JP5538051B2

JP5538051B2 - 車両用シートベルト装置

Info

Publication number: JP5538051B2
Application number: JP2010100061A
Authority: JP
Inventors: 正太郎大舘
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP2011230545A

Description

本発明は、車両用シートベルト装置に関する。

従来、例えばシートベルトのウェビングが巻回されたベルトリールを回転駆動するモータに対して、車室の温度が低くなるほどモータの出力の正常範囲を出力の大きい側に変更するシートベルト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２４１３４号公報

ところで、上記従来技術に係るシートベルト装置においては、車室の温度を検出する温度センサの異常時には、モータの出力の正常範囲が不適切に変更されてしまう虞があり、モータによるベルトリール回転駆動を適正化して、ベルトリールによるウェビングの巻き取り動作が乗員に違和感を与えてしまうことを防止することが望まれている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、モータによるベルトリール回転駆動を適正化して、ベルトリールによるウェビングの巻き取り動作が乗員に違和感を与えてしまうことを防止することが可能な車両用シートベルト装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る車両用シートベルト装置は、シートベルト（例えば、実施の形態でのウェビング５）のタングプレート（例えば、実施の形態でのタングプレート８）のバックル（例えば、実施の形態でのバックル９）への装着または非装着を示す信号を出力するバックルスイッチ（例えば、実施の形態でのバックルスイッチ（バックルＳＷ）６２）と、前記シートベルトが巻回されるベルトリール（例えば、実施の形態でのベルトリール１４）に駆動力を伝達することにより前記ベルトリールを回転駆動するモータ（例えば、実施の形態でのモータ１０）と、車両の雰囲気温度または前記モータの温度を検出して検出結果の信号を出力する温度検出手段（雰囲気温度センサ６４、モータ温度センサ６５）と、前記バックルスイッチから前記非装着を示す信号が出力されると、前記モータに電流を通電して前記シートベルトの巻き取り動作を実行させ、前記温度検出手段から出力される前記検出結果の温度が所定の閾温度以上の第１温度である場合には電流を第１電流に設定し、前記温度検出手段から出力される前記検出結果の温度が前記閾温度未満の第２温度である場合には前記第１電流よりも大きい第２電流に設定し、前記巻き取り動作の実行時に、巻き取り量が所定巻き取り量未満である場合には前記ベルトリールを第１速度で回転駆動し、前記巻き取り量が前記所定巻き取り量以上である場合には前記ベルトリールを前記第１速度よりも遅い第２速度で回転駆動する制御手段（例えば、実施の形態での処理装置４６）とを備え、前記第１電流は前記第１温度および前記第１速度に対応し、前記第２電流は前記第２温度および前記第１速度に対応した設定にされており、前記第１温度および前記第２速度に対応する第４電流は、前記第１電流および前記第２電流よりも小さく設定されており、前記第２温度および前記第２速度に対応する第５電流は、前記第１電流よりも大きくかつ前記第２電流よりも小さく設定されており、前記制御手段は、前記温度検出手段の異常時に、第３電流は、前記第２電流よりも小さくかつ前記第５電流よりも大きく設定された電流値で前記モータを回転駆動させる。

本発明の第１態様に係る車両用シートベルト装置によれば、温度検出手段の異常時には、モータに通電する電流を、第１温度での第１電流よりも大きく、第２温度での第２電流よりも小さい第３電流に設定することにより、実際の温度が所定の閾温度以上であるときにシートベルトの手当たり感が強くなりすぎることを防止し、かつ、実際の温度が所定の閾温度未満であるときにシートベルトの巻き取り不良が生じることを防止することができる。

さらに、温度検出手段の異常時であっても、モータに通電する電流を、シートベルトの巻き取り量に応じて適切かつ詳細に設定することができる。

本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置の構成図である。本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置の処理装置の構成図である。本発明の実施形態に係る雰囲気温度センサの構成図である。本発明の実施形態に係る雰囲気温度センサのサーミスタとシリーズ抵抗との分圧比（分圧電圧）と、雰囲気温度との対応関係を示すデータの例を示す図である。本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の車両用シートベルト装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
この実施の形態による車両用シートベルト装置１は、例えば図１に示すように、シート２に着座する乗員３を拘束可能な所謂三点式のシートベルト装置であり、センタピラー（図示略）に取付けられたリトラクタ４からウェビング５が略鉛直方向上方に引き出され、このウェビング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との間にはタングプレート８が挿通されており、このタングプレート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（例えば、未装着状態）ではリトラクタ４に巻き取られており、乗員３によってベルトリール１４から引き出されて、タングプレート８がバックル９に装着固定されることにより、乗員３の身体（例えば、胸部および腰部など）をシート２に対して拘束する。
この車両用シートベルト装置１では、例えば緊急時や車両挙動の変化時などにおいて、ベルトリール１４に回転力を付与するモータ１０の駆動力などによってウェビング５の巻き取りが行なわれる。

リトラクタ４では、例えば図２に示すように、ウェビング５が巻回されたベルトリール１４がリトラクタフレーム（図示略）に回転可能に支持され、ベルトリール１４の軸１４ａがリトラクタフレームの一端側から外部に向かい突出している。ベルトリール１４の軸１４ａは、動力断接用のクラッチおよびギヤ機構（図示略）を具備する動力伝達機構１８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１８内のクラッチは、モータ１０の回転状態に応じて、モータ１０とベルトリール１４との接続を遮断可能である。リトラクタ４には、ベルトリール１４をウェビング５の巻き取り方向に付勢する巻き取りばね（図示略）が設けられ、ベルトリール１４とモータ１０がクラッチによって切り離された状態において、巻き取りばねによる張力がウェビング５に作用するようになっている。なお、クラッチは、モータ１０の正転方向（ウェビング５の巻き取り方向）の回転と、逆転方向（ウェビング５の引き出し方向）の回転とに対応して、接続状態と遮断状態とに切り替え操作されるようになっている。
なお、リトラクタ４は、例えば車両に所定値を超える減速度が作用した場合などに、ウェビング５の送り出しを機械的にロックする緊急ロック機構２０を備えている。

リトラクタ４には、ベルトリール１４の回転位置を検出する回転センサ２４が備えられている。回転センサ２４は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に現れるように着磁され、ベルトリール１４と一体に回転する磁性回転子２１と、この磁性回転子２１の外周縁部に非接触状態で近接配置された一対のホール素子２３Ａ，２３Ｂと、一対のホール素子２３Ａ，２３Ｂの検出信号を処理するセンサ回路４５とを備えて構成されている。

ベルトリール１４の回転に応じてセンサ回路４５から処理装置（ＥＣＵ）４６に入力されたパルス信号は、ベルトリール１４の回転量、回転速度、回転方向などを検出するために用いられる。つまり、処理装置（ＥＣＵ）４６は、パルス信号を計数することによってベルトリール１４の回転量（つまり、ウェビング５の引き出し量）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１４の回転速度（つまり、ウェビング５の巻き取り速度または引き出し速度）を算出し、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１４の回転方向を検出する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子回路により構成される処理装置４６は、例えば、巻き取り位置演算部５１と、制御目標設定部５２と、モータ制御部５３とを備えて構成されている。
そして、処理装置４６には、例えば、イグニッションのオンまたはオフを検出して検出結果の信号を出力するイグニッションスイッチ６１と、バックル９に対するタングプレート８の装着または非装着を検出して検出結果の信号を出力するバックルスイッチ（バックルＳＷ）６２と、車両ドアの開または閉を検出して検出結果の信号を出力するドアスイッチ（ドアＳＷ）６３と、車両の雰囲気温度を検出して検出結果の信号を出力する雰囲気温度センサ６４と、モータ１０の温度を検出して検出結果の信号を出力するモータ温度センサ６５と、モータ１０に通電される電流を検出して検出結果の信号を出力する電流センサ６６と、車両の加速度および減速度および速度およびヨーレートなどの走行状態量を検出して検出結果の信号を出力する状態量センサ６７となどが接続されている。

なお、雰囲気温度センサ６４は、例えば図３に示すように、サーミスタ６４ａと、このサーミスタ６４ａに直列接続されたシリーズ抵抗６４ｂとを備えて構成されている。
処理装置４６は、例えば図４に示すように、サーミスタ６４ａとシリーズ抵抗６４ｂとの分圧比（分圧電圧）と、雰囲気温度との対応関係を示すデータを予め記憶しており、このデータに基づいて雰囲気温度を検出する。なお、サーミスタ６４ａとシリーズ抵抗６４ｂとの分圧比（分圧電圧）に対しては、サーミスタ６４ａのオープン故障を判定するための所定の下限閾値Ｌｔｈと、サーミスタ６４ａのショート故障を判定するための所定の上限閾値Ｈｔｈとが設定されている。

巻き取り位置演算部５１は、一対のホール素子２３Ａ，２３Ｂから出力される各パルス信号からベルトリール１４の回転位置を算出し、この回転位置を巻き取り位置として出力する。
制御目標設定部５２は、例えば巻き取り位置演算部５１から出力される巻き取り位置に応じて、モータ１０への通電時における制御目標を設定する。
モータ制御部５３は、制御目標設定部５２により設定された制御目標に応じて、モータ１０の駆動時の目標電流および目標速度を設定してモータ１０への通電を制御する。

そして、処理装置４６は、バックルスイッチ（バックルＳＷ）６２から非装着を示す信号が出力されると、モータ１０に電流を通電してウェビング５の巻き取り動作を実行させ、雰囲気温度またはモータ１０の温度の検出結果が所定の閾温度以上の第１温度である場合に電流を第１電流に設定し、雰囲気温度またはモータ１０の温度の検出結果が閾温度未満の第２温度である場合に電流を第１電流よりも大きい第２電流に設定する。

そして、処理装置４６は、雰囲気温度センサ６４またはモータ温度センサ６５の異常時に、モータ１０に通電する電流を、第１電流よりも大きくかつ第２電流よりも小さい第３電流に設定する。
なお、各温度センサ６４，６５が異常か否かの判定は、例えば温度の検出結果が所定の温度範囲（例えば、下限閾値Ｌｔｈ以上かつ上限閾値Ｈｔｈ以下の温度範囲など）から逸脱したか否かなどの判定により行なう。

さらに、処理装置４６は、ウェビング５の巻き取り動作の実行時に、巻き取り量が所定巻き取り量未満である場合にはベルトリール１４を第１速度で回転駆動し、巻き取り量が所定巻き取り量以上である場合にはベルトリール１４を第１速度よりも遅い第２速度で回転駆動する。
そして、処理装置４６は、モータ１０に通電する電流を、第１温度および第１速度に対して第１電流とし、第２温度および第１速度に対して第２電流とし、第１温度および第２速度に対して第４電流とし、第２温度および第２速度に対して第５電流とし、第４電流を第１電流および第２電流よりも小さく、第５電流を第１電流よりも大きくかつ第２電流よりも小さくし、第３電流を第２電流よりも小さくかつ第５電流よりも大きく設定する。

なお、ベルトリール１４を第１速度または第２速度で回転駆動する場合において、雰囲気温度またはモータ１０の温度が第１温度から第２温度に低下（例えば、常温から低温に低下など）することに伴って、ウェビング５の温度低下および硬化などによってベルトリール１４の回転駆動に対する摩擦が増大する場合であっても、モータ１０に通電する電流を第１電流から第２電流に増大させることで、あるいは、モータ１０に通電する電流を第４電流から第５電流に増大させることで、ウェビング５の巻き取り不良が発生することを防止することができる。
また、巻き取り量が所定巻き取り量未満から所定巻き取り量以上に増大することに伴って、ベルトリール１４の回転速度を第１速度から第２速度に低下させることで、ウェビング５の手当たり感が強くなりすぎることを防止し、ウェビング５の巻き取り動作を緩やかに完了させることができる。

この実施形態による車両用シートベルト装置１は上記構成を備えており、次に、この車両用シートベルト装置１の動作について説明する。

先ず、例えば図５に示すステップＳ０１においては、バックルスイッチ（バックルＳＷ）６２から非装着を示す信号が出力されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。

そして、ステップＳ０２においては、各温度センサ６４，６５が異常か否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進み、このステップＳ０３においては、モータ１０に通電する電流を第３電流とし、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進む。

そして、ステップＳ０４においては、雰囲気温度またはモータ１０の温度の検出結果が所定の閾温度以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
そして、ステップＳ０５においては、雰囲気温度またはモータ１０の温度の検出結果を第１温度とする。

そして、ステップＳ０６においては、ウェビング５の巻き取り量が所定巻き取り量未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０９に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
そして、ステップＳ０７においては、モータ１０により回転駆動されるベルトリール１４の回転速度を第１速度とする。
そして、ステップＳ０８においては、モータ１０に通電する電流を第１電流とし、リターンに進む。

また、ステップＳ０９においては、モータ１０により回転駆動されるベルトリール１４の回転速度を第２速度とする。
そして、ステップＳ１０においては、モータ１０に通電する電流を第４電流とし、リターンに進む。

また、ステップＳ１１においては、雰囲気温度またはモータ１０の温度の検出結果を第２温度とする。
そして、ステップＳ１２においては、ウェビング５の巻き取り量が所定巻き取り量未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１５に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進む。
そして、ステップＳ１３においては、モータ１０により回転駆動されるベルトリール１４の回転速度を第１速度とする。
そして、ステップＳ１４においては、モータ１０に通電する電流を第２電流とし、リターンに進む。

また、ステップＳ１５においては、モータ１０により回転駆動されるベルトリール１４の回転速度を第２速度とする。
そして、ステップＳ１６においては、モータ１０に通電する電流を第５電流とし、リターンに進む。

上述したように、本発明の実施形態による車両用シートベルト装置１によれば、各温度センサ６４，６５の異常時には、モータ１０に通電する電流を、第１温度での第１電流よりも大きく、第２温度での第２電流よりも小さい第３電流に設定することにより、実際の温度が所定の閾温度以上であるときにウェビング５の手当たり感が強くなりすぎることを防止し、かつ、実際の温度が所定の閾温度未満であるときにウェビング５の巻き取り不良が生じることを防止することができる。
さらに、各温度センサ６４，６５の異常時であっても、モータ１０に通電する電流を、ウェビング５の巻き取り量に応じて適切かつ詳細に設定することができる。

１車両用シートベルト装置
５ウェビング（シートベルト）
８タングプレート
９バックル
１０モータ
４６処理装置（制御手段）

Claims

シートベルトのタングプレートのバックルへの装着または非装着を示す信号を出力するバックルスイッチと、
前記シートベルトが巻回されるベルトリールに駆動力を伝達することにより前記ベルトリールを回転駆動するモータと、
車両の雰囲気温度または前記モータの温度を検出して検出結果の信号を出力する温度検出手段と、
前記バックルスイッチから前記非装着を示す信号が出力されると、前記モータに電流を通電して前記シートベルトの巻き取り動作を実行させ、
前記温度検出手段から出力される前記検出結果の温度が所定の閾温度以上の第１温度である場合には電流を第１電流に設定し、前記温度検出手段から出力される前記検出結果の温度が前記閾温度未満の第２温度である場合には前記第１電流よりも大きい第２電流に設定し、前記巻き取り動作の実行時に、巻き取り量が所定巻き取り量未満である場合には前記ベルトリールを第１速度で回転駆動し、前記巻き取り量が前記所定巻き取り量以上である場合には前記ベルトリールを前記第１速度よりも遅い第２速度で回転駆動する制御手段とを備え、
前記第１電流は前記第１温度および前記第１速度に対応し、前記第２電流は前記第２温度および前記第１速度に対応した設定にされており、
前記第１温度および前記第２速度に対応する第４電流は、前記第１電流および前記第２電流よりも小さく設定されており、
前記第２温度および前記第２速度に対応する第５電流は、前記第１電流よりも大きくかつ前記第２電流よりも小さく設定されており、
前記制御手段は、前記温度検出手段の異常時に、第３電流は、前記第２電流よりも小さくかつ前記第５電流よりも大きく設定された電流値で前記モータを回転駆動させることを特徴とする車両用シートベルト装置。