(57)【要約】【課題】衝突が予測される場合に、車載機器の各種動作に拘らず、電動モータの駆動に必要な所望の電圧を確保することができるシートベルト装置を提供すること。【解決手段】本発明によるシートベルト装置１は、シートベルト２を巻き取る電動モータ８と、車両の衝突を予測する衝突予測手段４と、一方端が連結部１１を介して前記シートベルト２に連結される弾性手段１３と、弾性手段１３の他方端を弾性手段１３が伸張するように電気的に付勢する電気付勢手段（電動モータ）８と、衝突予測手段４の予測に基づき電気付勢手段８を制御する制御手段１０と、連結部１１を解放自在に固定する固定手段１４とを備えるシートベルト装置であって、衝突予測手段４が車両の衝突を予測する場合に、制御手段１０が電気付勢手段８を駆動して弾性手段１３の他方端を付勢した後、衝突予測手段４が車両のより確率の高い衝突を予測するときに、固定手段１４が連結部１１を解放して弾性手段１３を短縮させてシートベルト２を締め付けることを特徴とする。【選択図】図１
2007186054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトを巻き取る電動モータと、車両の衝突を予測する衝突予測手段と、一方端が連結部を介して前記シートベルトに連結される弾性手段と、前記弾性手段の他方端を当該弾性手段が伸張するように電気的に付勢する電気付勢手段と、前記衝突予測手段の予測に基づき前記電気付勢手段を制御する制御手段と、前記連結部を解放自在に固定する固定手段とを備えるシートベルト装置であって、
前記衝突予測手段が車両の衝突を予測する場合に、前記制御手段が前記電気付勢手段を駆動して前記弾性手段の他方端を付勢した後、前記衝突予測手段が車両のより確率の高い衝突を予測するときに、前記固定手段が前記連結部を解放して前記弾性手段を短縮させて前記シートベルトを締め付けることを特徴とするシートベルト装置。
【請求項２】
シートベルトを巻き取る電動モータと、車両が衝突する可能性を検知する衝突可能性検知手段と、車両の衝突が回避不可能であることを判断する衝突回避不可能判断手段と、一方端が連結部を介して前記シートベルトに連結される弾性手段と、前記弾性手段の他方端を当該弾性手段が伸張するように電気的に付勢する電気付勢手段と、前記衝突可能性検知手段の検知に基づき前記電気付勢手段を制御する制御手段と、前記連結部を解放自在に固定する固定手段とを備えるシートベルト装置であって、
前記衝突可能性検知手段が車両が衝突する可能性を検知する場合に、前記制御手段が前記電気付勢手段を駆動して前記弾性手段の他方端を付勢した後、前記衝突回避不可能判断手段が、車両の衝突が回避不可能であると判断するときに、前記固定手段が前記連結部を解放して前記弾性手段を短縮させて前記シートベルトを締め付け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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の自動車に適用して好適なシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来レーダ等の衝突予測手段により、衝突が予測される場合に、シートベルトを電動モータにより巻き取って、強制的にシートベルトの締め付けを行ってシートに乗員を拘束するものが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２２４２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、衝突が予測される場合には、急ブレーキによる電子制御ブレーキシステム（ＥＣＢ）の動作や、急ハンドルによる電動ステアリング装置（ＥＰＳ）の動作、サスペンション装置の剛性変更、ヘッドレストの位置調整等の他の車載機器の動作（プリクラッシュシステムの動作）も伴うため、これらの他の車載機器の動作による突入電流と前記電動モータの動作による突入電流のタイミングが重なることにより、車両用電源の電圧が低下して、電動モータを駆動するための所望の電圧が確保できなくなるおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑み、衝突が予測される場合に、車載機器の各種動作に拘らず、電動モータの駆動に必要な所望の電圧を確保することができるシートベルト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の問題を解決するため、本発明に係るシートベルト装置はシートベルトを巻き取る電動モータと、車両の衝突を予測する衝突予測手段と、一方端が連結部を介して前記シートベルトに連結される弾性手段と、前記弾性手段の他方端を当該弾性手段が伸張するように電気的に付勢する電気付勢手段と、前記衝突予測手段の予測に基づき前記電気付勢手段を制御する制御手段と、前記連結部を解放自在に固定する固定手段とを備えるシートベルト装置であって、
前記衝突予測手段が車両の衝突を予測する場合に、前記制御手段が前記電気付勢手段を駆動して前記弾性手段の他方端を付勢した後、前記衝突予測手段が車両のより確率の高い衝突を予測するときに、前記固定手段が前記連結部を解放して前記弾性手段を短縮させて前記シートベルトを締め付けることを特徴とする。
【０００６】
なお、前記衝突予測手段が行う、「車両の衝突の予測」は、「車両が衝突する可能性を検知する」と言い換えることができ、「より確率の高い車両の衝突の予測」は、「車両の衝突が回避不可能であることを判断する」と言い換えることができる。これをかんがみ、前記衝突予測手段に換えて、車両が衝突する可能性を検知する衝突可能性検知手段と、車両の衝突が回避不可能であると判断する衝突予測手段とを別個の手段とを備えてもよい。
【０００７】
すなわち、上記の問題を解決するための他の手段としての、本発明に係るシートベルト装置は、シートベルトを巻き取る電動モータと、車両が衝突する可能性を検知する衝突可能性検知手段と、車両の衝突が回避不可能であることを判断する衝突回避不可能判断手段と、一方端が連結部を介して前記シートベルトに連結される弾性手段と、前記弾性手段の他方端を当該弾性手段が伸張するように電気的に付勢する電気付勢手段と、前記衝突可能性検知手段の検知に基づき前記電気付勢手段を制御する制御手段と、前記連結部を解放自在に固定する固定手段とを備えるシートベルト装置であって、
前記衝突可能性検知手段が車両が衝突する可能性を検知する場合に、前記制御手段が前記電気付勢手段を駆動して前記弾性手段の他方端を付勢した後、前記衝突回避不可能判断手段が、車両の衝突が回避不可能であると判断するときに、前記固定手段が前記連結部を解放して前記弾性手段を短縮させて前記シートベルトを締め付けることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記電気付勢手段は前記電動モータとすることもできるし、専用のソレノイド等のアクチュエータとしてもよい。前者とすれば部品点数の削減を図る上で有利である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、より確率の高い車両の衝突が予測された場合に、シートベルト装置の突入電流と他の車載機器の突入電流のタイミングをずらせて、車両用電源の電圧降下を防止して、シートベルト装置の電動モータの駆動に必要な所望の電圧を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明に係るシートベルト装置の一実施形態を示す模式図であり、図２は図１に示した本発明に係るシートベルト装置の動作を、一部を拡大して示す模式図である。
【００１２】
図１に示すように、シートベルト装置１は着座している乗員Ｍをその背面に位置する図示しないシートに拘束するものであり、いわゆる三点式のものである。
【００１３】
シートベルト装置１は、そのシートベルト２が図示しないシートに対して車室外側の図示しないセンタピラー等に設けられたリトラクタ３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４に挿通されるとともに、シートベルト２の先端はシートに対して車室外側の下方に位置するアウタアンカ５を介して車体フロア側に取り付けられている。
【００１４】
シートベルト２のスルーアンカ４とアウタアンカ５の間に位置する部分にはタングプレート６が挿通されており、当該タングプレート６はシートに対して車室内側に位置して車体フロアに取り付けられたバックル７に着脱自在とされる。
【００１５】
そして、シートに着座した乗員Ｍがタングプレート６を車室内側方向に引っ張ることで、シートベルト２をリトラクタ３から引き出し、タングプレート６をバックル７に挿入し固定すると、シートベルト２はそのスルーアンカ４からタングプレート６までの部分が乗員Ｍの主として肩から胸をシートに対して押し付けて拘束し、タングプレート６からアウタアンカ５までの部分が乗員Ｍの主として腹部をシートに対して押し付けて拘束する。
【００１６】
リトラクタ３の背面には、リトラクタ３を駆動する電動モータ８が設けられ、当該電動モータ８を駆動することにより、リトラクタ３が回転されてシートベルト２が巻き取られる。加えて、車両の衝突を予測する衝突予測手段としてのレーダ９と、レーダ９の予測に基づき電気付勢手段としての電動モータ８を制御する制御手段１０が設けられ、さらに、一方端が連結部１１を介してスルーアンカ４とリトラクタ３との間に位置するシートベルト２に連結され、他方端が前記電動モータ８の回転子に噛み合わされるギア１２に巻き取り可能に連結される弾性手段としてのコイルバネ１３を設け、連結部１１を解放自在に固定する固定手段１４を設ける。すなわちコイルバネ１３の他方端は電動モータ８に巻き取り可能に駆動連結される。ここで、コイルバネ１３の他方端は直接ギア１２に巻き取ってもよいし、当該他方端をここでは図示しないベルトに連結して、当該ベルトをギア１２に巻き取ってもよい。また、電気付勢手段として電動モータ８を利用する構成のほか、専用のソレノイド等のアクチュエータを利用する構成としてもよい。
【００１７】
また、固定手段１４は連結部１１を解放自在に固定できるものであれば、その具体的形態は問わない。例えば、アクチュエータ等により駆動される二つのエレメントを連結部１１に対して接近離隔変位可能に設けて、固定する場合には二つのエレメントを相互に接近変位させて連結部１１を挟んで固定し、解放する場合には、二つのエレメントを相互に離隔変位させる。
【００１８】
ここで、衝突予測手段としてのレーダ９が車両の衝突を予測する場合に、制御手段１０が電動モータ８を駆動してリトラクタ３を回転させてシートベルト２を巻き上げ、ギア１２が電動モータ８の駆動により回転されて、弾性手段としてのコイルバネ１３の他方端が巻き取られて弾性手段としてのコイルバネ１２が伸張されて弾性エネルギーを蓄えた後、衝突予測手段としてのレーダ９が、より確率の高い車両の衝突を予測するときに、固定手段１４が連結部１１を解放して弾性手段であるコイルバネ１３を短縮させてシートベルト２を巻き上げて締め付ける。
【００１９】
これにより、車両の衝突が予測される場合に、まず、図２（ａ）に示すように、シートベルト２が電動モータ８の駆動により巻き取られて、乗員Ｍに警告を行うとともに、弾性手段としてのコイルバネ１３の他方端がギア１２により巻き取られて、その長さが伸張されて弾性エネルギーが蓄えられ、図２（ｂ）に示すように、より確率の高い車両の衝突が予測された時点で、固定手段１４が連結部１１を解放するので、シートベルト２を電動モータ８の駆動力によらずに、弾性手段としてのコイルバネ１３がその弾性エネルギーにより短縮して巻き上げて締め付けることができる。
【００２０】
つまりは、より確率の高い衝突が予測される前に、あらかじめ弾性手段としてのコイルバネ１３に電気エネルギーを機械エネルギーに変換して蓄積しておき、より確率の高い衝突が予測されたとき（プリクラッシュシステムの始動時）に、その機械エネルギーを利用してシートベルト２を巻き取り、乗員Ｍを拘束することができるので、他の車載機器の動作とシートベルト装置の動作のタイミングをずらして、突入電流が重畳して車両の電源の電圧降下を招いて、電動モータ８が必要とする所望の電圧を確保することができる。
【００２１】
なお、連結部１１はシートベルトが挿通され、シートベルト２がリトラクタ３に巻き取られる場合には連結部１１はシートベルト２を拘束しないが、コイルバネ１３の延在方向に連結部１１が移動された場合には、シートベルト２をその摩擦により拘束してコイルバネ１３の延在方向つまりは短縮方向に移動させるように拘束し、連結部１１のシートベルト２を相通させる穴とシートベルト２との間には適度な摩擦が必要である。またコイルバネ１３は一方端に対して他方端が下方に位置することが必要であることは、連結部１１の解放時にコイルバネ１３が短縮してシートベルト２が巻き取られるためには必須である。
【００２２】
さらに、より確率の高い衝突が予測されなかった場合には、固定手段１４が連結部１１の固定を維持し、電動モータ８の駆動が停止されるので、伸張されたコイルバネ１３が短縮して、それにより、ギア１２が図２（ａ）とは逆方向に回転され、それに伴い、電動モータ８も逆方向に回転されて回生エネルギーを発生し、当該回生エネルギーにより図示しない車両用の電源を充電する。
【００２３】
なお、車両の衝突が予測される場合とは、例えば衝突予測手段としてのレーダにより、先行車両との距離を計測し、当該距離が所定の閾値α以下となった場合であり、車両のより確率の高い衝突が予測される場合とは、同じく衝突予測手段としてのレーダにより、先行車両との距離を計測し、当該距離が前記閾値αよりも小さい所定の閾値β以下（α＞β）となった場合である。
【００２４】
また、前述したように、衝突予測手段が行う、衝突の予測は、「車両が衝突する可能性を検知する」と言い換えることができ、より確率の高い衝突の予測は、「車両の衝突が回避不可能であることを判断する」と言い換えることができる。これをかんがみて、衝突予測手段は、車両が衝突する可能性を検知する衝突可能性検知手段と、車両の衝突が回避不可能であると判断する衝突回避不可能判断手段とを組み合わせたものとしてもよい。つまり、衝突可能性検知手段よりも衝突回避不可能判断手段のほうがより確率の高い衝突を予測する手段である。
【００２５】
またパラメータとして、車間距離の代わりに車両の相対速度を用いてもよい。さらに、衝突予測手段としてのレーダはミリ波レーダでもレーザレーダでもよく、レーダに換えてステレオカメラ、クリアランスソナー（隙間超音波探知機）等を用いてもよい。
【００２６】
図３は、本発明に係るシートベルト装置の制御内容を示すフローチャートである。
【００２７】
Ｓ１において、前述した衝突予測手段が車両の衝突を予測（車両が衝突する可能性を検知）し、Ｓ２において、電動モータ８を駆動して、リトラクタ３を回転させてシートベルトを巻き取り、乗員Ｍ（ドライバー）にその旨を警告するとともに、電動モータ８の回転子に噛み合わされたギア１２によりコイルスプリング１３の他方端を巻き取って、コイルスプリング１３に弾性エネルギーを蓄積する。
【００２８】
さらに、Ｓ３においてより確率の高い車両の衝突が予測（車両の衝突が回避不可能であると判断）された場合は、Ｓ４に進み、連結部１１の固定手段１４による固定を解除し、コイルスプリング１３に蓄えられた弾性エネルギーによりシートベルト２を巻き取り、乗員Ｍを拘束する。また、Ｓ３においてより確率の高い車両の衝突が予測（車両の衝突が回避不可能であると判断）されなかった場合は、伸張されたコイルスプリング１３の短縮によりギア１２および電動モータ８が回転され、それにより発生する回生エネルギーにより図示しない車両用の電源を充電する。
【００２９】
本発明では、より確率の高い車両の衝突が予測された場合（プリクラッシュシステム動作時）の、シートベルト装置と他の車載機器との突入電流が重畳して車両用電源の電圧降下が発生して、シートベルト装置を駆動する電動モータが必要とする所定の電圧が得られなくなることを防止することを主目的として、電気エネルギーを機械エネルギーとして蓄積する弾性手段を設けたが、同様の効果を得る手段として、図４に示す構成も考えられる。
【００３０】
すなわち、シートベルト装置１の電動モータ８を駆動するための電源１５に並列にキャパシタ１６（コンデンサ、二次電池でも可）を設け、車両の衝突が予測される場合に、あらかじめ電気エネルギーをキャパシタ１６に蓄えておくのである。これによれば、より確率の高い車両の衝突が予測された場合（プリクラッシュシステム動作時）において、スイッチング手段１７をオンとすることにより、図５に示すようにキャパシタ１６の放電電力により電動モータ８の駆動に必要な電力を受け持つことができるので、車両用電源の電圧降下を招いて、シートベルト装置を駆動する電動モータが必要とする所定の電圧が得られなくなることを防止することができる。
【００３１】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、車両用のシートベルト装置に関するものであり、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るシートベルト装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】図１に示した本発明に係るシートベルト装置の動作を、一部を拡大して示す模式図である。
【図３】本発明に係るシートベルト装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るシートベルト装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係るシートベルト装置の他の実施形態による作用効果を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１      シートベルト装置
２      シートベルト
３      リトラクタ
４      スルーアンカ
５      アウタアンカ
６      タングプレート
７      バックル
８      電動モータ
９      レーダ
１０      制御手段
１１      連結部
１２      ギア
１３      コイルバネ
１４      固定手段
【図１】
2007186054.tif 000003
【図２】
2007186054.tif 000004
【図３】
2007186054.tif 000005
【図４】
2007186054.tif 000006
【図５】
2007186054.tif 000007