(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに着座した乗員を保護する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と、該電動リトラクタに電源電圧を供給する電源電圧供給手段とを備えている車両用乗員保護装置において、
前記電源電圧供給手段から前記電動リトラクタに電源電圧を供給する必要があるか否かを検出する検出手段と、前記電源電圧供給手段から前記電動リトラクタへの電源電圧の供給又は供給停止を切り替える第１切り替え手段及び第２切り替え手段と、前記検出手段の検出結果を監視し、前記第２切り替え手段の切り替えを制御する監視制御手段とを備え、
前記電源電圧供給手段が前記電動リトラクタに電源電圧を供給した後に、前記検出手段が前記電動リトラクタへ電源電圧を供給する必要がないことを検出したときには、前記監視制御手段は前記電動リトラクタへの電源電圧の供給を開始させるように前記第２切り替え手段の切り替えを制御し、その後前記第１切り替え手段が前記電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止し、前記監視制御手段は所定時間経過後、前記電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止させるように前記第２切り替え手段の切り替えを制御することを特徴とする車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
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は従来より知られている。このような、従来の車両用乗員拘束保護装置において、電動リトラクタの電源電圧は、実開昭６１−１３４４６４号公報に示すように車両が備えているバッテリから常時供給されていた。また、シートベルトの着脱後にシートベルトが巻き取られていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用乗員拘束保護装置のように、電動リトラクタの電源電圧がバッテリから常時供給されると、電動リトラクタへ電源電圧を供給する必要がない場合でも、電源電圧がバッテリから供給されて消費されるため、バッテリ（電源電圧供給手段）が早く劣化するという問題があった。
【０００４】
また、シートベルトの着脱後にシートベルトが巻き取られないため、シートベルトのタングがドアに挟まれて破損するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記点に着目してなされたものであり、電源電圧供給手段の劣化を防止することができると共にシートベルトの破損を防止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。
【０００６】
【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の車両用乗員保護装置は、シートに着座した乗員を保護する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と、該電動リトラクタに電源電圧を供給する電源電圧供給手段とを備えている車両用乗員保護装置において、前記電源電圧供給手段から前記電動リトラクタに電源電圧を供給する必要があるか否かを検出する検出手段と、前記電源電圧供給手段から前記電動リトラクタへの電源電圧の供給又は供給停止を切り替える第１切り替え手段及び第２切り替え手段と、前記検出手段の検出結果を監視し、前記第２切り替え手段の切り替えを制御する監視制御手段とを備え、前記電源電圧供給手段が前記電動リトラクタに電源電圧を供給した後に、前記検出手段が前記電動リトラクタへ電源電圧を供給する必要がないことを検出したときには、前記監視制御手段は前記電動リトラクタへの電源電圧の供給を開始させるように前記第２切り替え手段の切り替えを制御し、その後前記第１切り替え手段が前記電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止し、前記監視制御手段は所定時間経過後、前記電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止させるように前記第２切り替え手段の切り替えを制御することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置の概略構成を示す図である。
【０００９】
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１００の電源入力側はリレー１８の接点１８ａの一端、トランジスタ１９のエミッタ及びダイオード１７のアノードにそれぞれ接続されている。
【００１０】
リレー１８の接点１８ａの他端、リレー１８のコイル１８ｂの一端及びトランジスタ１９のコレクタはバッテリ２１の正側端子にそれぞれ接続され、リレー１８のコイル１８ｂの他端は抵抗２２の一端に接続されている。
【００１１】
抵抗２２の他端はシートに乗員が着座したことを検出する着座スイッチ２０の一端に接続され、着座スイッチ２０の他端は接地されている。バッテリ２１の負側端子は接地されている。
【００１２】
ダイオード１７のカソードは、電動リトラクタ１００、着座スイッチ２０及びトランジスタ１９をそれぞれ監視制御するＭＰＵ（Micro processing Unit）１４と、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、それに対応した電気信号をＭＰＵ１４に出力するバックル接続有無検出部１５とにそれぞれ接続されている。
【００１３】
ＭＰＵ１４は電動リトラクタ１００、バックル接続有無検出部１５、着座スイッチ２０及びトランジスタ１９のベースにそれぞれ接続されている。
【００１４】
着座スイッチ２０は、本実施の形態では、図２及び図３に示すように車両に搭載されているシート中の腰を下ろす部分に備えられているが、これに限らず、背もたれの部分又はこれらの両方の部分のいずれかに備えられていればよい。
【００１５】
図４は着座スイッチ２０の構成を示す図である。着座スイッチ２０は電極３０の上に絶縁体３２が敷かれ、この絶縁体３２の上に板バネ状の電極３１が設置されている。さらに電極３０及び電極３１にはそれぞれ電流線３３が接続されている。
【００１６】
電極３１は、本実施の形態では、前記腰を下ろす部分に設けられ、乗員の重みにより電極３０と接触するように構成されている。電極３１が電極３０と接触した時に、電流線３３に所定の電流が流れる。
【００１７】
図５は、前記図１の電動リトラクタ１００の概略構成の一例を示す図である。
【００１８】
同図において、電動リトラクタ１００はフレーム１を備えている。フレーム１には、図示しない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、即ちリールシャフト３の回転を停止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。
【００１９】
リールシャフト３の中心軸３ａは巻き取り停止用歯車４の中心軸に連結されており、この巻き取り停止用歯車４はリールシャフト３の回転方向と同じ方向に回転し、巻き取り停止用歯車４の外周には所定数の外歯が形成されている。巻き取り停止用歯車４の外歯のシートベルトの巻き取り方向に対向する面は、シートベルトに対してほぼ垂直になっており、引き出し方向に対向する面は、シートベルトに対して緩やかな傾斜面になっている。
【００２０】
巻き取り停止用歯車４のシートベルトの巻き取りを停止する停止アーム８は、通常シートベルトの巻き取りを停止させないようにコイルスプリング等で付勢されており、シートベルトの巻き取りを停止する時に停止アーム駆動ソレノイド９により押し上げられる。これにより、巻き取り停止用歯車４の外歯と停止アーム８とがかみ合いシートベルトの巻き取りが停止する。
【００２１】
尚、シートベルトの引き出し方向に巻き取り停止用歯車４が回転した場合には、巻き取り停止用歯車４の外歯と停止アーム８とがかみ合っていても、上記巻き取り停止用歯車４の外歯構成によりシートベルトを引き出すことができる。
【００２２】
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に連結している。リールシャフト用プーリ５の内部には渦巻きばね等の付勢力付与手段が形成されており、常にシートベルトを巻き取る方向に付勢力が働いている。
【００２３】
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の内歯とは過不足なくかみ合っている。
【００２４】
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用プーリ６を介してリールシャフト３に伝達される。
【００２５】
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１１を介して前述のようにＭＰＵ１４に電気的に接続されている。直流モータ駆動部１１はＭＰＵ１４からの電気信号に基づいて直流モータ１０の回転を制御する。
【００２６】
図６は直流モータ駆動部１１の回路図である。図６中の回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電流から直流モータ１０に流れる電流を検出する回路であり、回路Ｃ２は直流モータ１０の端子間電圧を測定する回路である。また、図６中の複数のトランジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４からの電気信号により直流モータ１０の回転を正転又は反転に切り替えるためのものである。
【００２７】
図５に戻り、ソレノイド駆動部１２はＭＰＵ１４からの電気信号により停止アーム駆動ソレノイド９を作動させ、停止アーム駆動ソレノイド９により停止アーム８を押し上げ、巻き取り停止用歯車４の外歯と停止アーム８とをかみ合あわせ、巻き取り停止用歯車４を停止する。
【００２８】
図７は、他の電動リトラクタ２００の概略構成を示す図である。
【００２９】
この電動リトラクタ２００の構成は、上記電動リトラクタ１００の構成に比べて、巻き取り停止用歯車４、停止アーム８、停止アーム駆動ソレノイド９、及びソレノイド駆動部１２を備えていない点で異なるが、他の構成は同様である。
【００３０】
尚、電動リトラクタ２００においてシートベルトの巻き取りの停止は、直流モータ駆動部１１がＭＰＵ１４からの電気信号に基づいて直流モータ１０の回転を停止させることにより行う。
【００３１】
以上のように構成された車両用乗員拘束保護装置が実行する制御動作を、以下、図１を参照しながら説明する。
【００３２】
まず、乗員がシートに着座する前は、着座スイッチ２０がオフとなっているため、リレー１８のコイル１８ｂにはバッテリ２１から電流が流れず、接点１８ａはオフになり、電源電圧はバッテリ２１から電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５に供給されない。
【００３３】
次に、乗員がシートに着座すると、着座スイッチ２０がオンとなるため、リレー１８のコイル１８ｂにバッテリ２１から電流が流れて、接点１８ａはオンになり、電源電圧はバッテリ２１から電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５に供給される。この時、ＭＰＵ１４は着座スイッチ２０にかかる電圧を検出することにより着座スイッチ２０のオン／オフを監視する。
【００３４】
その後、乗員がシートから起立した場合は、着座スイッチ２０がオフになり、リレー１８のコイル１８ｂにはバッテリ２１から電流が流れず、接点１８ａは例えば１０ｍｓの遅れをもってオフになり、バッテリ２１から電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５への電源電圧の供給は停止する。
【００３５】
着座スイッチ２０がオフになると同時に、ＭＰＵ１４はトランジスタ１９のベースにハイレベル信号を出力しトランジスタ１９をオンにして、電源電圧はトランジスタ１９を介してバッテリ２１より電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５に供給される。
【００３６】
次いで、ＭＰＵ１４がトランジスタ１９のベースにハイレベル信号を出力しトランジスタ１９をオンにしてから所定時間、即ち、電動リトラクタ１００がシートベルトを巻き取る時間（例えば１分）経過後、ＭＰＵ１４はトランジスタ１９のベースにローレベル信号を出力しトランジスタ１９をオフにする。これにより、バッテリ２１から電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５への電源電圧の供給は停止される。
【００３７】
この結果、従来のように電動リトラクタ１００へ電源電圧を供給する必要がない場合でも、電源電圧がバッテリ２１から供給され、消費されることはなく、乗員がシートに着座した場合にのみバッテリ２１から電動リトラクタ１００に電源電圧が供給される。また、シートベルトの着脱後にシートベルトが巻き取られるため、従来のようにシートベルトのタングがドアに挟まれて破損することはなくなる。
【００３８】
上述したように、本発明の実施の形態によれば、乗員がシートに着座すると、着座スイッチ２０がオンとなり、リレー１８のコイル１８ｂにバッテリ２１から電流が流れて、接点１８ａはオンになり、電源電圧はバッテリ２１から電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５に供給され、その後、乗員がシートから起立した場合は、着座スイッチ２０がオフになり、リレー１８のコイル１８ｂにはバッテリ２１から電流が流れず、接点１８ａは例えば１０ｍｓの遅れをもってオフになり、バッテリ２１から電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５への電源電圧の供給は停止するので、従来のように電動リトラクタ１００へ電源電圧を供給する必要がない場合でも、電源電圧がバッテリ２１から供給され、消費されることはなく、乗員がシートに着座した場合にのみバッテリ２１から電動リトラクタ１００に電源電圧が供給される。この結果、バッテリ２１から電動リトラクタ１００に余分な電源電圧が供給されることはなく、バッテリ２１の劣化を防止することができる。
【００３９】
また、着座スイッチ２０がオフになると同時に、ＭＰＵ１４はトランジスタ１９のベースにハイレベル信号を出力しトランジスタ１９をオンにして、電源電圧はトランジスタ１９を介してバッテリ２１より電動リトラクタ１００、ＭＰＵ１４、及びバックル接続有無検出部１５に供給され、所定時間、即ち、電動リトラクタ１００がシートベルトを巻き取る時間（例えば１分）経過後、ＭＰＵ１４はトランジスタ１９のベースにローレベル信号を出力しトランジスタ１９をオフにするので、シートベルトの着脱後にシートベルトが巻き取られるため、従来のようにシートベルトのタングがドアに挟まれて破損することはなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００４０】
尚、上記実施の形態において、乗員がシートから起立して所定時間経過後、例えば１分経過後、ＭＰＵ１４はトランジスタ１９のベースにローレベル信号を出力しトランジスタ１９をオフにしたが、乗員がシートから起立した場合、例えば、着座スイッチ２０にかかる電圧が７Ｖ以下の場合には、バックル接続有無検出部１５が、シートベルトのタングがバックルに装着されているか否かを検出し、シートベルトのタングがバックルに装着されている場合には、ＭＰＵ１４がトランジスタ１９を３分間オンにし、シートベルトのタングがバックルに装着されていない場合には、ＭＰＵ１４がトランジスタ１９を３０秒間オンにするようにしてもよい。
【００４１】
尚、上記着座スイッチ２０にかかる電圧の電圧値及びトランジスタ１９をオンにする時間は一例であり、これらに限定するものではない。
【００４２】
また、本実施の形態で示した車両用乗員拘束保護装置は、運転席、助手席及び後部座席のいずれにも使用することができる。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、着座スイッチ２０のオン／オフの検出により、電動リトラクタ１００への電源電圧の供給又は供給停止を決めたが、バッテリ２１に接続されているイグニッションスイッチ（図示しない）のオン／オフの検出、電動リトラクタ１００のシートベルトの巻き取りができないことの検出、車両のドアの開閉の検出、車両の速度が０であることの検出、サイドブレーキがかけられたことの検出、車両の振動が所定値以下であることの検出、車両のエンジン音が所定音量以下であることの検出、車両のエンジン音が所定周波数分布以外になることの検出、又は車両のエンジンルーム内の温度が所定値以下になることの検出により、電動リトラクタ１００への電源電圧の供給又は供給停止を決めてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の車両用乗員保護装置によれば、電源電圧供給手段が電動リトラクタに電源電圧を供給した後に、検出手段が電動リトラクタへ電源電圧を供給する必要がないことを検出したときには、監視制御手段は電動リトラクタへの電源電圧の供給を開始させるように第２切り替え手段の切り替えを制御し、その後第１切り替え手段が電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止し、監視制御手段は所定時間経過後、電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止させるように第２切り替え手段の切り替えを制御するので、電源電圧供給手段から電動リトラクタに余分な電源電圧が供給されることはなく、電源電圧供給手段の劣化を防止することができる。
【００４５】
また、監視制御手段は所定時間経過後、電動リトラクタへの電源電圧の供給を停止させるように第２切り替え手段の切り替えを制御するので、所定時間中にシートベルトが巻き取られて、従来のようにシートベルトのタングがドアに挟まれて破損することはなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置の概略構成を示す図である。
【図２】車両に搭載されているシートの説明図である。
【図３】車両に搭載されているシートの説明図である。
【図４】着座スイッチ２０の構成を示す図である。
【図５】図１の電動リトラクタ１００の概略構成の一例を示す図である。
【図６】直流モータ駆動部１１の回路図である。
【図７】他の電動リトラクタ２００の概略構成を示す図である。
【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
４  巻き取り停止用歯車
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
８  停止アーム
９  停止アーム駆動ソレノイド
１０  直流モータ
１１  直流モータ駆動部
１４  ＭＰＵ（監視制御手段）
１８  リレー（第１切り替え手段）
１９  トランジスタ（第２切り替え手段）
２０  着座スイッチ（検出手段）
２１  バッテリ（電源電圧供給手段）
１００  電動リトラクタ
【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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【図７】
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