(57)【要約】【課題】  車両が横転、または上下反転した場合にシートベルトによる拘束の解除をより安全に行うシートベルト装置を提供する。【解決手段】  車両の乗員を座席に拘束して安全を図るシートベルト装置であって、シートベルト１０１の巻き取りをモータ１２７によって行う電動巻き取り装置と、車両の加速度の検知手段と、前記シートベルトの引き出しの方向・速度の検知手段と、前記モータによるシートベルトの引き出し速度の制御手段と、を備え、事故発生後、車両の加速度が一定となってから、シートベルトの引き出し速度を抑制しながらシートベルトの拘束の解除を行うようにシートベルト装置を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員を座席に拘束して安全を図るシートベルト装置であって、
シートベルトの巻き取りをモータによって行う電動巻き取り装置と、
車両の加速度の検知手段と、
前記シートベルトの引き出しの方向・速度の検知手段と、
前記モータによるシートベルトの引き出し速度の制御手段と、を備え、
事故発生後、車両の加速度が一定となってから、シートベルトの引き出し速度を抑制しながらシートベルトの拘束の解除を行うことを特徴としたシートベルト装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシートベルト装置であって、
シートベルトの拘束の解除を行った後、シートベルトの引き出し量を乗員が脱落しない位置で制限しシートベルトをロックすることを特徴としたシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員を座席に拘束し、乗員の安全を図る乗物のシートベルト装置、特に、車両のシートベルト装置に関して電動モータなどの動力源を使用するシートベルトの巻き取り装置を用いるシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の事故の際には、シートベルトにより乗員を拘束することで、乗員の安全を図る。近年では、電動モータなどを、リトラクタを巻き取る動力源とするシートベルトもあり、コントロールユニットにより、衝突予知信号などの車両情報から、事故直前の段階で、シートベルトを巻き取り、乗員を拘束することで、エアバッグなどのほかの安全装置の効果を最大限に引き出すことが可能となっている。
【０００３】
一方で、事故後はシートベルトを解除して、速やかに事故車両から離れることが望ましい。特許文献１では車両の事故状態を検知する手段を持たせ、転倒の検知に対応して、所定時間を経過した後に上記モータをシートベルトの引出し方向に回転させる制御手段を備えることで、事故後の乗員の脱出を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
事故車両が横転、または上下反転した場合、乗員の状況はシートベルトで座席に拘束されている体勢となる。シートベルトにはエンドロックが掛かり、ベルトの引き出しを制限している。事故後は速やかに事故車両から離れることが望ましく、上記特許文献１では、事故後にモータをシートベルトの引出し方向に回転させ、乗員の脱出を可能にする方法が提示されている。しかし、事故時の衝撃で乗員は意識を失っている可能性は充分にあり得るため、事故後に所定時間を経過した後にシートベルトの拘束を緩めるだけでは、乗員の自重により落下し負傷する危険性がある。
【０００６】
そこで本発明は、車両が横転、または上下反転した場合にシートベルトによる拘束の解除をより安全に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のシートベルト装置は、シートベルトの巻き取りをモータによって行う電動巻き取り装置と、衝突・転倒などの事故の発生を予知する事故予知手段と、事故後の車両状態を検知するＧセンサなどの車両状態検知手段、上記シートベルトの引き出し状態を検知する手段とを備える。
【０００８】
上記衝突・転倒などの事故の発生を予知する事故予知手段で事故を予知した場合にモータによってシートベルトの巻き取り行う。シートベルト巻き取り後は、モータを用いてシートベルトに張力を与えて乗員を保持し続ける。車両状態を検知する車両状態検知手段を用いて、例えば、Ｇセンサで車両と重力の向きの相対関係を計測することで、横転または上下反転した状態かつ車両の制動が停止したことを検知した場合は、エンドロックを解除する制御を行い、シートベルトの引き出しを可能とする。エンドロックとは、通常時、自由に回転できる状態であるシートベルトを巻き取るスプールに、シートベルトを急に引き出した場合の遠心力や、車両が急停止した場合の加速度、重力加速度などを利用して、爪状のものを引っかけることで、シートベルトの引き出しを制限するものである。
【０００９】
エンドロックを解除後は、シートベルトの引き出し状態を検知する手段を用いて、引き出しが急激に行われた場合は、乗員が落下している恐れがあるため、再度、モータにより張力を与え、シートベルトの引き出し速度を抑制することで、乗員の落下を防ぎつつ、シートベルトによる拘束の解除を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明シートベルト装置は、事故時にモータの回転によりシートベルトで座席に拘束した乗員を、横転、または上下反転した場合に、Ｇセンサ、スプールセンサの信号を用いることで、事故の終息を正しく検知し、乗員の落下防ぎつつ、安全に乗員の拘束を取り除くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】シートベルト装置の構成を説明するブロック図。
【図２】車両の転倒に対するベルトのロック解除処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例を図面と用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１はシートベルト装置の制御部の構成を表している。シートベルト装置は、乗員を座席に拘束するシートベルト１０１と、シートベルト１０１を巻き取るためのモータ付シートベルトリトラクタ１０２、巻き取り・引き出しを制御するシートベルトコントロールユニット１０３からなる。
【００１４】
モータ付シートベルトリトラクタ１０２は、シートベルト１０１の着脱を判断するバックルスイッチ１３１、シートベルト１０１を巻き取るスプール１２９と巻き取る動力となるモータ１２７、スプール１２９の回転方向と巻き取り角からシートベルト１０１の巻き取り量・引き出し量を取得するためのスプールセンサ１３０、シートベルト１０１の引き出しを禁止するためスプール１２９をロックするエンドロック機構１２８からなる。
【００１５】
シートベルトコントロールユニット１０３はモータ付シートベルトリトラクタ１０２から、バックルスイッチ１３１やスプールセンサ１３０の信号のほか、Ｇセンサ信号１１４やブレーキストロークセンサ信号１１１、その他の車両情報を、信号線を介して入力回路１２０で、または通信インターフェイス１２１を介して取得する。取得した情報を元にＭＰＵ１２２で演算を行い、シートベルト１０１を巻き取るためのモータ１２７と、シートベルト１０１をエンドロック機構１２８がロックしたときのロックの解除を制御する。
【００１６】
シートベルトコントロールユニット１０３は、ブレーキストロークセンサ信号１１１やその他の車両情報を元にＭＰＵ１２２で演算を行い、衝突や横転などが予知される場合、モータ１２７を回転させシートベルト１０１を巻き取り、乗員を拘束する。拘束を行った後も、解除条件が成立するまでは、モータ１２７に電流を流し続け、乗員を保持するための張力を与え続ける。またモータ付シートベルトリトラクタ１０２は、乗員が急ブレーキを踏んだ場合や、車両が横転、または上下反転した場合はエンドロック機構１２８によりシートベルト１０１がそれ以上引き出せないようにロックを掛けるようになっている。
【００１７】
図２は上記、乗員の拘束が行われた後に、シートベルト１０１の拘束およびエンドロックを解除するときのモータの制御方法のフローである。本フローは、衝突・転倒などの事故の発生を予知する事故予知手段で事故を予知し、モータによってシートベルトの巻き取り行った場合に実行される。ステップ２０１で処理を開始した後はステップ２０２の解除条件の成立の判定を行う。ステップ２０２の判定にはＧセンサを用いる。Ｇセンサは、車体の向きを基準にして前後・左右・上下の軸に対しての加速度を測定する。各軸の加速度を合成したベクトルの大きさが、重力加速度１Ｇになり、それぞれの軸の加速度が、一定時間変化しなくなった場合、車体が停止したと考えられる。
【００１８】
上記Ｇセンサ信号１１４を元に、車体が停止した状態で勝つ、上下方向以外に加速度が掛かっていると判断した場合は、横転状態で車体の制動が停止した状態であると考えられる。横乗員が脱出するうえで安全で安定した状態にあると考えられるため、ステップ２０２の解除条件成立と判断し、ステップ２０３のエンドロック解除および、ステップ２０４のクラッチ解除逆転作動を実行する。クラッチ解除逆転作動とは、モータ１２７による張力を与えるのを停止するため、モータ１２７とスプール１２９間のギアのクラッチの解除を行う処理である。
【００１９】
ステップ２０３，２０４のエンドロック解除とクラッチ解除逆転作動を行ったときに、乗員の体重がシートベルト１０１にかかっている場合、シートベルトは引き出される。一定以上の速度で落下した場合、車体に激突するなど乗員に危険が伴うため、引き出し速度を制御する。制御方法としては、スプールセンサ１３０を使用し、スプール１２９の回転角度から、シートベルト１０１の引き出し量を算出する。単位時間当たりのシートベルト１０１の引き出し量から、引き出し速度を求める。ステップ２０５の判断で引き出し速度が一定値以上場合は、ステップ２０６のようにモータ１２７へ出力するＤｕｔｙ比を上げ、電流を多く流すことにより、シートベルト１０１の引き出し速度を抑制する。
【００２０】
また、ステップ２０５の判断で一定値未満である場合は、ステップ２０７のようにモータ１２７へ出力するＤｕｔｙ比を下げる。つまり、モータ１２７へ出力するＤｕｔｙ比の増減を制御することでスプールセンサ信号１１３から演算して求まるシートベルト１０１の引き出し速度を、車体に強く激突しない、一定の安全な速度で引き出せるように制御する。
【００２１】
ステップ２０８にて、スプールセンサ信号１１３から判断して、一定の長さシートベルト１０１が引き出された場合、またはステップ２０９にて、乗員によってバックルスイッチ１３１が外された場合、上記のシートベルト１０１の引き出し速度を一定にする制御を終了する。ステップ２１０の処理停止後は、車両が横転または上下反転した状態が継続していれば、再度、エンドロック機構により、ロックが掛かり、処理終了したシートベルトの位置でベルトが固定され、乗員は落下する危険性は抑制できる。
【００２２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２３】
１０１…シートベルト
１０２…モータ付シートベルトリトラクタ
１０３…シートベルトコントロールユニット
１１１…ブレーキストロークセンサ信号
１１３…スプールセンサ信号
１１４…Ｇセンサ信号
１２０…入力回路
１２１…通信インターフェイス
１２７…モータ
１２８…エンドロック機構
１２９…スプール
１３０…スプールセンサ
１３１…バックルスイッチ
【図１】
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【図２】
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