JP4989479B2 - 電動式シートベルトシステム - Google Patents

Description

関連特許出願の相互参照。本出願は、その内容全体を参照によって本明細書に組み込まれる２００４年９月２日に出願した米国特許出願第６０／６０６，５１９号の利益および優先権を主張する。

本発明は一般的に自動車の運転者保護システムに関する。より詳しくは、本発明は電動式シートベルトシステムに関する。

電動式シートベルトリトラクタ（ＭＳＢ）のような拘束システムは、現代の自動車の標準装備になってきた。電動式シートベルトリトラクタは、乗り物の衝突中に生じる衝撃から乗員を保護するために幅広く使用されている。乗り物が関係する衝突の前に、ＭＳＢは、乗員を保護するようにシートベルトを作動させる。乗り物の苛酷な制動または尻振りのような差し迫った衝突（緊急事態）の兆候があり、乗り物の動力学が潜在的転覆を示唆し、あるいは外部センサシステム（例えばレーダ、ビジョンシステム等）が衝突の高い可能性を予測するので、ＭＳＢを展開させることができる。ＭＳＢはまた、快適性に関連する理由から低い力レベルでも展開することができる。

電動式シートベルトリトラクタは、緊急時にシートベルトを引き込むように駆動する電動モータを含む。モータの駆動は、マイクロプロセッサによって生成される信号によって制御することができる。その結果、マイクロプロセッサの故障時にモータが駆動し、ＭＳＢが展開する可能性がある。マイクロプロセッサの故障時の偶発的なＭＳＢの展開を防止することは、望ましい動作特性である。したがって、電動式シートベルトリトラクタの偶発的な展開を防止することのできる、費用効率の高い電動式シートベルトシステムが必要である。

本発明の１実施形態では、乗り物用の電動式シートベルトシステムは、展開事象を検出しかつ展開モードを決定するための第１コントローラと、電動式シートベルトリトラクタに動作可能に結合された第２コントローラとを有する電動式シートベルトリトラクタを含み、第２コントローラは展開事象の検出後に電動式シートベルトリトラクタの展開を可能にする。

本発明の別の実施形態では、乗り物用のシートベルトシステムは、通信バスと、通信バスに動作可能に結合され、各々が関連付けられるコントローラを有する複数の電動式シートベルトリトラクタと、セーフィングコントローラとを含み、関連付けられたコントローラが展開事象を検出し、かつセーフィングコントローラが複数の電動式シートベルトリトラクタの１つまたはそれ以上を使用可能にしたときに、複数の電動式シートベルトリトラクタの１つまたはそれ以上が展開される。

本発明のさらに別の実施形態では、通信バスは、複数の電動式シートベルトリトラクタの各々を展開するために必要な情報を搬送するように構成されたコントローラエリアネットワークバスである。

本発明の別の実施形態では、複数の関連付けられたコントローラは、関連付けられた複数の電動式シートベルトリトラクタの各々の展開モードを決定する。

本発明のさらに別の実施形態では、乗り物用の電動式シートベルトシステムは、通信バスと、通信バスに動作可能に結合され、第１コントローラを有する第１電動式シートベルトリトラクタと、通信バスおよび第１電動式シートベルトに動作可能に結合され、第２コントローラを有する第２電動式シートベルトリトラクタとを含む。第１コントローラが展開事象を検出し、かつ第２コントローラが第１電動式シートベルトリトラクタを使用可能にしたときに、第１電動式シートベルトリトラクタは展開され、第２コントローラが展開事象を検出し、かつ第１コントローラが第２電動式シートベルトリトラクタを使用可能にしたときに、第２電動式シートベルトリトラクタは展開される。

上記の一般的説明および以下の詳細説明は両方とも単なる例示および解説にすぎず、請求する発明を制限するものではないことを理解されたい。

本発明のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、付属の特許請求の範囲、および図面に示す付随の例示的実施形態から明らかになるであろう。

本発明の実施形態を以下で、添付の図面を参照しながら説明する。以下の説明は本発明の例示的実施形態を説明することを意図したものであって、本発明を制限するものではないことを理解されたい。

電動式シートベルトはインタフェースＢＵＳシステム（例えばＣＡＮバス）からのメッセージを介してトリガすることができるが、ＭＳＢのモータを流れる高電流を制御するマイクロプロセッサが高電流を誤ってオンにした場合、問題が発生するおそれがある。単一のマイクロプロセッサがＭＳＢを誤って展開させることを防止するために、「セーフィング」戦略を使用することができる。この文脈で、セーフィングとは、展開を可能にする、主マイクロプロセッサとは独立した第２ソースを指す。第２ソースもまた展開に値する事象があることを決定した場合にのみ、ＭＳＢは展開される。

上述の通り、単一のマイクロプロセッサの故障でＭＳＢが偶発的にトリガされる可能性は、ＭＳＢの展開に値する事象があることを独立に決定する２つのマイクロプロセッサを提供することによって回避することができる。一般的に、１つのマイクロプロセッサは、ＭＳＢが展開されるモードを決定するためのほとんどの仕事をする。第２マイクロプロセッサは、ＭＳＢを展開する理由があることを示す情報を含むメッセージがＣＡＮバスにあることを特定し、ＭＳＢモードのいずれかを展開すべきであるという証拠がある場合にのみシステムを使用可能にする。

ＭＳＢをトリガするために必要な情報は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスのような通信バスで搬送することができる。ＣＡＮバスは、一般的に実時間用途に使用される、整合性の高いシリアルデータ通信バスである。ＣＡＮバスは最高毎秒１メガビットまでの速度で動作することができる。

通常、乗り物には少なくとも２つの電動式シートベルトがある（運転者用座席および乗員用前座席）。ＭＳＢコントローラがリトラクタに一体化される場合、それらは独立しており、各々がそれら自体のセーフィング機能を必要とする。セーフィングのため、つまり誤った、または偶発的なマイクロプロセッサの事象（すなわちマイクロプロセッサが理由の如何にかかわらずＭＳＢを偶発的に展開すること）を防止するために、各コントローラはそれ自体の独立したセーフィングマイクロプロセッサを必要とする。

各ＭＳＢコントローラに２つの別個のマイクロプロセッサを使用する場合の１つの問題はコストである。各マイクロプロセッサは、ＣＡＮバスに関するメッセージを解釈する能力を必要とする。これは、個々のＭＳＢコントローラのコストを増大するおそれがある。乗り物１台当たり通常２つまたはそれ以上のＭＳＢがあるので、このセーフィング機能のためのコストの増大はかなり大きくなるかもしれない。その結果、１つのＭＳＢコントローラ当たりせいぜい１つだけのマイクロプロセッサの率で、ＭＳＢセーフィング機能を達成するシステムを提供する必要がある。

下述する本発明の様々な実施形態はＭＳＢセーフィングを提供し、単一のマイクロプロセッサが電動式シートベルトを偶発的に展開する可能性を解消する。

本発明の１実施形態に係る電動式シートベルトシステム１を図１に示す。本発明の１実施形態では、２つのＭＳＢモジュール１０（ＭＳＢ１およびＭＳＢ２）またはリトラクタの各々は、他方のためのセーフィング機能を達成する。両方のコントローラ２０（図３参照）はＣＡＮバス４０から同じメッセージを受け取り、したがって両方のモジュール１０が、ＭＳＢを展開すべきときにそれを特定することができる。この実施形態では、ＭＳＢ１とＭＳＢ２との間に２本のワイヤ５０が延在する。これらのワイヤ５０は、ＭＳＢ１がＭＳＢ２における展開を可能にする情報を伝送する。ＭＳＢ２が展開するためには、ＭＳＢ２内の主マイクロプロセッサ２０が展開モードを決定し、かつＭＳＢ２のモータ３０に送られる電流を制御するように試みなければならない。しかし、ＭＳＢ１がＭＳＢ２を使用可能にしたときにだけ、ＭＳＢ２は実際に展開することができる。図１は基本的概念を示す。

ＭＳＢ２を実際に使用可能にするための機構は、ＭＳＢ２マイクロプロセッサとは独立している。使用することのできるＭＳＢ１０を使用可能にすることを実現するために、幾つかの選択肢がある。

しかし、好適な方法はＭＳＢ２の電流制御システムの電子ハードウェア設計に依存する。例えばリレーは、ＭＳＢ２モータへの高電流経路と直列にすることができる。ＭＳＢ１コントローラからのワイヤは、ＭＳＢ２のリレーコイルへの電流を可能にする（またはＭＳＢ２のリレーコイルを直接駆動する）ために使用することができる。その結果、ＭＳＢ２を展開すべきであることをＭＳＢ１のマイクロプロセッサが決定し、かつＭＳＢ２の直列リレーを使用可能にしなければ、電流はＭＳＢ２モータに流れることができない。

ＭＳＢ１０を使用可能にするための別の代替的方式は、電子スイッチ（電界効果トランジスタのような）を設けることを含むことができる。スイッチは、ＭＳＢ２内のＭＳＢモータ３０に電流を提供する線に配置することができる。スイッチは例えばＭＳＢ１から送信される信号によって制御される。ＭＳＢ１の展開は、同様にＭＳＢ２コントローラによって可能にされる。

上に開示した２つの実施例（つまりリレーおよびスイッチ）は、単なる例示のために提示するものである。本発明の範囲は、モータへの電流の流れを制御するための多数の公知の代替的方法の全てを含む。

図２に示すように、本発明の別の実施形態は、ＭＳＢコントローラ１０のためのセーフィング機能を達成する、遠隔モジュール６０またはコントローラを設けることを含むことができる。遠隔モジュール６０は、例えば拘束制御および診断モジュールのような、乗り物内にすでに存在するモジュールとすることができる。遠隔モジュール６０は、ＭＳＢモジュール１０を展開することができる状況を認識することもできる。これは遠隔モジュール６０も同一ＣＡＮバス４０に関して同一メッセージを受け取るためであり、あるいはそれは、ＭＳＢを展開することができる標識である他の情報を受け取ることができる。ＣＡＮバス４０の概念は図２に見ることができる。再び、遠隔モジュール６０はＭＳＢモータ３０に高電流を流すことを可能にするが、電流を実際にＭＳＢモータ３０に流すことはできない。

本発明の好適な実施形態の上記説明は、解説および説明のために提示したものである。全てを網羅するつもりも、本発明を開示した通りの形態に限定するつもりもなく、上記の教示に照らして変形および変更が可能であり、あるいは本発明実施から得ることができる。実施形態は、本発明の原理を説明するために、かつ当業者が本発明を様々な実施形態で、予想される特定の用途に適するように様々な変形を施して利用することを可能にする、実際の適用例として選択し、記載した。本発明の範囲は、本書に付属する特許請求の範囲およびそれらの均等物によって画定するつもりである。

本発明の１実施形態に係る電動式シートベルトシステムのブロック図である。 本発明の１実施形態に係る電動式シートベルトシステムのブロック図である。 本発明の１実施形態に係る電動式シートベルトモジュールのブロック図である。

符号の説明

１ シートベルトシステム
１０ ＭＳＢモジュール
２０ コントローラ
３０ モータ
５０ ワイヤ
６０ 遠隔モジュール

Claims (12)

1. 通信バスと、
   第１コントローラを有し、前記通信バスに動作可能に接続された第１電動式シートベルトリトラクタと、
   第２コントローラを有し、前記通信バスおよび前記第１電動式シートベルトに動作可能に接続された第２電動式シートベルトリトラクタとを備えた乗り物用の電動式シートベルトシステムであって、
   前記第１コントローラが展開事象を検出し、かつ前記第２コントローラが前記第１電動式シートベルトリトラクタを使用可能にしたときに、前記第１電動式シートベルトリトラクタが展開され、前記第２コントローラが展開事象を検出し、かつ前記第１コントローラが前記第２電動式シートベルトリトラクタを使用可能にしたときに、前記第２電動式シートベルトリトラクタが展開される電動式シートベルトシステム。
2. 前記第１および第２電動式シートベルトリトラクタが電動モータを含む請求項１に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
3. 前記第１コントローラおよび前記第２コントローラがマイクロプロセッサを含む請求項１に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
4. 前記通信バスがコントローラエリアネットワークバスである請求項１に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
5. 通信バスと、
   前記通信バスに動作可能に接続され、各々が関連付けられるコントローラを有する複数の電動式シートベルトリトラクタと、
   セーフィングコントローラとを備えた乗り物用のシートベルトシステムであって、
   関連付けられた前記コントローラが展開事象を検出し、かつ前記セーフィングコントローラが複数の前記電動式シートベルトリトラクタの１つまたはそれ以上を使用可能にしたときに、複数の前記電動式シートベルトリトラクタの１つまたはそれ以上が展開される乗り物用のシートベルトシステム。
6. 複数の前記電動式シートベルトリトラクタの各々が電動モータを含む請求項５に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
7. 複数の関連付けられた前記コントローラの各々がマイクロプロセッサを含む請求項５に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
8. 前記セーフィングコントローラがマイクロプロセッサを含む請求項５に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
9. 前記通信バスが、複数の前記電動式シートベルトリトラクタの各々を展開するために必要な情報を搬送するように構成されたコントローラエリアネットワークバスである請求項５に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
10. 複数の関連付けられた前記コントローラの各々が、関連付けられた複数の前記電動式シートベルトリトラクタの各々の展開モードを決定する請求項５に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
11. 関連付けられた前記コントローラのいずれかを展開すべきであることが決定されたときに、前記セーフィングコントローラが複数の前記電動式シートベルトリトラクタの１つまたはそれ以上を使用可能にする請求項５に記載の乗り物用の電動式シートベルトシステム。
12. 展開事象を検出しかつ展開モードを決定するための第１コントローラを有する電動式シートベルトリトラクタと、
    前記電動式シートベルトリトラクタに動作可能に連結された第２コントローラとを備えた乗り物用の電動式シートベルトシステムであって、
    前記第２コントローラが展開事象の検出後に、前記電動式シートベルトリトラクタの展開を可能にする電動式シートベルトシステム。

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