(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに着座した乗員を拘束するウェビングが巻回されるベルトリールと、
このベルトリールを回転駆動するモータと、
このモータを制御するモータ制御手段と、
前記ベルトリールの巻取り位置を検知する巻取り位置検知手段と、
シートベルト操作部の操作による人為的な入力信号を判定する入力判定手段と、
この入力判定手段による判定結果に応じて前記モータ制御手段に設定変更指令を出力する指令出力手段と、
を備え、
前記入力判定手段は、前記巻取り位置検知手段の検知信号を受け、設定値以上の巻取り位置信号が継続したときに、それ以降の入力信号を人為的な入力信号として判定することを特徴とする車両のシートベルト装置。
【請求項２】
前記入力判定手段に入力される人為的な入力信号は、シートベルトバックルの装着の有無を検知するバックルスイッチの信号を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両のシートベルト装置。
【請求項３】
シートに着座した乗員を拘束するウェビングが巻回されるベルトリールと、このベルトリールを回転駆動するモータと、このモータを制御するモータ制御手段と、前記ベルトリールの巻取り位置を検知する巻取り位置検知手段と、を備えた車両のシートベルト装置の制御方法において、
前記ベルトリールの巻取り位置を検出する巻取り位置検出ステップと、
この巻取り位置検出ステップの検出結果を調べ、設定値以上の巻取り位置信号が継続したときに、それ以降の入力信号をシートベルト操作部の操作による人為的な入力信号であると判定する入力判定ステップと、
この入力判定ステップで以降の入力信号が人為的な入力信号であると判定したときに、前記モータ制御手段に設定変更指令を出力する設定変更ステップと、
を備えてなることを特徴とする車両のシートベルト装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のシートに着座した乗員をウェビングによって拘束するシートベルト装置に関し、特に、モータを用いるプリテンショナ機構を備えた車両のシートベルト装置およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のシートベルト装置として、ベルトリールを回転駆動するためのモータを設け、緊急時や走行状態の不安定時に、モータの駆動によってウェビングの張力を制御し、乗員姿勢の安定化を図るようにしたものが実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このシートベルト装置は、衝突等によって大きな衝撃が入力されたときに火薬の爆発力等によってウェビングを大きな力で急激に引き込む緊急拘束手段の他に、衝突の前兆が検出されたとき等にモータによってウェビングを引き込むプリテンショナ機構が設けられている。
【特許文献１】特開平６−２８６５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この従来のシートベルト装置は、ウェビングの引き込み速度やトルク、弛み取り量等がコントローラに予め記憶されているプログラムによって決定されるが、近年、これらの設定をユーザーやディーラーが乗員の体型や好みによって自由に微調整できることが望まれている。
【０００５】
しかし、近年の車両においては、制御機器等の多くのスイッチ類が既に車室内に配置されており、このような状況において、シートベルト装置の専用設定スイッチを車室内に追加することは、他のスイッチ類の操作の支障になることや、車室内のデザイン性が低下する等の観点から好ましいことではない。
【０００６】
そこで、この発明は、専用の設定スイッチを追加することなく、ウェビング巻取り用のモータの制御設定を変更できるようにして、車室内の構造の簡素化を図ることのできる車両のシートベルト装置およびその制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決する請求項１に記載の車両のシートベルト装置の発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビング（例えば、後述の実施形態におけるウェビング５）が巻回されるベルトリール（例えば、後述の実施形態におけるベルトリール１２）と、このベルトリールを回転駆動するモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ１０）と、このモータを制御するモータ制御手段（例えば、後述の実施形態におけるモータ制御手段２５）と、前記ベルトリールの巻取り位置を検知する巻取り位置検知手段（例えば、後述の実施形態における巻取り位置検知手段２４）と、シートベルト操作部（例えば、後述の実施形態におけるウェビング５）の操作による人為的な入力信号を判定する入力判定手段（例えば、後述の実施形態における入力判定手段２６）と、この入力判定手段による判定結果に応じて前記モータ制御手段に設定変更指令を出力する指令出力手段（例えば、後述の実施形態における指令出力手段２７）と、を備え、前記入力判定手段は、前記巻取り位置検知手段の検知信号を受け、設定値以上の巻取り位置信号が継続したときに、それ以降の入力信号を人為的な入力信号として判定することを特徴とする。
これにより、乗員がウェビングを手で持って設定時間以上引っ張った場合に、入力判定手段は、それ以降の信号を人為的な入力信号として判定する。この結果、指令出力手段からモータ制御手段に人為的な入力信号に基づいて設定変更指令が出力される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両のシートベルト装置において、前記入力判定手段に入力される人為的な入力信号は、シートベルトバックル（例えば、後述の実施形態におけるシートベルトバックル９）の装着の有無を検知するバックルスイッチ（例えば、後述の実施形態におけるバックルスイッチ１９）の信号を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のシートベルト装置の制御方法の発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビングが巻回されるベルトリールと、このベルトリールを回転駆動するモータと、このモータを制御するモータ制御手段と、前記ベルトリールの巻取り位置を検知する巻取り位置検知手段と、を備えた車両のシートベルト装置の制御方法において、前記ベルトリールの巻取り位置を検出する巻取り位置検出ステップと、この巻取り位置検出ステップの検出結果を調べ、設定値以上の巻取り位置信号が継続したときに、それ以降の入力信号をシートベルト操作部の操作による人為的な入力信号であると判定する入力判定ステップと、この入力判定ステップで以降の入力信号が人為的な入力信号であると判定したときに、前記モータ制御手段に設定変更指令を出力する設定変更ステップと、を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、シートベルト操作部の人為的な操作によってモータ制御手段の設定を変更することができるため、専用の設定スイッチを追加することなくモータの制御設定を確実に変更することができる。したがって、この発明を採用することにより、車室内の構造の簡素化と、シートベルト装置の設定の自由度の向上を図ることができる。
【００１２】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、乗員がウェビングを手で持って設定時間以上引っ張るという簡単な操作によって、人為的な入力信号を入力判定手段に受け付けさせることができるため、設定変更時における操作性を高めることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、人為的な入力信号としてバックルスイッチの信号が用いられるため、着座した乗員によってモータの制御の設定を容易に変更することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、巻取り位置検出ステップでベルトリールの巻取り位置を検出し、その検出結果を調べ、設定値以上の巻取り位置信号が継続したときに、それ以降の入力が人為的なものと判定して、モータ制御手段の設定変更指令を出力するため、専用の設定スイッチを追加することなくモータの制御設定を確実に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明にかかるシートベルト装置１の全体概略構成を示すものであり、同図中２は、乗員３の着座するシートである。この実施形態のシートベルト装置１は、所謂三点式のシートベルト装置であり、図示しないセンタピラーに取付けられたリトラクタ４からウェビング５が上方に引き出され、そのウェビング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の間にはタングプレート８が挿通されており、そのタングプレート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シートベルトバックル９に対して脱着可能となっている。
【００１６】
ウェビング５は、初期状態ではリトラクタ４に巻き取られており、乗員３が手で引き出してタングプレート８をシートベルトバックル９に固定することにより、乗員３の主に胸部と腰部をシート２に対して拘束する。このシートベルト装置１の場合、衝突やロールオーバ時におけるウェビング５の引き込みが電動式のモータ１０と火薬発火によって行われるとともに、モータ１０がプリテンショナ機構を構成するようになっている。
【００１７】
リトラクタ４は、図２に示すようにケーシング（図示せず）に回転可能に支持されたベルトリール１２にウェビング５が巻回されるとともに、ケーシングの一端側にベルトリール１２の軸１２ａが突出している。このベルトリール１２の軸１２ａは、動力断接操作用のクラッチ（図示せず）を含む動力伝達機構１３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。また、リトラクタ４内には、ベルトリール１２を巻取り方向に付勢する図示しない巻取りばねが収容され、ベルトリール１２とモータ１０がクラッチのオフ作動によって切り離された状態において、巻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。
【００１８】
また、ベルトリール１２の軸１２ａには、その軸１２ａの回転を検出する回転センサ１４（巻取り位置検知手段）が設けられている。この回転センサ１４は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁された磁性円板１５と、この磁性円板１５の外周縁部に近接配置された一対のホール素子１６ａ，１６ｂと、ホール素子１６ａ，１６ｂの検出信号を処理するセンサ回路１７とから成り、センサ回路１７で処理されたパルス信号がコントローラ１８に出力されるようになっている。
【００１９】
ベルトリール１２の回転に応じてセンサ回路１７からコントローラ１８に入力されるパルス信号は、コントローラ１８において、基本的にはモータ１０を駆動するためのフィードバック信号として用いられる。つまり、コントローラ１８においては、パルス信号をカウントすることによってベルトリール１２の回転量（ウェビング５の引き出し量）を検出し、さらに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１２の回転速度（ウェビング５の引き出し速度）を求め、また、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１２の回転方向を検出する。
【００２０】
コントローラ１８には、シートベルトバックル９の接続状態を検出するバックルスイッチ１９や、車両前方の物体を検出するレーダ等の前方物体検出装置２０（走行状態検知手段）、車両の前後、左右の減速度を検出する加速度センサ２１、車両の走行速度を検出する車速センサ２２、自動変速装置のシフトポジションセンサ２３等が接続されている。
【００２１】
ところで、このシートベルト装置１においては緊急時のウェビング５の巻取り荷重や、ウェビング５の巻取り速度、撓み取り量等が予め設定されているが、これらの制御設定値はユーザーやディーラーによる操作によって変更し得るようになっている。この制御設定の変更は、後述するウェビング５の特殊な引き出し操作によって実行される。
【００２２】
コントローラ１８は、回転センサ１４から信号を受けてベルトリール１２の回転位置を算出する巻取り位置検知手段２４と、モータ１０の駆動を制御するモータ制御手段２５と、巻取り位置検知手段２４から信号を受けて乗員が人為的な信号入力操作を行っているか否かを判定し、人為的な信号入力操作であると判定したときにのみ、それ以降の信号を人為的な入力信号として受け付ける入力判定手段２６と、この入力判定手段２６で受け付けた信号を受けとってモータ制御手段２５に設定変更指令を出力する指令出力手段２７と、を備えている。指令出力手段２７から出力される設定変更指令とは、例えば、通電量の増減指令（巻取り荷重の増減指令）、回転速度の増減指令（巻取り速度の増減指令）、撓み取り量の増減指令（撓み取り時におけるウェビング５の引き込み量の増減指令）等である。
【００２３】
このシートベルト装置１においては、乗員３がウェビング５を手で把持してウェビング５の引き出しと巻き戻しを人為的に行った場合に、その人為的な操作を入力信号として受け付けてモータ制御手段２５の設定を変更し得るようになっている。この実施形態では、ウェビング５の設定量以上の引き出しが規定の時間以上継続した場合に、入力判定手段２６がそれ以降のウェビング５による入力信号を受け付け、指令出力手段２７において、入力信号に応じた指令を出力するようになっている。
【００２４】
コントローラ１８においては、例えば、図５に示すように設定値Ｘp以上のウェビング５の引き出しと設定値Ｘq以下の巻き戻しの組み合わせがあった場合にＨｉ信号有り（入力信号＝１）と判別するとともに、その組み合わせがない場合にＬｏ信号有り（入力信号＝０）と判別し、これらの判別値を時系列に並べたものが入力信号として用いられる。以下の表１は、時系列的に並べた判別値Ｙ0，Ｙ1，Ｙ2と、その値に対応する入力信号の意味の例を示すものである。
【００２５】
【表１】
0004919895.tif 000002
【００２６】
以下、このシートベルト装置１で行われる制御を、図３，図４に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、図３に示すステップＳ１においては、車速センサ２２の検出値を基にして車両が停止しているかどうかを判定し、車両が停止している場合にのみ次のステップＳ２に進み、ステップＳ２においては、バックルスイッチ１９の信号を基にしてシートベルトバックル９が装着されているかどうかを判定する。ここでは、シートベルトバックル９が装着されている場合にのみ次のステップ３に進み、ステップＳ３では、回転センサ１４の検出値を基にしてウェビング５の引き出し量を求める。なお、ここでの引き出し量は、シートベルト装着時におけるウェビング５の基準引き出し量（巻取り位置）に対する相対的な引き出し量（巻取り位置）を意味する。
【００２７】
次のステップＳ４においては、ウェビング５の引き出し量Ｘ（巻取り位置）が設定値Ｘth以上であるかどうかを判定し、設定値Ｘth以上であるときにのみステップＳ５に進み、タイマーをスタートさせる。次のステップＳ６，Ｓ７においては、ウェビング５の引き出し量Ｘが、時間ｔ1が経過するまでの間、設定値Ｘth以上であるかどうかを判定し、設定値Ｘth以上の状態が継続しているときにのみ次の入力受付処理Ｓ８へと進む。
ここまでの処理は、車両が動いている場合と、シートベルトが非装着の場合に制御設定の変更を拒否するとともに、乗員３がウェビング５を手で持って設定量以上の引き出しを規定時間以上継続し、制御設定の変更の意思が明確である場合にだけ、それ以降の入力受付処理Ｓ８を許容するものである。
【００２８】
入力受付処理Ｓ８は、図４に示すように、ステップＳ１０１において、カウンター変数ｉとタイマー変数ｔを０にし、つづく、ステップＳ１０２において入力信号の有無を判定する。入力信号があった場合には、ステップＳ１０３に進み、入力信号がない場合には、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０３においては、ウェビング５の引き出しがあるかどうかを判定し、ステップＳ１０４，Ｓ１０５では、引き出し量Ｘは設定値Ｘ1以上であるかどうか、引き出し量Ｘは設定値Ｘ0以下であるかどうかを夫々判定する。そして、これらの条件をすべて満たす場合にのみ、ステップＳ１０６に進んで入力値を有効にし、その他の場合には、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０６で入力値を有効にした場合には、つづくステップＳ１０７において入力値Ｙiを決定する。この場合、例えば、初回の場合には、Ｙ0の値として０または１が代入される（表１参照）。
【００２９】
この後、ステップＳ１０８において、カウンター変数ｉに１が加算され、つづくステップＳ１０９においては、カウンター変数ｉが３以上であるかどうか、つまり入力値Ｙ0，Ｙ1，Ｙ2が全て決定されたかどうかを判定する。入力値Ｙ0，Ｙ1，Ｙ2が全て決定された場合には、入力処理を終了し、決定されていない場合には、ステップＳ１１０に進んで設定時間ｔ2が経過したかどうかを判定する。ここで、設定時間ｔ2が経過していない場合には、ステップＳ１０２に戻り、設定時間ｔ2が経過した場合には、Ｙ0，Ｙ1，Ｙ2のすべてに０を代入して入力処理を終了する。なお、Ｙ0，Ｙ1，Ｙ2がすべて０の場合には、表１に示すようにエラーとなる。
【００３０】
この後、図３に示すフローに戻りステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４においては、前述したステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７と同様に、ウェビング５の引き出し量Ｘが、設定値Ｘth以上である状態が規定時間ｔ1の間、継続したかどうかを判定し、継続した場合にのみステップＳ１５に進み、継続しない場合にはリターンする。なお、ここでの処理は、乗員３による制御設定の変更の意思を再度確認するものである。
ステップＳ１５では入力を確定し、つづく、ステップＳ１６においては、指令出力手段２７からモータ制御手段２５に確定入力値に基づく設定変更指令を出力する。
【００３１】
以上のように、このシートベルト装置１においては、ウェビング５を把持しての乗員３による引き出しと、巻き戻し操作によってモータ制御手段２５の設定を変更することができるため、車室内に専用の設定スイッチを追加することなく、モータ１０の制御設定を確実に変更することができる。したがって、この装置を採用することにより、車室内の構造を簡素化して他のスイッチ類の操作の支障を無くすことができる。
【００３２】
また、このシートベルト装置１においては、乗員３がウェビング５を手で持って設定時間以上引っ張るという簡単な操作によって、人為的な入力信号を入力判定手段２６に受け付けさせることができるため、モータ制御手段２５の設定を変更するうえでの操作性を高めることができる。
【００３３】
なお、以上で説明した実施形態においては、ウェビング５の引き出し量Ｘが設定値Ｘｐを超えた後に設定値Ｘｑを下回ったときに、１種の信号を得るようにしているが、図６に示すように、上限側の設定値を２段Ｘｐ1およびＸｐ2に設定し、ウェビング５の引き出し量Ｘが１段目の設定値Ｘｐ1を超えた後下限側の設定値Ｘｑを下回ったときに１種目の信号を得るとともに、ウェビング５の引き出し量Ｘが２段目の設定値Ｘｐ2を超えた後下限側の設定値Ｘｑを下回ったときに２種目の信号を得るようにしても良い。この場合、これらの信号の組み合わせによって得られた入力信号によってモータ制御手段２５の制御設定を変更する。
【００３４】
また、上記の実施形態においては、ウェビング５の引き出しと、巻き戻し操作のみによって乗員３による人為的な入力信号を得るようにしているが、例えば、以下の表２に示すように、ウェビング５の操作による信号とともに、バックルスイッチ１９のオン・オフ信号、シフトポジションセンサ２３の操作信号等を組み合わせて乗員による人為的な入力信号を得ることも可能である。
【００３５】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の一実施形態を示すシートベルト装置の全体概略構成図。
【図２】同実施形態のシートベルト装置のコントローラを中心とする概略構成図。
【図３】同実施形態のシートベルト装置の制御を示すフローチャート。
【図４】同実施形態のシートベルト装置の制御を示すフローチャート。
【図５】同実施形態におけるウェビングの引き出し量と検出信号の関係を示す図。
【図６】この発明の他の実施形態におけるウェビングの引き出し量と検出信号の関係を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１…シートベルト装置
５…ウェビング
９…シートベルトバックル
１０…モータ
１２…ベルトリール
１９…バックルスイッチ
２４…巻取り位置検知手段
２５…モータ制御手段
２６…入力判定手段
２７…指令出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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