（ベルト完全収納位置）に引き込まれ、ベルトリール２２に巻き取られることによりリトラクタ１６の中に収納される。

図８に示されたフローチャートは、乗員１１が車両のドア２０１を開いて車両に乗り込み、座席１２に座ろうとするときの制御の手順を示している。

車両のシートベルト装置制御部６４の側では、最初、ドア開閉状態検知部２０２が出力する検知信号に基づいてドア２０２が閉状態から開状態になったか否かが判定される（ステップＳ１１）。ドア２０１が開状態であると判定されたときには、その後、ベルト装着・非装着判定部６１に基づいてベルト１３が非装着状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ベルト１３が非装着状態であるときには次の判定ステップＳ１３に移行し、ベルト３が非装着状態でないとき（装着状態であるとき）には「収納制御」を実行するステップＳ１６に移行する。次の判定ステップＳ１３では、ベルト１３の引出し量（ベルト１３の引出し位置の変化量またはベルトリール２２の回転位置の変化量）について例えば５０ｍｍ以下で変化がある場合には「収納制御」を行わないという処理が行われる（ステップＳ１４）。判定ステップＳ１３で、ベルト１３の引出し量について例えば５０ｍｍより大きいで変化がある場合には「収納制御」を行う処理が行われる（ステップＳ１６）。上記においてベルト１３の変化の値は５０ｍｍであるが、この値には限定されず、状況に応じて任意の一定値に設定することができる。

また上記の最初の判定ステップＳ１１でドア２０１が閉状態であると判定されたときには、判定ステップＳ１５に移行し、ベルト１３の引出し量について変化があるか否かを判定する。判定ステップＳ１５でベルト１３の引出し量について変化があると判定されたときには、処理ステップＳ１６で「収納制御」が実行される。

以上のごとく、ドア２０１から乗員１１が車両に乗り込むという状況の場合において、第１にドア２０１が開いたときには、ベルト１３が装着されたとき、または５０ｍｍより大きいベルトの引出し量の変化があったとき、第２にドア２０１が閉状態であるときにはベルト１３の変化があったときに、それぞれ、ステップＳ１６により収納制御が実行される。またドア２０１が閉状態から開状態になり、かつベルト１３が非装着状態であってベルト１３の引出し量の変化量が所定の一定値以下（例えば５０ｍｍ以下）である場合には、「収納制御」は行われない。すなわち、この場合には、実質的に「収納制御」に基づくシートベルト装置１０の収納動作が規制されたことになる。ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４によって収納動作を規制する規制手段が実現されることになる。よって乗車時の手当たりや引掛りによってシートベルト装置１０で収納動作が生じてしまうと、シートベルトを装着しようとする乗員にとっては抵抗になり妨げになるために、これを当該規制手段（ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４に基づく機能部）によってシートベルト装置１０の収納動作、すなわちモータの動作を規制する。乗車時あるいは降車時において手当たりや引掛り等が生じる例としては、例えば、乗員がベルト１３に接触してベルトを引き出してしまった場合、シート土手掛かりで同様にベルト１３を引き出してしまう場合がある。このような場合には、収納動作を行わせないという規制が必要となる。

判定ステップＳＳ１５でベルト１３の変化がないと判定されたとき、またはステップＳ１４もしくはステップＳ１６が実行されたとき、その後、処理フローはリターンされる。

上記の図８に示した制御フローにおいて、判定ステップＳ１３では判断基準として、回転角検知部６２の検知信号を利用することにより、ベルト１３の引出し量（ベルト１３の引出し位置の変化量）すなわちベルトリール２２の回転位置の変化量を用いた。しかし、その代わりに、回転角変化検知部５３の検知信号を利用し、ベルトリール２２の回転速度を判断基準として用いることもできる。すなわち、上記の規制手段を、ベルトリールの回転速度が所定の一定値以下であることを条件にして、シートベルト装置１０の動作、すなわちモータの動作を規制することもできる。

さらに図９に示されたフローチャートは、降車時、乗員１１の作動状態をオフにする場合における制御の手順を示している。この例の場合には、シートベルト装置１０の動作を制御するシートベルト装置制御部６４がスリープ状態（待機状態）に入る段階であるか否かが問題とされる。通常、車両では、イグニッションスイッチがオフにされてから所定時間の経過後にスリープ状態（待機状態）に遷移する。そこで、この制御フローによれば、シートベルト装置制御部６４がスリープ状態に入る段階であるか否かを判定し（ステップＳ２１）、スリープの準備がなされていないときには何も処理せずリターンに移行し、スリープの準備がなされているときには、次の判定ステップＳ２２で非装着であるか否かが判定される。判定ステップＳ２２で非装着であるときには、収納制御が実行された後（ステップＳ２３）、スリープ状態に入る（ステップＳ２４）。

以上のごとく、シートベルト装置制御部６４がスリープ状態にはいる段階の場合には、スリープの準備段階を判定し、スリープ状態に入る前に収納制御に基づく収納動作を行い、ベルト１３を確実に全格納位置に収まるように制御が行われる。なお「収納制御」の内容については後述する。

さらに、図１０と図１１を参照して降車時における制御の手順を説明する。この制御フローでは、降車時においてベルト１３の収納動作を確実に行うと共に、次回の乗車時における手当たりや引掛りを軽減することを可能にする。

図１０において、最初の判定ステップＳ３１では、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）であるか否かが判定される。判定ステップＳ３１でＹＥＳであるときには、タイマがスタートし（ステップＳ３２）、ＮＯであるときには直ぐにリターンされる。タイマはｔ＝ｔ_０で開始され、その後には計時を継続し、判定ステップＳ３３で経過時間ｔがＴｔｈを超えたか否かが判定される。判定ステップＳ３３で時間ｔがＴｔｈを超えると、その次の判定ステップＳ３４によりバックルスイッチ１９がオフになったか否かが判定される。バックルスイッチ１９がオフになった場合には、収納制御による収納動作（ステップＳ１５）が、前述した制御と同様に、スリープ状態になる（ステップＳ１６）前に実行される。判定ステップＳ１４で、バックルスイッチ１９がオンのままであるときには、収納動作は行われず、その状態でスリープ状態になる。上記の制御によれば、タイマで設定された一定時間経過後にバックルスイッチがオフになったことに基づいて確実にベルト１３を全格納する収納動作が行われる。次回、乗車するときには引掛り等の発生を軽減することができる。

次に図１１において、判定ステップＳ４１では、ドア２０１が開いているか否かが判定される。ドア２０１が開いているときには、次の判定ステップＳ４２でバックルスイッチ１９がオフであるか否かが判定され、ドア２０１が閉じているときにはリターンされる。次に判定ステップ４２で、バックルスイッチがオフであるときには、次の判定ステップＳ４３でベルト１３の引出し量（Ｘ）が所定の値Ｘｔｈよりも大きいか否かが判定される。判定ステップＳ４３でベルト引出し量が所定の値Ｘｔｈ以下のときには上記の判定ステップＳ４２，Ｓ４３を繰り返す。判定ステップＳ４３でベルト引出し量が所定の値Ｘｔｈよりも大きくなると、次の判定ステップＳ４４でベルト１３の引出し速度（｜Ｖ｜）が所定の値Ｖｔｈよりも小さいか否かが判定される。判定ステップＳ４４でベルトの引出し速度が所定値以下である場合には、収納制御に基づく収納動作が実行される（ステップＳ４５）。すなわち、乗員の車両降車時において、ドアが開いたことを条件に、バックルスイッチ１９がオフされ、ベルト引出し量が所定値より大きくなり、かつベルト引出し速度が所定値より小さくなる場合に限り、収納制御が実行される。

上記において、判定ステップＳ４２においてＮＯである場合には、シートベルト１３の「弛み取り」の制御が行われる。

上記の制御によれば、降車時において、必要な場合に確実にベルト収納の動作が行われ、さらにバックルスイッチ１９がオン状態にあるときにはベルトの弛み取りの制御が行われる。「弛み取り制御」のプロセスはよく知られるものであり、前述の電気式プリテンショナユニット３０の機能に基づいて、座席１２に座った乗員１１に装着されたベルト１３の弛みが最適になるように、ベルト１３がリトラクタ１６によって巻き取られる。

次に、図１２を参照して、ステップＳ１６，Ｓ２３，Ｓ３５，Ｓ４５で実施される「収納制御」のプロセスを説明する。

収納制御は、バックルスイッチ１９がオフであるという条件の下で（判定ステップＳ２０１でＮＯ）で実行される。収納制御では、最初に予め設定された所定時間が経過した後に（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、モータ２３（Ｒ側モータ５１等）に対してベルト巻取り動作を行わせるための通電を開始する（ステップＳ２０３）。モータ２３への巻取り動作のための通電を開始すると、次のステップＳ２０４でタイマをｔ＝ｔ_０として設定してスタートする。

次に、予め用意された変数ｉを０に設定する（ステップＳ２０５）。変数ｉはカウンタとして設定され、収納制御に基づくベルト１３の収納動作において生じる引掛り状態を判定するために使用されるカウンタである。引掛り判定は、変数ｉが、予め設定された値Ｎ以上になっても引掛りであるという判定状態が維持されるときに確定する。

次の判定ステップＳ２０６では変数ｉがＮよりも小さいか否かが判定される。変数ｉがＮよりも小さいときには、ステップＳ２０７に移行して回転角変化があるか否かが判定される。回転角の変化に係る情報は、前述した回転検知部２５、回転状態検知部１１０、回転角検知部１１３等を経由して取り出される信号に基づいて得られる。

判定ステップＳ２０６で変数ｉがＮ以上であるときには、ベルト１３の収納制御の動作状態において引掛りが生じ、リトラクタ１６による巻取り動作で何かの原因でロック状態が生じたものとして、ステップＳ２１７に移行しモータ２３への通電を停止して、ベルト巻取りの収納制御を停止させる。

判定ステップＳ２０７で判定される回転角変化の有無は、実質的に回転検知部２５から出力される位相の異なる２つのパルス信号Ｐ１，Ｐ２に基づいて得られる情報である。

判定ステップＳ２０７で回転角の変化がない場合（ＮＯである場合）において、この状態が所定時間経過する場合（判定ステップＳ２１８でＹＥＳ）には引掛り判定の処理（ステップＳ２１９）を実行される。その後、変数ｉはカウント値を１だけ増して（ステップＳ２２０）、判定ステップＳ２０６に戻る。なお判定ステップＳ２０６でＮＯである場合には即座に判定ステップＳ２１７に戻る。引掛り判定の処理ステップＳ２１９とカウント値増加ステップＳ２２０で、「収納制御」での引掛り状態の発生が検知・監視される。

上記の判定ステップＳ２０７で回転角の変化がある場合（ＹＥＳの場合）、次の判定ステップＳ２０８ではベルト１３のベルトリール２２による巻取り位置（ｘ）が所定の範囲（ｘ_０＜ｘ＜ｘ_１）に含まれているか否かが判定される。判定ステップＳ２０８でＹＥＳである場合には時間差閾値ｄｔ_ｔｈがｄｔ_２に設定され（ステップＳ２０９）、ＮＯである場合には時間差閾値ｄｔ_ｔｈがｄｔ_１に設定される（ステップＳ２１０）。ステップＳ２０９またはステップＳ２１０の処理の後には、次の判定ステップＳ２１１に移行する。

次の判定ステップＳ２１１では、モータ２３への通電によって回転動作するベルトリール２２の回転が巻取り方向の回転であるか否かが判定される。判定ステップＳ２１１でＮＯである場合には、正常な巻取り動作ではないので、引掛り判定の処理ステップＳ２１９に移行し、ステップＳ２２０を経由して判定ステップＳ２０６に戻る。判定ステップＳ２１１でＹＥＳの場合には、変化間隔に係る時間（ｄｔ＝ｔ_ｌ−ｔ_ｌ−１）の測定が行われる（ステップＳ２１２）。ここで「ｄｔ」は前回変化の際の時間と今回変化の際の時間との差分を意味している。

次の判定ステップＳ２１６では、測定された変化間隔に係る時間ｄｔを、引掛り判定のための第１の基準値ｄｔ_０と比較し、その大小関係を判断する。ｄｔがｄｔ_０よりも小さい場合には、次の判定ステップＳ２１６でベルト１３が本来的な収納位置すなわち原点位置（完全収納位置）に収納されたか否かを判定する。判定ステップＳ２１６でＹＥＳである場合には、ステップＳ２１７に移行し、収納制御が完了したものとして終了する。判定ステップＳ２１６でＮＯである場合には、判定ステップＳ２０６に戻る。

上記の判定ステップＳ２１３でＮＯである場合には判定ステップＳ２１４に移行する。判定ステップＳ２１４は、上記のｄｔと引掛り判定のための第２の基準値ｄｔ_ｔｈとを比較し、その大小関係を判断する。判定ステップＳ２１４でｄｔがｄｔ_ｔｈよりも小さい場合には、引掛り状態に達していないとし、巻取り力を増大すべくモータ２３への通電量を増加する（ステップＳ２１５）。その後、上記の判定ステップＳ２１６に移行する。また判定ステップＳ２１４でｄｔがｄｔ_ｔｈ以上である場合には、引掛り状態に達しているとして上記のステップＳ２１９に移行して引掛り判定処理を実行する。

次に図１３を参照して「弛み取り制御」のプロセスについて説明を加える。「弛み取り制御」のプロセスは、通常、乗員１１が座席に着座し、ベルト１３を装着し、タングプレート１７をバックル１８に結合してバックルスイッチ１９がオンになったときに行われる（上記のステップＳ４６）。この場合において、イグニッションスイッチの状態は問題にしていないが、実際にはイグニッションスイッチがオンである場合と、オフである場合とに応じた弛み取り制御が行われる。イグニッションスイッチがオンである場合とはエンジン等を駆動させた後にシートベルトを装着する場合であり、イグニッションスイッチがオフである場合とはエンジン等を駆動させる前にシートベルトを装着する場合である。

図１３において、弛み取り制御が実行されると、まず、定デューティー（duty）の電流に基づきモータ２３を駆動し、ベルトリール２２に巻取り動作を行わせ、ベルト１３の引込み開始を行う（ステップＳ３０１）。次に、ベルト１３を引き込みベルトリール２２に巻き取ることによりベルトの引出し量が所定の一定値（ｄｘ１）より小さいか否かといぅこと（ステップＳ３０２）と、モータ２３に通電される駆動電流量についての電流変化量が所定の一定値（ｄＩ１）よりも大きくなったか否かということ（ステップＳ３０２）とが判定される。２段階の判定ステップＳ３０１，Ｓ３０２で同時にＹＥＳが成り立つと、ベルトの弛みが取れたとして、制御フローが終了する。２段階の判定ステップＳ３０１，Ｓ３０２のいずれかでＮＯである場合には、ステップＳ３０１による定デューティーのベルト引き込みを継続し、判定ステップＳ３０２，Ｓ３０３の両方でＹＥＳと判定される魔で繰り返される。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明は、車両のシートベルト装置で、乗降時におけるドア開後に所定条件下で収納動作を規制することで、装着の際の阻害を防止するのに利用される。

車両におけるシートベルト装置の装着状態を示す側面図である。本発明の実施形態に係るシートベルト装置のリトラクタの要部構成を示す図である。本実施形態における回転検知部の要部構成を示す側面図である。本実施形態における回転検知部の要部構成の正面図である。制御装置の内部に設けられる回転状態検知部の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るシートベルト装置の制御システムの全体構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るシートベルト装置の制御システムの要部の機能構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係るシートベルト装置の特徴的な第１の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態に係るシートベルト装置の特徴的な第２の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態に係るシートベルト装置の特徴的な第３の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態に係るシートベルト装置の特徴的な第４の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態に係るシートベルト装置の「収納制御」を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係るシートベルト装置の「弛み取り制御」を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０シートベルト装置
１１乗員
１３ベルト
１６リトラクタ
２２ベルトリール
２３モータ
２５回転検知部
２６制御装置
３０電気式プリテンショナユニット
６１ベルト装着・非装着判定部
６２回転角検知部
６３回転角変化検知部
６４シートベルト装置制御部
６５ベルト駆動部
２０１ドア
２０２ドア開閉状態検知部

Claims

ベルトを巻回するベルトリールと、
前記ベルトリールを回転駆動して前記ベルトの巻取りを行うモータと、
前記ベルトリールの回転位置を検知する回転位置検知手段と、
前記回転位置検知手段の出力信号に基づいて前記モータへの通電量を制御する制御手段とを備えた車両のシートベルト装置において、
前記車両のドアの開閉を検知するドア開閉状態検知手段と、
前記ドア開閉状態検知手段が前記ドアが閉状態から開状態になることを検知し、かつ、前記回転位置検知手段の出力信号に基づき前記ベルトリールの回転位置の変化が所定値以下の変化であると判定するとき、前記モータの駆動を規制する規制手段と、
前記ベルトリールの回転速度を検知する回転速度検知手段と、
を備え、
前記規制手段は、前記回転速度検知手段が検知した前記回転速度が所定値以上であるとき、前記モータの駆動を規制することを特徴とする車両のシートベルト装置。
前記制御手段は、前記車両のイグニッションスイッチがオフになってから所定時間後に待機状態へ遷移するとき、前記待機状態への遷移前に前記ベルトを収納位置まで巻取るように前記モータを駆動する待機前巻取り手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両のシートベルト装置。