JPH11342830A - 車両用乗員拘束保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転走行状態検出手段を作動させる必要があ
る場合にのみ電源供給することにより、消費電流を低減
することができる車両用乗員拘束保護装置を提供する。 【解決手段】 ＭＰＵ１４は、シートベルトのタングが
バックルに装着されたことを示す制御信号がバックル接
続有無検出部１６より入力されると、抵抗２１を介して
トランジスタ２２にハイレベル信号（Ｈ）を出力する。
これによりトランジスタ２２がオンになり、電源２７か
らコイル２５に電流が流れて、接点２６はオンになり、
ＭＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵角センサ１３に電
源が供給される。一方、ＭＰＵ１４は、シートベルトの
タングがバックルに装着されたことを示す制御信号がバ
ックル接続有無検出部１６より入力されなくなると、抵
抗２１を介してトランジスタ２２にローレベル信号
（Ｌ）を出力する。これによりトランジスタ２２がオフ
になり、電源２７からコイル２５に電流が流れなくな
り、接点２６もオフになり、ＭＰＵ１５、距離センサ１
２及び操舵角センサ１３への電源供給が停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
装備される車両用乗員拘束保護装置に関し、特に、乗員
を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出し
を行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の衝突危険状態、車両の衝突不可避
状態、又は乗員の居眠り運転状態を検出する運転走行状
態検出部を備えた車両用乗員拘束保護装置は、従来より
知られている。

【０００３】この車両用乗員拘束保護装置は、運転走行
状態検出部で車両の衝突危険状態又は乗員の居眠り運転
状態を検出すると、シートベルトの引き出し及び巻き取
りを不定期に交互に行い、これらの状態を乗員に認識さ
せるようにしていた。

【０００４】また、運転走行状態検出部で車両の衝突不
可避状態を検出すると、所定のシートベルト巻き取り力
でシートベルトを巻き取り、車両の衝突時に乗員を適切
に保護していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車両用乗員拘束保護装置では、例えばイグニションスイ
ッチがオンにされると、常時電源が供給されるため、運
転走行状態検出部を作動させる必要のない場合でも電力
が消費されていた。

【０００６】本発明は、上記点に着目してなされたもの
であり、運転走行状態検出手段を作動させる必要がある
場合にのみ電源供給することにより、消費電流を低減す
ることができる車両用乗員拘束保護装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の車両用乗員拘束保護装置は、モータの駆
動力によりシートベルトの引き出し又は巻き取りを行う
電動リトラクタと、車両の停止状態を検出する車両停止
状態検出手段と、乗員による車両の運転走行状態を検出
する運転走行状態検出手段とを備えた車両用乗員拘束保
護装置において、前記車両の停止状態が検出された時
に、前記運転走行状態検出手段への電源供給を停止させ
るように制御する制御手段を備えることを特徴とする。

【０００８】本発明の構成によれば、車両の停止状態が
検出された時に、運転走行状態検出手段への電源供給を
停止させるように制御されるので、運転走行状態検出手
段を作動させる必要がある場合にのみ電源供給すること
により、消費電流を低減することができる。

【０００９】前記車両停止状態検出手段は、シートベル
トの装着状態を検出するシートベルト装着検出手段、シ
フトポジションがパーキングにあることを検出するシフ
トポジション検出手段及びサイドブレーキが引かれてい
ることを検出するサイドブレーキ検出手段の少なくとも
１つを備えるように構成してもよい。

【００１０】この構成によれば、車両の停止状態を正確
に検出することができる。

【００１１】前記運転走行状態検出手段は、車両の衝突
危険状態、車両の衝突不可避状態及び乗員の居眠り運転
状態の少なくとも１つを検出するように構成してもよ
い。

【００１２】この構成によれば、車両の走行状態を正確
に検出することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施の形態に係る車両用
乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の
構成を示す図である。

【００１５】電動リトラクタ１００はフレーム１を備え
ている。このフレーム１にはシートベルトを巻き取るリ
ールシャフト３が回転自在に設置され、車両に所定の減
速度が作用したとき又はシートベルトが所定の加速度で
引き出されたときにシートベルトの引き出しをロックす
る公知のシートベルトロック機構２が固定されている。

【００１６】次いで、リールシャフト３の中心軸３ａは
リールシャフト用プーリ５の中心軸に連結されており、
このリールシャフト用プーリ５は動力伝達ベルト７を介
して直流モータ用プーリ６に接続されている。

【００１７】リールシャフト用プーリ５及び直流モータ
用プーリ６の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成さ
れ、また動力伝達ベルト７の内周にも所定数の内歯が形
成されており、リールシャフト用プーリ５及び直流モー
タ用プーリ６の外歯と動力伝達ベルト７の内歯とはそれ
ぞれ過不足なくかみ合っている。

【００１８】直流モータ用プーリ６の中心軸は直流モー
タ１０に連結されている。従って、直流モータ１０の回
転は直流モーター用プーリ６を介してリールシャフト３
に伝達される。

【００１９】直流モータ１０は、フレーム１に少なくと
も２点以上で固定されており、また直流モータ駆動部１
１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接
続されている。

【００２０】図２は直流モータ駆動部１１の回路図であ
る。図２中の端子Ｐ１及び端子Ｐ２はＭＰＵ１４から出
力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号の入力端子であ
り、端子Ｐ１及び端子Ｐ２には、例えば、２０ｋＨｚの
ＰＷＭ信号が入力される。端子Ｐ３及び端子Ｐ４は電流
検出用の出力端子であり、端子Ｐ５及び端子Ｐ６は電圧
検出用の出力端子であり、端子Ｐ１〜端子Ｐ６はそれぞ
れＭＰＵ１４に接続されている。また、図２中の電圧Ｖ
ｂは後述する図１の電源２７より供給される電圧であ
り、直流モータ１０に供給される。図２中の複数のトラ
ンジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４からのＰＷＭ信号
により直流モータ１０の回転を正転又は反転駆動させる
ためのものである。

【００２１】図２中の回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電
流から直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する電流検
出回路であり、ＰＷＭ信号の影響による電流の変動を取
り除くためのインターフェイス回路（以下、ＩＦとい
う）１及びＩＦ２を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ１
及びＩＦ２からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信
号に基づいて直流モータ１０に流れる電流ｉを検出す
る。

【００２２】回路Ｃ２は直流モータ１０にかかる端子間
電圧を測定する電圧測定回路であり、ＰＷＭ信号の影響
による端子間電圧の変動を取り除くため、ＩＦ３及びＩ
Ｆ４を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ３及びＩＦ４か
らそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて
直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する。

【００２３】ＩＦ１〜ＩＦ４は、例えば抵抗ｒ２、抵抗
ｒ２より小さい抵抗値の抵抗ｒ３及びコンデンサｃ３か
らなるローパスフィルタ構成となっており、カットオフ
周波数を、例えば、２０Ｈｚに設定している。これによ
り、電流検出回路Ｃ１及び電圧測定回路Ｃ２でＭＰＵ１
４に出力されるＰＷＭ信号の影響は、−６０ｄＢに低減
され、本来電流検出回路Ｃ１で検出しようとしている電
流や電圧測定回路Ｃ２で測定しようとしている端子間電
圧にほとんど影響を与えなくなる。

【００２４】図１に戻り、直流モータ駆動部１１は、電
源２７に接続されており、この電源２７から直流モータ
１０の駆動に必要な電源を取得する。

【００２５】ＭＰＵ１４は、時間を計るタイマー１７を
備えており、シートベルトのタングがバックルに装着さ
れたか否かを検出する及びシートベルトのタングがバッ
クルから着脱されたか否かを検出するバックル接続有無
検出部１６及び運転中の車両の走行状態を検出する運転
走行状態検出部２０に備えられているＭＰＵ１５にそれ
ぞれ接続されている。

【００２６】また、ＭＰＵ１４は、ＭＰＵ１４にとって
最適な電圧、例えば５Ｖの電圧を供給するために電源２
７から供給される電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ
２８を介して電源２７に接続されている。さらに、ＭＰ
Ｕ１４は、抵抗２１を介してトランジスタ２２のベース
に接続されている。

【００２７】このトランジスタ２２のエミッタは接地さ
れており、トランジスタ２２のコレクタは抵抗２３を介
してリレー回路２４が備えるコイル２５に接続されてい
る。コイル２５は電源２７に接続されており、電源２７
はリレー回路２４が備える接点２６を介してＭＰＵ１
５、後述する距離センサ１２及び後述する操舵角センサ
１３にとって最適な電圧、例えば５Ｖの電圧を供給する
ために電源２７から供給される電圧を変換するＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２９に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ２９はＭＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵角セン
サ１３にそれぞれ接続されている。

【００２８】ＭＰＵ１５は自車両と自車両の前方の物体
との間の距離を測定する距離センサ１２及びステアリン
グの操舵角を検出する操舵角センサ１３にそれぞれ接続
されている。

【００２９】ＭＰＵ１４は直流モータ１０の端子間電圧
の極性によりシートベルトが引き出されたか否かを判断
し、直流モータ１０に流れる電流ｉからシートベルトの
巻き取りが終了したか否かを判断する。

【００３０】尚、ＭＰＵ１４は、シートベルトを装着す
るときに乗員によるシートベルトの引き出しを検知する
と、シートベルトを引き出しやすいように直流モータ１
０を制御するシートベルト装着補助制御と、シートベル
トのタングをバックルに装着した後にシートベルトを巻
き取り、乗員の体にシートベルトがフィットし、シート
ベルトの巻き取りが限界に到達した後に、乗員に所定の
弛みを与えるように直流モータ１０を制御するシートベ
ルト圧迫除去制御と、シートベルトの装着後に乗員が移
動しようとしてシートベルトを引き出そうとしたとき
に、シートベルトを引き出しやすくするように直流モー
タ１０を制御する移動制御と、シートベルトを引き出し
たが装着しない場合又はシートベルトのタングをバック
ルから解除した場合にシートベルトを格納するように直
流モータ１０を制御する格納制御とを実行する。

【００３１】次に、車両用乗員拘束保護装置を構成して
いる各構成部の制御信号の流れを説明する。

【００３２】距離センサ１２は自車両と自車両の前方の
物体との間の距離の測定結果を示す制御信号をＭＰＵ１
５に出力する。ＭＰＵ１５は、下記の式（１）から求ま
る安全車間距離dsを計算し、この安全車間距離dsが距離
センサ１２から出力された値よりも大きいときには、衝
突危険警報を示す制御信号をＭＰＵ１４に出力する。こ
の時、ＭＰＵ１４は、シートベルトの引き出し及び巻き
取りを不定期に交互に繰り返す衝突危険警報制御を行
う。これにより、乗員は衝突危険の状況にあることを認
識することができる。さらに、ＭＰＵ１５は、下記の式
（２）から求まる衝突不可避距離ddを計算し、この衝突
不可避距離ddが距離センサ１２から出力された値よりも
大きいときには、衝突不可避を示す制御信号をＭＰＵ１
４に出力する。この時、ＭＰＵ１４は、距離センサ１２
から出力された値に応じてシートベルトの巻き取り力を
変更して、シートベルトの巻き取りを行う衝突不可避制
御を行う。これにより、乗員は衝突時に適切に保護され
る。

【００３３】ds＝Vr×(td＋β) ……（１） dd＝Vr×td ……（２） ds：安全車間距離（単位：ｍ） dd：衝突不可避距離（単位：ｍ） Vr：相対速度（単位：ｍ／ｓ） td：運転者の応答遅れ（例０．５〜２秒） β：車両の制動特性から決まる値（例０．５〜２秒） また、操舵角センサ１３はステアリングの操舵角に対応
した制御信号をＭＰＵ１５に出力し、ＭＰＵ１５は、規
定時間（例えば２秒）内の操舵角の変化量の最大値が規
定値（例えば８度）以内である場合に、居眠りの兆候が
あると判断して居眠り警報を示す制御信号をＭＰＵ１４
に出力する。この時、ＭＰＵ１４は、シートベルトの引
き出し及び巻き取りを不定期に交互に繰り返す居眠り運
転防止制御を行う。これにより、乗員は居眠り運転の状
況にあることを認識することができる。

【００３４】バックル接続有無検出部１６はシートベル
トのタングがバックルに装着されたか否かを検出し、そ
れに対応した制御信号をＭＰＵ１４に出力する。直流モ
ータ駆動部１１はＭＰＵ１４からの制御信号に基づいて
直流モータ１０の回転を制御する。

【００３５】ＭＰＵ１４は、シートベルトのタングがバ
ックルに装着されたことを示す制御信号がバックル接続
有無検出部１６より入力されると、抵抗２１を介してト
ランジスタ２２にハイレベル信号（Ｈ）を出力する。こ
れによりトランジスタ２２がオンになり、電源２７から
コイル２５に電流が流れて、接点２６はオンになり、Ｍ
ＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵角センサ１３に電源
が供給される。一方、ＭＰＵ１４は、シートベルトのタ
ングがバックルに装着されたことを示す制御信号がバッ
クル接続有無検出部１６より入力されなくなると、抵抗
２１を介してトランジスタ２２にローレベル信号（Ｌ）
を出力する。これによりトランジスタ２２がオフにな
り、電源２７からコイル２５に電流が流れなくなり、接
点２６もオフになり、ＭＰＵ１５、距離センサ１２及び
操舵角センサ１３への電源供給が停止される。

【００３６】上述したように、本実施の形態では、シー
トベルト装着状態の場合には、ＭＰＵ１５、距離センサ
１２及び操舵角センサ１３に電源が供給され、シートベ
ルト非装着状態の場合には、ＭＰＵ１５、距離センサ１
２及び操舵角センサ１３に電源が供給されないので、Ｍ
ＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵角センサ１３を作動
させる必要がある場合にのみ電源を供給することによ
り、消費電流を低減することができる。

【００３７】尚、本実施の形態では、シートベルト装着
状態の場合にＭＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵角セ
ンサ１３へ電源供給を行い、シートベルトの非装着状態
の場合にＭＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵角センサ
１３への電源供給を停止したが、ＭＰＵ１４にシフトポ
ジションがパーキングにあることを検出するシフトポジ
ション検出部を接続させて、シフトポジションがパーキ
ングにある場合にＭＰＵ１５、距離センサ１２及び操舵
角センサ１３への電源供給を停止し、シフトポジション
がパーキングにない場合にＭＰＵ１５、距離センサ１２
及び操舵角センサ１３へ電源供給を行うようにしても、
本発明と同様の効果を奏する。

【００３８】さらに、ＭＰＵ１４にサイドブレーキが引
かれていることを検出するサイドブレーキ検出部を接続
させて、サイドブレーキが引かれている場合にＭＰＵ１
５、距離センサ１２及び操舵角センサ１３への電源供給
を停止し、サイドブレーキが引かれていない場合にＭＰ
Ｕ１５、距離センサ１２及び操舵角センサ１３へ電源供
給を行うようにしても、本発明と同様の効果を奏する。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
車両用乗員拘束保護装置によれば、車両の停止状態が検
出された時に、運転走行状態検出手段への電源供給を停
止させるように制御されるので、運転走行状態検出手段
を作動させる必要がある場合にのみ電源供給することに
より、消費電流を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護
装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図
である。

【図２】直流モータ駆動部１１の回路図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ シートベルトロック機構 ３ リールシャフト ５ リールシャフト用プーリ ６ 直流モータ用プーリ ７ 動力伝達ベルト １０ 直流モータ １１ 直流モータ駆動部 １４ ＭＰＵ（制御手段） １６ バックル接続有無検出部（車両停止状態検出手
段） ２０ 運転走行状態検出部（運転走行状態検出手段） １００ 電動リトラクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの駆動力によりシートベルトの引
   き出し又は巻き取りを行う電動リトラクタと、車両の停
   止状態を検出する車両停止状態検出手段と、乗員による
   車両の運転走行状態を検出する運転走行状態検出手段と
   を備えた車両用乗員拘束保護装置において、 前記車両の停止状態が検出された時に、前記運転走行状
   態検出手段への電源供給を停止させるように制御する制
   御手段を備えることを特徴とする車両用乗員拘束保護装
   置。