KR101432660B1

KR101432660B1 - 탑승자 보호장치

Info

Publication number: KR101432660B1
Application number: KR1020127031645A
Authority: KR
Inventors: 타츠야 하라다; 스스무 나카시마; 유키노리 미도리카와
Original assignee: 오토리브 디벨로프먼트 에이비
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2014-08-21
Also published as: CN102892643A; US20130162002A1; JP5468134B2; KR20130027525A; EP2578456B1; EP2578456A4; WO2011152144A1; US8590658B2; CN102892643B; JPWO2011152144A1; EP2578456A1

Abstract

탑승자가 시트벨트를 풀 때 팔 등에 시트벨트가 걸린 상태로 시트벨트를 인출하는 것이 곤란하게 되는 상황을 방지할 수 있는 탑승자 보호장치를 제공한다.
탑승자를 구속 및 보호하는 시트벨트를 감는 권취 샤프트와, 좌우횡방향의 회동축 131b으로 회동 가능하게 지지되고, 시트벨트의 일부가 접속되어 시트벨트의 위치를 차량의 전후방향으로 변경하는 집게13(reacher)와, 집게13를 차량 앞쪽으로 회동시키도록 부세하는 부세부재와, 집게(reacher) 13가 뒷쪽에 위치하는 것을 검출하는 격납검출부18와, 권취 샤프트를 시트벨트의 권취방향 및 인출 방향으로 회전시키는 모터와, 모터 전류를 검출하는 전류검출부와 제어부를 갖추고, 제어부를 모터가 시트벨트를 권취방향으로 회전하고 있으며, 집게(reacher)13가 뒷쪽에 위치하지 않고 모터 전류가 소정의 전류치 이상인 경우, 모터의 회전방향을 인출 방향으로 변경하도록 구성한다.

Description

탑승자 보호장치{Occupant protection device}

본 발명은 탑승자를 구속 및 보호하는 시트벨트를 갖춘 탑승자 보호장치에 관한 것이다.

차량 내 좌석에 설치된 3점식 탑승자 보호장치는 차량 충돌시에 탑승자를 구속하고 보호하는 장치이며, 시트벨트(웨빙), 리트렉터 및 버클을 갖춘다. 리트랙터는,예를 들면 센터필러의 하부, 좌석 측면에 배치되어 있고, 시트벨트의 일단측을 권취 샤프트로 감아 태엽 용수철( spiral spring)의 부세력(付勢力)에 의해 내부로 끌어넣고, 시트벨트를 장착하지 않았을 때에는 끌어넣은 상태로 시트벨트를 수용하고 있다. 시트벨트의 타단측은 센터필러의 상부에 배치된 스루앵커(Through anchor)에서 접혀지고 센터필러의 하부에 설치된 판상(板狀)의 벨트위치 변경부재에 의하여 회동 가능하게 고정되어 있다. 또한 시트벨트 도중에는 텅 플레이트가 삽통되어 있고 해당 텅 플레이트는 좌석을 끼고 리트렉터의 반대측에 배치된 버클에 장착되도록 구성되어 있다.

탑승자는 시트벨트를 삽통하고 있는 텅 플레이트를 잡아당기는 것으로 수용되어 있던 시트벨트를 꺼내어 그것을 좌석 옆에 설치된 버클에 장착시키는 것으로 시트벨트를 장착하는 것이 가능하다.

그런데 상술한 탑승자 보호장치에 있어서는 탑승자가 차량에 탑승하여 좌석에 앉은 직후의 시트벨트 비장착 상태에서 텅 플레이트가 좌석 뒷쪽에 위치하기 때문에 탑승자가 시트벨트를 인출하기 위해서는 신체를 뒷쪽으로 돌려야 할 필요가 있었다.

특허문헌1에는 탑승자가 좌석에 앉았을 시, 벨트위치 변경부재를 앞쪽으로 회동시키도록 구성되어 있는 것에 의하여 탑승자가 몸을 돌리는 일 없이 쉽게 시트벨트를 장착하는 것이 가능하도록 한 탑승자 보호장치가 개시되어 있다. 구체적으로 벨트위치 변경부재에는 해당 벨트위치 변경부재를 앞쪽으로 회동시키는 부세부재가 설치되어 있고, 리트렉터는 권취 샤프트를 정,역 방향 으로 회전시키는 모터와 클러치를 갖추고 있다. 모터가 정전구동된 경우, 클러치가 동작하고 모터의 구동력이 권취 샤프트에 전달되며, 시트벨트가 감아준다. 모터가 반전구동했을 경우, 클러치가 해제되어 모터의 구동력이 권취 샤프트에 전달되지 않도록 구성되어 있다. 탑승자가 승차하여 시트벨트를 장착할 시, 모터는 반전구동을 하여 벨트위치 변경부재는 부세부재의 부세력에 의하여 앞쪽으로 회동한다. 이 때문에 텅 플레이트는 좌석 앞쪽으로 이동하고 탑승자는 신체를 뒷쪽으로 돌리는 일 없이 시트벨트를 장착하는 것이 가능하다. 또한 탑승자가 하차할 시, 모터는 정전구동하며 시트벨트를 감는 것과 동시에 벨트위치 변경부재를 차량의 뒷쪽으로 회동시키는 것에 의하며 시트벨트를 격납하도록 구성되어 있다.

특허문헌1 : 일본특허 특개 2009-40323호공보

그러나 특허문헌1에 기재된 탑승자 보호장치에 있어서, 모터의 회전수를 제어하는 것에 의하여 벨트위치 변경부재의 회동을 제어하고 있기 때문에, 벨트위치 변경부재를 차량 뒷쪽으로 이동시키는 도중에 탑승자의 팔 등에 시트벨트가 걸린 경우 탑승자는 시트벨트에 의하여 강하게 구속되어 불쾌감을 느낄 수 있는 문제가 있었다.

또한 모터전류를 검출하여 모터 회전을 정지키시는 구성도 생각해볼 수 있으나 모터 전류가 역치전류 이상이 되었을 경우, 벨트위치 변경부재의 격납이 완료되지 않았음에도 불구하고 리트렉터 정전구동이 종료되고 마는 문제가 있다.

더욱이 시트벨트를 풀 경우, 탑승자가 하차할 때까지 모터는 반전구동을 하지 않기 때문에 팔 등에 시트벨트가 걸렸을 경우, 클러치가 온 상태이며 그 때문에 시트벨트를 인출하기가 쉽지 않아 탑승자가 강한 불쾌감을 느낄 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 탑승자가 시트벨트를 풀 때 팔 등에 시트벨트가 걸린 상태에서 시트벨트의 인출이 곤란해지는 상황을 방지하는 것이 가능한 탑승자 보호장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 탑승자 보호장치는 탑승자를 구속 및 보호하는 시트벨트의 일단부가 접속되어 해당 시트벨트를 감는 권취 샤프트와, 축 길이방향을 좌우 횡방향으로 한 회동축으로 차량의 전후방향으로 회동가능하게 지지되어 있고, 상기 시트벨트의 일부가 접속되어 해당 시트벨트의 위치를 차량의 전후방향으로 변경하는 벨트위치 변경부재와, 해당 벨트위치 변경부재를 앞쪽으로 회동시키도록 부세(付勢)하는 부세부재와, 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있는 것을 검출하는 위치검출부와, 상기 권취 샤프트를 상기 시트벨트의 권취방향 및 인출 방향으로 회전시키는 모터와, 해당 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부와, 해당 전류검출부 및 상기 위치검출부의 검출 결과에 의거하여, 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 갖추고, 상기 제어부는, 상기 모터가 상기 시트벨트의 권취방향으로 회전하고 있고, 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있지 않고 상기 전류검출부에서 검출된 전류가 소정의 전류치 이상인 경우, 상기 모터의 회전방향을 인출 방향으로 변경하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 모터가 상기 시트벨트의 권취방향으로 회전하고 있고, 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있지 않고 상기 전류검출부에서 검출된 전류가 소정의 전류치 이상일 때, 상기 모터의 회전방향을 인출방향으로 변경하도록 구성하고 있다. 따라서 탑승자가 시트벨트를 풀 시, 팔 등에 시트벨트가 걸려도 시트벨트로 구속되어 시트벨트의 탈착이 곤란해지는 상태를 회피할 수 있다.

본 발명에 관한 탑승자 보호장치는, 상기 제어부가 상기 모터를 인출방향으로 회전시켜 소정 시간의 경과 후 상기 모터를 권취방향으로 회전시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 모터를 인출방향으로 회전시켰을 경우, 소정 시간의 경과 후 상기 모터를 권취 방향으로 회전시키도록 구성하고 있기 때문에, 시트벨트의 권취 및 벨트위치 변경부재의 격납을 수차례 시행하는 것이 가능하다.

본 발명에 관련한 탑승자 보호장치에서, 상기 제어부는 상기 모터가 권취방향으로 회전하고 있고 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있는 경우 상기 모터의 회전을 정지시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는 상기 모터가 권취 방향으로 회전하고 있고 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있는 경우, 상기 모터의 회전을 정지시키도록 구성되어 있기 때문에 모터가 불필요하게 회전하는 일은 없다.

본 발명에 관한 탑승자 보호장치는 차량 문개폐를 검출하는 문개폐검출부와, 시트벨트에 안장되어 있는 텅 플레이트와, 해당 텅 플레이트가 장착되는 버클과, 해당 버클에 상기 텅 플레이트가 장착되어 있는지를 검출하는 버클 스위치를 갖추고, 상기 제어부는 상기 문개폐검출부가 문의 열림 상태를 검출하고 상기 버클 스위치가 텅 플레이트의 미장착을 검출했을 경우, 상기 모터를 권취방향으로 회전시키도록 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 탑승자가 하차할 경우, 시트벨트가 감겨 올라가 벨트위치 변경부재는 뒷쪽으로 격납된다.

본 발명에 의하면 탑승자가 시트벨트를 풀 시, 팔 등에 시트벨트가 걸린 상태로 시트벨트의 인출이 곤란해지는 상황을 방지하는 것이 가능하다.

[도1] 본 발명의 실시 형태에 관련한 탑승자 보호장치의 구성을 나타낸 모식도이다.
[도2] 고정판에 배치된 집게(reacher)의 구성 일례를 모식적으로 나타낸 사시도이다.
[도3] 집게(reacher)의 구성 일례를 모식적으로 나타낸 분해사시도이다.
[도4] 도3에 나타낸 집게(reacher)의 조립 상태를 나타낸 사시도이다.
[도5] 도3에 나타낸 집게(reacher)의 조립 상태를 나타낸 사시도이다.
[도6] 도5에 VI-VI선 단면도이다.
[도7] 리트렉터의 일례를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
[도8] 탑승자 보호장치를 구성하는 회로의 구성 일례를 모식적으로 나타낸 블록도이다.
[도9] 제어부의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다.
[도10] 집게(reacher)의 격납에 관련한 제어부의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다.
[도11] 집게(reacher)가 차량 앞쪽에 위치하고 있는 탑승자 보호장치를 버클 측에서 본 측면도이다.
[도12] 오프 상태에 있는 격납검출부를 모식적으로 나타낸 측면도이다.
[도13] 집게(reacher)가 차량 뒤로 후퇴한 위치의 탑승자 보호장치를 버클 측에서 본 측면도이다.
[도14] 온 상태에 있는 격납검출부를 모식적으로 나타낸 측면도이다.
[도15] 시트벨트의 슬랙(느슨함) 제거에 관한 제어부의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다.
[도16] 벨트 격납보조에 관한 제어부의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다.

이하, 본 발명을 그 실시 형태를 나타내는 도면에 의거하여 상세히 기술한다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관련한 탑승자 보호장치의 구성을 나타낸 모식도이다. 본 발명의 탑승자 보호장치1는 이른바 3점식이며 탑승자A를 좌석 C에 구속하기 위한 시트벨트 10와, 센터 필러B의 하부와 좌석 C의 측면에 배치되어 있으며, 시트벨트10를 인출 가능하도록 감아주는 리트렉터12를 갖추고 있다.

시트벨트10는 센터필러B의 상부에 배치된 스루앵커11에서 접혀지고, 시트벨트10의 일단부는 리트렉터12에 접속되어 있다. 시트벨트10의 타단부는 시트벨트10의 위치를 전후로 변경하기 위하여 판상의 집게(reacher)(벨트위치 변경부재) 13의 선단부에 접속되어 있다. 집게(reacher)13는 시트벨트10의 위치를 차량 앞쪽 및 뒷쪽으로 변경하는 부재이다. 센터필러B의 하부에는 집게(reacher)13를 고정하기 위하여 고정판14이 배치되어 있고, 집게(reacher)13의 기부131는 후술하는 좌우 횡방향의 회동축131b에 의하여 고정판14에 회동 가능하게 지지되어 있다. 또한 시트벨트 10에는 텅 플레이트 15가 이동 가능하게 삽통되어 있고 해당 텅 플레이트 15는 좌석 C을 사이에 두고 리트렉터 12의 반대 측에 배치된 버클 16에 장착되도록 구성되어 있다. 버클 16에는, 버클 16에 텅 플레이트15가 장착되어 있는지를 검출하고 검출 결과를 나타낸 신호를 후술하는 제어부17로 출력하는 버클 스위치16a가 설치되어 있다.

도2는 고정판14에 배치된 집게(reacher)13의 구성 일례를 모식적으로 나타낸 사시도, 도3은 집게(reacher)13의 구성 일례를 모식적으로 나타낸 분해사시도이다. 집게(reacher)13의 기부131는 시트벨트10 측으로부터 차량측면 쪽을 향하여 순서대로 배치된 덮개(부츠boot)131a, 좌우 횡방향의 회동축 131b, 지지요소131c 및 앵커 플레이트 131d를 갖춘다. 기부131에는 또한 플라스틱 와셔132, 집게(reacher)13를 차량 앞쪽으로 회동시키도록 부세하는 리턴스프링(부세부재)133, 와셔134 및 홀드 플레이트 135가 안장되어 있다.

이러한 구성에 의해 집게(reacher)13의 기부131는 차량 내 하부의 고정판14에 회동가능하게 축지된다. 또한 도시한 회동축 131b은 일례이며, 집게(reacher)13의 회동에 의하여 시트벨트10를 전후로 이동시키는 것이 가능하도록 축지할 수 있다면 다르게 구성해도 된다. 또한 회동축131b은 고정판14에 지지되어 있으나 차체에 대하여 전후로 회동이 가능하다면 다른 부재에 회동축131b 을 지지시켜도 된다. 더욱이 리턴스프링133은 부세부재의 일례이며 이것에 한정되는 것은 아니다. 부세부재는 적어도 집게(reacher)13를 차량의 진행방향으로 회동시키는 부세력을 해당 집게(reacher)13에 부여하는 것이 가능한 부재면 되고, 예를 들면 코일 용수철, 토션바 등도 괜찮다.

리턴스프링133은 집게(reacher)13의 기부131와 차체에 안장되어 있다. 구체적으로 도3에 나타낸 바와 같이, 리턴스프링133의 일단부는 앵커 플레이트131d의 구멍131e에 걸림고정되고, 리턴스프링133의 타단부는 고정판14에 고정된 홀드플레이트135의 구멍135a에 걸림고정되어 있다.

도4 및 도5는 도3에 나타낸 집게(reacher)13의 조립 형태를 나타내는 사시도, 도6은 도5의 VI-VI선 단면도이다. 집게(reacher)13를 조립할 때는 도4에 나타낸 바와 같이, 우선 지지요소131c를 앵커 플레이트 131d의 피켓 상(狀)의 스페이스에 삽입하고, 리턴 스프링133을 안장한다. 그 후 도5에 나타낸 바와 같이 뒷쪽에서 덮개(부츠boot)131a 및 회동축131b을 안장하고, 앞쪽에서 와셔134 및 홀드 플레이트135를 안장한다. 그리고 시트벨트10는 집게(reacher)13의 선단부에 접속된다. 다시 말해 시트벨트의 타단부는 집게(reacher)13의 선단부에서 지지요소131c안을 통하여 집게(reacher)13의 기부131까지 끌어넣어져 앵커 플레이트131d에 고정된다. 집게(reacher)13는 리턴 스프링133에 의하여 차량 앞으로 회동하도록 부세되기 때문에, 집게(reacher)13는 기부131의 주변을 회동하는 것에 의하여 시트벨트10의 위치를 전후로 변경한다.

고정판14에는 도2에 나타낸 바와 같이, 집게(reacher)13의 전후방향으로의 회동을 규제하는 스토퍼14a가 설치되어 있다. 다시 말해 집게(reacher)13는 시트벨트10가 인출되어 있는 경우, 리턴 스프링133의 부세력에 의하여 차량 앞 방향으로 회동하도록 부세되지만, 스토퍼14a는 앞쪽으로 회동하는 집게(reacher)13를 소정의 앞으로 기운 자세로 보지하고, 이 이상 집게(reacher)13가 앞쪽으로 회동하지 않도록 규제하고 있다.

또한 고정판14에는 집게(reacher)13가 후퇴한 소정 위치에 있는 것을 검출하는 격납검출부(위치검출부)18가 설치되어 있다. 격납검출부18는, 예를 들면 리미트 스위치이고 집게(reacher)13가 차량 뒷쪽으로 회동했을 경우, 집게(reacher)13의 측부가 리미트 스위치에 당접하고 압압(押壓)되어 온 상태가 되도록 설치되어 있다. 집게(reacher)13가 앞쪽으로 회동했을 경우, 집게(reacher)13는 리미트 스위치로부터 이격(離隔)하고, 리미트 스위치는 오프 상태가 된다. 또한, 리미트 스위치는 격납검출부18의 일례이며 적어도 집게(reacher)13가 차량 뒷쪽의 소정 위치에 있는 것을 검출할 수 있는 센서면 된다. 예를 들면 격납검출부18로서 포토커플러, 회전검출센서 등을 채용해도 된다. 또한 격납검출부18는 탑승자A가 쉽게 닿이는 일이 없도록 센터 필러B의 트림 내에 배치하는 것이 바람직하다.

도7는 리트렉터12의 일례를 개념적으로 나타낸 일단도이다. 리트렉터12는 평면시 대략U자 형상을 이루는 금속제 하우징12a과 하우징12a 내에 회전자재로 설치된 권취 샤프트12b을 갖추었다. 권취 샤프트12b에는 시트벨트10의 일단부가 접속되고, 권취 샤프트12b는 도시하지 않은 권취 용수철에 의하여 시트벨트10가 권취 샤프트12b에 감기는 회전방향으로 부세되어 있다. 따라서 시트벨트10는 탑승자A에 의하여 인출이 가능해지고 탑승자A에 의하여 인출된 시트벨트10를 해방한 경우, 권취 용수철의 부세력으로 소정의 위치까지 시트벨트10가 감기고 하우징12a 안에 수용된다.

또한 리트렉터12는 권취 샤프트12b를 시트벨트10의 권취방향 및 인출 방향으로 회전시키는 모터12d와 모터12d로 흐르는 전류를 검출하고, 검출한 전류치를 나타내는 신호를 후술한 제어부17로 출력하는 전류검출부12i를 구비하고 있다. 모터12d는 모터 구동부12e로부터 공급받은 전류에 의하여 구동한다. 모터구동부12e에 의한 모터12d의 회전은 제어부17에 의하여 제어된다. 보다 구체적으로 모터구동부12e는 PWM(Pulse Width modulation)제어회로를 가지고, 제어부17는 PWM제어신호를 모터 구동부12e로 출력하는 것에 의하여, 모터구동부12e를 구성하는 스위칭 소자를 온/오프 하며, 모터12d를 구동시킨다. 모터12d의 구동전압은 예를 들면 12V이다. 권취 샤프트12b는 중심부에서 중심방향 외측으로 돌출된 축부12c를 가지며, 해당 축부12c는 동력전달기구12g를 사이에 두고 모터12d의 구동축12f에 접속되어 있다. 권취 샤프트12b는 동력전달기구12g를 사이에 두고 전달한 구동력에 의하여, 벨트 권취방향으로 회전한다.

동력전달기구12g는 모터12d의 출력축의 회전을 권취 샤프트12b에 전달하는 기어와, 해당 기어의 회전방향을 규제하는 클러치로 구성된다. 모터12d가 정회전을 한 경우, 클러치가 동작하여 모터12d의 구동력이 권취 샤프트12b에 전달되고, 권취 샤프트12b는 벨트를 감는 방향으로 회전한다. 모터12d가 역회전할 경우, 클러치가 해제되어 모터12d의 구동력이 권취 샤프트12b에 전달되지 않는다.

더욱이 리트렉터12에는 가스발생제식 프리텐셔너12h가 설치되어 있다. 가스발생제식 프리텐셔너12h는 가스 발생제와 해당 가스 발생제를 착화시키는 착화제와, 해당 가스 발생제로부터 발생한 가스의 압력을 권취 샤프트12b의 회전력으로서 해당 권취 샤프트12b에 전달하는 기구를 가진다. 차량의 충격이 검지된 경우, 제어부17의 제어에 따라서 착화제에 전류가 흐르고 가스 발생제로부터 가스가 발생하며, 발생한 가스의 압력에 의하여 권취 샤프트12b가 벨트의 감는 방향으로 회전한다.

또한 리트렉터12는 인출 록 기구를 구비한다. 인출 록 기능은 예를 들면 시트벨트10의 인출 가속도가 소정 가속도 이상이 되었을 경우에 시트벨트 10의 인출을 록하는 기구이다.

또한 리트렉터12는 로드 리미터 기구를 구비한다. 로드 리미터 기구는 시트벨트10에 가해지는 하중이 소정 하중 이상이 되었을 경우, 시트벨트10의 인출이 록 되어 있어도 벨트가 인출되어 상기 하중이 소정 하중 이상으로 상승하지 않도록 구성되어 있다. 로드 리미터 기구는 예를 들면 해당 권취 샤프트12b의 도중에 설치된 토션바 부분으로 구성되고, 소정 하중 이상의 회전 응력이 가해지면 항복(降伏)하여 회전하도록 구성되어 있다.

도8은 탑승자 보호장치1를 구성하는 회로의 구성 일례를 모식적으로 나타낸 블록도이다. 탑승자 보호장치1는 탑승자 보호장치1의 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부17를 갖춘다. 제어부17는 예를 들면CPU를 갖는 마이크로 컴퓨터이고, CPU에는 도시하지 않은 버스를 사이에 두고 문개폐검출부19, 버클스위치16a, 격납검출부18, 차속계20, 전류검출부12i, 모터구동부12e, 가스발생제식 프리텐셔너12h 및 기억부17a가 접속되어 있다. 문개폐검출부19는 도시하지 않은 차량의 문개폐를 검출하는 스위치이며 문개폐 상태를 나타낸 신호를 제어부17로 출력한다. 차속계20는 차량 속도를 검출하며 검출한 속도를 나타낸 신호를 제어부17로 출력한다. 또한 기억부17a는 제어부17의 동작에 필요한 컴퓨터 프로그램 및 각종 정보를 기억하고 있으며, 제어부17는 기억부17a로부터 컴퓨터 프로그램 및 각종 정보를 읽어내어 실행하는 것에 의하여 탑승자 보호장치1의 동작을 제어한다.

도9는 제어부17의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다. 제어부17는 버클스위치16a로부터 출력되는 신호를 감시하고 버클스위치16a가 오프 상태인지를 판단한다(스텝S11). 버클 스위치16a가 오프 상태라고 판단했을 경우(스텝S11 : YES), 제어부17는 문개폐검출부19로부터 출력되는 신호를 감시하고, 차량의 문이 열림 상태인지 아닌지를 판단한다(스텝S12). 문이 열린 상태가 아니라고 판단했을 경우(스텝S12 : NO), 제어부17는 차속계20로부터 출력된 신호를 수신하고, 수신된 신호가 나타내는 차량의 속도가 소정 속도 이상인지 아닌지를 판단한다(스텝S13). 스텝S12의 처리에서 문이 열린 상태라고 판단했을 경우(스텝S12 : YES), 혹은 차량의 속도가 소정 속도 이상이라고 판단했을 경우(스텝S13 : YES), 제어부17는 서브루틴을 호출하여 집게(reacher)13의 격납에 관한 처리를 실행한다(스텝S14).

버클 스위치16a가 오프 상태에서 문이 열려 있을 경우, 탑승자A가 하차하는 상태라고 예상되기 때문에, 집게(reacher)13 및 시트벨트10가 하차에 방해가 되지 않도록 집게(reacher)13를 차량의 뒷쪽으로 회동시키는 것에 의하여 격납한다.

또한 문이 닫혀 있는 상태에서 버클 스위치16a가 오프 상태이고, 더욱이 차속이 소정 속도 이상일 경우 탑승자A가 좌석에 앉아 있지 않다고 예상되기 때문에, 집게(reacher)13를 격납한다. 차량 주행 중에 집게(reacher)13가 앞쪽에 위치하면 주행 차량의 진동에 의하여 텅 플레이트15가 차체 내에 부딪쳐 이상한 소리가 발생할 염려가 있으나, 집게(reacher)13를 격납하는 것에 의하여 이러한 문제를 회피할 수 있다. 또한 좌석C에 아무도 앉지 않았을 경우에는 집게(reacher)13를 격납하여 외양을 좋게 하는 것도 가능하다.

도10은 집게(reacher)13의 격납에 관한 제어부17의 처리순서를 나타내는 플로우 차트이다. 집게(reacher)13의 격납에 관한 서브루틴이 호출된 경우, 제어부17는 구동횟수i에 0을 설정한다(스텝S31). 또한 i는 구동횟수를 나타낸 변수를 나타내고 있다. 이어서 제어부17는 리트렉터12를 정전구동시킨다(스텝S32). 다시 말해, 제어부17는 모터구동부12e에 제어신호를 부여함으로써 모터12d를 정전구동시킨다. 보다 구체적으로는 PWM제어신호를 모터구동부12로 출력함으로써 모터구동부12e를 구성하는 스위칭 소자를 온,오프하고, 모터12d를 구동시킨다. 집게(reacher)13의 격납처리에 따른 모터12d의 회전력은 집게(reacher)13를 부세하고 있는 리턴 스프링133의 부세력을 역행하여 집게(reacher)13를 뒷쪽으로 회동시키는 것이 가능하도록 설치되어 있다.

그리고 제어부17는 구동횟수i에 1을 가산한다(스텝S33). 이어서 제어부17는 격납검출부18로부터 출력되는 신호를 감시하고, 격납검출부18가 온 상태인지를 판정한다(스텝S34).

도11는 집게(reacher)13가 차량 앞쪽에 위치하고 있는 탑승자 보호장치1를 버클16측에서 본 측면도, 도12는 오프 상태에 있는 격납검출부18를 모식적으로 나타낸 측면도, 도13는 집게(reacher)13가 차량의 뒷쪽에 위치하고 있는 탑승자 보호장치1를 버클16측에서 본 측면도, 도14는 온 상태에 있는 격납검출부18를 모식적으로 나타낸 측면도이다. 도13 및 도14에 나타낸 바와 같이, 집게(reacher)13가 차량 뒷쪽에 위치하고 있으며, 격납검출부18가 온 상태라고 판단했을 경우(스텝S34 : YES), 제어부17는 모터12d의 정전구동을 정지시키고(스텝S41) 처리를 끝마친다.

도11 및 도12에 나타낸 바와 같이, 집게(reacher)13가 차량 앞쪽에 위치하고 있고 격납검출부18가 오프 상태라고 판단했을 경우(스텝34 : NO), 제어부17는 전류검출부12i로부터 출력되는 신호를 수신하고, 수신한 신호가 나타내는 모터전류가 소정의 역치전류 이상인지를 판단한다(스텝S35). 역치전류 미만이라고 판단한 경우(스텝S35 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S34으로 되돌린다. 역치전류 이상이라고 판단한 경우(스텝S35 : YES), 제어부17는 리트렉터12의 정전구동을 정지시키고(스텝S36), 이어서 리트렉터12를 반전구동시킨다(스텝S37). 스텝S32 및 스텝S36의 처리에 의하여 리트렉터12를 정전구동, 즉 모터12d를 정전구동시키는 시간은 약 0.1초~수초간 정도이다. 예를 들면, 1회의 정전구동이 1~3초가 되도록 하는 것이 좋다. 그리고 제어부17는 소정시간 대기하고(스텝S38), 리트렉터12의 반전구동을 정지시킨다(스텝S39). 또한 소정시간은 수초간 정도이다.

격납검출부18가 오프 상태에서 모터 전류가 역치 이상인 경우, 시트벨트10가 탑승자A의 팔 등에 걸려있다고 예상되기 때문에, 리트렉터12의 정전구동을 정지하고 반동구동을 하도록 구성한다. 리트렉터12를 정지할 뿐 아니라 반전구동함으로써, 클러치를 오프 상태로 할 수 있고 팔 등에 걸린 시트벨트10를 쉽게 인출 가능하도록 할 수 있다.

이어서 제어부17는 구동횟수i가 소정횟수인지 아닌지를 판정한다(스텝S40). 소정횟수는 예를 들면 3회이다. 구동횟수i가 소정횟수가 아니라고 판단했을 경우(스텝S40 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S32으로 되돌린다. 구동횟수i가 소정횟수라고 판단했을 경우(스텝S40 : YES), 제어부17는 집게(reacher)13의 격납에 관한 처리를 끝마친다.

상술한 처리에 의하여 리트렉터12의 정전구동 및 반전구동을 수차례 실행할 수 있고 집게(reacher)13의 격납이 완료하지 않은 상태로 리트렉터12의 정전구동이 완료하는 것을 피할 수 있다.

도9로 돌아가, 차량의 속도가 소정속도 미만이라고 판단했을 경우(스텝S13 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S12으로 돌아가 재차 문개폐검출부19로부터 출력되는 신호를 감시하고 차량의 문이 열림 상태인지를 판단한다.

한편, 집게(reacher)13의 격납처리를 끝낸 제어부17는 버클스위치16a로부터 출력되는 신호를 감시하고 버클스위치16a가 온 상태인지를 판정한다(스텝S15). 버클스위치16a가 온 상태가 아니라고 판정했을 경우(스텝S15 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S12으로 되돌린다. 버클스위치16a가 온 상태라고 판정한 경우(스텝S15 : YES), 다시 말해, 버클16로부터 텅 플레이트15가 떼어진 경우, 제어부17는 서브루틴을 호출하여 느슨함 제거에 관한 처리를 실행한다(스텝S16). 문이 닫혀진 상태에서 버클스위치16a가 온 상태가 되었을 경우, 탑승자A가 시트벨트10의 장착을 끝냈다고 예상되기 때문에, 시트벨트10를 감는 것에 의하여 시트벨트10의 느슨함을 제거한다.

도15는 시트벨트10의 느슨함 제거에 관한 제어부17의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다. 느슨함 제거에 관련한 서브루틴이 호출된 경우, 제어부17는 리트렉터12를 정전구동한다(스텝S51). 이어서 제어부17는 전류검출부12i로부터 출력되는 신호를 수신하고, 수신된 신호가 나타내는 모터전류가 소정의 역치전류 이상인지를 판단한다(스텝S52). 역치전류 미만이라고 판정된 경우(스텝S52 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S52로 되돌린다. 역치전류 이상이라고 판정한 경우(스텝S52 : YES), 제어부17는 리트렉터12의 정전구동을 정지시키고(스텝S53), 느슨함 제거에 관한 처리를 끝마친다.

또한 스텝 S52에서 사용하는 역치전류는 스텝S35에서 사용하는 역치전류보다 작은 쪽이 바람직하다. 스텝S52의 처리에서는 시트벨트10의 느슨함을 제거할 수 있으면 충분하다.

도9로 돌아가서 버클스위치16a가 온 상태라고 판정했을 경우(스텝S11 : NO) 혹은 느슨함 제거에 관한 처리를 끝마쳤을 경우, 제어부17는 버클스위치16a로부터 출력되는 신호를 감시하고 버클스위치16a가 오프 상태인지 아닌지를 판정한다(스텝S17). 스텝S11 및 스텝S17의 처리에서 버클스위치16a가 오프 상태가 아니라고 판단했을 경우(스텝S17 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S17로 되돌린다. 버클스위치16a가 오프 상태라고 판정했을 경우(스텝S17 : YES), 즉 버클16로부터 텅 플레이트 15에 장착된 경우, 제어부17는 서브루틴을 호출하여 시트벨트10의 격납 보조에 관한 처리를 실행하고(스텝S18), 처리를 끝마친다. 버클스위치16a가 온 상태로부터 오프 상태가 된 경우, 탑승자A가 시트벨트10를 풀고 하차한다고 예상되기 때문에, 시트벨트10를 감는 것에 의하여 시트벨트10의 격납을 보조한다.

도16는 벨트격납보조에 관한 제어부17의 처리순서를 나타낸 플로우 차트이다. 시트벨트10의 격납보조에 관한 서브루틴이 호출되었을 경우, 제어부17는 리트렉터12를 정전구동한다(스텝S71). 벨트격납보조에 관한 처리에 따른 모터12d의 구동력은 스텝S32에 따른 모터12d의 회전력보다 작고, 적어도 시트벨트10의 느슨함을 해제하고 리트렉터12 안에 수용 가능하면 충분하다. 다시 말해 집게(reacher)13를 부세하고 있는 리턴스프링133의 부세력에 역행하여 집게(reacher)13를 뒷쪽으로 회동시킬 정도의 회전력은 불필요하다.

이어서 제어부17는 전류검출부12i로부터 출력되는 신호를 수신하고, 수신된 신호가 나타내는 모터전류가 소정의 역치전류 이상인지 아닌지를 판단한다(스텝S72). 역치전류 미만이라고 판단했을 경우(스텝S72 : NO), 제어부17는 처리를 스텝S72으로 되돌린다. 역치전류 이상이라고 판단했을 경우(스텝S72 : YES), 제어부17는 리트렉터12의 정전구동을 정지시킨다(스텝S73). 그리고 제어부17는 리트렉터12를 반전구동하고(스텝S74), 소정 시간 대기 후, 반전구동을 정지시키고(스텝S75) 시트벨트10의 격납보조에 관한 처리를 끝마친다.

이상과 같이 구성된 실시 형태에 관한 탑승자 보호장치1에 있어서, 모터12d를 정전구동시키고 집게(reacher)13를 격납할 시, 격납검출부18가 온 상태에서 모터전류의 역치가 소정 역치 이상인 경우, 리트렉터12의 정전구동을 정시시켜, 반전구동하도록 구성하고 있기 때문에 탑승자A가 시트벨트10를 풀 때, 팔 등에 시트벨트10가 걸린채로 시트벨트10의 인출이 곤란해지는 상황을 방지할 수 있다. 구체적으로 집게(reacher)13의 격납 도중에 팔 등이 시트벨트10에 걸렸을 경우, 시트벨트10는 적당한 길이로 끌어당겨져 클러치를 오프 상태로 할 수 있기 때문에, 탑승자A는 쉽게 시트벨트10를 인출하여 팔 등에 걸렸던 시트벨트10를 떼어낼 수 있다.

그리고 또한 리트렉터12는 반전기동시켰을 경우, 재차 리트렉터12의 정전구동을 행하도록 구성하고 있기 때문에, 집게(reacher)13의 격납이 완료하지 않은 상태에서 리트렉터12의 정전구동이 완료하는 것을 피할 수 있다. 다시 말해 리트렉터12의 격납처리 중에 탑승자A의 팔 등이 시트벨트10에 걸려 리트렉터12의 정전구동이 정지되었을 경우가 있어도, 재차 리트렉터12를 정전구동하고 리트렉터12의 격납을 행할 수 있다.

더욱이 집게(reacher)13가 정상적으로 격납되어 있을 경우, 즉시 리트렉터12의 정전구동이 정지하기 때문에, 불필요하게 모터12d가 회전하는 상황을 제거할 수 있다.

또한 집게(reacher)13의 격납을, 해당 집게(reacher)13의 위치를 직접적으로 검출하여 모터12d의 회전을 제어하도록 구성하고 있기 때문에, 리트렉터12 내부에 설치된 회전 센서에 의하여 시트벨트10 및 집게(reacher)13의 격납상태를 판정하고 모터12d를 구동하는 구성과 비교하면 간단하고 낮은 가격으로 탑승자 보호장치1를 구성할 수 있다.

이번에 개시된 실시 형태는 모든 부분에서의 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각해야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 의미가 아닌 청구 범위에 의하여 나타내어지고, 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것으로 한다.

1 탑승자 보호장치
10 시트벨트
11 스루앵커
12 리트렉터
12b 권취 샤프트
12d 모터
12e 모터구동부
12i 전류검출부
13 집게(reacher)
14 고정판
14a 스토퍼
15 텅 플레이트
16 버클
16a 버클스위치
17 제어부
17a 기억부
18 격납검출부
19 문개폐검출부
20 차속계
131a 덮개(부츠boot)
131b 회동축
131c 지지요소
131d 앵커 플레이트
132 플라스틱 워셔
133 리턴스프링
134 워셔
135 홀드 플레이트
A 탑승자
B 센터 필러
C 좌석

Claims

탑승자를 구속 및 보호하는 시트벨트의 일단부가 접속되어 해당 시트벨트를 감는 권취 샤프트와,
축 길이방향을 좌우 횡방향으로 한 회동축으로 차량의 전후방향으로 회동가능하게 지지되어 있고, 상기 시트벨트의 일부가 접속되어 해당 시트벨트의 위치를 차량의 전후방향으로 변경하는 벨트위치 변경부재와,
해당 벨트위치 변경부재를 앞쪽으로 회동시키도록 부세(付勢)하는 부세부재와,
상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있는 것을 검출하는 위치검출부와,
상기 권취 샤프트를 상기 시트벨트의 권취방향 및 인출 방향으로 회전시키는 모터와,
해당 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출부와,
해당 전류검출부 및 상기 위치검출부의 검출 결과에 의거하여, 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 갖추고,
상기 제어부는,
상기 모터가 상기 시트벨트의 권취방향으로 회전하고 있고, 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있지 않고 상기 전류검출부에서 검출된 전류가 소정의 전류치 이상인 경우, 상기 모터의 회전방향을 인출 방향으로 변경하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탑승자 보호장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모터를 인출방향으로 회전시키고 소정의 시간경과 후 상기 모터를 권취방향으로 회전시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탑승자 보호장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 모터가 권취방향으로 회전하고 있고, 상기 벨트위치 변경부재가 차량의 후방으로 회동되어 있는 경우, 상기 모터의 회전을 정지시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탑승자 보호장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
차량 문의 개폐를 검출하는 문개폐검출부와,
시트벨트에 설치된 텅 플레이트와,
해당 텅 플레이트가 장착되는 버클과,
해당 버클에 상기 텅 플레이트가 장착되어 있는지의 여부를 검출하는 버클 스위치를 갖추고,
상기 제어부는,
상기 문개폐검출부가 문의 열림 상태를 검출하고, 상기 버클 스위치가 텅 플레이트의 미장착을 검출했을 경우, 상기 모터를 권취방향으로 회전시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탑승자 보호장치.