JP3781884B2 - Vehicle occupant restraint protection device - Google Patents
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Description
【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】
シートベルトを引き出す又は巻き取るための電動リトラクタを備えた車両用乗員拘束保護装置は、従来より知られており、この電動リトラクタは当該電動リトラクタを駆動するためのモータを備えている。そして、このモータの回転制御は、例えば実開昭61−134464号公報に示すようにモータの極性の異なる定電圧を印加することによって正転又は反転させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電動リトラクタでは、定電圧でモータの回転を正転又は反転させるため、シートベルトを格納する時に、シートベルトがモータにより急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させることがあった。
【0004】
本発明は、上記点に着目してなされたものであり、シートベルトをゆっくり巻き取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。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の車両用乗員拘束保護装置は、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、前記電動リトラクタを駆動させる駆動手段と、シートベルトの装着又は非装着を検出するバックル接続有無検出手段とを備える車両用乗員拘束保護装置において、前記バックル接続有無検出手段により、シートベルトが乗員に装着されている状態から非装着状態になるバックル解除状態が検出されたとき、前記駆動手段に供給される電源電圧の大きさ又は前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅変調度を制御すると共に前記電動リトラクタがシートベルトを巻き取るように制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記バックル接続有無検出手段によりバックルの解除が検出された直後から前記駆動手段に供給される電源電圧の大きさをバックル解除後からの経過時間に比例して低下させることを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。
請求項2の車両用乗員拘束保護装置は、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、前記電動リトラクタを駆動させる駆動手段と、シートベルトの装着又は非装着を検出するバックル接続有無検出手段とを備える車両用乗員拘束保護装置において、前記バックル接続有無検出手段により、シートベルトが乗員に装着されている状態から非装着状態になるバックル解除状態が検出されたとき、前記駆動手段に供給される電源電圧の大きさ又は前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅変調度を制御すると共に前記電動リトラクタがシートベルトを巻き取るように制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記バックル接続有無検出手段によりバックルの解除が検出された直後から前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅デューティ比をバックル解除後からの経過時間に比例して低下させることを特徴とする。
請求項3の車両用乗員拘束保護装置は、請求項1記載の車両用乗員拘束保護装置において、前記制御手段は、前記バックル接続有無検出手段によりバックルの解除が検出された直後から前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅デューティ比をバックル解除後からの経過時間に比例して低下させることを特徴とする。
請求項4の車両用乗員拘束保護装置は、請求項1及び請求項3記載の車輌用乗員拘束保護装置において、前記電源電圧パルスは、その基準周波数が可聴周波数以外であることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0007】
(1)第1の実施の形態
図1は、本発明の第1の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。
【0008】
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、後述する直流モータ10の近傍温度又は直流モータ10自身の温度を測定する温度センサ23の電源入力側及びダイオード17のアノードにそれぞれ接続されている。
【0009】
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。
【0010】
抵抗22の他端はエンジンを起動するためのイグニッションスイッチ20の一端に接続され、イグニッションスイッチ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。
【0011】
ダイオード17のカソードは、電動リトラクタ100、温度センサ23、イグニッションスイッチ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。
【0012】
MPU14は電動リトラクタ100、バックル接続有無検出部15、温度センサ23、イグニッションスイッチ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。
【0013】
図2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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
図3は直流モータ駆動部11の回路図である。図3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3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。
【0023】
図2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。
【0024】
図4は、他の電動リトラクタ200の概略構成を示す図である。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
まず、イグニッションスイッチ20がオフである時は、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。
【0029】
次に、イグニッションスイッチ20がオフからオンになった時は、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はイグニッションスイッチ20にかかる電圧を検出することによりイグニッションスイッチ20のオン/オフを監視する。
【0030】
また、温度センサ23は直流モータ10の近傍温度又は直流モータ10自身の温度に対応した電気信号をMPU14に出力し、バックル接続有無検出部15はシートベルトのタングがバックルに装着されたか又はシートベルトのタングがバックルから解除されたかを検出し、それに対応した電気信号をMPU14に出力する。
【0031】
MPU14は、バックル接続有無検出部15よりシートベルトのタングがバックルから解除されたことを示す電気信号を受信した場合、下記式(1)に示す電源電圧を例えば3秒間直流モータ10に供給するように、直流モータ駆動部11に電気信号を出力する。これにより、直流モータ10には下記式(1)に示す電源電圧が供給される。図5は、この直流モータ10に供給される電源電圧とバックル解除後からの経過時間との関係の一例を示している。
【0032】
V=VB−k×T×r …(1)
V:直流モータ10への供給電圧
VB:車両のバッテリ電圧(初期値:12V)
k:制御係数(例 2.7)
T:バックル解除後からの経過時間
r:温度係数
式(1)に示す直流モータ10に供給される電源電圧は、図5に示すようにバックル解除後からの経過時間に比例して徐々に減少する。
【0033】
その後、MPU14は1.9秒間直流モータ10に電源電圧を供給せず、次の0.1秒間4Vの電源電圧を直流モータ10に供給し、再び1.9秒間直流モータ10に電源電圧を供給しないという2秒間1周期の電気信号をイグニッションスイッチ20がオフになるまで直流モータ駆動部11に出力する。これにより、直流モータ10に供給される電源電圧は、図5に示すように1.9秒間0Vになり、次の0.1秒間4Vになり、再び1.9秒間0Vになる。従って、2秒間1周期で、その内0.1秒間は4Vの電源電圧が直流モータ10に供給される。
【0034】
このMPU14の制御により、シートベルトはゆっくり巻き取られるので、従来のように、直流モータ10に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが直流モータ10により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題は解消できる。
【0035】
次に、イグニッションスイッチ20がオンからオフになった時は、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。
【0036】
上述したように、本発明の第1の実施の形態によれば、MPU14の制御により、バックル解除後の最初の3秒間直流モータ10に供給される電源電圧は、バックル解除後からの経過時間に比例して12Vから徐々に減少し、次の1.9秒間0Vになり、さらに次の0.1秒間4Vになり、この後は2秒間1周期で、その内0.1秒間は4Vの電源電圧が直流モータ10に供給されるので、従来のように、直流モータ10に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが直流モータ10により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題を解消でき、シートベルトをゆっくり巻き取ることができる。
【0037】
(2)第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置の概略構成は、上記第1の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置の概略構成と同様であり、電動リトラクタ100,200の概略構成及び直流モータ駆動部11の回路構成も同様である。
【0038】
本発明の第2の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置は、上記第1の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置と比べて、電動リトラクタ100に電源電圧を供給する際のMPU14の制御方法が異なる。
【0039】
以下、図1を参照しながら車両用乗員拘束保護装置が実行する制御動作を説明する。
【0040】
まず、イグニッションスイッチ20がオフである時は、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。
【0041】
次に、イグニッションスイッチ20がオフからオンになった時は、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はイグニッションスイッチ20にかかる電圧を検出することによりイグニッションスイッチ20のオン/オフを監視する。
【0042】
また、温度センサ23は直流モータ10の近傍温度又は直流モータ10自身の温度に対応した電気信号をMPU14に出力し、バックル接続有無検出部15はシートベルトのタングがバックルに装着されたか又はシートベルトのタングがバックルから解除されたかを検出し、それに対応した電気信号をMPU14に出力する。
【0043】
MPU14は、バックル接続有無検出部15よりシートベルトのタングがバックルから解除されたことを示す電気信号を受信した場合、バッテリ21から所定値の電源電圧を直流モータ10に供給するように、基準周波数20kHzであり下記式(2)に示すデューティ比のオン/オフの電気信号を3秒間直流モータ駆動部11に出力する。これにより、直流モータ10には下記式(2)に示すデューティ比のオン/オフの電気信号に対応する所定値の電源電圧が供給される。図6(A)は、この直流モータ駆動部11に供給されるオン/オフの電気信号のデューティ比とバックル解除後からの経過時間との関係の一例を示しており、(B)はバックル解除後から3秒経過するまでの直流モータ駆動部11に供給されるオン/オフの電気信号のデューティ比を示す図である。
【0044】
D=100−a×T×r …(2)
D:デューティ比
a:制御係数(例 23.3)
T:バックル解除後からの経過時間
r:温度係数
式(2)に示す直流モータ駆動部11に供給されるオン/オフの電気信号のデューティ比は、図6に示すようにバックル解除後からの経過時間に比例して徐々に減少する。
【0045】
その後、図6に示すように、MPU14は1.9秒間デューティ比を0%にして、次の0.1秒間デューティ比を30%にして、再び1.9秒間デューティ比を0%にするという2秒間1周期で、その内0.1秒間デューティ比が30%のオン/オフの電気信号をイグニッションスイッチ20がオフになるまで直流モータ駆動部11に出力する。
【0046】
これにより、1.9秒間直流モータ10に電源電圧が供給されず、次の0.1秒間デューティ比が30%のオン/オフの電気信号に対応する所定値の電源電圧が直流モータ10に供給され、再び1.9秒間直流モータ10に電源電圧が供給されないという2秒間1周期で、その内0.1秒間デューティ比が30%のオン/オフの電気信号に対応する所定値の電源電圧が直流モータ10に供給される。
【0047】
このMPU14の制御により、シートベルトがゆっくり巻き取られるので、従来のように、直流モータ10に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが直流モータ10により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題は解消できる。
【0048】
次に、イグニッションスイッチ20がオンからオフになった時は、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。
【0049】
上述したように、本発明の第2の実施の形態によれば、MPU14の制御により、バックル解除後の最初の3秒間、バックル解除後からの経過時間に比例して徐々に減少するデューティ比のオン/オフの電気信号に対応する所定値の電源電圧が直流モータ10に供給され、次の1.9秒間直流モータ10に電源電圧が供給されず、さらに次の0.1秒間デューティ比が30%のオン/オフの電気信号に対応する所定値の電源電圧が直流モータ10に供給され、再び1.9秒間直流モータ10に電源電圧が供給されないという2秒間1周期で、その内0.1秒間デューティ比が30%のオン/オフの電気信号に対応する所定値の電源電圧が直流モータ10に供給されるので、従来のように、直流モータ10に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが直流モータ10により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題は解消でき、シートベルトをゆっくり巻き取ることができる。
【0050】
(3)第3の実施の形態
本発明の第3の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置の概略構成は、上記第1の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置の概略構成と同様であり、電動リトラクタ100,200の概略構成及び直流モータ駆動部11の回路構成も同様である。
【0051】
本発明の第3の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置は、上記第1の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置と比べて、電動リトラクタ100に電源電圧を供給するタイミングが異なる。
【0052】
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。
【0053】
まず、イグニッションスイッチ20がオフである時は、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。
【0054】
次に、イグニッションスイッチ20がオフからオンになった時は、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はイグニッションスイッチ20にかかる電圧を検出することによりイグニッションスイッチ20のオン/オフを監視する。
【0055】
その後、イグニッションスイッチ20がオンからオフになった時は、リレー18のコイル18bにバッテリ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。
【0056】
イグニッションスイッチ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。
【0057】
次いで、温度センサ23は直流モータ10の近傍温度又は直流モータ10自身の温度に対応した電気信号をMPU14に出力し、バックル接続有無検出部15はシートベルトのタングがバックルに装着されたか又はシートベルトのタングがバックルから解除されたかを検出し、それに対応した電気信号をMPU14に出力する。
【0058】
MPU14は、バックル接続有無検出部15よりシートベルトのタングがバックルから解除されたことを示す電気信号を受信した場合、下記式(3)に示す電源電圧を例えば3秒間直流モータ10に供給するように、直流モータ駆動部11に電気信号を出力する。これにより、直流モータ10には下記式(3)に示す電源電圧が供給される。図5は、この直流モータ10に供給される電源電圧とバックル解除後からの経過時間との関係の一例を示している。
【0059】
V=VB−k×T×r …(3)
V:直流モータ10への供給電圧
VB:車両のバッテリ電圧(初期値:12V)
k:制御係数(例 2.7)
T:バックル解除後からの経過時間
r:温度係数
式(3)に示す直流モータ10に供給される電源電圧は、図5に示すようにバックル解除後からの経過時間に比例して徐々に減少する。
【0060】
その後、MPU14は1.9秒間直流モータ10に電源電圧を供給せず、次の0.1秒間4Vの電源電圧を直流モータ10に供給し、再び1.9秒間直流モータ10に電源電圧を供給しないという2秒間1周期の電気信号をシートベルトを巻き取るのに要する時間、例えば1分経過するまで直流モータ駆動部11に出力する。これにより、直流モータ10に供給される電源電圧は、図5に示すように1.9秒間0Vになり、次の0.1秒間4Vになり、再び1.9秒間0Vになる。従って、2秒間1周期で、その内0.1秒間は4Vの電源電圧が直流モータ10に供給される。
【0061】
このMPU14の制御により、シートベルトはゆっくり巻き取られるので、従来のように、直流モータ10に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが直流モータ10により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題は解消できる。
【0062】
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。
【0063】
この結果、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には、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、バッテリ21の劣化を防止することができる。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、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。
【0064】
上述したように、本発明の第3の実施の形態によれば、MPU14の制御により、バックル解除後の最初の3秒間直流モータ10に供給される電源電圧は、バックル解除後からの経過時間に比例して12Vから徐々に減少し、次の1.9秒間0Vになり、さらに次の0.1秒間4Vになり、この後は2秒間1周期で、その内0.1秒間は4Vの電源電圧が直流モータ10に供給されるので、従来のように、直流モータ10に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが直流モータ10により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題を解消でき、シートベルトをゆっくり巻き取ることができる。
【0065】
尚、上記第1〜第3の実施の形態で示した直流モータ10に供給される電圧値、バックル解除後からの経過時間及び直流モータ駆動部11に供給されるオン/オフの電気信号のデューティ比は一例であり、これらに限定するものではない。
【0066】
また、上記第1〜第3の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。
【0067】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本願発明によれば、制御手段が、バックル接続有無検出手段によりバックルの解除が検出された直後から駆動手段に供給される電源電圧の大きさ又は駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅デューティ比をバックル解除後からの経過時間に比例して低下させるので、従来のように、駆動手段に所定値の電源電圧を継続して供給し、シートベルトを格納する時に、シートベルトが駆動手段により急激に巻き取られ、シートベルトのタングがサイドウインドガラスに当たり、サイドウインドガラスを破損させるという問題は解消でき、シートベルトをゆっくり巻き取ることができる。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、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という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の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】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3】直流モータ駆動部11の回路図である。
【図4】他の電動リトラクタ200の概略構成を示す図である。
【図5】直流モータ10に供給される電源電圧とバックル解除後からの経過時間との関係の一例を示す図である。
【図6】(A)は、この直流モータ駆動部11に供給されるオン/オフの電気信号のデューティ比とバックル解除後からの経過時間との関係の一例を示す図であり、(B)はバックル解除後から3秒経過するまでの直流モータ駆動部11に供給されるオン/オフの電気信号のデューティ比を示す図である。
【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(駆動手段)
11 直流モータ駆動部
14 MPU(制御手段)
100 電動リトラクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle occupant restraint protection device installed in a vehicle such as an automobile, and more particularly to a vehicle occupant restraint protection device using an electric retractor that winds and pulls out a seat belt for protecting the occupant.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART A vehicle occupant restraint protection device including an electric retractor for pulling out or winding a seat belt is conventionally known, and the electric retractor includes a motor for driving the electric retractor. The rotation control of the motor is normally or reversely applied by applying constant voltages having different motor polarities as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-134464, for example.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional electric retractor, the rotation of the motor is rotated forward or reverse at a constant voltage. Therefore, when the seat belt is stored, the seat belt is suddenly wound by the motor, and the tongue of the seat belt hits the side window glass. The side window glass may be damaged.
[0004]
The present invention has been made paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicle occupant restraint protection device that can slowly wind up a seat belt.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle occupant restraint protection device according to
The vehicle occupant restraint protection device according to
The vehicle occupant restraint protection device according to
The vehicle occupant restraint protection device according to
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0007]
(1) First embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle occupant restraint protection device according to a first embodiment of the present invention.
[0008]
The power input side of the
[0009]
The other end of the
[0010]
The other end of the
[0011]
The cathode of the diode 17 detects whether the
[0012]
The MPU 14 is connected to the
[0013]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the
[0014]
In the figure, the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
When the take-
[0018]
Next, the
[0019]
A predetermined number of external teeth are formed on the outer periphery of each of the
[0020]
The central axis of the
[0021]
The
[0022]
FIG. 3 is a circuit diagram of the DC
[0023]
Returning to FIG. 2, the
[0024]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of another
[0025]
The configuration of the
[0026]
In the
[0027]
A control operation executed by the vehicle occupant restraint protection apparatus configured as described above will be described below with reference to FIG.
[0028]
First, when the
[0029]
Next, when the
[0030]
Further, the
[0031]
When the
[0032]
V = VB−k × T × r (1)
V: Supply voltage to
VB: vehicle battery voltage (initial value: 12 V)
k: Control coefficient (example 2.7)
T: Time elapsed since the buckle was released
r: Temperature coefficient
As shown in FIG. 5, the power supply voltage supplied to the
[0033]
After that, the
[0034]
Since the seat belt is slowly wound by the control of the
[0035]
Next, when the
[0036]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the
[0037]
(2) Second embodiment
The schematic configuration of the vehicle occupant restraint protection device according to the second embodiment of the present invention is the same as the schematic configuration of the vehicle occupant restraint protection device according to the first embodiment, and the
[0038]
Compared with the vehicle occupant restraint protection device according to the first embodiment, the vehicle occupant restraint protection device according to the second embodiment of the present invention is an
[0039]
Hereinafter, the control operation executed by the vehicle occupant restraint protection apparatus will be described with reference to FIG.
[0040]
First, when the
[0041]
Next, when the
[0042]
Further, the
[0043]
When the
[0044]
D = 100−a × T × r (2)
D: Duty ratio
a: Control coefficient (example 23.3)
T: Time elapsed since the buckle was released
r: Temperature coefficient
As shown in FIG. 6, the duty ratio of the on / off electrical signal supplied to the DC
[0045]
Thereafter, as shown in FIG. 6, the
[0046]
As a result, the power supply voltage is not supplied to the
[0047]
Since the seat belt is slowly wound by the control of the
[0048]
Next, when the
[0049]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the
[0050]
(3) Third embodiment
The schematic configuration of the vehicle occupant restraint protection device according to the third embodiment of the present invention is the same as the schematic configuration of the vehicle occupant restraint protection device according to the first embodiment, and the
[0051]
The vehicle occupant restraint protection device according to the third embodiment of the present invention differs from the vehicle occupant restraint protection device according to the first embodiment in the timing at which the power supply voltage is supplied to the
[0052]
A control operation executed by the vehicle occupant restraint protection apparatus configured as described above will be described below with reference to FIG.
[0053]
First, when the
[0054]
Next, when the
[0055]
Thereafter, when the
[0056]
At the same time as the
[0057]
Next, the
[0058]
When the
[0059]
V = VB−k × T × r (3)
V: Supply voltage to
VB: vehicle battery voltage (initial value: 12 V)
k: Control coefficient (example 2.7)
T: Time elapsed since the buckle was released
r: Temperature coefficient
As shown in FIG. 5, the power supply voltage supplied to the
[0060]
After that, the
[0061]
Since the seat belt is slowly wound by the control of the
[0062]
Next, after the
[0063]
As a result, when it is not necessary to supply the power supply voltage to the
[0064]
As described above, according to the third embodiment of the present invention, the
[0065]
The voltage value supplied to the
[0066]
Further, the vehicle occupant restraint protection device shown in the first to third embodiments can be used for any of a driver's seat, a passenger seat, and a rear seat.
[0067]
【The invention's effect】
As explained in detail above,According to the present invention, the control means detects the magnitude of the power supply voltage supplied to the drive means or the pulse width duty of the power supply voltage pulse supplied to the drive means immediately after the release of the buckle is detected by the buckle connection presence / absence detection means. Decrease the ratio in proportion to the time elapsed since the buckle was releasedTherefore, as in the prior art, when the power supply voltage of a predetermined value is continuously supplied to the driving means and the seat belt is stored, the seat belt is rapidly wound by the driving means, and the tongue of the seat belt hits the side window glass. The problem of damaging the side window glass can be solved, and the seat belt can be wound up slowly.Further, since the seat belt is wound up after the seat belt is attached and detached, there is an effect that the tongue of the seat belt is not sandwiched between the doors and is not damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle occupant restraint protection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the
FIG. 3 is a circuit diagram of the DC
4 is a diagram showing a schematic configuration of another
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relationship between a power supply voltage supplied to the DC motor and an elapsed time after the buckle is released.
6A is a diagram illustrating an example of a relationship between a duty ratio of an on / off electrical signal supplied to the DC
[Explanation of symbols]
1 frame
2 Seat belt lock mechanism
3 Reel shaft
4 Winding stop gear
5 Pulley for reel shaft
6 Pulley for DC motor
7 Power transmission belt
8 Stop arm
9 Stop arm drive solenoid
10 DC motor (drive means)
11 DC motor drive
14 MPU (control means)
100 electric retractor
Claims (4)
前記バックル接続有無検出手段により、シートベルトが乗員に装着されている状態から非装着状態になるバックル解除状態が検出されたとき、前記駆動手段に供給される電源電圧の大きさ又は前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅変調度を制御すると共に前記電動リトラクタがシートベルトを巻き取るように制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記バックル接続有無検出手段によりバックルの解除が検出された直後から前記駆動手段に供給される電源電圧の大きさをバックル解除後からの経過時間に比例して低下させることを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。In a vehicle occupant restraint protection device comprising: an electric retractor that winds and pulls out a seat belt; a driving unit that drives the electric retractor; and a buckle connection presence / absence detecting unit that detects whether the seat belt is attached or not.
When the buckle connection presence / absence detecting means detects a buckle release state in which the seat belt is attached to the occupant from a non-wearing state, the magnitude of the power supply voltage supplied to the driving means or the driving means Control means for controlling the pulse width modulation degree of the supplied power supply voltage pulse and controlling the electric retractor to wind up the seat belt ;
The control means reduces the magnitude of the power supply voltage supplied to the drive means immediately after the buckle connection presence / absence detecting means is detected by the buckle connection presence / absence detection means in proportion to the elapsed time after the buckle is released. An occupant restraint protection device for vehicles .
前記バックル接続有無検出手段により、シートベルトが乗員に装着されている状態から非装着状態になるバックル解除状態が検出されたとき、前記駆動手段に供給される電源電圧の大きさ又は前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅変調度を制御すると共に前記電動リトラクタがシートベルトを巻き取るように制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記バックル接続有無検出手段によりバックルの解除が検出された直後から前記駆動手段に供給される電源電圧パルスのパルス幅デューティ比をバックル解除後からの経過時間に比例して低下させることを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。 In a vehicle occupant restraint protection device comprising: an electric retractor that winds and pulls out a seat belt; a driving unit that drives the electric retractor; and a buckle connection presence / absence detecting unit that detects whether the seat belt is attached or not.
When the buckle connection presence / absence detecting means detects a buckle release state in which the seat belt is attached to the occupant from a non-wearing state, the magnitude of the power supply voltage supplied to the driving means or the driving means Control means for controlling the pulse width modulation degree of the supplied power supply voltage pulse and controlling the electric retractor to wind up the seat belt;
The control means decreases the pulse width duty ratio of the power supply voltage pulse supplied to the drive means in proportion to the elapsed time from the release of the buckle immediately after the buckle connection presence / absence detection means is detected. An occupant restraint protection device for a vehicle.
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