(57)【要約】【課題】衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルトの着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができるシートベルト装置の提供。【解決手段】車両の衝突の有無を予測する衝突予測手段３９で衝突無しが予測されるとともにシートベルト１４の着用の有無を検出する着用有無検出手段４５でシートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わったときには、シートベルト１４を巻き取る電動モータ２９によりシートベルト１４を高速かつ低トルクで巻き取り、衝突予測手段３９で衝突有りが予測されるとともに着用有無検出手段４５でシートベルト１４の着用有が検出される状態にあるとき、電動モータ２９によりシートベルト１４を低速かつ高トルクで巻き取る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員をシートベルトによってシートに拘束するシートベルト装置であって、
前記シートベルトを巻き取る電動モータと、
車両の衝突の有無を予測する衝突予測手段と、
前記シートベルトの着用の有無を検出する着用有無検出手段と、
前記衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用が有りから無しに切り替わったときには、前記電動モータにより前記シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取り、前記衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用有が検出されると、前記電動モータにより前記シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る制御手段とを有することを特徴とするシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータによりシートベルトを巻き取り可能なシートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動モータによりシートベルトを締め付け可能なシートベルト装置に関する技術として、車両の衝突有りが予測されるときに電動モータによりシートベルトを巻き取ることで強制的にシートベルトの締め付けを行って乗員をシートに拘束するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２７２４０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されたシートベルト装置は、衝突有り予測時におけるシートベルトの締め付けに加えて、シートベルトの着用解除時の巻き取りもこの電動モータで行うようになっているが、この種のシートベルト装置は、従来、衝突有り予測時におけるシートベルトの締め付けに合わせて電動モータによる巻き取りの速度およびトルクが設定されているため、着用解除時におけるシートベルトの巻き取りに時間がかかるという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明は、衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルトの着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができるシートベルト装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、乗員（例えば実施の形態における乗員１０）をシートベルト（例えば実施の形態におけるシートベルト１４）によってシート（例えば実施の形態におけるシート１３）に拘束するシートベルト装置（例えば実施の形態におけるシートベルト装置１５）であって、前記シートベルトを巻き取る電動モータ（例えば実施の形態における電動モータ２９）と、車両の衝突の有無を予測する衝突予測手段（例えば実施の形態におけるレーダ制御ユニット３９）と、前記シートベルトの着用の有無を検出する着用有無検出手段（例えば実施の形態におけるバックルスイッチ４５）と、前記衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用が有りから無しに切り替わったときには、前記電動モータにより前記シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取り、前記衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに前記着用有無検出手段で前記シートベルトの着用有が検出されると、前記電動モータにより前記シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る制御手段（例えば実施の形態における電動シートベルト制御ユニット３５）とを有することを特徴としている。
【０００７】
これにより、制御手段が、衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用が有りから無しに切り替わったとき、つまりシートベルトの着用解除時に、シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取ることになり、他方、衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用有が検出される状態にあるとき、つまり衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを行う際に、シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のシートベルト装置を図面を参照して以下に説明する。
図１に示すように、乗員１０の主として臀部を支承するシートクッション１１と乗員１０の主として背中を支承するシートバック１２とを備えたシート１３に対して、乗員１０をシートベルト１４によって拘束する本実施形態のシートベルト装置１５が設けられている。本実施形態のシートベルト装置１５はいわゆる３点式のものである。
【０００９】
シートベルト装置１５は、そのシートベルト１４のウェビング２１が、シート１３に対し車室外側の図示せぬセンタピラー等に設けられたリトラクタ２０から上方に延出してセンタピラーの上部に支持されたスルーアンカ２２に挿通されるとともに、このウェビング２１の先端がシート１３に対し車室外側のアウタアンカ２３を介して車体フロア側に取り付けられている。シートベルト１４は、ウェビング２１のスルーアンカ２２とアウタアンカ２３との間に位置する部分を挿通させるタングプレート２５を有しており、このタングプレート２５は、シート１３に対し車体内側の車体フロア側に取り付けられたバックル２６に着脱自在とされている。
【００１０】
そして、シート１３に着席した状態の乗員１０がタングプレート２５を引くことでシートベルト１４をリトラクタ２０から引き出し、タングプレート２５をバックル２６に固定すると、シートベルト１４はそのスルーアンカ２２からタングプレート２５までの部分が乗員１０の主として肩から胸をシート１３に対し反対側で拘束し、タングプレート２５からアウタアンカ２３までの部分が乗員１０の主として腹部をシート１３に対し反対側で拘束する。
【００１１】
リトラクタ２０には、火薬を用いた爆発的な力でシートベルト１４を瞬時に引き込んで締め付ける不可逆的な火薬式の第１プリテンショナ２８が設けられている。
【００１２】
また、リトラクタ２０には、電動モータ２９の駆動力でシートベルト１４を引き込んで締め付ける可逆的な第２プリテンショナ３０が設けられている。つまり、第２プリテンショナ３０は、リトラクタ２０内でウェビング２１を巻き取るリール３１を電動モータ２９の正転で強制的に正転させることでシートベルト１４を巻き取って締め付け方向に引き込む。なお、リール３１を逆転させることでシートベルト１４が締め付け解除方向に繰り出されるようになっている。
【００１３】
そして、上記電動モータ２９にはその駆動を制御するための制御ユニットである電動シートベルト制御ユニット３５が接続されている。この電動シートベルト制御ユニット３５は、車両の前方の物体への衝突有りが予測される際に予めシートベルト１４の弛みを除去して乗員１０を拘束する一方、シートベルト１４の着用が解除された場合にこれを自動的にリトラクタ２０に巻き取るように電動モータ２９を制御するもので、車内ＬＡＮの接続バス３６に接続されている。
【００１４】
この接続バス３６には、車両を先行車に追従させながら走行させるレーダ制御ユニット３９が接続されている。
【００１５】
ここで、レーダ制御ユニット３９は、例えば、レーダで前方の物体を検出し、このレーダの検出信号に基づいて前方の物体との距離が所定値内になると、車両の衝突有りを予測して自動ブレーキ制御を行うことになるが、この物体と車両との相対速度差等からこの物体が静止物体であるか移動物体であるかを判定する。つまり、車両進行方向前方の静止物体との衝突の有無を予測するとともに、車両進行方向前方の移動物体との衝突の有無を予測する。
【００１６】
そして、本実施形態のシートベルト装置１５の電動シートベルト制御ユニット３５は、車両の衝突の有無を予測するレーダ制御ユニット３９の予測結果と、シートベルト１４の着用の有無を検出するバックルスイッチ４５の検出結果とに基づいて、電動モータ２９により巻き取られるシートベルト１４の巻き取り速度および巻き取りトルクを制御する。つまり、電動シートベルト制御ユニット３５は、車両の衝突の有無を予測するレーダ制御ユニット３９で衝突無しが予測されるとともにバックルスイッチ４５でシートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わったときには、電動モータ２９によりシートベルト１４を高速かつ低トルクで巻き取る一方、レーダ制御ユニット３９で衝突有りが予測されるとともにバックルスイッチ４５でシートベルト１４の着用有が検出される状態にあると、電動モータ２９によりシートベルト１４を低速かつ高トルクで巻き取る。
【００１７】
具体的に、電動シートベルト制御ユニット３５は、図２のフローチャートに示すように、まず、ステップＳ１において、車両進行方向前方の物体との衝突有りが予測される状態にあるか否かを判定し、衝突有りが予測される状態にないと、ステップＳ２に進み、衝突有りが予測される状態にあると、ステップＳ３に進む。
【００１８】
ここで、電動シートベルト制御ユニット３５によるステップＳ１の判定は、レーダ制御ユニット３９によりレーダの検出信号に基づいて先行の物体との距離が予め設定された所定値内になり車両進行方向前方の物体との衝突有りが予測されると出力される物体信号に基づいてこの物体信号が出力されていない状態にあれば、衝突有りが予測される状態にないと判定してステップＳ２に進む。他方、上記した物体信号が出力される状態にあると、ステップＳ１の判定は、衝突有りが予測される状態にあるとなってステップＳ３に進む。
【００１９】
そして、衝突無しが予測される状態のステップＳ２で電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト１４の着用の有無を検出するバックルスイッチ４５からのバックル信号に基づき、シートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わったか否かを判定し、シートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わった場合には、ステップＳ４に進み、シートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わっていない場合には、今回の処理を終了する。
【００２０】
ここで、ステップＳ２の判定で、電動シートベルト制御ユニット３５は、バックルスイッチ４５からシートベルト１４の着用有りの場合出力される一方シートベルト１４の着用無しの場合出力されないバックル信号が、前回の処理では出力される状態にあったものが今回の処理では出力されない状態に切り替わった場合、シートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わったと判定してステップＳ４に進み、それ以外の場合は、今回の処理を終了する。
【００２１】
そして、電動シートベルト制御ユニット３５は、ステップＳ２でシートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わったと判定した後のステップＳ４では、電動モータ１９のＰＷＭ制御でシートベルト１４を高速かつ低トルクで巻き取り収納する。
【００２２】
ステップＳ４の次のステップＳ５において、電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト１４の収納が完了したか否かを判定し、シートベルト１４の収納が完了した場合には、ステップＳ６において電動モータ２９の駆動を停止するとともにリトラクタ２０によるシートベルト１４の引き出しが可能な状態として、今回処理を終了する一方、シートベルト１４の収納が完了していない場合にはシートベルト１４の収納が完了するまでこのステップＳ５を繰り返す。このステップＳ５におけるシートベルト１４の収納が完了したか否かの判定は、例えば、ステップＳ４の後、電動モータ２９の駆動時間が所定の収納巻取時間に達したか否かにより判定する。
【００２３】
以上により、電動モータ２９のＰＷＭ制御でリトラクタ２０を介してシートベルト１４を高速かつ低トルクで巻き取り、引き出されていたシートベルト１４が即座に収納されることになる。
【００２４】
他方、電動シートベルト制御ユニット３５は、上記したステップＳ１で衝突有りが予測される状態で実行されるステップＳ３において、シートベルト１４の着用の有無を検出するバックルスイッチ４５からのバックル信号に基づき、シートベルト１４の着用が有りの状態にあるか否かを判定する。そして、シートベルト１４の着用が有りの状態にあればステップＳ７に進み、シートベルト１４の着用が無しの状態にあれば今回の処理を終了する。
【００２５】
ここで、ステップＳ３の判定では、バックルスイッチ４５からバックル信号が出力されている状態にあると、シートベルト１４の着用有りと判定してステップＳ７に進み、それ以外の場合は、今回の処理を終了する。
【００２６】
そして、電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト１４の着用が有りと判定した後のステップＳ７で、電動モータ２９のＰＷＭ制御でリトラクタ２０を介してシートベルト１４を低速かつ高トルクで巻き取って締め付け、乗員１０をシートベルト１４でシート１３に拘束する。
【００２７】
続いて、次のステップＳ８において、電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト１４の締め付けが完了したか否かを判定し、シートベルト１４の締め付けが完了した場合には、ステップＳ９に進む一方、シートベルト１４の締め付けが完了していない場合にはこれが完了するまでこのステップＳ８を繰り返す。このステップＳ８におけるシートベルト１４の締め付けが完了したか否かの判定は、例えば、ステップＳ７の後、電動モータ２９の駆動時間が所定の締付巻取時間に達したら締め付けが完了したと判定し、それ以外の場合は締め付けが完了していないと判定する。
【００２８】
ステップＳ８でシートベルト１４の締め付けが完了したと判定した場合、電動シートベルト制御ユニット３５は、ステップＳ９において電動モータ２９を停止させるとともにリトラクタ２０によりシートベルト１４を固定状態とする（つまり引き出し不可とする）。
【００２９】
以上により、リトラクタ２０が電動モータ２９のＰＷＭ制御でシートベルト１４を低速かつ高トルクで巻き取って固定し、シートベルト１４が確実に引き込まれてこれを着用している乗員１０がシート１３に確実に拘束されることになる。
【００３０】
そして、ステップＳ９の次のステップＳ１０において、電動シートベルト制御ユニット３５は、シートベルト１４の所定の固定維持が完了したか否かを判定し、シートベルト１４の所定の固定維持が終了した場合には、ステップＳ１１に進む一方、シートベルト１４の所定の固定維持が完了していない場合にはこれが完了するまでこのステップＳ１０を繰り返す。このステップＳ１０におけるシートベルト１４の所定の固定維持が完了したか否かの判定は、例えば、ステップＳ９の後、所定の固定維持時間が経過したら所定の固定維持が完了したと判定し、それ以外の場合は所定の固定維持が完了していないと判定する。
【００３１】
ステップＳ１０において所定の固定維持が完了したと判定すると、電動シートベルト制御ユニット３５は、ステップＳ１１において、シートベルト１４の固定を解除するか否かを判定し、シートベルト１４の固定を解除する場合は、ステップＳ１２に進む一方、シートベルト１４の固定を解除しない場合は、解除すると判定するまでステップＳ１１を繰り返す。このシートベルト１４の固定を解除するか否かの判定は、例えば、ブレーキペダルの操作が解除されブレーキスイッチからのブレーキ信号が停止され、あるいは、車体速度センサからの出力から車体速度が０となったことが検出されると、シートベルト１４の固定を解除すると判定し、それ以外の場合はシートベルト１４の固定を解除しないと判定する。
【００３２】
ステップＳ１１にてシートベルト１４の固定を解除すると判定すると、電動シートベルト制御ユニット３５は、ステップＳ１２においてシートベルト１４のリトラクタ２０による固定を解除しその引き出しが可能な状態として今回処理を終了する。
【００３３】
他方、クラッシュセンサ４９で車両の衝突を検出すると、上記制御と並行して別に行われる処理により、ＳＲＳＥＣＵ４３が、エアバッグを膨らませるとともに、火薬式の第１プリテンショナ２８に点火してシートベルト１４を即座に引き込ませて締め付ける。
【００３４】
以上に述べた本実施形態のシートベルト装置１５によれば、以下の効果を奏する。
【００３５】
図３の図表にまとめたように、電動シートベルト制御ユニット３５が、レーダ制御ユニット３９で衝突無しが予測されるとともにバックルスイッチ４５でシートベルト１４の着用が有りから無しに切り替わったとき、つまりシートベルト１４の着用解除時に、電動モータ２９によりシートベルト１４を高速かつ低トルクで巻き取ることになり、他方、レーダ制御ユニット３９で衝突有りが予測されるとともにバックルスイッチ４５でシートベルト１４の着用有が検出される状態にあるとき、つまり衝突有り予測時であってシートベルト１４の締め付けを行う際に、電動モータ２９によりシートベルト１４を低速かつ高トルクで巻き取る。したがって、衝突有り予測時にシートベルト１４の締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルト１４の着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができる。
【００３６】
なお、以上においては、電動モータ２９をＰＷＭ制御することにより、シートベルト１４を高速かつ低トルクで巻き取る状態と、シートベルト１４を低速かつ高トルクで巻き取る状態とを切り替える場合を例にとり説明したが、電動モータ２９に連結された駆動伝達系のギヤ比を可変とすることで機械的に高速かつ低トルクで巻き取る状態と低速かつ高トルクで巻き取る状態とに切り替えることも勿論可能である。
【００３７】
また、本実施形態のシートベルト装置１５は運転者用のシートは勿論、運転者以外の乗員のシートにも設けられることになる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、制御手段が、衝突予測手段で衝突無しが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用が有りから無しに切り替わったとき、つまりシートベルトの着用解除時に、シートベルトを高速かつ低トルクで巻き取ることになり、他方、衝突予測手段で衝突有りが予測されるとともに着用有無検出手段でシートベルトの着用有が検出される状態にあるとき、つまり衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを行う際に、シートベルトを低速かつ高トルクで巻き取る。したがって、衝突有り予測時にシートベルトの締め付けを確実に行うことができ、その上で、シートベルトの着用解除時の巻き取りを迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のシートベルト装置およびその関連構成を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のシートベルト装置の制御内容の一部を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態のシートベルト装置の制御内容の一部を条件毎にまとめた図表である。
【符号の説明】
１０  乗員
１３  シート
１４  シートベルト
１５  シートベルト装置
２９  電動モータ
３５  電動シートベルト制御ユニット（制御手段）
３９  レーダ制御ユニット（衝突予測手段）
４５  バックルスイッチ（着用有無検出手段）
【図１】
2004224263.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004224263.tif 000005