JP2008024207A

JP2008024207A - シートベルト装置

Info

Publication number: JP2008024207A
Application number: JP2006200609A
Authority: JP
Inventors: Takuya Tsuji; 拓也辻; Hiroshi Moriya; 博史守屋
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-24
Also published as: JP4847241B2

Abstract

【課題】モータの駆動状況に対応してモータの制御を変更する。
【解決手段】シートベルト装置１０では、シートベルト１６の乗員への装着が解除されると、ＥＣＵ２４によってモータ２２が駆動されてシートベルト１６が格納される。シートベルト１６が格納される途中にシートベルト１６の格納が制限されると、ＥＣＵ２４がシートベルト１６の制限巻取位置を記憶する。ＥＣＵ２４は、シートベルト１６が格納される際に複数回連続してシートベルト１６の同一の巻取位置でシートベルト１６の制限巻取位置を検知すると、次回以降シートベルト１６が格納される際に、当該シートベルト１６の制限巻取位置において、モータ２２を通常速度に比し低い補正速度で駆動させる。このため、モータ２２の駆動状況に対応してモータ２２の制御を変更することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータが駆動されることでシートベルトが巻き取られ又は引き出されるシートベルト装置に関する。

シートベルト装置としては、シートベルトリトラクタにおいて駆動モータがベルトスプールを駆動するものがある（例えば、特許文献１参照）。

このシートベルト装置では、予め記憶された複数の制御プログラムのうちの選択された制御プログラムに基づき、駆動モータが制御される。
特開２００６−１０９６９２公報

本発明は、上記事実を考慮し、モータの駆動状況に対応してモータの制御を変更できるシートベルト装置を得ることが目的である。

請求項１に記載のシートベルト装置は、車両の乗員に装着可能にされるシートベルトと、駆動されることで前記シートベルトが巻取軸に対し巻き取られ又は引き出されるモータと、前記モータが駆動される途中において前記モータの駆動が制限される前記シートベルトの制限巻取位置を検出する検出手段と、前記モータが再度駆動される際に前記検出手段が検出した前記シートベルトの制限巻取位置において前記モータの駆動速度及び駆動力の少なくとも一方を変化させる補正処理を行う制御手段と、を備えている。

請求項２に記載のシートベルト装置は、請求項１に記載のシートベルト装置において、前記制御手段は、前記検出手段が１回前記シートベルトの制限巻取位置を検出した後の次に前記モータが駆動される際に補正処理を行う、ことを特徴としている。

請求項３に記載のシートベルト装置は、請求項１に記載のシートベルト装置において、前記制御手段は、前記検出手段が複数回連続して前記シートベルトの同一の巻取位置で前記シートベルトの制限巻取位置を検出した後の次に前記モータが駆動される際に補正処理を行う、ことを特徴としている。

請求項４に記載のシートベルト装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のシートベルト装置において、前記検出手段は、前記モータへ供給される電力、前記モータへ供給される電流、前記モータへ供給される電圧、前記モータの駆動速度、前記モータの駆動抵抗、前記シートベルトの移動速度、前記シートベルトの移動抵抗、前記巻取軸の回転速度及び前記巻取軸の回転抵抗の少なくとも１つに基づき、前記モータの駆動の制限を検出する、ことを特徴としている。

請求項５に記載のシートベルト装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のシートベルト装置において、前記検出手段は、前記モータの駆動時間、前記モータの駆動速度、前記モータの駆動回転数、前記シートベルトの移動速度、前記シートベルトの移動量、前記巻取軸の回転速度及び前記巻取軸の回転数の少なくとも１つに基づき、前記シートベルトの制限巻取位置を検出する、ことを特徴としている。

請求項１に記載のシートベルト装置では、シートベルトが車両の乗員に装着可能にされており、モータが駆動されることでシートベルトが巻取軸に対し巻き取られ又は引き出される。

ここで、モータが駆動される途中においてモータの駆動が制限されるシートベルトの制限巻取位置（制限引出位置）を検出手段が検出する。さらに、モータが再度駆動される際に検出手段が検出したシートベルトの制限巻取位置においてモータの駆動速度及び駆動力の少なくとも一方を変化させる補正処理を制御手段が行う。このため、モータの駆動状況に対応してモータの制御を変更することができる。

請求項２に記載のシートベルト装置では、検出手段が１回シートベルトの制限巻取位置を検出した後の次にモータが駆動される際に制御手段が補正処理を行う。このため、モータの駆動状況に即座に対応して、制御手段が補正処理を行うことができる。

請求項３に記載のシートベルト装置では、検出手段が複数回連続してシートベルトの同一の巻取位置でシートベルトの制限巻取位置を検出した後の次にモータが駆動される際に制御手段が補正処理を行う。このため、モータの駆動が制限される蓋然性が高いシートベルトの巻取位置において、制御手段が補正処理を行うことができる。

請求項４に記載のシートベルト装置では、モータへ供給される電力、モータへ供給される電流、モータへ供給される電圧、モータの駆動速度、モータの駆動抵抗、シートベルトの移動速度、シートベルトの移動抵抗、巻取軸の回転速度及び巻取軸の回転抵抗の少なくとも１つに基づき、検出手段がモータの駆動の制限を検出する。このため、モータの駆動の制限を適切に検出することができる。

請求項５に記載のシートベルト装置では、モータの駆動時間、モータの駆動速度、モータの駆動回転数、シートベルトの移動速度、シートベルトの移動量、巻取軸の回転速度及び巻取軸の回転数の少なくとも１つに基づき、検出手段がシートベルトの制限巻取位置を検出する。このため、シートベルトの制限巻取位置を適切に検出することができる。

図１には、本発明の実施の形態に係るシートベルト装置１０がブロック図にて示されている。

本実施の形態に係るシートベルト装置１０は、車両に設けられており、巻取機構としてのモータリトラクタ１２を備えている。

モータリトラクタ１２には、巻取軸１４が回転可能に設けられており、巻取軸１４には、長尺帯状のシートベルト１６が巻き取られている。

巻取軸１４には、ギヤ機構としてのクラッチ機構２０が連結されており、クラッチ機構２０には、モータ２２が連結されている。モータ２２には、検出手段を構成する制御手段としてのＥＣＵ２４が接続されており、ＥＣＵ２４の制御によってモータ２２に電力が供給されてモータ２２が駆動されることで、クラッチ機構２０を介して、巻取軸１４がクラッチ機構２０によって減速されつつ回転される。また、モータ２２は、ＥＣＵ２４の制御によって正回転及び逆回転可能にされており、モータ２２が正回転されることで、巻取軸１４にシートベルト１６が巻き取られる一方、モータ２２が逆回転されることで、巻取軸１４からシートベルト１６が引き出される。

モータ２２には、検出手段を構成する検出センサ２６が接続されており、検出センサ２６は、モータ２２が駆動される際におけるモータ２２に供給される電流及びモータ２２の駆動速度（回転速度）を検出可能にされている。検出センサ２６はＥＣＵ２４に接続されており、ＥＣＵ２４は、検出センサ２６からの信号に基づき、モータ２２に供給される電流及びモータ２２の駆動速度を検知可能にされている。

シートベルト１６には、タング（図示省略）が設けられており、タングが車両に設けられたバックル装置２８に係止されることで、シートベルト１６が車両のシート（例えば運転席又は助手席）に着座する乗員に装着されて、乗員をシートに拘束可能にされている。

バックル装置２８には、装着解除手段としての解除スイッチ３０（解除ボタン）が設けられており、解除スイッチ３０は、操作（押圧操作）されることで、タングのバックル装置２８への係止を解除可能にされている。

バックル装置２８には、装着検出手段としてのバックルスイッチ３２が設けられており、バックルスイッチ３２は、タングのバックル装置２８への係止を検出可能にされている。バックルスイッチ３２はＥＣＵ２４に接続されており、ＥＣＵ２４は、バックルスイッチ３２からの信号に基づき、乗員に対するシートベルト１６の装着及び装着解除を検知可能にされている。

シートには、着座検出手段としての着座センサ３４が設けられており、着座センサ３４は、シートへの乗員の着座を検出可能にされている。着座センサ３４はＥＣＵ２４に接続されており、ＥＣＵ２４は、着座センサ３４からの信号に基づき、シートへの乗員の着座を検知可能にされている。

巻取軸１４には、張力検出手段としての張力センサ３６が接続されており、張力センサ３６は、巻取軸１４に作用するシートベルト１６の巻取軸１４からの引出力を検出することで、シートベルト１６の張力（乗員への装着圧力）を検出可能にされている。張力センサ３６はＥＣＵ２４に接続されており、ＥＣＵ２４は、張力センサ３６からの信号に基づき、シートベルト１６の張力を検知可能にされている。

ＥＣＵ２４には、衝突予知センサ３８が接続されており、衝突予知センサ３８は、車両の障害物との距離（例えば車間距離）、車両の速度、車両のハンドルの操舵角度（ハンドルの操舵角度の加速度でもよい）及び車両のブレーキの操作量（ブレーキの操作加速度でもよい）の少なくとも１つについての信号を、ＥＣＵ２４へ送信する。これにより、ＥＣＵ２４は、衝突予知センサ３８からの信号に基づき、車両の衝突を予知可能にされている。

ＥＣＵ２４には、衝突センサ４０が接続されており、衝突センサ４０は、例えば車両の加速度等についての信号を、ＥＣＵ２４へ送信する。これにより、ＥＣＵ２４は、衝突センサ４０からの信号に基づき、車両の衝突を検知可能にされている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成のシートベルト装置１０では、シートに乗員が着座すると、着座センサ３４がシートへの乗員の着座を検出して、ＥＣＵ２４がシートへの乗員の着座を検知する。これにより、ＥＣＵ２４の制御によってモータ２２が規定時間逆回転されることで、巻取軸１４からシートベルト１６が引き出される。

さらに、バックル装置２８にタングが係止されて、シートベルト１６が乗員に装着されると、バックルスイッチ３２がタングのバックル装置２８への係止を検出して、ＥＣＵ２４がシートベルト１６の乗員への装着を検知する。これにより、ＥＣＵ２４の制御によって、モータ２２が所定時間低出力値で正回転されることで、巻取軸１４にシートベルト１６が巻き取られる。このため、乗員の快適性を損なわない程度にシートベルト１６のスラックを充分に取り除くことができる。

また、シートベルト１６が乗員に装着された状態において、シートベルト１６の張力が所定張力未満であることを張力センサ３６が検出すると、ＥＣＵ２４がシートベルト１６の張力が所定張力未満であることを検知する。これにより、ＥＣＵ２４の制御によって、シートベルト１６の張力が所定張力以上になる（ＥＣＵ２４がシートベルト１６の張力が所定張力以上であることを検知する）まで、モータ２２が低出力値で正回転されることで、巻取軸１４にシートベルト１６が巻き取られる。このため、乗員の快適性を損なわない程度にシートベルト１６のスラックを充分に取り除くことができる。

さらに、ＥＣＵ２４が衝突予知センサ３８からの信号に基づき車両の衝突を予知した際には、ＥＣＵ２４の制御によってモータ２２が正回転されることで、巻取軸１４にシートベルト１６が巻き取られる。これにより、乗員に装着されるシートベルト１６の張力が大きくされる。

また、バックル装置２８の解除スイッチ３０が操作されてバックル装置２８へのタングの係止が解除されることで、シートベルト１６の乗員への装着が解除されると、バックルスイッチ３２がタングのバックル装置２８に対する係止解除を検出して、ＥＣＵ２４がシートベルト１６の乗員への装着の解除を検知する。これにより、ＥＣＵ２４の制御によってモータ２２が正回転されることで、巻取軸１４にシートベルト１６が巻き取られる。このため、シートベルト１６がモータリトラクタ１２に格納される。

ところで、このようにシートベルト１６が格納される際には、ＥＣＵ２４の制御によって、図２（Ｂ）に示す如くモータ２２に所定電流（一定電流）が供給されて、図２（Ａ）に示す如くモータ２２が所定速度（一定速度）で駆動（回転）される。

また、シートベルト１６の格納開始時には、モータ２２へ電流値が不安定な突入電流が供給されると共に、モータ２２の駆動速度（回転速度）が徐々に所定速度へ近づけられる。一方、シートベルト１６の格納終了時には、シートベルト１６の格納が阻止（ロック）されて、モータ２２へ所定電流に比し大きいロック電流が供給されると共に、ＥＣＵ２４がモータ２２へ当該ロック電流が供給されたことを検知してモータ２２の駆動を停止させる。また、ＥＣＵ２４は、通常、モータ２２へ供給される電流が所定電流に比し大きく突入電流の最大値及びロック電流に比し小さい特定電流以上であることを検知するとモータ２２の駆動を停止させるが、シートベルト１６のモータリトラクタ１２への格納開始時には、ＥＣＵ２４は、モータ２２へ突入電流が供給されたことをマスクして検知しないため、モータ２２の駆動を停止させることはない。

ここで、シートベルト１６が格納される途中（モータ２２へ突入電流が供給された後ロック電流が供給される前）において、シートベルト１６の格納が乗員の姿勢に影響されて（例えばシートベルト１６が乗員の腕等を引っ張って）、シートベルト１６の格納が制限（阻害）されると、シートベルト１６から巻取軸１４及びクラッチ機構２０を介してモータ２２に駆動抵抗が作用することで、図３（Ａ）に示す如くモータ２２が所定速度に比し低い制限速度で駆動されると共に、図３（Ｂ）に示す如くモータ２２へ所定電流に比し大きい制限電流が供給されて、ＥＣＵ２４は、モータ２２が所定速度に比し低い制限速度で駆動されたこと及びモータ２２へ制限電流が供給されたことを検知する。これにより、ＥＣＵ２４は、シートベルト１６の格納が制限されたことを検知すると共に、モータ２２の駆動開始からの時間（駆動時間）と駆動速度とを検知してシートベルト１６の格納が制限されたシートベルト１６の制限巻取位置（巻取軸１４への巻取位置）を記憶する。

ＥＣＵ２４は、シートベルト１６が格納される際に複数回（例えば３回又は４回）連続してシートベルト１６の同一の巻取位置においてシートベルト１６の制限巻取位置を検知すると、次回以降シートベルト１６が格納される際には、常に、当該シートベルト１６の制限巻取位置において、補正処理を行う。すなわち、ＥＣＵ２４は、モータ２２の駆動状況に対応してモータ２２の制御を変更して、図４（Ｂ）に示す如くシートベルト１６の制限巻取位置においてモータ２２へ所定電流に比し小さい補正電流を供給し、図４（Ａ）に示す如くシートベルト１６の制限巻取位置においてモータ２２を所定速度に比し低い補正速度で駆動させる。

これにより、シートベルト１６の制限巻取位置において、モータ２２の駆動力が小さくなり、シートベルト１６の格納が乗員の姿勢に影響される（例えばシートベルト１６が乗員の腕等を引っ張る）ことを抑制でき、乗員に不快感を与えることを抑制できる。

さらに、シートベルト１６の制限巻取位置において、モータ２２へ所定電流に比し大きい制限電流が供給されることを抑制できるため、モータ２２へ特定電流以上の電流が供給されてモータ２２の駆動が停止されることを抑制できる。

しかも、複数回連続してシートベルト１６の格納が制限されたシートベルト１６の制限巻取位置において補正処理を行うため、シートベルト１６を介してモータ２２の駆動が制限される蓋然性が高いシートベルト１６の巻取位置において補正処理を行うことができる。

また、ＥＣＵ２４は、モータ２２が制限速度で駆動されたこと及びモータ２２へ制限電流が供給されたことを検知して、シートベルト１６の格納が制限されたことを検知する。このため、シートベルト１６の格納が制限されたことを適切に検知することができる。

さらに、ＥＣＵ２４は、シートベルト１６の格納開始からの時間とモータ２２の駆動速度とを検知してシートベルト１６の制限巻取位置を検知する。このため、シートベルト１６の制限巻取位置を適切に検知することができる。

なお、本実施の形態では、複数回連続してシートベルト１６の同一の巻取位置においてシートベルト１６の制限巻取位置が検知された後の次回以降シートベルト１６が格納される際に常に当該シートベルト１６の制限巻取位置において補正処理が行われる構成としたが、１回シートベルト１６の制限巻取位置が検知された後の次回以降シートベルト１６が格納される際に常に当該シートベルト１６の制限巻取位置において補正処理が行われる構成としてもよい。これにより、モータ２２の駆動状況に即座に対応して補正処理を行うことができる。

また、本実施の形態では、モータ２２が駆動速度及びモータ２２へ供給される電流を検知してシートベルト１６の駆動の制限を検知する構成としたが、モータ２２へ供給される電力、モータ２２へ供給される電流、モータ２２へ供給される電圧、モータ２２の駆動速度、モータ２２の駆動抵抗、シートベルト１６の移動速度、シートベルト１６の移動抵抗（張力）、巻取軸１４の回転速度及び巻取軸１４の回転抵抗の少なくとも１つを検知してモータ２２の駆動の制限を検知する構成であればよい。

さらに、本実施の形態では、モータ２２の駆動時間と駆動速度とを検知してシートベルト１６の制限巻取位置を検知する構成としたが、モータ２２の駆動時間、モータ２２の駆動速度、モータ２２の駆動回転数、シートベルト１６の移動速度、シートベルト１６の移動量、巻取軸１４の回転速度及び巻取軸１４の回転数の少なくとも１つを検知してシートベルト１６の制限巻取位置を検知する構成であればよい。

また、本実施の形態では、シートベルト１６が格納される際にモータ２２の駆動状況に対応して補正処理を行う構成としたが、シートへ乗員が着座した後にシートベルト１６が引き出される際、シートベルト１６が乗員に装着された後にシートベルト１６が巻き取られる際、シートベルト１６の張力が所定張力未満である時にシートベルト１６が巻き取られる際、車両の衝突を予知した後にシートベルト１６が巻き取られる際の少なくとも１つの際にモータ２２の駆動状況に対応して補正処理を行う構成としてもよい。

さらに、本実施の形態では、巻取軸１４とモータ２２とをクラッチ機構２０が連絡する構成としたが、巻取軸１４とモータ２２とを遠心クラッチ等の切替手段が連絡する構成としてもよい。

また、本実施の形態では、モータ２２が正回転されるとシートベルト１６が巻き取られる一方、モータ２２が逆回転されるとシートベルト１６が引き出される構成としたが、シートベルト１６が乗員に装着された際、シートベルト１６の張力が所定張力未満である際、及び、シートベルト１６の乗員への装着が解除された際に、モータ２２が正回転されてシートベルト１６が低速度（低荷重）で巻き取られる一方、車両の衝突が予知された際（車両の緊急時）に、モータ２２が逆回転されてシートベルト１６が高速度（高荷重）で巻き取られる構成としてもよい。さらに、モータ２２が正回転されると、巻取軸１４とモータ２２とをクラッチ機構２０が連絡してシートベルト１６が巻き取られる一方、モータ２２が逆回転されると、巻取軸１４とモータ２２とのクラッチ機構２０による連絡が解除される構成としてもよい。

本発明の実施の形態に係るシートベルト装置を示すブロック図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のシートベルトが格納される際におけるモータの正常駆動状況を示すグラフであり、（Ａ）は、モータの駆動時間（横軸）と駆動速度（縦軸）との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、モータの駆動時間（横軸）と供給電流（縦軸）との関係を示すグラフである。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のシートベルトが格納される際におけるモータの駆動制限状況を示すグラフであり、（Ａ）は、モータの駆動時間（横軸）と駆動速度（縦軸）との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、モータの駆動時間（横軸）と供給電流（縦軸）との関係を示すグラフである。（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のシートベルトが格納される際におけるモータの駆動補正状況を示すグラフであり、（Ａ）は、モータの駆動時間（横軸）と駆動速度（縦軸）との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、モータの駆動時間（横軸）と供給電流（縦軸）との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０シートベルト装置
１４巻取軸
１６シートベルト
２２モータ
２４ＥＣＵ（検出手段、制御手段）
２６検出センサ（検出手段）

Claims

車両の乗員に装着可能にされるシートベルトと、
駆動されることで前記シートベルトが巻取軸に対し巻き取られ又は引き出されるモータと、
前記モータが駆動される途中において前記モータの駆動が制限される前記シートベルトの制限巻取位置を検出する検出手段と、
前記モータが再度駆動される際に前記検出手段が検出した前記シートベルトの制限巻取位置において前記モータの駆動速度及び駆動力の少なくとも一方を変化させる補正処理を行う制御手段と、
を備えたシートベルト装置。
前記制御手段は、前記検出手段が１回前記シートベルトの制限巻取位置を検出した後の次に前記モータが駆動される際に補正処理を行う、ことを特徴とする請求項１記載のシートベルト装置。
前記制御手段は、前記検出手段が複数回連続して前記シートベルトの同一の巻取位置で前記シートベルトの制限巻取位置を検出した後の次に前記モータが駆動される際に補正処理を行う、ことを特徴とする請求項１記載のシートベルト装置。
前記検出手段は、前記モータへ供給される電力、前記モータへ供給される電流、前記モータへ供給される電圧、前記モータの駆動速度、前記モータの駆動抵抗、前記シートベルトの移動速度、前記シートベルトの移動抵抗、前記巻取軸の回転速度及び前記巻取軸の回転抵抗の少なくとも１つに基づき、前記モータの駆動の制限を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のシートベルト装置。
前記検出手段は、前記モータの駆動時間、前記モータの駆動速度、前記モータの駆動回転数、前記シートベルトの移動速度、前記シートベルトの移動量、前記巻取軸の回転速度及び前記巻取軸の回転数の少なくとも１つに基づき、前記シートベルトの制限巻取位置を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載のシートベルト装置。