JP6631442B2 - Vehicle occupant restraint system - Google Patents

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Description

本発明は、車両用乗員拘束装置に関する。   The present invention relates to a vehicle occupant restraint system.

車両衝突前及び車両衝突時においてウエビング(シートベルト)の張力を高めることにより乗員の身体を拘束して、当該乗員の安全を図る車両用乗員拘束装置が近年の車両には装備されている。乗員を拘束する方式には種々の態様が存在するが、一例として、車両衝突時に火薬を用いたプリテンショナを作動させて乗員の身体をシートに拘束する方式が知られている。   2. Description of the Related Art Vehicle occupant restraint systems for securing the occupant's body by increasing the tension of the webbing (seat belt) before and during a vehicle collision to increase the safety of the occupant are equipped in recent vehicles. There are various modes of restraining an occupant. As an example, a method of operating a pretensioner using explosives at the time of a vehicle collision and restraining the occupant's body to a seat is known.

車両衝突時に乗員の身体は慣性により前方に投げ出されるが、火薬式プリテンショナでウエビングをスプールに巻き取って乗員の身体を拘束することにより、乗員の身体をシートに保持することが可能になる。しかしながら、ウエビングによる拘束で慣性により投げ出される乗員の身体を固定すると、ウエビングにより乗員の胸部が強い圧迫(胸たわみ圧迫)を受けるおそれがある。かかる胸たわみ圧迫が強すぎると、乗員を負傷させるおそれがあるので、車両用乗員拘束装置には、ウエビングによる乗員の拘束を適宜緩和するフォースリミッタ機構が設けられる場合がある。   Although the occupant's body is thrown forward by inertia during a vehicle collision, the webbing is wound around a spool by an explosive-type pretensioner to restrain the occupant's body, so that the occupant's body can be held on the seat. However, if the body of the occupant thrown out by inertia due to the restraint by the webbing is fixed, the chest of the occupant may be subjected to strong compression (chest bending compression) by the webbing. If the chest flexion pressure is too strong, the occupant may be injured. Therefore, the vehicle occupant restraint device may be provided with a force limiter mechanism for appropriately relaxing the occupant restraint by the webbing.

フォースリミッタ機構は、胸たわみ圧迫が過大になった場合に、スプールに巻き取ったウエビングを引き出すことによりウエビングによる乗員の拘束を緩和する。   The force limiter mechanism relieves the restraint of the occupant by the webbing by pulling out the webbing wound on the spool when the chest flexion compression becomes excessive.

また、交通事故では、最初の車両衝突である1次衝突後、後続する車両に追突される等による2次衝突が発生するおそれがある。前述のフォースリミッタ機構が作動した後は、ウエビングは緩んだ状態となるので、そのままの状態では2次衝突で乗員の身体をシートに保持することが困難である。特許文献1には、1次衝突時に火薬式プリテンショナを作動させた後の2次衝突対策として、モータでウエビングを巻き取ることにより乗員の身体をシートに再度拘束するシートベルト制御システムの発明が開示されている。   Further, in a traffic accident, after a primary collision, which is the first vehicle collision, a secondary collision may occur due to a rear-end collision with a subsequent vehicle. After the above-mentioned force limiter mechanism is operated, the webbing is in a loosened state, and it is difficult to hold the occupant's body on the seat in a secondary collision in the state as it is. Patent Literature 1 discloses an invention of a seat belt control system for restraining an occupant's body again to a seat by winding up webbing by a motor as a countermeasure against a secondary collision after the explosive pretensioner is operated at the time of a primary collision. It has been disclosed.

特開2015−096400号公報JP-A-2005-096400

しかしながら、1次衝突の衝撃が強くなかった場合には、火薬式プリテンショナは作動しない場合がある。特許文献1に開示されているシートベル制御システムの発明は、1次衝突で火薬式プリテンショナが作動したことを前提に、2次衝突対策としてモータによりウエビングを巻き取る。従って、特許文献1に開示されている発明は、1次衝突で火薬式プリテンショナが作動しなかった場合に、2次衝突で乗員の身体をシートに保持することが困難になるおそれがあった。   However, when the impact of the primary collision is not strong, the explosive pretensioner may not operate. The invention of the seatbell control system disclosed in Patent Literature 1 winds the webbing by a motor as a measure against secondary collision on the premise that the explosive pretensioner is operated in primary collision. Therefore, in the invention disclosed in Patent Literature 1, when the explosive pretensioner does not operate in the primary collision, it may be difficult to hold the occupant's body on the seat in the secondary collision. .

本発明は、上記事実を考慮し、2次衝突のおそれがある場合にウエビング(シートベルト)を確実に巻き取る車両用乗員拘束装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a vehicle occupant restraint device that reliably winds up a webbing (seat belt) when there is a possibility of a secondary collision in consideration of the above fact.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置は、モータの回転によりシートベルトの巻き取りが可能なモータリトラクタと、車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知可能なセンサ群と、前記モータを高速で回転させて前記シートベルトを巻き取る第1の巻き取り制御と、前記モータを前記第1の巻き取り制御よりも低速で回転させて前記シートベルトを巻き取る第2の巻き取り制御と、を切り替えて実行可能な制御部と、を備える車両用乗員拘束装置であって、前記制御部は、前記センサ群の検知結果に基づき、前記車両衝突が検知された際に前記第1の巻き取り制御が実行されず、かつ車両2次衝突の恐れがある場合に、前記第2の巻き取り制御を実行する
The vehicle occupant restraint device according to claim 1, wherein a motor retractor capable of winding a seat belt by rotation of a motor, a sensor group capable of detecting a vehicle collision and a vehicle collision, and rotating the motor at high speed A first winding control for winding the seatbelt and a second winding control for winding the seatbelt by rotating the motor at a lower speed than the first winding control. And an executable control unit, wherein the control unit executes the first winding control when the vehicle collision is detected based on a detection result of the sensor group. If not, and there is a risk of a vehicle secondary collision, the second winding control is executed .

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置は、車両衝突後になおも車両2次衝突のおそれがある場合に、シートベルトを巻き取るようにモータを回転させる電圧を駆動回路に生成させる。   The vehicle occupant restraint device according to the first aspect causes the drive circuit to generate a voltage for rotating the motor so as to wind up the seat belt when there is still a risk of a secondary vehicle collision after the vehicle collision.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置は、かかるモータの回転によって2次衝突のおそれがある場合にシートベルトを確実に巻き取る。   The vehicle occupant restraint device according to the first aspect of the present invention reliably winds up the seat belt when there is a risk of a secondary collision due to the rotation of the motor.

請求項2に記載の車両用乗員拘束装置は、請求項1に記載の発明において、前記モータを回転させる電圧を生成する駆動回路と、乗員の意識の有無を検知するための意識検知部と、車両のドアが開いたことを検知する開検知部と、を備え、前記モータリトラクタは、前記シートベルトの巻き取り時とは逆方向の前記モータの回転により前記シートベルトの引き出しが可能で、前記駆動回路は、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を生成し、前記制御部は、車両衝突後、前記意識検知部の検知結果に基づき前記乗員の意識がないと判定した場合で、かつ前記開検知部により車両のドアが開いたことを検知した場合に、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を前記駆動回路に生成させる制御をする。
A vehicle occupant restraint device according to a second aspect is the vehicle occupant restraint device according to the first aspect, wherein the drive circuit generates a voltage for rotating the motor , An opening detection unit that detects that a door of the vehicle is opened, wherein the motor retractor is capable of pulling out the seat belt by rotation of the motor in a direction opposite to a direction in which the seat belt is wound, The drive circuit generates a voltage for rotating the motor in the reverse direction, the control unit determines that the occupant is not conscious based on a detection result of the consciousness detection unit after the vehicle collision, and When the opening detection unit detects that the door of the vehicle is opened, the driving circuit is controlled to generate a voltage for rotating the motor in the reverse direction.

請求項2に記載の車両用乗員拘束装置は、乗員の意識がない場合には、車両のドアが開いた場合にモータを回転させてシートベルトの拘束を緩めることができる。   In the vehicle occupant restraint device according to the second aspect, when the occupant is not conscious, the restraint of the seat belt can be relaxed by rotating the motor when the door of the vehicle is opened.

請求項3に記載の車両用乗員拘束装置は、請求項2に記載の発明において、前記意識検知部は、前記モータの出力軸の回転角度を検出する回転角度検出部を含み、前記制御部は、前記シートベルトの巻き取り及び引き出しをするように前記モータを回転させる電圧を前記駆動回路に生成させた際、前記回転角度検出部により検出された前記出力軸の回転角度が線形的に変化した場合に前記乗員の意識がないと判定する。   According to a third aspect of the present invention, in the vehicle occupant restraint apparatus according to the second aspect, the consciousness detection unit includes a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of an output shaft of the motor, and the control unit includes When the drive circuit generated a voltage for rotating the motor so as to wind and pull out the seat belt, the rotation angle of the output shaft detected by the rotation angle detection unit changed linearly. In this case, it is determined that the occupant is not conscious.

請求項3に記載の車両用乗員拘束装置は、モータを回転させてシートベルトの拘束力を変化させた場合に、乗員が身じろぎしてモータの出力軸の回転角度が非線形的に変化した場合に乗員の意識があると判定し、モータの出力軸の回転角度が線形的に変化した場合に乗員の意識がないと判定することができる。なお、線形的な場合は、狭義には1次関数のような直線的な変化が認められる場合であるが、本願では、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有しない一様なものであれば線形的であると判定する。その逆に、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有する一様なものでない場合は非線形的であると判定する。   The vehicle occupant restraint device according to claim 3, when the occupant sits down and changes the rotation angle of the output shaft of the motor in a non-linear manner when the motor is rotated to change the restraining force of the seat belt. It is determined that the occupant is conscious, and when the rotation angle of the output shaft of the motor changes linearly, it can be determined that the occupant is not conscious. In the linear case, a linear change such as a linear function is recognized in a narrow sense, but in the present application, the change in the rotation angle in time series does not have a maximum value or a minimum value. If such is the case, it is determined to be linear. Conversely, when the change of the rotation angle in the time series is not uniform having the maximum value or the minimum value, it is determined to be non-linear.

請求項4に記載の車両用乗員拘束装置は、請求項2に記載の発明において、前記意識検知部は、前記乗員の顔の画像データを取得する車室内カメラを含み、前記制御部は、前記車室内カメラが取得した画像データに基づいて前記乗員の意識の有無を判定する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle occupant restraint apparatus according to the second aspect, the consciousness detection unit includes a vehicle interior camera that acquires image data of the occupant's face, and the control unit includes the control unit, The presence or absence of the occupant's consciousness is determined based on the image data acquired by the vehicle interior camera.

請求項4に記載の車両用乗員拘束装置は、車室内カメラが取得した乗員の顔の画像データを既知の方法により画像処理することにより、乗員の意識の有無を判定することができる。   The vehicle occupant restraint device according to claim 4 can determine whether the occupant is conscious by performing image processing on the image data of the occupant's face acquired by the camera in the vehicle compartment by a known method.

請求項1に記載の車両用乗員拘束装置によれば、両衝突後になおも車両2次衝突のおそれがある場合に、シートベルトを巻き取るようにモータを回転させる電圧を駆動回路に生成させることにより、2次衝突のおそれがある場合にシートベルトを確実に巻き取ることが可能になるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the first aspect, when there is still a possibility of a secondary collision of the vehicle after both collisions, the drive circuit generates a voltage for rotating the motor so as to wind up the seat belt. Thus, there is an effect that the seat belt can be reliably taken up when there is a possibility of a secondary collision.

請求項2に記載の車両用乗員拘束装置によれば、乗員の意識がない場合には、車両のドアが開いた場合にモータを回転させてシートベルトの拘束を緩めることにより、乗員の救出が容易になるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the second aspect, when the occupant is not conscious, the rescue of the occupant can be reduced by rotating the motor when the door of the vehicle is opened to loosen the restraint of the seat belt. This has the effect of being easier.

請求項3に記載の車両用乗員拘束装置によれば、モータの出力軸の回転角度の変化の態様から、乗員の意識の有無を判定できるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the third aspect, it is possible to determine the presence or absence of the occupant's consciousness from the aspect of the change in the rotation angle of the output shaft of the motor.

請求項4に記載の車両用乗員拘束装置によれば、乗員の顔の画像データから、乗員の意識の有無を判定できるという効果を奏する。   According to the vehicle occupant restraint device of the fourth aspect, it is possible to determine the presence or absence of the occupant's consciousness from the image data of the occupant's face.

本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置の概略構成の一例を示したブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle occupant restraint device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置の回路の一例を示したブロック図である。It is a block diagram showing an example of a circuit of a vehicle occupant restraint device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置のシートベルトリトラクタ制御回路の処理の一例を示したフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a process of a seat belt retractor control circuit of the vehicle occupant restraint device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束装置における2次衝突対応処理の一例を示したフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of a secondary collision handling process in the vehicle occupant restraint device according to the embodiment of the present invention.

以下、図1、図2を用いて、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10について説明する。図1において実線は電力が通電される電力線であり、破線は制御信号が通電される信号線である。図1に示されるように、車両用乗員拘束装置10は、シートベルト(ウエビング30)で乗員12を拘束する装置である。   Hereinafter, a vehicle occupant restraint system 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a solid line is a power line through which power is supplied, and a broken line is a signal line through which a control signal is supplied. As shown in FIG. 1, the vehicle occupant restraint device 10 is a device that restrains the occupant 12 with a seat belt (webbing 30).

車両用乗員拘束装置10は、シートベルトリトラクタ(モータリトラクタ)20 、ウエビング30、シートベルトリトラクタ駆動回路50(以下、「駆動回路50」と略記)、シートベルトリトラクタ制御回路60(以下、「制御回路60」と略記)、車載のバッテリ80、車両ECU(Electronic Control Unit)82及びセンサ群90を含む。   The vehicle occupant restraint system 10 includes a seat belt retractor (motor retractor) 20, a webbing 30, a seat belt retractor drive circuit 50 (hereinafter abbreviated as "drive circuit 50"), a seat belt retractor control circuit 60 (hereinafter, "control circuit"). 60 "), a vehicle-mounted battery 80, a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 82, and a sensor group 90.

図1に示される如く、ウエビング30の一端部30A側は、車室床部又はシートクッションフレームに固定されたロワアンカー32に連結されている。ウエビング30の他端部30B側はシートベルトリトラクタ20により巻き取り可能に構成され、シートベルトリトラクタ20から引き出されたウエビング30は、ショルダアンカー34に挿通される。   As shown in FIG. 1, one end 30A side of the webbing 30 is connected to a lower anchor 32 fixed to a vehicle floor or a seat cushion frame. The other end 30 </ b> B side of the webbing 30 is configured to be rollable by the seat belt retractor 20, and the webbing 30 pulled out from the seat belt retractor 20 is inserted into the shoulder anchor 34.

ウエビング30のショルダアンカー34とロワアンカー32との間には、タングプレート36が設けられている。タングプレート36は、シート14のシートクッション14Aの車幅方向内側に設けられたバックル38に着脱可能となっている。   A tongue plate 36 is provided between the shoulder anchor 34 and the lower anchor 32 of the webbing 30. The tongue plate 36 is detachable from a buckle 38 provided inside the seat cushion 14A of the seat 14 in the vehicle width direction.

図1に示したように、シートベルトリトラクタ20から引き出されたウエビング30がショルダアンカー34を介して乗員12の左肩から左胸部、右腹部及び右前腰部上に配設され、かつタングプレート36がバックル38に係合されることにより、ウエビング30は乗員12の身体をシート14に保持する。   As shown in FIG. 1, the webbing 30 pulled out from the seat belt retractor 20 is disposed from the left shoulder of the occupant 12 to the left chest, right abdomen and right front waist via the shoulder anchor 34, and the tongue plate 36 is buckled. By being engaged with 38, the webbing 30 holds the body of the occupant 12 on the seat 14.

バッテリ80は、車両のエンジン始動及び車両の電装品の電源として用いられる二次電池であり、一例として公称電圧が12Vの鉛蓄電池である。   The battery 80 is a secondary battery used as a power source for starting the engine of the vehicle and for electric components of the vehicle, and is a lead storage battery having a nominal voltage of 12 V as an example.

車両ECU82は、車両のエンジン、電装品、その他の装備品を制御する制御装置であり、演算処理装置であるプロセッサ及び記憶装置等によって構成されている。本実施の形態の説明では、車両ECU82には車両衝突を検知する等のためのセンサ群90が接続され、センサ群90によって車両衝突のおそれが検知された場合にはシートベルトリトラクタ20のモータを駆動させてスプール24にウエビング30を巻き取ることによりウエビング30のたるみを除去する。さらに、車両衝突時には、シートベルトリトラクタ20のモータを高速で回転させてウエビング30を迅速に巻き取るようにする。本実施の形態では、モータによって駆動されるプリテンショナを用いることにより、一例としてモータの正回転によってスプール24に巻き取ったウエビング30を、モータを逆回転させることによってスプール24から引き出し、乗員12の身体の拘束を解くことを可能にする。火薬式プリテンショナは一度作動すると再作動が不可能だが、モータで駆動されるプリテンショナは、モータの正回転と逆回転とにより、乗員の身体の拘束と当該拘束の解除とを可逆的に行うことが可能になる。   The vehicle ECU 82 is a control device that controls the engine, electrical components, and other accessories of the vehicle, and includes a processor that is an arithmetic processing device, a storage device, and the like. In the description of the present embodiment, a sensor group 90 for detecting a vehicle collision or the like is connected to the vehicle ECU 82, and when the possibility of a vehicle collision is detected by the sensor group 90, the motor of the seat belt retractor 20 is turned on. The webbing 30 is wound around the spool 24 by being driven to remove the slack of the webbing 30. Further, at the time of a vehicle collision, the motor of the seat belt retractor 20 is rotated at a high speed so that the webbing 30 is rapidly wound up. In the present embodiment, by using a pretensioner driven by a motor, as an example, the webbing 30 wound around the spool 24 by the forward rotation of the motor is pulled out from the spool 24 by rotating the motor in the reverse direction, and the occupant 12 Enables the release of physical constraints. The gunpowder type pretensioner cannot be restarted once it has been operated, but the motor driven pretensioner reversibly performs restraint of the occupant's body and release of the restraint by forward and reverse rotation of the motor. It becomes possible.

本実施の形態における、モータの「正回転」及び「逆回転」の記載は便宜上のものである。本実施の形態では、一例として、ウエビング30を巻き取るためのモータの回転方向を「正回転」、ウエビング30を引き出すためのモータの回転方向を「逆回転」として、以下、モータの回転方向の説明を簡略化している。   The description of “forward rotation” and “reverse rotation” of the motor in the present embodiment is for convenience. In the present embodiment, as an example, the rotation direction of the motor for winding the webbing 30 is referred to as “forward rotation”, and the rotation direction of the motor for extracting the webbing 30 is referred to as “reverse rotation”. The explanation has been simplified.

スプール24の内側にはフォースリミッタ機構40が設けられている。フォースリミッタ機構40は、荷重吸収部材の役割を果たすトーションバー40Aを有し、ウエビング30に付与された引張荷重が所定値を超えると、トーションバー40Aを捩じり変形させつつウエビング30を引き出すようにスプール24を回転させる構成である。   A force limiter mechanism 40 is provided inside the spool 24. The force limiter mechanism 40 has a torsion bar 40A serving as a load absorbing member. When the tensile load applied to the webbing 30 exceeds a predetermined value, the webbing 30 is pulled out while torsionally deforming the torsion bar 40A. The configuration is such that the spool 24 is rotated at the same time.

車両ECU82に接続されているセンサ群90は、一例として、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C、車載カメラ90D、車室内カメラ90E、ドアセンサ90F及び回転角度センサ90Gである。センサ群90のうち、車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知するのは、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dである。本実施の形態では、センサ群90のうち車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知するセンサは、ミリ波レーダー、レーザーレーダー及び車載カメラ90Dの少なくともいずれか1以上と、加速度センサと、を含んで構成される。   The sensor group 90 connected to the vehicle ECU 82 includes, for example, a millimeter wave radar 90A, a laser radar 90B, an acceleration sensor 90C, a vehicle-mounted camera 90D, a vehicle interior camera 90E, a door sensor 90F, and a rotation angle sensor 90G. Among the sensor group 90, the one that detects the possibility of a vehicle collision and detects a vehicle collision is a millimeter wave radar 90A, a laser radar 90B, an acceleration sensor 90C, and a vehicle-mounted camera 90D. In the present embodiment, among the sensor group 90, a sensor that detects the possibility of a vehicle collision and detects a vehicle collision includes at least one or more of a millimeter-wave radar, a laser radar, and an on-board camera 90D, and an acceleration sensor. Is done.

ミリ波レーダー90Aは、前方の障害物までの距離を検出する前方ミリ波レーダー、前側方の障害物までの距離を検出する前側方ミリ波レーダー、後方の障害物までの距離を検出する後方ミリ波レーダー、後側方の障害物までの距離を検出する後側方ミリ波レーダーを含む。   The millimeter wave radar 90A includes a front millimeter wave radar that detects a distance to a front obstacle, a front millimeter wave radar that detects a distance to a front side obstacle, and a rear millimeter that detects a distance to a rear obstacle. Wave radar, including rear-side millimeter-wave radar that detects the distance to rear-side obstacles.

前方ミリ波レーダーは、例えば、車両のフロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダーは、バンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定する。また、後方ミリ波レーダー及び後側方ミリ波レーダーは、車両のリアバンパー等に設けられ、それぞれ車両後方や後側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定する。   The front millimeter wave radar is provided, for example, near the center of the front grill of the vehicle, and the front side millimeter wave radar is provided near the both ends in the vehicle width direction in the bumper, and emits millimeter waves to the front and the front side of the vehicle, respectively. Thus, the radio wave reflected from the object is received, and the distance to the object, the relative speed to the own vehicle, and the like are measured based on the propagation time, the frequency difference generated by the Doppler effect, and the like. Also, the rear millimeter wave radar and the rear side millimeter wave radar are provided on the rear bumper of the vehicle, etc., and receive the radio wave reflected from the target by emitting the millimeter wave to the rear and the rear side of the vehicle, respectively. The distance to the object, the relative speed to the own vehicle, and the like are measured based on the propagation time, the frequency difference caused by the Doppler effect, and the like.

レーザーレーダー90Bは、ミリ波よりも波長が短いレーザー光を車両前方に照射して障害物を検出する装置であり、ミリ波レーダーでは検出しにくい非金属の物体を比較的容易に検出できる。レーザーレーダーから発信されたレーザー光は、障害物で反射されると、波長及び位相が変化するので、車両ECU82は、かかる変化に基づいて障害物の有無及び障害物までの距離を算出する。   The laser radar 90B is a device that irradiates a laser beam having a shorter wavelength than the millimeter wave toward the front of the vehicle to detect an obstacle, and can relatively easily detect a nonmetallic object that is difficult to detect with the millimeter wave radar. When the laser light transmitted from the laser radar is reflected by an obstacle, the wavelength and the phase change. Therefore, the vehicle ECU 82 calculates the presence or absence of the obstacle and the distance to the obstacle based on the change.

車載カメラ(ステレオカメラ)90Dは、例えば、フロントウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両前方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定する。   The in-vehicle camera (stereo camera) 90D is provided, for example, in the vehicle interior near the center above the front windshield glass, photographs the front of the vehicle, detects nearby obstacles, and measures the distance to the obstacles.

加速度センサは、左右のフロントサイドメンバ又はラジエータサポートの予め定めた位置に設けられ、衝突対象の車両用バンパへの衝突によって発生する加速度を検出するセンサである。   The acceleration sensor is a sensor that is provided at a predetermined position on the left or right front side member or the radiator support, and detects an acceleration generated by a collision with a collision target vehicle bumper.

車室内カメラ90Eは、車両室内の乗員の様子を撮影するためのカメラであり、特に運転席の乗員の顔の画像データを取得する。取得された画像データは車両ECU82又は画像処理専用プロセッサ(図示せず)に出力され、車両ECU82又は画像処理専用プロセッサにおいて既知の画像処理により乗員の意識の有無を判定する。   The vehicle interior camera 90E is a camera for photographing the state of the occupant in the vehicle interior, and particularly acquires image data of the face of the occupant in the driver's seat. The acquired image data is output to the vehicle ECU 82 or an image processing dedicated processor (not shown), and the vehicle ECU 82 or the image processing dedicated processor determines the presence or absence of the occupant by known image processing.

ドアセンサ90Fは、車両のドアの開閉状態を検出するセンサであり、例えば、ドア側に設けられたセンサマグネット(図示せず)の磁界を検出するホールセンサ又はMRセンサ等の磁気センサが用いられる。   The door sensor 90F is a sensor that detects the open / closed state of the door of the vehicle. For example, a magnetic sensor such as a hall sensor or an MR sensor that detects a magnetic field of a sensor magnet (not shown) provided on the door side is used.

一例として、ドアセンサ90Fは、ドアが閉じた状態でドア側に設けられたセンサマグネットと所定の間隙で隔てられて対向するように配置される。ドアが開かれてセンサマグネットとドアセンサ90Fとの距離が拡大すると、ドアセンサ90Fによって検出される磁界の強度が低下する。また、ドアが閉じられて、センサマグネットとドアセンサ90Fとが、前述の所定の間隙で隔てられた状態で対向すると、ドアセンサ90Fによって検出される磁界の強度は極大となる。車両ECU82は、かかる磁界の変化からドアの開閉状態を判定する。   As an example, the door sensor 90F is disposed so as to face a sensor magnet provided on the door side with a predetermined gap therebetween when the door is closed. When the door is opened and the distance between the sensor magnet and the door sensor 90F increases, the strength of the magnetic field detected by the door sensor 90F decreases. Further, when the door is closed and the sensor magnet and the door sensor 90F face each other while being separated by the above-mentioned predetermined gap, the intensity of the magnetic field detected by the door sensor 90F becomes maximum. The vehicle ECU 82 determines the open / closed state of the door from the change in the magnetic field.

回転角度センサ90Gは、スプール24を回転させるモータの出力軸の端部に設けられたセンサマグネットの磁界を検出する磁気センサであり、一例として、MRセンサ等が用いられる。モータの出力軸が回転すると、センサマグネットの磁界は当該回転に従って変化する。車両ECU82は、回転角度センサ90Gによって検出された磁界の変化からモータの出力軸の回転角度を算出する。なお、回転角度センサ90Gは、本来は、シートベルトリトラクタ20内に設けられるが、図1では便宜上、車両ECU82の近くに記載している。回転角度センサ90Gの配置の一例は、図2を用いて説明する。   The rotation angle sensor 90G is a magnetic sensor that detects a magnetic field of a sensor magnet provided at an end of an output shaft of a motor that rotates the spool 24, and an MR sensor or the like is used as an example. When the output shaft of the motor rotates, the magnetic field of the sensor magnet changes according to the rotation. The vehicle ECU 82 calculates the rotation angle of the output shaft of the motor from the change in the magnetic field detected by the rotation angle sensor 90G. The rotation angle sensor 90G is originally provided in the seat belt retractor 20, but is shown near the vehicle ECU 82 for convenience in FIG. An example of the arrangement of the rotation angle sensor 90G will be described with reference to FIG.

車両ECU82は、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dの検出結果を取得して衝突予測を行う。衝突予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明を省略する。   The vehicle ECU 82 obtains the detection results of the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, the acceleration sensor 90C, and the on-vehicle camera 90D and performs a collision prediction. Various known techniques can be applied to the collision prediction, and a detailed description thereof will be omitted.

駆動回路50は、シートベルトリトラクタ20のモータに印加する電圧を生成する回路であり、後述するように、FET(電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子で構成されたHブリッジ回路を含んでいる。駆動回路50のHブリッジ回路を構成するスイッチング素子は、制御回路60によって制御される。   The drive circuit 50 is a circuit that generates a voltage to be applied to the motor of the seatbelt retractor 20, and includes an H-bridge circuit including a switching element such as an FET (field effect transistor), as described later. The switching elements constituting the H-bridge circuit of the drive circuit 50 are controlled by the control circuit 60.

制御回路60は、いわゆるマイクロコンピュータであり、前述の駆動回路50のスイッチング素子を制御する。   The control circuit 60 is a so-called microcomputer, and controls the switching elements of the drive circuit 50 described above.

図2は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10の回路の一例を示したブロック図である。制御回路60は、車両ECU82からの指令に基づいて、駆動回路50を制御する。駆動回路50は、各々がN型FETであるFET52A、52B、52C、52Dで構成されたHブリッジ回路であり、FET52Aのソース(S)とFET52Cのドレイン(D)とが接続されると共に、FET52BのソースとFET52Dのドレインとが接続されている。また、FET52A、52Bの各々のドレインは車載のバッテリ80の正極に接続され、FET52C、52Dの各々のソースは、後述する電流検出部70を介して接地されている。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of a circuit of the vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment. Control circuit 60 controls drive circuit 50 based on a command from vehicle ECU 82. The drive circuit 50 is an H-bridge circuit composed of FETs 52A, 52B, 52C, and 52D, each of which is an N-type FET. The drive circuit 50 connects the source (S) of the FET 52A and the drain (D) of the FET 52C and connects the FET 52B. Are connected to the drain of the FET 52D. The drains of the FETs 52A and 52B are connected to the positive electrode of a battery 80 mounted on the vehicle, and the sources of the FETs 52C and 52D are grounded via a current detection unit 70 described later.

駆動回路50を構成するN型FETの各々は、ゲート(G)に正電荷の電圧が印加されるとドレインとソースとの間が通電可能な状態(オン状態)になるスイッチとして機能する。本実施の形態では、シートベルトリトラクタ20のモータ22がウエビング30をスプール24に巻き取る際には、制御回路60から正電荷の制御信号をFET52A及びFET52Dの各々のゲートに出力することにより、FET52A及びFET52Dをオン状態にして、モータ22を正回転させる。また、制御回路60から正電荷の制御信号をFET52B及びFET52Cの各々のゲートに出力することにより、FET52B及びFET52Cをオン状態にして、モータ22を逆回転させることができる。   Each of the N-type FETs included in the drive circuit 50 functions as a switch in which when a positive charge voltage is applied to the gate (G), a current can flow between the drain and the source (on state). In the present embodiment, when the motor 22 of the seat belt retractor 20 winds the webbing 30 around the spool 24, the control circuit 60 outputs a positive charge control signal to each of the gates of the FET 52A and the FET 52D. Then, the FET 52D is turned on, and the motor 22 is rotated forward. Further, by outputting a control signal of a positive charge from the control circuit 60 to each gate of the FET 52B and the FET 52C, the FET 52B and the FET 52C can be turned on and the motor 22 can be rotated in the reverse direction.

モータ22を正回転させる際に、駆動回路50のFET52A及びFET52Dのいずれか一方を断続的にオンオフさせることにより、パルス状の電圧を生成してモータ22に印加するPWM(パルス幅変調)を行う。同様に、モータ22を逆回転させる際に、駆動回路50のFET52B及びFET52Cのいずれか一方を断続的にオンオフさせることにより、パルス状の電圧を生成してモータ22に印加するPWMを行う。前述のように、N型FETは、ゲートに正電荷の制御信号が印加されるとオン状態になるので、制御回路60は、断続的にオンオフを繰り返すパルス状の制御信号をFET52A及びFET52Dのいずれか一方のゲート又はFET52B及びFET52Cのいずれか一方のゲートに出力することにより、上述のPWMによる電圧生成を駆動回路50に実行させる。   When the motor 22 is rotated forward, one of the FET 52A and the FET 52D of the drive circuit 50 is intermittently turned on and off to generate a pulse voltage and perform PWM (pulse width modulation) applied to the motor 22. . Similarly, when the motor 22 is rotated in the reverse direction, one of the FET 52B and the FET 52C of the drive circuit 50 is turned on and off intermittently to generate a pulse-like voltage and perform PWM for applying the pulse-like voltage to the motor 22. As described above, the N-type FET is turned on when a control signal of a positive charge is applied to the gate. Therefore, the control circuit 60 outputs a pulse-shaped control signal that repeats on and off intermittently to any of the FETs 52A and 52D. By outputting the signal to one of the gates or one of the gates of the FET 52B and the FET 52C, the drive circuit 50 executes the above-described PWM voltage generation.

モータ22に印加する電圧をパルス状にすることにより、モータ22に印加する電圧の実効電圧値を制御する。モータ22に印加する電圧を制御しない場合、モータ22のコイルの電流値(以下、「モータ電流」と略記)が定格電流値を超えてしまい、モータ22が焼損するおそれがあるが、モータ22に印加する電圧をPWMで生成することにより、実効電圧値を抑制してモータ22が焼損することを防止しつつ、モータ22を高速で回転させることが可能となる。   By making the voltage applied to the motor 22 into a pulse shape, the effective voltage value of the voltage applied to the motor 22 is controlled. If the voltage applied to the motor 22 is not controlled, the current value of the coil of the motor 22 (hereinafter abbreviated as “motor current”) exceeds the rated current value, and the motor 22 may be burned. By generating the applied voltage by PWM, it is possible to rotate the motor 22 at high speed while suppressing the effective voltage value to prevent the motor 22 from burning out.

電流検出部70は、抵抗値が0.2mΩ〜数Ω程度のシャント抵抗70Aの両端の電位差をアンプ70Bで増幅してシャント抵抗70Aの電流に比例する電圧値を信号として出力する。制御回路60は、電流検出部70から出力された信号に基づいてモータ電流を算出する。算出したモータ電流がモータ22の定格電流値を超えるおそれがある場合に、制御回路60は、駆動回路50のスイッチング素子が断続的にオン状態になる時間を短くする制御信号を出力する。かかる制御信号により、駆動回路50は、PWMで生成する電圧のパルス幅を小さくして、実効電圧値を低下させるので、モータ電流が定格電流値を超えることを防止できる。   The current detection unit 70 amplifies a potential difference between both ends of the shunt resistor 70A having a resistance value of about 0.2 mΩ to several Ω with an amplifier 70B and outputs a voltage value proportional to the current of the shunt resistor 70A as a signal. The control circuit 60 calculates the motor current based on the signal output from the current detection unit 70. When there is a possibility that the calculated motor current may exceed the rated current value of the motor 22, the control circuit 60 outputs a control signal for shortening the time during which the switching element of the drive circuit 50 is turned on intermittently. With such a control signal, the drive circuit 50 reduces the pulse width of the voltage generated by the PWM to reduce the effective voltage value, so that the motor current can be prevented from exceeding the rated current value.

モータ22は、直流で駆動されるブラシ付きDCモータであり、コイルの一端は駆動回路50を構成するFET52AのソースとFET52Cのドレインとに各々接続され、コイルの他端は駆動回路50を構成するFET52BのソースとFET52Dのドレインとに各々接続されている。   The motor 22 is a DC motor with a brush that is driven by direct current. One end of a coil is connected to the source of the FET 52A and the drain of the FET 52C that form the drive circuit 50, and the other end of the coil forms the drive circuit 50. The source is connected to the source of the FET 52B and the drain of the FET 52D.

モータ22の出力軸92はシートベルトリトラクタ20のスプール24に接続されており、モータ22が正回転すると、ウエビング30がスプール24に巻き取られる。また、モータ22が逆回転すると、ウエビング30がスプール24から引き出されるようになる。   The output shaft 92 of the motor 22 is connected to the spool 24 of the seat belt retractor 20. When the motor 22 rotates forward, the webbing 30 is wound on the spool 24. When the motor 22 rotates in the reverse direction, the webbing 30 is pulled out from the spool 24.

本実施の形態では、車両衝突時に、モータ22を高速で正回転させてウエビング30を迅速に巻き取る場合には、PWMで生成する電圧のパルス幅を大きくすることにより、モータ22に印加される電圧の実効電圧値を高める。しかしながら、電源であるバッテリ80の電圧では、モータ22を高速回転させることが困難な場合には、車両衝突時にバッテリ80よりも高電圧の電力を供給可能な構成を適宜用いる。   In the present embodiment, when the motor 22 is rotated forward at a high speed and the webbing 30 is rapidly wound at the time of a vehicle collision, the voltage applied to the motor 22 is increased by increasing the pulse width of the voltage generated by PWM. Increase the effective voltage value of the voltage. However, when it is difficult to rotate the motor 22 at a high speed with the voltage of the battery 80 as the power supply, a configuration capable of supplying a higher voltage than the battery 80 at the time of a vehicle collision is appropriately used.

例えば、車両衝突のおそれがある場合に、バッテリ80を蓄えるコンデンサを備え、車両衝突時にはコンデンサを放電させて得た電力を絶縁型DC−DCコンバータのような昇圧回路で昇圧する構成を用いる。又は、複数のコンデンサを含むチャージポンプを用いてもよい。チャージポンプは、複数のコンデンサを並列に接続した状態で当該複数のコンデンサを充電し、当該複数のコンデンサの接続を直列に切り替えて放電することにより高電圧を生成する。ただし、上記の構成を用いて電力を昇圧した場合には、モータ電流が定格電流を超えるリスクが高まるので、前述の電流検出部70の検知結果に基づいて駆動回路50を制御することが望ましい。   For example, a configuration is used in which a capacitor for storing the battery 80 is provided in the event of a vehicle collision, and the power obtained by discharging the capacitor in a vehicle collision is boosted by a booster circuit such as an insulated DC-DC converter. Alternatively, a charge pump including a plurality of capacitors may be used. The charge pump generates a high voltage by charging the plurality of capacitors in a state where the plurality of capacitors are connected in parallel, and switching the connection of the plurality of capacitors in series to discharge. However, when the power is boosted using the above configuration, the risk of the motor current exceeding the rated current increases, so it is desirable to control the drive circuit 50 based on the detection result of the current detection unit 70 described above.

回転角度センサ90Gは、スプール24の端部でもある出力軸92の端部に設けられたセンサマグネット94と対向して設けられている。スプール24及び出力軸92が回転すると、センサマグネット94も回転し、当該回転により回転角度センサ90Gによって検出される磁界が変化する。車両ECU82は、当該磁界の変化から出力軸92の回転角度を算出する。   The rotation angle sensor 90G is provided to face a sensor magnet 94 provided at an end of the output shaft 92 which is also an end of the spool 24. When the spool 24 and the output shaft 92 rotate, the sensor magnet 94 also rotates, and the rotation changes the magnetic field detected by the rotation angle sensor 90G. The vehicle ECU 82 calculates the rotation angle of the output shaft 92 from the change in the magnetic field.

次に本実施の形態の作用について説明する。図3は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10の制御回路60の処理の一例を示したフローチャートである。ステップ300では、車両衝突のおそれがあるか否かを判定する。本実施の形態では、一例として、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B及び車載カメラ90Dの検知結果に基づいて車両ECU82が車両の自動ブレーキを作動させた場合を車両衝突のおそれがある場合として、ステップ300で肯定判定をする。ステップ300で否定判定の場合には、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dによる検知を継続する。   Next, the operation of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a process of control circuit 60 of vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment. In step 300, it is determined whether there is a possibility of a vehicle collision. In the present embodiment, as an example, the case where the vehicle ECU 82 operates the automatic brake of the vehicle based on the detection results of the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, and the vehicle-mounted camera 90D is defined as a case where there is a possibility of a vehicle collision. An affirmative determination is made at 300. If a negative determination is made in step 300, the detection by the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, the acceleration sensor 90C, and the in-vehicle camera 90D is continued.

ステップ300で肯定判定の場合には、ステップ302でモータ22を低速で正回転させるように駆動回路50を制御する。制御回路60は、モータ22をウエビング30のたるみを取るのに至適な回転速度で正回転させるための電圧を駆動回路50が生成するように、PWMの制御信号を駆動回路50に出力する。   In the case of an affirmative determination in step 300, the drive circuit 50 is controlled so that the motor 22 rotates forward at low speed in step 302. The control circuit 60 outputs a PWM control signal to the drive circuit 50 so that the drive circuit 50 generates a voltage for rotating the motor 22 forward at an optimum rotation speed for removing the slack of the webbing 30.

ステップ304では、加速度センサ90Cの検知結果に基づいて車両ECU82が車両衝突を検知したか否かを判定する。ステップ304で肯定判定の場合には、ステップ306でモータ22を高速で正回転させるように駆動回路50を制御する。制御回路60は、モータ22を高速回転させるための電圧を駆動回路50が生成するように、PWMの制御信号を駆動回路50に出力する。ステップ306でモータ22を高速で回転させた後は、処理を終了する。   In step 304, it is determined whether or not the vehicle ECU 82 has detected a vehicle collision based on the detection result of the acceleration sensor 90C. If an affirmative determination is made in step 304, the drive circuit 50 is controlled so that the motor 22 is rotated forward at high speed in step 306. The control circuit 60 outputs a PWM control signal to the drive circuit 50 so that the drive circuit 50 generates a voltage for rotating the motor 22 at high speed. After the motor 22 is rotated at a high speed in step 306, the process ends.

ステップ304で否定判定の場合、例えば、車両衝突を検知せず、かつミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B及び車載カメラ90Dが障害物を検知しなくなった場合には、ステップ308でバッテリ80からモータ22への電力供給を停止する。具体的には、駆動回路50へのPWMの制御信号の出力を停止する。ステップ308でバッテリ80からモータ22への電力供給を停止した後は、手順をステップ300に戻し、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B、加速度センサ90C及び車載カメラ90Dによる検知を継続する。   In the case of a negative determination in step 304, for example, when the vehicle collision is not detected and the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, and the on-vehicle camera 90D no longer detect an obstacle, in step 308 the motor 22 Power supply to the power supply is stopped. Specifically, the output of the PWM control signal to the drive circuit 50 is stopped. After stopping the power supply from the battery 80 to the motor 22 in step 308, the procedure returns to step 300, and the detection by the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, the acceleration sensor 90C, and the on-board camera 90D is continued.

図4は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束装置10における2次衝突対応処理の一例を示したフローチャートである。ステップ400では、加速度センサ90Cの検知結果に基づいて車両ECU82が車両衝突の発生を検知したか否かが判定され、肯定判定の場合には手順をステップ402に移行させる。ステップ400で否定判定の場合には、手順をステップ410に移行させる。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of the secondary collision handling process in the vehicle occupant restraint device 10 according to the present embodiment. In step 400, it is determined whether or not the vehicle ECU 82 has detected the occurrence of a vehicle collision based on the detection result of the acceleration sensor 90C. If the determination is affirmative, the procedure proceeds to step 402. If a negative determination is made in step 400, the procedure proceeds to step 410.

ステップ402では、図3のステップ306に示したように、モータ22が高速回転してプリテンショナが作動したか否かを判定する。加速度センサ90C等で検知された車両衝突の衝撃が弱い場合にはプリテンショナが作動しない場合もあるからである。プリテンショナが作動したか否かは、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度の変化によって判定する。一例として、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度が正回転方向に急激に所定値以上変化した場合、プリテンショナが作動したと判定することができる。ステップ402で否定判定の場合には、ステップ404で2次衝突のおそれがあるか否かを判定する。ステップ404では、ミリ波レーダー90A、レーザーレーダー90B及び車載カメラ90Dにより車両周囲の障害物を検知し、障害物が検知された場合には、肯定判定をする。 In step 402, as shown in step 306 of FIG. 3, it is determined whether or not the motor 22 rotates at a high speed to operate the pretensioner. This is because when the impact of the vehicle collision detected by the acceleration sensor 90C or the like is weak, the pretensioner may not operate. Whether or not the pretensioner has been operated is determined based on a change in the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G. As an example, when the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G rapidly changes by a predetermined value or more in the forward rotation direction, it can be determined that the pretensioner has been activated. If a negative determination is made in step 402, it is determined in step 404 whether there is a possibility of a secondary collision. In step 404, an obstacle around the vehicle is detected by the millimeter wave radar 90A, the laser radar 90B, and the on-board camera 90D, and an affirmative determination is made when the obstacle is detected.

ステップ404で肯定判定の場合には、ステップ406でモータ22を正回転させてウエビング30を巻き取った後、手順をステップ410に移行させる。ステップ404で否定判定の場合には、ウエビング30を巻き取らずに手順をステップ410に移行させる。   In the case of an affirmative determination in step 404, after the motor 22 is rotated forward in step 406 to wind up the webbing 30, the procedure proceeds to step 410. If a negative determination is made in step 404, the procedure proceeds to step 410 without winding the webbing 30.

ステップ402で否定判定の場合には、ステップ408でフォースリミッタ機構40によるウエビング30の引き出し量が閾値以下か否かを判定する。ウエビング30の引き出し量は、回転角度センサ90Gによって検出した出力軸92(スプール24)の逆回転方向の回転角度から算出される。ステップ408で肯定判定の場合には、ステップ406でウエビング30を巻き取ることを要しないので、手順をステップ410に移行させる。ステップ408で否定判定の場合には、手順をステップ404に移行させて、2次衝突のおそれがあるか否かを判定する。   If a negative determination is made in step 402, it is determined in step 408 whether or not the amount of withdrawal of the webbing 30 by the force limiter mechanism 40 is equal to or smaller than a threshold. The amount by which the webbing 30 is pulled out is calculated from the rotation angle of the output shaft 92 (spool 24) in the reverse rotation direction detected by the rotation angle sensor 90G. In the case of an affirmative determination in step 408, the procedure moves to step 410 because it is not necessary to wind up the webbing 30 in step 406. If a negative determination is made in step 408, the procedure proceeds to step 404, and it is determined whether there is a possibility of a secondary collision.

ステップ410では乗員12の意識の有無を判定する。乗員12の意識の有無は、車室内カメラ90Eによって取得した乗員12の顔の画像データをエッジ抽出等の既知の画像処理技術により要素を抽出し、抽出した要素に基づいて、乗員12の意識の有無を判定する。例えば、エッジ抽出された要素の位置が所定時間が経過しても不動の場合は、乗員12の意識がないと判定する。   In step 410, it is determined whether or not the occupant 12 is conscious. Whether the occupant 12 is conscious or not is determined by extracting the image data of the face of the occupant 12 obtained by the vehicle interior camera 90E by a known image processing technique such as edge extraction, and based on the extracted elements, the consciousness of the occupant 12 is determined. Determine the presence or absence. For example, if the position of the edge-extracted element does not move even after a predetermined time has elapsed, it is determined that the occupant 12 is not conscious.

または、モータ22の回転と回転角度センサ90Gの検知結果とによって乗員12の意識の有無を判定する。具体的には、モータ22を正回転及び逆回転させてウエビング30による拘束力を変化させ、その際に回転角度センサ90Gによって検出された回転角度の変化から乗員12の意識の有無を判定する。乗員12に意識があれば、ウエビング30の締め付けに対して身じろぎする等の抵抗を示すので、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度は非線形的に変化する。乗員12に意識がない場合には、ウエビング30の締め付けに抵抗しないので、回転角度センサ90Gによって検出された出力軸92の回転角度は線形的に変化する。なお、線形的な場合は、狭義には1次関数のような直線的な変化が認められる場合であるが、本実施の形態では、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有しない一様なものであれば線形的であると判定する。その逆に、回転角度の時系列での変化が極大値又は極小値を有する一様なものでない場合は非線形的であると判定する。   Alternatively, the presence or absence of the occupant 12 is determined based on the rotation of the motor 22 and the detection result of the rotation angle sensor 90G. Specifically, the restraining force of the webbing 30 is changed by rotating the motor 22 forward and backward, and the presence or absence of the occupant 12 is determined from the change in the rotation angle detected by the rotation angle sensor 90G at that time. If the occupant 12 is conscious, the occupant 12 exhibits resistance such as sitting down against the tightening of the webbing 30, so that the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G changes nonlinearly. When the occupant 12 is not conscious, the rotation angle of the output shaft 92 detected by the rotation angle sensor 90G changes linearly because the occupant 12 does not resist the tightening of the webbing 30. In the linear case, a linear change such as a linear function is recognized in a narrow sense, but in the present embodiment, the change in the rotation angle in time series is a maximum value or a minimum value. If it is not uniform, it is determined to be linear. Conversely, when the change of the rotation angle in the time series is not uniform having the maximum value or the minimum value, it is determined to be non-linear.

ステップ410では、上記の車室内カメラ90Eを用いた判定と、回転角度センサ90Gを用いた判定との何れかを用いてもよいが、本実施の形態では、判定の精度を高めるために、車室内カメラ90Eを用いた判定と、回転角度センサ90Gを用いた判定とを併用する。なお、ステップ410で否定判定の場合には、処理をリターンする。   In step 410, either the determination using the above-described cabin camera 90E or the determination using the rotation angle sensor 90G may be used, but in the present embodiment, in order to improve the accuracy of the determination, The determination using the indoor camera 90E and the determination using the rotation angle sensor 90G are used together. If a negative determination is made in step 410, the process returns.

ステップ410で肯定判定の場合には、ステップ412でドアセンサ90Fにより車両のドアが開けられたか否かを判定する。本実施の形態では、乗員12の意識がないのにドアが開けられた場合を、救助のために車両のドアが開けられた場合とみなす。ステップ412で否定判定の場合には、処理をリターンする。   If an affirmative determination is made in step 410, it is determined in step 412 whether or not the door of the vehicle has been opened by the door sensor 90F. In the present embodiment, a case where the door is opened without the occupant's 12 consciousness is regarded as a case where the door of the vehicle is opened for rescue. If a negative determination is made in step 412, the process returns.

ステップ412で肯定判定の場合には、ステップ414でモータ22を逆回転させて処理をリターンする。乗員12の意識がない場合は、モータ22を逆回転させることでウエビング30を緩め、乗員12の救出を容易にするためである。   If an affirmative determination is made in step 412, the motor 22 is rotated in the reverse direction in step 414, and the process returns. When the occupant 12 is not conscious, the webbing 30 is loosened by rotating the motor 22 in the reverse direction to facilitate rescue of the occupant 12.

以上説明したように、本実施の形態によれば、車両衝突後に、車両衝突のおそれがある場合に、モータ22を正回転させることにより、ウエビング30を確実に巻き取り、乗員12の身体をシート14に保持することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, when there is a risk of a vehicle collision after a vehicle collision, the webbing 30 is reliably taken up by rotating the motor 22 in the forward direction, and the body of the occupant 12 is seated. 14 can be held.

また、本実施の形態によれば、車両衝突後に乗員12の意識がない場合で、かつ車両のドアが開けられた場合には、モータ22を逆回転させて、ウエビング30を緩めることにより、乗員12の救出を容易にする。   Further, according to the present embodiment, when the occupant 12 is not conscious after the vehicle collision and the door of the vehicle is opened, the motor 22 is rotated in the reverse direction to loosen the webbing 30 so that the occupant can be loosened. Facilitates 12 rescues.

10 車両用乗員拘束装置
12 乗員
14 シート
14A シートクッション
20 シートベルトリトラクタ(モータリトラクタ)
22 モータ
24 スプール
30 ウエビング(シートベルト)
50 シートベルトリトラクタ駆動回路
60 シートベルトリトラクタ制御回路
80 バッテリ
82 車両ECU(制御部)
90 センサ群
90A ミリ波レーダー
90B レーザーレーダー
90C 加速度センサ
90D 車載カメラ
90E 車室内カメラ(意識検知部)
90F ドアセンサ(開検知部)
90G 回転角度センサ(意識検知部、回転角度検知部)
Reference Signs List 10 vehicle occupant restraint device 12 occupant 14 seat 14A seat cushion 20 seat belt retractor (motor retractor)
22 motor 24 spool 30 webbing (seat belt)
50 seat belt retractor drive circuit 60 seat belt retractor control circuit 80 battery 82 vehicle ECU (control unit)
90 Sensor group 90A Millimeter wave radar 90B Laser radar 90C Acceleration sensor 90D In-vehicle camera 90E In-vehicle camera (consciousness detection unit)
90F Door sensor (open detection part)
90G rotation angle sensor (consciousness detection unit, rotation angle detection unit)

Claims (4)

モータの回転によりシートベルトの巻き取りが可能なモータリトラクタと、
車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知可能なセンサ群と、
前記モータを高速で回転させて前記シートベルトを巻き取る第1の巻き取り制御と、前記モータを前記第1の巻き取り制御よりも低速で回転させて前記シートベルトを巻き取る第2の巻き取り制御と、を切り替えて実行可能な制御部と、を備える車両用乗員拘束装置であって、
前記制御部は、前記センサ群の検知結果に基づき、前記車両衝突が検知された際に前記第1の巻き取り制御が実行されず、かつ車両2次衝突の恐れがある場合に、前記第2の巻き取り制御を実行する車両用乗員拘束装置。
A motor retractor capable of winding a seat belt by rotation of a motor,
A sensor group capable of detecting a vehicle collision and a vehicle collision,
A first winding control for rotating the motor at a high speed to wind the seat belt; and a second winding for winding the seat belt by rotating the motor at a lower speed than the first winding control. Control, and a control unit that can be switched and executed, a vehicle occupant restraint device comprising:
The control unit is configured to perform the second winding control based on a detection result of the sensor group, when the first winding control is not performed when the vehicle collision is detected, and when there is a possibility of a vehicle secondary collision. A vehicle occupant restraint device that performs winding control of a vehicle.
前記モータを回転させる電圧を生成する駆動回路と、
乗員の意識の有無を検知するための意識検知部と、
車両のドアが開いたことを検知する開検知部と、
を備え、
前記モータリトラクタは、前記シートベルトの巻き取り時とは逆方向の前記モータの回転により前記シートベルトの引き出しが可能で、
前記駆動回路は、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を生成し、
前記制御部は、車両衝突後、前記意識検知部の検知結果に基づき前記乗員の意識がないと判定した場合で、かつ前記開検知部により車両のドアが開いたことを検知した場合に、前記モータを前記逆方向に回転させる電圧を前記駆動回路に生成させる制御をする請求項1に記載の車両用乗員拘束装置。
A drive circuit for generating a voltage for rotating the motor,
An awareness detection unit for detecting the presence or absence of the occupant's awareness,
An open detection unit that detects that a vehicle door has been opened;
With
The motor retractor is capable of pulling out the seat belt by rotation of the motor in a direction opposite to a direction at the time of winding the seat belt,
The drive circuit generates a voltage for rotating the motor in the reverse direction,
The control unit, after the vehicle collision, when it is determined that the occupant is unconscious based on the detection result of the consciousness detection unit, and when it is detected that the door of the vehicle is opened by the open detection unit, The vehicle occupant restraint device according to claim 1, wherein the drive circuit controls the drive circuit to generate a voltage for rotating the motor in the reverse direction.
前記意識検知部は、前記モータの出力軸の回転角度を検出する回転角度検出部を含み、
前記制御部は、前記シートベルトの巻き取り及び引き出しをするように前記モータを回転させる電圧を前記駆動回路に生成させた際、前記回転角度検出部により検出された前記出力軸の回転角度が線形的に変化した場合に前記乗員の意識がないと判定する請求項2に記載の車両用乗員拘束装置。
The consciousness detection unit includes a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of an output shaft of the motor,
The control unit is configured such that when the drive circuit generates a voltage for rotating the motor so as to wind and pull out the seat belt, the rotation angle of the output shaft detected by the rotation angle detection unit is linear. 3. The vehicle occupant restraint device according to claim 2, wherein it is determined that the occupant is unconscious when the vehicle occupant changes.
前記意識検知部は、前記乗員の顔の画像データを取得する車室内カメラを含み、
前記制御部は、前記車室内カメラが取得した画像データに基づいて前記乗員の意識の有無を判定する請求項2に記載の車両用乗員拘束装置。
The consciousness detection unit includes a vehicle interior camera that acquires image data of the occupant's face,
The vehicle occupant restraint device according to claim 2, wherein the control unit determines whether the occupant is conscious based on image data acquired by the vehicle interior camera.
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