JP5372085B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両のシートに着座した乗員をウェビングによって拘束するシートベルト装置に関するものである。

車両に装備されるシートベルト装置として、ウェビングの巻取りをモータの動力によって行うものが知られている。
この種のシートベルト装置としては、緊急時のウェビングの引き込みをモータによって行うだけでなく、ウェビング装着時の弛み取りや、ウェビングを外した後の収納作動もモータの動力によって助勢するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のシートベルト装置は、ウェビングの収納作動をモータの動力によって助勢するものであり、乗員によってバックルが外されたときに、モータを巻取り方向に回転駆動してウェビングの巻取りを実行するようになっている。また、このシートベルト装置では、ウェビングの収納作動時にウェビングの移動状態を監視し、ウェビングの停止インターバルが規定値以上に長い場合に、ウェビングの引っ掛かりが生じているもの判断してモータの駆動を停止するようになっている。

特開２００８−１００６６６号公報

しかし、この従来のシートベルト装置は、ウェビングの収納作動時に、ウェビングの停止インターバルが規定値以上に長い場合に、ウェビングの引っ掛かりが生じているもの判断してモータの駆動を停止するため、ウェビングの引っ掛かりによってウェビングの移動が停止した後には、その都度乗員がウェビングの引っ掛かりを解除する操作を行わなければならない。

そこでこの発明は、ウェビングの収納作動時の引っ掛かりを低減して、引っ掛かり解除のための乗員の煩雑な操作をより少なくすることのできるシートベルト装置を提供しようとするものである。

この発明に係るシートベルト装置では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項１に係る発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビング（例えば、後述の実施形態におけるウェビング５）が巻回されるベルトリール（例えば、後述の実施形態におけるベルトリール１２）と、前記ベルトリールに駆動力を伝達可能なモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ１０）と、乗員による前記ウェビングの装着状態と非装着状態を検出する脱着状態検出手段（例えば、後述の実施形態におけるバックルスイッチ３９）と、この脱着状態検出手段による検出結果が装着状態から非装着状態に切り換わったときに、通電電流が規定値に達するまで前記モータをウェビング巻取り方向に回転駆動する収納制御手段（例えば、後述の実施形態における収納制御手段３５）と、を備えたシートベルト装置であって、前記脱着状態検出手段による検出結果が装着状態から非装着状態に切り換わってからの前記ウェビングの巻取り量を検出する巻取り量検出手段（例えば、後述の実施形態における巻取り量検出手段３６）と、この巻取り量検出手段によって検出された検出量が、前記ウェビングが全収納される規定量に達したか否かによってウェビングの引っ掛かりを判定する引っ掛かり判定手段（例えば、後述の実施形態における引っ掛かり判定手段３７）と、この引っ掛かり判定手段によってウェビングが引っ掛かっているものと判定されたときに、前記モータをウェビング巻取り方向に再駆動する再収納制御手段（例えば、後述の実施形態における再収納制御手段３８）と、車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段（例えば、後述の実施形態における前後加速度センサ４１，横加速度センサ４２，ヨーレートセンサ４３）と、を備え、前記再収納制御手段は、前記モータのウェビング巻取り方向の再駆動を終了した後に、前記引っ掛かり判定手段がウェビングの引っ掛かりを判定し、かつ前記加速度検出手段が加速度を検出した場合に、前記モータをウェビング巻取り方向にさらに再駆動することを特徴とする。
これにより、ウェビングが外されたことが脱着状態検出手段によって検出されると、収納制御手段によって、通電電流が規定値に達するまでモータが巻取り方向に回転駆動される。このとき、巻取り量検出手段が、脱着状態検出手段による検出結果が装着状態から非装着状態に切り換わってからのウェビングの巻取り量を検出し、この巻取り量検出手段によって検出された検出量に基づいて引っ掛かり判定手段がウェビングの引っ掛かりを判定する。引っ掛かり判定手段が、ウェビングが引っ掛かっているものと判定したときには、再収納制御手段がモータをウェビング巻取り方向に再駆動して、ウェビングの引っ掛かりを解除する。
また、再収納制御手段がモータの再駆動を実行した後に、ウェビングの引っ掛かりが解除されていない状態で車両に加速度が作用すると、再収納制御手段がモータをウェビング巻取り方向にさらに再駆動する。ウェビングが車室内のいずれかの部位に引っ掛かっている場合に、車両に加速度が作用すると、ウェビングの引っ掛かりが加速度によって解除される可能性が高くなる。ウェビングの引っ掛かりが車両の加速度によって解除された状態でモータが再駆動されると、ウェビングが全収納位置まで巻き取られる。

請求項１に係る発明によれば、巻取り量検出手段によってウェビングが外されてからのウェビングの巻取り量を検出し、その検出量に基づいて引っ掛かり判定手段がウェビングの引っ掛かりを判定し、引っ掛かり判定手段が、ウェビングが引っ掛かっているものと判定したときに、再収納制御手段がモータをウェビング巻取り方向に再駆動するため、ウェビングの収納作動時における引っ掛かりを低減し、引っ掛かり解除のための乗員の煩雑な操作をより少なくすることができる。

また、請求項１に係る発明によれば、再収納制御手段がモータの再駆動を実行してもウェビングの引っ掛かりが解除されない場合には、車両に加速度が作用した後に、再収納制御手段がモータをウェビング巻取り方向にさらに再駆動するため、車両に作用する加速度によって引っ掛かりの外れたウェビングを全収納位置まで確実に巻き取ることができる。

この発明の一実施形態のシートベルト装置の概略構成図である。 同実施形態のシートベルト装置のコントローラを中心とする概略構成図である。 同実施形態のシートベルト装置のウェビングの収納制御の流れを示すフローチャートである。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明にかかるシートベルト装置１の全体概略構成を示す図であり、同図中２は、乗員３の着座するシートである。この実施形態のシートベルト装置１は、所謂三点式のシートベルト装置であり、図示しないセンタピラーに取付けられたリトラクタ４からウェビング５が上方に引き出され、そのウェビング５がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ６に挿通されるとともに、ウェビング５の先端がシート２の車室外側寄りのアウタアンカ７を介して車体フロアに固定されている。そして、ウェビング５のスルーアンカ６とアウタアンカ７の間にはタングプレート８が挿通されており、そのタングプレート８は、シート２の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル９に対して脱着可能となっている。
ウェビング５は、初期状態ではリトラクタ４に巻取られており、乗員３が手で引き出してタングプレート８をバックル９に固定することにより、乗員３の主に胸部と腹部をシート２に対して拘束する。また、このシートベルト装置１は、緊急時や車両の挙動変化が大きいときや、ウェビング５の弛み取り時や、ウェビング５をリトラクタ４に巻取り収納するとき等に、電動式のモータ１０によってウェビング５の巻取りを行う。

リトラクタ４は、図２に示すようにケーシング（図示せず）に回転可能に支持されたベルトリール１２にウェビング５が巻回されるとともに、ケーシングの一端側にベルトリール１２の軸が突出している。このベルトリール１２の軸は、動力伝達機構１３を介してモータ１０の回転軸１０ａに連動可能に接続されている。動力伝達機構１３は、モータ１０の回転を減速してベルトリール１２に伝達する。また、リトラクタ４には、ベルトリール１２をウェビング巻取り方向に付勢する巻取りばね５０が設けられ、ベルトリール１２とモータ１０がクラッチ２０によって切り離された状態において、巻取りばね５０によるウェビング巻取り方向の付勢力がベルトリール１２に作用するようになっている。
なお、クラッチ２０は、モータ１０の正転方向の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構１３を接続状態にし、モータ１０の逆転方向の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構１３を遮断状態にする。

また、リトラクタ４には、ベルトリール１２の回転位置を検出する回転センサ１１が設けられている。この回転センサ１１は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁され、ベルトリール１２と一体に回転する磁性円板と、この磁性円板の外周縁部に近接配置された一対のホール素子と、ホール素子の検出信号を処理するセンサ回路とから成り、センサ回路で処理されたパルス信号がコントローラ２１に出力されるようになっている。
この場合、ベルトリール１２の回転に応じてセンサ回路からコントローラ２１に入力されたパルス信号は、ベルトリール１２の回転量や、回転速度、回転方向等を検出するのに用いられる。つまり、コントローラ２１においては、パルス信号をカウントすることによってベルトリール１２の回転量（ウェビング５の巻取り・引き出し量）を検出し、パルス信号の変化速度（周波数）を演算することによってベルトリール１２の回転速度（ウェビング５の巻取り・引き出し速度）を求め、さらに、両パルス信号の波形の立ち上がりの比較によってベルトリール１２の回転方向を検出する。

ところで、コントローラ２１の入力側には、図２に示すように回転センサ１１の他に、タングプレート８とバックル９の係合状態（ウェビング５の脱着状態）を検出するバックルスイッチ３９（脱着状態検出手段）と、モータ１０に通電されている電流を検出する電流センサ４０が接続されるとともに、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ４１、車両の左右方向の加速度を検出する横加速度センサ４２、車両のヨー方向の角加速度を検出するヨーレートセンサ４３、車両の走行速度を検出する車速センサ４４等の車両状態を検出するためのセンサ類が接続されている。
なお、この実施形態においては、前後加速度センサ４１と横加速度センサ４２とヨーレートセンサ４３が加速度検出手段を構成している。

また、コントローラ２１は、タングプレート８がバックル９から外されてバックルスイッチ３９の検出信号がＯＮからＯＦＦに切り換わったときに、モータ１０の通電電流が規定値に達するまでモータ１０を正転方向（ウェビング巻取り方向）に回転駆動させる収納制御手段３５と、バックルスイッチ３９の検出信号がＯＮからＯＦＦに切り換わってからのウェビング５の巻取り量（ベルトリール１２の回転量）を検出する巻取り量検出手段３６と、巻取り量検出手段３６によって検出された検出量が、ウェビング５がほぼ全収納される規定量に達したか否かによってウェビング５の引っ掛かりを判定する引っ掛かり判定手段３７と、引っ掛かり判定手段３７によってウェビング５が引っ掛かっているものと判定されたときに、通電電流が規定値に達するまでモータ１０を正転方向に再駆動する再収納制御手段３８と、を備えている。

収納制御手段３５は、バックルスイッチ３９の検出信号がＯＮからＯＦＦに切り換わったときに、モータ１０を正転駆動するとともに、ウェビング５の巻取り抵抗の増加等によってモータ１０の通電電流が規定値に達したときに、モータ１０に対する通電を停止する。このため、この収納制御手段３５によるモータ１０の制御では、ウェビング５が全収納状態になった場合だけでなく、ウェビング５の引っ掛かりによって巻取り抵抗が増加した場合にも、モータ１０が停止することになる。

巻取り量検出手段３６は、バックルスイッチ３９の検出信号がＯＮからＯＦＦに切り換わってからの回転センサ１１の出力パルスをカウントし、そのカウント値に基づいてウェビング５の巻取り量を算出する。

引っ掛かり判定手段３７は、巻取り量検出手段３６による検出量が規定値（例えば、８００mm）に達してしない場合に、ウェビング５（タングプレート８を含む）が車室内のいずれかの部位に引っ掛かる等して全収納状態になっていないものと判定し、巻取り量検出手段３６による検出量が規定値に達していれば、ウェビング５が全収納状態になっているものと判定する。

再収納制御手段３８は、収納制御手段３５によるモータ１０の制御の後に引っ掛かり判定手段３７が、ウェビング５が引っ掛かっているものと判定した場合、収納制御手段３５と同様のモータ制御、つまり、通電電流が規定値に達するまでのモータ１０の通電制御を実行する。

以下、このシートベルト装置１のコントローラ２１によるウェビング５の制御の一例を図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図３のフローチャートは、乗員がウェビング５を外した後のウェビング５の収納制御と、乗員がウェビング５を装着した後のウェビング５の弛み取り制御とを含んでいる。
ステップＳ１０１においては、バックルスイッチ３９の検出信号がＯＮからＯＦＦに切り換わったか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ１０２に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ１０３へと進む。ステップＳ１０３においては、バックルスイッチ３９の検出信号がＯＦＦからＯＮに切り換わったか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ１０４に進み、Ｎｏの場合にはリターンする。
ステップＳ１０２以降の制御はウェビング５の収納制御であり、ステップＳ１０４以降の制御は弛み取り制御である。

先に、ステップＳ１０４以降の弛み取り制御について説明すると、ステップＳ１０４では、ウェビング５が所定の張力で乗員の体に密着するようにモータ１０を正転方向（ウェビング巻取り方向）に駆動する。つづく、ステップＳ１０５においては、モータ１０の通電電流が第１の規定値（例えば、１．５Ａ）以上であるか否かを判定し、ここでＹｅｓの場合には、ステップＳ１０６に進んでモータ１０の駆動を停止し、Ｎｏの場合には、ステップＳ１０４に戻ってモータ１０の駆動を継続する。
したがって、これらのステップによってウェビング５の弛みが除去される。

一方、ステップＳ１０２においては、収納制御手段３５がモータ１０を正転方向（ウェビング巻取り方向）に駆動し、ウェビング５の収納作動を実行する。つづく、ステップＳ１０７においては、モータ１０の通電電流が第２の規定値（例えば、２．０Ａ）以上であるか否かを判定し、ここでＹｅｓの場合には、ステップＳ１０８に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ１０２に戻ってモータ１０の駆動を継続する。

ステップＳ１０８においては、予め設定した規定時間（例えば、２秒）モータ１０の作動を停止し、その規定時間の経過を待って次のステップＳ１０９へと進む。ステップＳ１０９では、ウェビング５の巻取り量が規定量（例えば、８００mm）以上であるか否か、つまりウェビング５の引っ掛かりが無いか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ１１０に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ１１１へと進む。なお、ステップＳ１０８において、規定時間の経過を待つのは、ウェビング５が乗員の手等に一時的に引っ掛かった場合に、次のステップＳ１０９で即時にウェビング５の引っ掛かりと判断されるのを除外するためである。

ステップＳ１１０では、ウェビング５の引っ掛かり判定フラグをＯＦＦにし、ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９のウェビング５の引っ掛かり有りの判定が２回目であるか否かを判定する。ステップＳ１１１において、Ｙｅｓの場合には、ウェビング５の引っ掛かり判定フラグをＯＮにし、Ｎｏの場合には、ステップＳ１０２に戻ってモータ１０の正転駆動を継続する。つまり、この実施形態の場合、ステップＳ１０９のウェビング５の引っ掛かり有りの判定が１回目である場合に限り、モータ１０の再駆動を実行する。このモータ１０の再駆動を実行する一連のステップは、再収納制御手段３８の機能によるものである。
ステップＳ１１０とステップＳ１１２のいずれかを経た後には、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４では、ウェビング５の引っ掛かり判定フラグのＯＮ，ＯＦＦを判定し、ＯＮ（Ｙｅｓ）の場合には、ステップＳ１１５に進み、ＯＦＦ（Ｎｏ）の場合には、ステップＳ１１６に進んでウェビング５の収納作動を終了する。
ステップＳ１１５では、車両に作用する加速度（例えば、前後加速度センサ４１，横加速度センサ４２，ヨーレートセンサ４３によって検出される各加速度の合成加速度）が規定値以上であるか否かを判定する。ここで、Ｙｅｓの場合にはステップＳ１１７に進み、Ｎｏの場合にはリターンする。
ステップＳ１１７では、再び、再収納制御手段３８が、通電電流が規定値に達するまでモータ１０を正転方向に駆動する。このときのモータ１０の再駆動では、車両に作用した加速度によってウェビング５の引っ掛かりが外れていれば、ウェビング５を全収納状態になるまで巻き取ることになる。

以上のように、このシートベルト装置１では、バックルスイッチ３９がＯＮからＯＦＦに切り換わってからのウェビング５の巻取り量を巻取り量検出手段３６によって検出し、その検出結果に基づいて引っ掛かり判定手段３７がウェビング５の引っ掛かりの有無を判定し、引っ掛かり判定手段３７が、ウェビング５が引っ掛かっているものと判定したときに、再収納制御手段３８がモータ１０を正転方向に再駆動するため、ウェビング５の収納作動時における引っ掛かりをより低減することができる。

特に、この実施形態のシートベルト装置１においては、再収納制御手段３８が１回のモータ１０の再駆動を実行してもウェビング５の引っ掛かりが解除されない場合に、車両に規定値以上の加速度が作用して、その衝撃によってウェビング５の引っ掛かりが外れた可能性の高いときに、再収納制御手段３８がモータ１０を再駆動させるため、引っ掛かりの外れたウェビング５を確実に全収納状態になるまで巻き取ることができる。

したがって、このシートベルト装置１を採用することにより、ウェビング５の収納作動時における引っ掛かりを低減して、引っ掛かり解除のための乗員の煩雑な操作をより少なくすることができるとともに、ウェビング５が引っ掛かった状態で車両走行が続けられ、途中でウェビング５の引っ掛かりが外れた場合であっても、ウェビング５を速やかに巻き取ってタングプレート８のガタ付きを未然に防止することができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１…シートベルト装置
５…ウェビング
１０…モータ
１２…ベルトリール
３５…収納制御手段
３６…巻取り量検出手段
３７…引っ掛かり判定手段
３８…再収納制御手段
３９…バックルスイッチ（脱着状態検出手段）
４１…前後加速度センサ（加速度検出手段）
４２…横加速度センサ（加速度検出手段）
４３…ヨーレートセンサ（加速度検出手段）

Claims (1)

1. シートに着座した乗員を拘束するウェビングが巻回されるベルトリールと、
   前記ベルトリールに駆動力を伝達可能なモータと、
   乗員による前記ウェビングの装着状態と非装着状態を検出する脱着状態検出手段と、
   この脱着状態検出手段による検出結果が装着状態から非装着状態に切り換わったときに、通電電流が規定値に達するまで前記モータをウェビング巻取り方向に回転駆動する収納制御手段と、を備えたシートベルト装置であって、
   前記脱着状態検出手段による検出結果が装着状態から非装着状態に切り換わってからの前記ウェビングの巻取り量を検出する巻取り量検出手段と、
   この巻取り量検出手段によって検出された検出量が、前記ウェビングが全収納される規定量に達したか否かによってウェビングの引っ掛かりを判定する引っ掛かり判定手段と、
   この引っ掛かり判定手段によってウェビングが引っ掛かっているものと判定されたときに、前記モータをウェビング巻取り方向に再駆動する再収納制御手段と、
   車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段と、を備え、
   前記再収納制御手段は、前記モータのウェビング巻取り方向の再駆動を終了した後に、前記引っ掛かり判定手段がウェビングの引っ掛かりを判定し、かつ前記加速度検出手段が加速度を検出した場合に、前記モータをウェビング巻取り方向にさらに再駆動することを特徴とするシートベルト装置。

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