WO2012108352A1

WO2012108352A1 - シートベルト巻き取りシステム

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Publication number: WO2012108352A1
Application number: PCT/JP2012/052503
Authority: WO
Inventors: 篤三原; 雅人高尾; 隆章木村
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2013-08-10
Also published as: JP2012166627A; JP5633968B2

Abstract

【課題】モータ駆動時に生じるノイズを低減する。【解決手段】シートベルト巻き取りシステム１は、運転席側のシートベルトリトラクタ１１と、助手席側のシートベルトリトラクタ２１と、運転席側のシートベルトリトラクタ１１に設けられた１つのＥＣＵ２とを備えている。シートベルトリトラクタ１１は、運転席側のシートベルト１２を巻き取るスプール１３と、このスプール１３を回転させるモータ１４と、このモータ１４を駆動するドライバ３１を有するモータドライブ回路基板１６とを備えている。シートベルトリトラクタ２１は、助手席側のシートベルト２２を巻き取るスプール２３と、このスプール２３を回転させるモータ２４と、このモータ２４を駆動するドライバ４１を有するモータドライブ回路基板２６とを備えている。

Description

シートベルト巻き取りシステム

　本発明は、車両の運転席側及び助手席側に設けられたシートベルトの巻き取りを行うシートベルト巻き取りシステムに関する。

　従来のシートベルト巻き取りシステムとしては、シートベルトを巻き取るスプールと、このスプールを回転させるモータを有するシートベルトリトラクタと、上記モータを駆動するドライバと、このドライバを制御するＥＣＵとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－１２３０４２号公報

　上記従来技術においては、モータ及びドライバは運転席側及び助手席側のシートベルトリトラクタにそれぞれ設けられており、各ドライバは１つのＥＣＵによって制御される。このとき、ＥＣＵがドライバから離れた位置に搭載されていると、ＥＣＵとドライバとを接続するハーネスが長くなるため、ＥＣＵとドライバとの間にノイズが生じやすくなり、ノイズ対策が必要となり、製造コストが上がる。

　本発明の目的は、コスト増大を招くノイズ対策を特に行うことなく、モータ駆動時に生じるノイズを低減することができるシートベルト巻き取りシステムを提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明のシートベルト巻き取りシステムは、運転席側に設けられた第１シートベルトを巻き取る第１スプールと前記第１スプールを回転させる第１モータとを有する第１シートベルトリトラクタと、前記第１モータを駆動する第１モータ駆動部と、運転席以外の座席側に設けられた第２シートベルトを巻き取る第２スプールと前記第２スプールを回転させる第２モータとを有する第２シートベルトリトラクタと、前記第２モータを駆動する第２モータ駆動部と、第１モータ駆動部及び第２モータ駆動部を共通して制御する１つの共通制御部とを備え、共通制御部は、第１シートベルトリトラクタに設けられていることを特徴とするものである。

　本発明のシートベルト巻き取りシステムにおいては、第１シートベルトリトラクタの第１モータ駆動部と第２シートベルトリトラクタの第２モータ駆動部とを共通して制御する１つの共通制御部を、運転席側の第１シートベルトリトラクタに設けることにより、共通制御部と第１モータ駆動部とを接続するハーネスの長さが必要最小限に抑えられる。これにより、運転席側の第１モータを駆動する際に、共通制御部と第１モータ駆動部との間に生じるノイズを低減することができる。

　好ましくは、第２モータ駆動部による第１モータの駆動をＯＮ／ＯＦＦする切換装置を更に備える。

　一般に、運転席以外の座席（例えば助手席）は空席になることがあるが、運転席には運転者が乗るため、運転席側のシートベルトの使用頻度はそれ以外の座席側のシートベルトの使用頻度に比べて圧倒的に高い。即ち、この場合には、運転席側の第１モータ駆動部が万が一故障したときでも、第２モータ駆動部による第１モータの駆動をＯＦＦからＯＮに切り換えることにより、第１モータが第２モータ駆動部により駆動されるようになるため、使用頻度の高い第１シートベルトリトラクタの第１モータの使用を優先して継続することができる。

　また好ましくは、前記第１モータ駆動部は、前記第１モータを駆動するドライバを備えたモータドライブ回路基板であり、前記第２モータ駆動部は、前記第２モータを駆動するドライバを備えたモータドライブ回路基板である。

　また好ましくは、前記第１モータ駆動部及び前記第２モータ駆動部は、
　前記共通制御部と共に、前記第１シートベルトリトラクタに設けられている。これにより、共通制御部と第１モータ駆動部とがともに第１シートベルトリトラクタに配置されるので、これらを接続するハーネスの長さを必要最小限に抑えることができる。

　本発明によれば、コスト増大を招くノイズ対策を特に行わなくても、運転席側の第１モータを駆動する際に、共通制御部と第１モータ駆動部との間に生じるノイズを低減することができる。

本発明のシートベルト巻き取りシステムの一実施形態を示す概略構成図である。運転席側のシートベルト装置を模式的に示す図である。シートベルトリトラクタの構造を模式的に示す図である。シートベルト巻き取りシステムのモータ駆動系の回路構成図である。モータドライブ用クロックのタイミング図である。シートベルト巻き取りシステムのモータ駆動系の他の回路構成図である。シートベルト巻き取りシステムのモータ駆動系の更に他の回路構成図である。

　以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

　図１は、本発明のシートベルト巻き取りシステムの一実施形態を示す概略構成図である。図１において、本実施形態のシートベルト巻き取りシステム１は、運転席側のシートベルトリトラクタ１１と、助手席側のシートベルトリトラクタ２１と、運転席側のシートベルトリトラクタ１１に設けられた１つの電子制御ユニット（ＥＣＵ；共通制御部に相当）２とを備えている。

　シートベルトリトラクタ１１は、運転席側のシートベルト１２を巻き取るスプール１３と、このスプール１３を回転させるモータ１４とを少なくとも備えている。スプール１３を回転させるモータ１４の駆動力は、動力伝達機構を介してスプール１３に伝達される。このモータ１４を駆動するドライバ３１（図４参照）を有するモータドライブ回路基板１６（第１モータ駆動部に相当）は、上記電子制御ユニット２内に設けられている。シートベルトリトラクタ２１は、助手席側のシートベルト２２を巻き取るスプール２３と、このスプール２３を回転させるモータ２４とを備えている。このモータ２４を駆動するドライバ４１（図４参照）を有するモータドライブ回路基板２６（第２モータ駆動部に相当）も、上記同様、電子制御ユニット２内に設けられている。なお、モータドライブ回路基板１６，２６を電子制御ユニット２外に設けてもよい。

　図２は、運転席側のシートベルト装置を模式的に示す図である。図２において、シートベルト装置１００は、先端のベルトアンカー１２ａが車体の床またはシート６に固定される上記シートベルト１２と、このシートベルト１２の巻き取りを行う上記シートベルトリトラクタ１１と、このシートベルトリトラクタ１１から引き出されたシートベルト１２を乗員のショルダーの方へガイドするガイドアンカー７と、このガイドアンカー７からガイドされてきたシートベルト１２に摺動自在に支持されたタング８と、車体の床またはシート６に固定され、タング８が係脱可能に挿入されるバックル９とから構成されている。なお、助手席側のシートベルト装置の構成は、運転席側のシートベルト装置１００と同様である。

　シートベルトリトラクタ１１のスプール１３は、図３（ａ）に示すように、車体へシートベルトリトラクタ１１を取り付ける背板を有する、断面コ字状のフレーム１７に回転自在に支持されている。フレーム１７の下部には上記のＥＣＵ２や上記モータ１４が配置されている。モータ１４と上記ＥＣＵ２に備えられた上記モータドライブ回路基板１６とは、ハーネス１９により接続されている。なお、上記ＥＣＵ２や上記モータ１４は、フレーム１７の上部又は上記背板に配置されていてもよい。

　シートベルトリトラクタ２１のスプール２３は、図３（ｂ）に示すように、断面コ字状のフレーム２７に回転自在に支持されている。フレーム２７の下部には上記モータ２４が配置されている。モータ２４と上記ＥＣＵ２に備えられた上記モータドライブ回路基板２６とは、ハーネス２９により接続されている。また、モータドライブ回路基板１６とモータドライブ回路基板２６とは、ＥＣＵ２内において、図示しないハーネスにより接続されている。

　図４は、シートベルト巻き取りシステム１のモータ駆動系の回路構成図である。図４において、シートベルト巻き取りシステム１は、運転席側のシートベルトリトラクタ１１に設けられた上記モータドライブ回路基板１６と、助手席側のシートベルトリトラクタ２１に設けられた上記モータドライブ回路基板２６と、上記ＥＣＵ２内に備えられ、これらのモータドライブ回路基板１６，２６の電気回路を制御するＣＰＵ２Ａとを備えている。

　モータドライブ回路基板１６は、モータ１４を駆動するドライバ３１を有している。ドライバ３１は、モータ用電源３２及びＦＥＴ３３ａ～３３ｄから構成されている。ＦＥＴ３３ａ～３３ｄのゲートは、ＣＰＵ２Ａと接続されている。ＦＥＴ３３ａ，３３ｃのドレインは、モータ用電源３２と接続され、ＦＥＴ３３ａ，３３ｃのソースは、ＦＥＴ３３ｂ，３３ｄのドレインと接続されている。また、ＦＥＴ３３ａのソースは、モータ１４の＋端子とも接続され、ＦＥＴ３３ｃのソースは、モータ１４の－端子とも接続されている。ＦＥＴ３３ｂ，３３ｄのソースは、接地されている。なお、モータ１４の＋端子及び－端子は逆にしてもよい。

　モータドライブ回路基板２６は、モータ２４を駆動するドライバ４１と、このドライバ４１によるモータ１４の駆動動作のＯＮ／ＯＦＦを切り換える３端子型のスイッチ４４ａ，４４ｂとを有している。

　ドライバ４１は、モータ用電源４２及びＦＥＴ４３ａ～４３ｄから構成されている。ＦＥＴ４３ａ～４３ｄのゲートは、ＣＰＵ２Ａと接続されている。ＦＥＴ４３ａ，４３ｃのドレインは、モータ用電源４２と接続され、ＦＥＴ４３ａ，４３ｃのソースは、ＦＥＴ４３ｂ，４３ｄのドレインと接続されている。また、ＦＥＴ４３ａのソースは、スイッチ４４ａを介してモータ２４の＋端子と接続され、ＦＥＴ４３ｃのソースは、スイッチ４４ｂを介してモータ２４の－端子と接続されている。ＦＥＴ４３ｂ，４３ｄのソースは、接地されている。さらに、スイッチ４４ａ，４４ｂは、連絡用ハーネス４５を介してモータ１４の＋端子及び－端子とそれぞれ接続されている。

　スイッチ４４ａは、ＦＥＴ４３ａ，４３ｂとモータ２４とを接続する通常位置（図示）と、ＦＥＴ４３ａ，４３ｂとモータ１４とを接続する故障時位置との間で切り換えられる。スイッチ４４ｂは、ＦＥＴ４３ｃ，４３ｄとモータ２４とを接続する通常位置（図示）と、ＦＥＴ４３ｃ，４３ｄとモータ１４とを接続する故障時位置との間で切り換えられる。

　ＣＰＵ２Ａは、ドライバ３１，４１を共通して制御する。具体的には、ＣＰＵ２Ａは、運転席側のバックルセンサ（不図示）からのバックル信号及び衝突予知センサ（不図示）からの緊急時信号に基づいて、モータ１４を作動させるようにＦＥＴ３３ａ～３３ｄを制御すると共に、助手席側のバックルセンサからのバックル信号及び衝突予知センサからの緊急時信号に基づいて、モータ２４を作動させるようにＦＥＴ４３ａ～４３ｄを制御する。

　また、ＣＰＵ２Ａは、ドライバ３１の故障が検知されたときに、スイッチ４４ａ，４４ｂを通常位置から故障時位置に切り換えるように制御する。これにより、運転席側のドライバ３１が故障した場合には、助手席側のドライバ４１によって運転席側のモータ１４が駆動されることとなる。なお、ドライバ３１の故障は、ＦＥＴ３３ａ～３３ｄを流れる電流値や電圧値等から検知することができる。

　ここで、ＣＰＵ２Ａによりドライバ３１，４１を制御する際に、図５（ａ）に示すように、運転席側のモータドライブ用クロックと助手席側のモータドライブ用クロックとで極性を同じにすると、各クロックの立上りタイミング及び立下りタイミングで瞬間的にドライバ３１，４１に電流が同時に流れるため、ＣＰＵ２Ａの必要電流が増大してしまう。

　そこで、図５（ｂ）に示すように、上記図５（ａ）の状態から１クロック分ずらすことにより、運転席側のモータドライブ用クロックと助手席側のモータドライブ用クロックとで極性を反転させるように、クロック制御を行う。これにより、ドライバ３１，４１に同時に電流が流れることが無いため、ＥＣＵ２全体の必要電流を低減することができる。さらには、図５（ｃ）に示すように、運転席側のモータドライブ用クロックの立上りタイミングと助手席側のモータドライブ用クロックの立上りタイミングとをずらし、運転席側のモータドライブ用クロックの立下りタイミングと助手席側のモータドライブ用クロックの立下りタイミングとをずらすようにしてもよい。これにより、最大電流を低減することができる。

　以上のように本実施形態においては、シートベルト１２の使用頻度（モータ１４の稼働率）の高い運転席側のシートベルトリトラクタ１１に、ドライバ３１，４１を共通して制御するＥＣＵ２を設けたので、ＥＣＵ２とドライバ３１とを接続するハーネスの長さが短くなり、場合によっては両者を接続するハーネスが不要となる。これにより、コスト増大を招くノイズ対策を特に行うことなく、ＥＣＵ２とドライバ３１との間で生じるノイズを低減することができる。この結果、運転席側のモータ１４の駆動制御を正確に行うことができる。

　また、運転席側のドライバ３１が故障した場合には、助手席側のドライバ４１によって運転席側のモータ１４を制御するので、モータ１４の使用を継続することができる。

　なお、上記では、運転席以外の座席の一例として助手席を例に取り、助手席側のシートベルトリトラクタ２１のモータ２４を駆動するドライバ４１と、運転席側のシートベルトリトラクタ１１のモータ１４を駆動するドライバ３１とを、共通のＥＣＵで制御したが、これに限られない。すなわち、助手席の代わりに、後部座席（特に運転席の後席）側のシートベルトリトラクタのモータを駆動するドライバと、運転席側のシートベルトリトラクタ１１のモータ１４を駆動するドライバ３１とを、共通のＥＣＵで制御してもよい。この場合も同様の効果を得る。

　図６は、シートベルト巻き取りシステム１のモータ駆動系の他の回路構成図である。図中、図４に示すものと同一の要素には同じ符号を付してある。

　図６において、ドライバ４１におけるＦＥＴ４３ａのソース及びＦＥＴ４３ｂのドレインは、モータ２４の＋端子と直接接続され、同ＦＥＴ４３ｃのソース及びＦＥＴ４３ｄのドレインは、モータ２４の－端子と直接接続されている。

　また、ドライバ４１は、上記のスイッチ４４ａ，４４ｂの代わりに、２端子型のスイッチ５０ａ，５０ｂを有している。モータ２４の＋端子とモータ１４の＋端子とは、スイッチ５０ａ及び連絡用ハーネス４５を介して接続され、モータ２４の－端子とモータ１４の－端子とは、スイッチ５０ｂ及び連絡用ハーネス４５を介して接続されている。スイッチ５０ａ，５０ｂは、通常はＯＦＦ状態（図示）となっている。なお、スイッチ５０ａ，５０ｂは、ドライバ３１に設けられていても良い。

　ＣＰＵ２Ａは、ドライバ３１の故障が検知されたときに、スイッチ５０ａ，５０ｂをＯＦＦからＯＮに切り換えるように制御する。これにより、運転席側のドライバ３１が故障した場合には、助手席側のドライバ４１によって運転席側のモータ１４が制御されることとなる。

　図７は、シートベルト巻き取りシステム１のモータ駆動系の更に他の回路構成図である。図中、図４に示すものと同一の要素には同じ符号を付してある。

　図７において、ドライバ３１は、上記のスイッチ４４ａ，４４ｂと協働して、ドライバ４１によるモータ１４の駆動動作のＯＮ／ＯＦＦを切り換える３端子型のスイッチ５１ａ，５１ｂを有している。ドライバ３１におけるＦＥＴ３３ａのソース及びＦＥＴ３３ｂのドレインは、スイッチ５１ａを介してモータ１４の＋端子と接続され、同ＦＥＴ３３ｃのソース及びＦＥＴ３３ｄのドレインは、スイッチ５１ｂを介してモータ１４の－端子と接続されている。スイッチ５１ａ，５１ｂは、連絡用ハーネス４５を介してスイッチ４４ａ，４４ｂとそれぞれ接続されている。スイッチ５１ａは、ＦＥＴ３３ａ，３３ｂとモータ１４とを接続する通常位置（図示）と、スイッチ４４ａとモータ１４とを接続する故障時位置との間で切り換えられる。スイッチ５１ｂは、ＦＥＴ３３ｃ，３３ｄとモータ１４とを接続する通常位置（図示）と、スイッチ４４ｂとモータ１４とを接続する故障時位置との間で切り換えられる。

　スイッチ４４ａは、ＦＥＴ４３ａ，４３ｂとモータ２４とを接続する通常位置（図示）と、ＦＥＴ４３ａ，４３ｂとスイッチ５１ａとを接続する故障時位置との間で切り換えられる。スイッチ４４ｂは、ＦＥＴ４３ｃ，４３ｄとモータ２４とを接続する通常位置（図示）と、ＦＥＴ４３ｃ，４３ｄとスイッチ５１ｂとを接続する故障時位置との間で切り換えられる。

　ＣＰＵ２Ａは、ドライバ３１の故障が検知されたときに、スイッチ５１ａ，５１ｂを通常位置から故障時位置に切り換えるように制御すると共に、スイッチ４４ａ，４４ｂを通常位置から故障時位置に切り換えるように制御する。これにより、運転席側のドライバ３１が故障した場合には、助手席側のドライバ４１によって運転席側のモータ１４が制御されることとなる。

　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、運転席側のドライバ３１が故障したときに、助手席側のドライバ４１によって運転席側のモータ１４を制御するように切り換えるスイッチを設けたが、そのようなスイッチは特に無くてもよい。この場合には、シートベルト巻き取りシステム１の回路構成を簡単化することができる。

１　　　　　シートベルト巻き取りシステム
２　　　　　ＥＣＵ（共通制御部）
１１　　　　シートベルトリトラクタ（第１シートベルトリトラクタ）
１２　　　　シートベルト（第１シートベルト）
１３　　　　スプール（第１スプール）
１４　　　　モータ（第１モータ）
２１　　　　シートベルトリトラクタ（第２シートベルトリトラクタ）
２２　　　　シートベルト（第２シートベルト）
２３　　　　スプール（第２スプール）
２４　　　　モータ（第２モータ）
３１　　　　ドライバ
３２　　　　ドライバ
４４ａ　　　スイッチ（切換装置）
４４ｂ　　　スイッチ（切換装置）
４５　　　　連絡用ハーネス（切換装置）
５０ａ　　　スイッチ（切換装置）
５０ｂ　　　スイッチ（切換装置）
５１ａ　　　スイッチ（切換装置）
５１ｂ　　　スイッチ（切換装置）

Claims

　運転席側に設けられた第１シートベルト（１２）を巻き取る第１スプール（１３）と前記第１スプール（１３）を回転させる第１モータ（１４）とを有する第１シートベルトリトラクタ（１１）と、
　前記第１モータ（１４）を駆動する第１モータ駆動部（１６）と、
　運転席以外の座席側に設けられた第２シートベルト（２２）を巻き取る第２スプール（２３）と、前記第２スプール（２３）を回転させる第２モータ（２４）とを有する第２シートベルトリトラクタ（２１）と、
　前記第２モータ（２４）を駆動する第２モータ駆動部（２６）と、
　前記第１モータ駆動部（１６）及び前記第２モータ駆動部（２６）を共通して制御する１つの共通制御部（２）とを備え、
　前記共通制御部（２）は、前記第１シートベルトリトラクタ（１１）に設けられていることを特徴とするシートベルト巻き取りシステム（１）。
　請求項１記載のシートベルト巻き取りシステムにおいて、
　前記第２モータ駆動部（２６）による前記第１モータ（１４）の駆動をＯＮ／ＯＦＦする切換装置（４４ａ，４４ｂ，４５；５０ａ，５０ｂ，４５；４４ａ，４４ｂ，５０ａ，５０ｂ，４５）を更に備えることを特徴とするシートベルト巻き取りシステム（１）。
　請求項１又は請求項２記載のシートベルト巻き取りシステムにおいて、
　前記第１モータ駆動部は、
　前記第１モータ（１４）を駆動するドライバ（３１）を備えたモータドライブ回路基板（１６）であり、
　前記第２モータ駆動部は、
　前記第２モータ（２４）を駆動するドライバ（４１）を備えたモータドライブ回路基板（２６）である
ことを特徴とするシートベルト巻き取りシステム（１）。
　請求項１記載のシートベルト巻き取りシステムにおいて、
　前記第１モータ駆動部（１６）及び前記第２モータ駆動部（２６）は、
　前記共通制御部（２）と共に、前記第１シートベルトリトラクタ（１１）に設けられていることを特徴とするシートベルト巻き取りシステム（１）。