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JP4512443B2 - Seat belt device and seat belt tension control method. - Google Patents

Seat belt device and seat belt tension control method. Download PDF

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JP4512443B2 JP2004231390A JP2004231390A JP4512443B2 JP 4512443 B2 JP4512443 B2 JP 4512443B2 JP 2004231390 A JP2004231390 A JP 2004231390A JP 2004231390 A JP2004231390 A JP 2004231390A JP 4512443 B2 JP4512443 B2 JP 4512443B2
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  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Description

本発明は、シートベルト装置に係り、特に、車両緊急時にシートベルト(ウエビング)が引き出されることを阻止して乗員を拘束すると共に、乗員に設定荷重以上の荷重が作用する際にシートベルトを引出して衝撃エネルギーを吸収する車両用シートベルト装置及びシートベルト張力制御方法に関する。   The present invention relates to a seat belt device, and in particular, restrains the occupant by preventing the seat belt (webbing) from being pulled out in the event of a vehicle emergency, and pulls out the seat belt when a load greater than a set load acts on the occupant. The present invention relates to a vehicle seat belt device that absorbs impact energy and a seat belt tension control method.

一般的に、車両緊急時に車両内の乗員を有効に保護するために、シートベルト装置が使用されている。シートベルト装置には、通常、シートベルトをばね力により巻取軸に巻取ると共に、車両緊急時にシートベルトの引出しをロックすることによりシートベルトの引出しを阻止して乗員を拘束するリトラクタ(Emergency Locking Retractor :以下、ELRという)が設けられている。   In general, a seat belt device is used to effectively protect passengers in a vehicle in the event of a vehicle emergency. A seat belt device usually has a retractor (Emergency Locking) that winds a seat belt around a take-up shaft by a spring force and restrains the occupant by preventing the withdrawal of the seat belt by locking the withdrawal of the seat belt in a vehicle emergency. Retractor: hereinafter referred to as ELR).

また、シートベルト装置には、プリテンショナ機構とフォースリミッタ機構とが設けられている(特許文献1)。プリテンショナ機構は、シリンダとシリンダ内に設けられたピストンとを備えており、車両緊急時にガスをシリンダ内に供給することでピストンをガスの圧力によって上昇させて巻取軸をシートベルト巻取り方向へ回転させる。フォースリミッタ機構は、変形可能なエネルギー吸収部材を備えており、車両緊急時にシートベルトへ設定荷重以上の乗員の荷重が作用した際にエネルギー吸収部材が変形することでピストンを下降させシートベルト引出し方向へ巻取軸を回転させる。   The seat belt device is provided with a pretensioner mechanism and a force limiter mechanism (Patent Document 1). The pretensioner mechanism includes a cylinder and a piston provided in the cylinder. In the event of a vehicle emergency, the gas is supplied into the cylinder so that the piston is raised by the gas pressure and the take-up shaft is moved in the seat belt winding direction. Rotate to The force limiter mechanism is equipped with a deformable energy absorbing member. When an occupant's load higher than the set load is applied to the seat belt in the event of a vehicle emergency, the energy absorbing member is deformed to lower the piston and pull out the seat belt. Rotate the take-up shaft.

このシートベルト装置によれば、車両緊急時にプリテンショナ機構が作動してシートベルトを巻き取ることによりシートベルトの緩みを無くし、ELRによりシートベルトがロックされてシートベルトの引き出しが阻止されると、乗員の前方への移動が急激に拘束される。ELRによってシートベルトがロックされた後にシートベルトに設定荷重以上の荷重が作用すると、フォースリミッタ機構のエネルギー吸収部材が変形してシートベルトが所定のベルト張力を保持したまま引き出されるため、乗員の急激な拘束が緩和され、乗員に作用する衝撃エネルギーが吸収される。このときのベルト張力とシートベルトの引出し量との関係は、図3の「PTあり」の線で示すように、所定のベルト引出し量まではベルト張力が最大値まで増加し、その後フォースリミッタ機構によりシートベルトが引出されるためベルト張力は最大値に保持される。
特開2000−159059公報
According to this seat belt device, when the pretensioner mechanism is activated in the event of a vehicle emergency and the seat belt is wound up to eliminate the looseness of the seat belt, when the seat belt is locked by ELR and the withdrawal of the seat belt is prevented, The forward movement of the occupant is abruptly restricted. If a load greater than the set load is applied to the seat belt after the seat belt is locked by ELR, the energy absorbing member of the force limiter mechanism is deformed and the seat belt is pulled out while maintaining a predetermined belt tension. And the impact energy acting on the occupant is absorbed. The relationship between the belt tension and the seat belt withdrawal amount at this time is as shown by the line “With PT” in FIG. 3. The belt tension increases to the maximum value until the predetermined belt withdrawal amount, and then the force limiter mechanism As a result, the seat belt is pulled out, so that the belt tension is maintained at the maximum value.
JP 2000-159059 A

しかしながら、従来のシートベルト装置では、プリテンショナ機構とフォースリミッタ機構とが別々に設けられているため、車両緊急時にプリテンショナ機構が作動してELRによりシートベルトがロックされてシートベルトの引き出しが阻止されても、シートベルトのショルダー部の乗員への接触荷重(乗員接触荷重)が、図4の「PTあり」の曲線で示すように、プリテンショナ機構作動直後(30ms付近)で減少し、乗員拘束力が一時的に低下することがあった。   However, in the conventional seat belt device, since the pretensioner mechanism and the force limiter mechanism are provided separately, the pretensioner mechanism is activated in the event of a vehicle emergency and the seat belt is locked by ELR to prevent the seat belt from being pulled out. Even so, the contact load (occupant contact load) to the occupant at the shoulder portion of the seat belt decreases immediately after the pretensioner mechanism is actuated (around 30 ms) as shown by the curve “With PT” in FIG. Restraint force may be temporarily reduced.

本発明は、車両緊急初期の段階で乗員拘束力が低下することなく滑らかに上昇するようにしたシートベルト装置及びシートベルト張力制御方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a seat belt device and a seat belt tension control method that can smoothly raise an occupant restraint force without decreasing at an early stage of vehicle emergency.

上記目的を達成するために、本発明の車両緊急時に乗員を拘束するシートベルト装置は、シートベルトを巻き取る巻取軸により引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量、及び前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるシートベルトの張力が、予め設定された最大張力になるまで時間経過に応じて実質的に単調増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後時間が経過しても一定値を保持するように、シートベルトを巻き取る巻取軸を回転手段によりシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転制御したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the seat belt device for restraining an occupant in the event of a vehicle emergency according to the present invention is detected by a pull-out amount detecting means for detecting a pull-out amount of the seat belt pulled out by a take-up shaft that winds the seat belt. Based on the belt belt tension detected by the tension detecting means for detecting the belt belt pulling amount and the belt tension acting on the seat belt, the tension of the seat belt at the time of the vehicle emergency becomes a preset maximum tension. A winding shaft that winds up the seat belt so that it substantially monotonously increases with time, decreases from the maximum tension according to the amount of belt withdrawal, and maintains a constant value even after time elapses. The rotation is controlled in the seat belt retracting direction and the seat belt withdrawing direction by the rotating means.

また、本発明の車両緊急時に乗員を拘束するシートベルト張力制御方法は、シートベルトを巻き取る巻取軸により引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量、及び前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるシートベルトの張力が、予め設定された最大張力になるまで時間経過に応じて実質的に単調増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後時間が経過しても一定値を保持するように、シートベルトを巻き取る巻取軸を回転手段によりシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転制御したことを特徴とする。 The seat belt tension control method for restraining an occupant in the event of a vehicle emergency according to the present invention provides a seat belt detected by a pull-out amount detecting means for detecting a pull-out amount of the seat belt pulled out by a winding shaft that winds up the seat belt. Based on the pull-out amount and the belt tension detected by the tension detecting means for detecting the belt tension acting on the seat belt, the time elapses until the tension of the seat belt in the emergency of the vehicle reaches a preset maximum tension. The winding shaft that winds up the seat belt is rotated by the rotating means so that it substantially monotonically increases in response, decreases from the maximum tension in accordance with the belt withdrawal amount, and maintains a constant value even after a lapse of time thereafter. The rotation control is performed in the belt winding direction and the seat belt drawing direction.

本発明は、シートベルトを巻き取る巻取軸と、前記巻取軸をシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転させる回転手段と、前記巻取軸から引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段と、前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段と、前記引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量及び前記張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるベルト張力が、予め設定された最大張力になるまでベルト引出し量に応じて増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後ベルト引出し量が増加しても一定値を保持するように前記回転手段により、前記巻取軸を回転制御する制御手段と、を含んで構成することができる。 The present invention provides a winding shaft for winding a seat belt, rotating means for rotating the winding shaft in a seat belt winding direction and a seat belt pulling direction, and the amount of seat belt pulled out from the winding shaft. A pull-out amount detecting means for detecting, a tension detecting means for detecting a belt tension acting on the seat belt, a pull-out amount of the seat belt detected by the pull-out amount detecting means, and a belt tension detected by the tension detecting means. Based on this, the belt tension in the event of a vehicle emergency increases according to the belt withdrawal amount until reaching a preset maximum tension, decreases from the maximum tension according to the belt withdrawal amount, and then the belt withdrawal amount increases. And a control means for controlling the rotation of the take-up shaft by the rotating means so as to maintain a constant value.

また、本発明において張力を上記のように制御すると、車両緊急時におけるシートベルトのショルダー部の乗員への接触荷重が、最大接触荷重まで増加し、最大接触荷重から低下し、その後略一定値を保持するようにすることができる。   Further, when the tension is controlled as described above in the present invention, the contact load on the seat belt occupant in the emergency of the vehicle increases to the maximum contact load, decreases from the maximum contact load, and then reaches a substantially constant value. Can be held.

したがって、本発明の車両緊急時に乗員を拘束するシートベルト装置は、車両緊急時におけるシートベルトのショルダー部の乗員への接触荷重が、予め設定した最大接触荷重まで増加し、前記最大接触荷重から低下し、その後略一定値を保持するようにしてもよい。   Therefore, in the seat belt device for restraining an occupant in the event of a vehicle emergency according to the present invention, the contact load on the occupant of the shoulder portion of the seat belt at the time of the vehicle emergency increases to a preset maximum contact load and decreases from the maximum contact load. Then, a substantially constant value may be held thereafter.

また、本発明は、シートベルトを巻き取る巻取軸と、前記巻取軸をシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転させる回転手段と、前記巻取軸から引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段と、前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段と、前記引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量及び前記張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるシートベルトのショルダー部の乗員への接触荷重が、予め設定された最大接触荷重まで増加し、前記最大接触荷重から低下し、その後略一定値を保持するように前記回転手段により、前記巻取軸を回転制御する制御手段と、を含んで構成することができる。 The present invention also provides a take-up shaft for taking up a seat belt, rotation means for rotating the take-up shaft in a seat belt take-up direction and a seat belt take-out direction, and a withdrawal of the seat belt drawn from the take-up shaft. Pull-out amount detection means for detecting the amount, tension detection means for detecting the belt tension acting on the seat belt, the amount of seat belt withdrawn detected by the pull-out amount detection means and the belt detected by the tension detection means Based on the tension, the contact load on the occupant of the seat belt shoulder in the event of a vehicle emergency increases to a preset maximum contact load, decreases from the maximum contact load, and then maintains a substantially constant value. And a control means for controlling the rotation of the winding shaft by the rotating means.

本発明では、車両緊急時におけるシートベルトの張力が、時間経過に応じて、予め設定された最大張力になるまでベルト引出し量に応じて増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後ベルト引出し量が増加しても一定値を保持するように制御することにより、車両緊急時におけるシートベルトのショルダー部の乗員への接触荷重が、最大接触荷重まで増加し、最大接触荷重から低下し、その後略一定値を保持するようにすることができる。   In the present invention, the tension of the seat belt in the event of a vehicle emergency increases according to the belt withdrawal amount until reaching a preset maximum tension with the passage of time, and decreases from the maximum tension according to the belt withdrawal amount. Then, by controlling so that a constant value is maintained even if the belt withdrawal amount increases thereafter, the contact load on the seat belt occupant in the emergency of the vehicle increases to the maximum contact load. After that, it is possible to maintain a substantially constant value.

すなわち、本発明では、従来のプリテンショナの機能とフォースリミッタの機能とを分離することなく、一体に機能させているため、車両緊急初期の段階で乗員拘束力を低下させることなく滑らかに上昇させることができる。また、乗員拘束力が最大値に達した時点から低下させているため、最大拘束力が乗員に作用する時間を低減することができる。   That is, in the present invention, since the function of the conventional pretensioner and the function of the force limiter are functioned integrally without being separated, the occupant restraint force is smoothly raised without being lowered at the early stage of the vehicle emergency. be able to. Further, since the occupant restraining force is reduced from the time when it reaches the maximum value, the time during which the maximum restraining force acts on the occupant can be reduced.

本発明のシートベルト装置おける制御手段は、車両緊急時にベルトを引出す前に、予め設定された最大張力になるまでの間ベルトを巻き取ってベルト張力を強制的に付与するように制御することができる。これにより、車両緊急時初期の段階でベルトを巻き取って、予め設定された最大張力になるまでの間ベルト張力を増加させて、車両緊急時初期の段階で乗員拘束力を積極的に増大させることができる。
また、制御手段は、ベルト張力とベルト引出し量との関係を定めたルックアップテーブルを用いて、回転手段により巻取軸を回転制御するようにすることができるが、このルックアップテーブルを、ブレーキペダルの踏力、ブレーキペダルの踏込み量、または車両の減速度に応じて定めてもよい。
The control means in the seat belt device of the present invention can control the belt tension to be forcibly applied by winding the belt until reaching a preset maximum tension before the belt is pulled out in a vehicle emergency. it can. As a result, the belt is wound up at the initial stage of the vehicle emergency, and the belt tension is increased until reaching the preset maximum tension, and the occupant restraint force is positively increased at the initial stage of the vehicle emergency. be able to.
The control means can control the rotation of the take-up shaft by the rotation means using a lookup table that defines the relationship between the belt tension and the belt withdrawal amount. It may be determined according to the pedal depression force, the brake pedal depression amount, or the vehicle deceleration.

以上説明したように本発明によれば、車両緊急時におけるシートベルトの張力が、最大張力になるまで経過時間に応じて増加し、最大張力から経過時間に応じて減少し、その後時間が経過しても一定値を保持するように制御することにより、車両緊急時におけるシートベルトのショルダー部の乗員への拘束力が、最大値まで増加し、最大値から低下し、その後略一定値を保持するようにしているので、車両緊急初期の段階で乗員拘束力を低下させることなく滑らかに上昇させることができると共に、最大拘束力が乗員に作用する時間を低減することができる、という効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the tension of the seat belt at the time of vehicle emergency increases according to the elapsed time until reaching the maximum tension, decreases according to the elapsed time from the maximum tension, and then the time elapses. However, by controlling so as to maintain a constant value, the restraining force on the occupant of the shoulder portion of the seat belt in a vehicle emergency increases to the maximum value, decreases from the maximum value, and then maintains a substantially constant value. As a result, it is possible to raise the occupant restraint force smoothly without lowering the occupant restraint force at the initial stage of the vehicle emergency and to reduce the time during which the maximum restraint force acts on the occupant. .

以下図面を参照して本発明の実施の形態に係るシートベルト装置を説明する。図1に示すように、シートベルト装置は、シート12に着座する乗員14を保護するためのシートベルト(ウエビング)16を備えている。このシートベルト16の先端には、タングプレートが取り付けられている。   A seat belt device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the seat belt device includes a seat belt (webbing) 16 for protecting an occupant 14 seated on the seat 12. A tongue plate is attached to the tip of the seat belt 16.

シートベルト16は、ELR18から引き出されて車体の内壁面に揺動自在に取り付けられたショルダアンカ20を介し、乗員14のショルダ部14aを通って延在している。ベルト装着時には、シートベルト16がELR18から引き出され、さらにタングプレートがシート12のシートクッション部側に固定されたバックル22に係合されて装着される。また、タングプレートとバックルとの係合を解除することにより、ベルトの装着状態が解除される。ドライバである乗員14の前方には、エアバックを組み込んだステアリング24が設けられている。   The seat belt 16 extends through the shoulder portion 14a of the occupant 14 via a shoulder anchor 20 that is pulled out from the ELR 18 and is swingably attached to the inner wall surface of the vehicle body. When the belt is attached, the seat belt 16 is pulled out from the ELR 18, and the tongue plate is engaged with and attached to the buckle 22 fixed to the seat cushion portion side of the seat 12. Further, by releasing the engagement between the tongue plate and the buckle, the wearing state of the belt is released. A steering wheel 24 incorporating an air bag is provided in front of an occupant 14 as a driver.

ELR18は、車体の内壁面に固定されたリトラクタベースを備えており、このリトラクタベースには、シートベルト16を巻き取った巻取軸26が回転自在に支持されている。この巻取軸26には、巻取軸26をシートベルト巻き取り方向に付勢する巻き取りばね設けられている。また、巻取軸26には、巻取軸26をシートベルト巻き取り方向及びシートベルト引出し方向に回転させてベルト張力を制御する張力制御手段としてのモータ28の出力軸が連結されている。   The ELR 18 includes a retractor base fixed to the inner wall surface of the vehicle body. A retractable shaft 26 around which the seat belt 16 is wound is rotatably supported by the retractor base. The winding shaft 26 is provided with a winding spring that urges the winding shaft 26 in the seat belt winding direction. The winding shaft 26 is connected to an output shaft of a motor 28 as tension control means for controlling the belt tension by rotating the winding shaft 26 in the seat belt winding direction and the seat belt pulling direction.

なお、張力制御手段としては、モータに代えて油圧装置等を用いることができる。   As the tension control means, a hydraulic device or the like can be used instead of the motor.

また、ELR18には、シートベルト16の引出し量を検出する変位センサ(長さセンサ)30が設けられている。変位センサ30は、例えば、シートベルトと共に移動する移動電極の変位による静電容量の変化から移動電極の変位量を求める静電容量型のセンサで構成することができる。   Further, the ELR 18 is provided with a displacement sensor (length sensor) 30 for detecting the amount by which the seat belt 16 is pulled out. The displacement sensor 30 can be constituted by, for example, a capacitance type sensor that obtains a displacement amount of the moving electrode from a change in capacitance due to displacement of the moving electrode that moves together with the seat belt.

モータ28及び変位センサ30は、マイクロコンピュータで構成された制御回路32に接続されている。制御回路32のメモリには、以下で説明する制御ルーチンのプログラムが記憶されると共に、図3の「PTなし」の線で示すベルト張力とベルト引出し量との関係を定めたルックアップテーブルが予め記憶されている。このルックアップテーブルのベルト張力は、図3に示すように、最大張力(例えば、4000N〜6000N)になるまではベルト引出し量に比例して増加し、最大張力からベルト引出し量に比例して僅かな時間(例えば、10〜30ms程度(車両減速度に依存する。))徐々に最大張力の1/2程度の値(例えば、2000N〜3000N)まで減少し、その後ベルト引出し量が増加しても最大張力の1/2程度の一定値を保持するように定められている。また、ベルト張力とベルト引出し量との関係を定めたルックアップテーブルは、ブレーキペダルの踏力、ブレーキペダルの踏込み量、または車両の減速度に応じて用意してもよい。   The motor 28 and the displacement sensor 30 are connected to a control circuit 32 constituted by a microcomputer. In the memory of the control circuit 32, a program of a control routine described below is stored, and a look-up table that defines the relationship between the belt tension and the belt withdrawal amount indicated by the “No PT” line in FIG. It is remembered. As shown in FIG. 3, the belt tension of this lookup table increases in proportion to the belt withdrawal amount until reaching the maximum tension (for example, 4000 N to 6000 N), and slightly increases in proportion to the belt withdrawal amount from the maximum tension. Time (for example, about 10 to 30 ms (depending on vehicle deceleration)) gradually decreases to a value about 1/2 of the maximum tension (for example, 2000 N to 3000 N), and then the belt withdrawal amount increases. It is determined to hold a constant value of about 1/2 of the maximum tension. Further, the look-up table that defines the relationship between the belt tension and the belt withdrawal amount may be prepared according to the depression force of the brake pedal, the depression amount of the brake pedal, or the deceleration of the vehicle.

また、制御回路32には、車両減速度を検出する減速度センサ34及びシートベルトの張力を検出する張力センサ36が接続されている。張力センサ36は、シートクッション部側のバックル22の固定部とバックル22との間に介在されたされたシートベルトの張力を検出するロードセルで構成されている。なお、張力センサとしてこのロードセルに代えてシートベルトの張力を検出するセンサをショルダアンカ20に設けるようにしてもよい。   The control circuit 32 is connected to a deceleration sensor 34 that detects vehicle deceleration and a tension sensor 36 that detects the tension of the seat belt. The tension sensor 36 includes a load cell that detects the tension of the seat belt interposed between the fixing portion of the buckle 22 on the seat cushion portion side and the buckle 22. A sensor for detecting the tension of the seat belt may be provided in the shoulder anchor 20 as a tension sensor instead of the load cell.

次に、本実施の形態のモータの回転を制御してベルト張力を制御する制御ルーチンについて説明する。ステップ100において、減速度センサで検出された減速度に基づいて減速度が所定値以上の急減速状態であるか否か、すなわち車両緊急時か否かを判断する。車両緊急時と判断されたときは、ステップ102においてモータのシートベルト巻取り方向への回転を開始してシートベルトの緩みを取り、シートベルトに初期張力が作用するようにする。   Next, a control routine for controlling the belt tension by controlling the rotation of the motor according to the present embodiment will be described. In step 100, it is determined whether or not the vehicle is in a sudden deceleration state where the deceleration is equal to or greater than a predetermined value based on the deceleration detected by the deceleration sensor, that is, whether or not the vehicle is in an emergency. When it is determined that the vehicle is in an emergency, in step 102, the motor starts to rotate in the seat belt winding direction to remove the looseness of the seat belt so that the initial tension acts on the seat belt.

次のステップ104では、張力センサ36で検出されたベルト張力のデータ及び変位センサ30で検出されたベルト引出し量のデータを取り込み、ステップ106においてルックアップテーブルを参照してベルト引出し量の各値に対するベルト張力の値を目標ベルト張力及び目標ベルト引出し量として演算する。   In the next step 104, the belt tension data detected by the tension sensor 36 and the belt withdrawal amount data detected by the displacement sensor 30 are fetched, and in step 106, each value of the belt withdrawal amount is obtained by referring to the lookup table. The belt tension value is calculated as the target belt tension and the target belt withdrawal amount.

ステップ108では、ステップ104で取り込まれた現在のベルト張力及びベルト引出し量の各々が、演算された目標ベルト張力及び目標ベルト引出し量の各々に一致するようにモータをベルト引出し方向に徐々に回転させる。   In step 108, the motor is gradually rotated in the belt withdrawing direction so that the current belt tension and the belt withdrawal amount taken in in step 104 respectively match the calculated target belt tension and the target belt withdrawal amount. .

これにより、車輌緊急時にシートベルトの引出しがロックされてシートベルトの引出しが阻止されると、乗員の前方への移動が急激に拘束され、ベルト張力が急激に上昇しようとするが、モータがシートベルト引き出し方向に徐々に回転されてシートベルトが引出され、最大張力になるまで、シートベルトの張力がベルト引出し量に比例して増加するように制御される。   As a result, when the withdrawal of the seat belt is locked and the withdrawal of the seat belt is prevented in the event of a vehicle emergency, the forward movement of the occupant is abruptly restrained and the belt tension tends to rise suddenly. It is controlled so that the tension of the seat belt increases in proportion to the amount of belt withdrawal until the seat belt is withdrawn by being gradually rotated in the belt withdrawal direction and reaches the maximum tension.

ベルト張力が最大張力に達した後は、ベルト張力が最大張力からベルト引出し量に応じて減少するように、モータをシートベルト引き出し方向に徐々に回転させる。そして、ベルト張力が、最大張力の1/2程度の値まで低下した時点で、ベルト張力が最大張力の1/2程度の値に保持されるようにベルト引出し量を徐々に増加する。   After the belt tension reaches the maximum tension, the motor is gradually rotated in the seat belt pull-out direction so that the belt tension decreases from the maximum tension according to the belt pull-out amount. Then, when the belt tension decreases to a value of about 1/2 of the maximum tension, the belt withdrawal amount is gradually increased so that the belt tension is maintained at a value of about 1/2 of the maximum tension.

この結果、シートベルトのショルダー部の乗員接触荷重が、図4の「PTなし」の曲線で示すように、最大接触荷重まで単調増加し、最大接触荷重から徐々に低下し、その後略一定の乗員接触荷重を保持するように変化する。また、図5の「PTなし」の曲線で示すように、ベルト張力は、経過時間に応じて、最大値まで実質的に単調増加し、最大値から徐々に低下し、その後時間が経過しても略一定の張力を保持するように変化する。なお、図5の「PTあり」の曲線は、プリテンショナ機構作動時のベルト張力の時間変化を示すものである。この結果、車両緊急時初期の段階で乗員接触荷重が低下して乗員拘束力が低下することはなく、また最大接触荷重も従来のプリテンショナの機能とフォースリミッタの機能とを用いたシートベルト装置より低下している。   As a result, the occupant contact load on the shoulder portion of the seat belt monotonously increases up to the maximum contact load, gradually decreases from the maximum contact load, as shown by the curve of “No PT” in FIG. It changes to hold the contact load. Further, as shown by the curve of “No PT” in FIG. 5, the belt tension substantially monotonically increases to the maximum value according to the elapsed time, gradually decreases from the maximum value, and then the time elapses. Also, it changes so as to maintain a substantially constant tension. Note that the curve “with PT” in FIG. 5 shows the change over time of the belt tension when the pretensioner mechanism is activated. As a result, the occupant contact load does not decrease and the occupant restraint force does not decrease at the initial stage of the vehicle emergency, and the maximum contact load is also a seat belt device using the function of the conventional pretensioner and the force limiter. It is lower.

上記の実施の形態では、ベルト引出し量に応じてベルト張力を制御する例について説明したが、経過時間、またはベルト巻取り量に応じてベルト張力を制御するようにしてもよい。   In the above embodiment, the example in which the belt tension is controlled according to the belt drawing amount has been described. However, the belt tension may be controlled according to the elapsed time or the belt winding amount.

車両事故による乗員胸部の傷害を低減するためには、胸のたわみを低減させることが有効である。特に、前面衝突の場合、乗員保護の観点からは衝突直後の早い段階で車両に発生した減速度に乗員の減速度を近づけることが有効である。本実施の形態では、車両衝突時のシートベルトのショルダー部の乗員拘束力を、最大値まで実質的に単調増加させることができるため、車両衝突初期の段階で乗員拘束力が低下することを防止して早い段階で車両に発生した減速度に乗員の減速度を近づけ、乗員の頭部が前方に移動する量を低減することができる。また、乗員拘束力が最大値まで単調増加した後は、最大値から僅かな時間で徐々に低下させ、その後略一定の拘束力を保持するようにしているため、最大拘束力が乗員に作用する時間を低減させて乗員の胸部のたわみを低減させることができる。   In order to reduce the injury of the passenger chest due to a vehicle accident, it is effective to reduce the deflection of the chest. In particular, in the case of a frontal collision, from the viewpoint of occupant protection, it is effective to bring the occupant deceleration closer to the deceleration generated in the vehicle at an early stage immediately after the collision. In the present embodiment, the occupant restraining force of the shoulder portion of the seat belt at the time of the vehicle collision can be substantially monotonously increased to the maximum value, so that the occupant restraining force is prevented from being reduced at the initial stage of the vehicle collision. Thus, the occupant's deceleration can be made closer to the deceleration generated in the vehicle at an early stage, and the amount by which the occupant's head moves forward can be reduced. In addition, after the occupant restraint force monotonously increases to the maximum value, the occupant restraint force gradually decreases from the maximum value in a short time, and then holds a substantially constant restraint force, so that the maximum restraint force acts on the occupant. Time can be reduced to reduce the chest deflection of the occupant.

本発明の実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の張力制御ルーチンを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the tension control routine of embodiment of this invention. 本実施例のルックアアップテーブルに記憶されているベルト張力とベルト引出し量との関係、及び従来のプリテンショナ機構を作動させたときのベルト引出し量に対するベルト張力の変化を示す線図である。It is a diagram showing the relationship between the belt tension and the belt withdrawal amount stored in the look-up table of this embodiment, and the change in the belt tension with respect to the belt withdrawal amount when the conventional pretensioner mechanism is operated. 本実施例のシートベルトのショルダー部の乗員接触荷重の時系列変化と従来のプリテンショナとフォースリミッタ機構を作動させたときのシートベルトのショルダー部の乗員接触荷重の時系列変化とを示す線図である。The diagram which shows the time series change of the passenger | crew contact load of the shoulder part of the seatbelt of a present Example, and the time series change of the passenger | crew contact load of the shoulder part of a seatbelt when operating the conventional pretensioner and the force limiter mechanism It is. 本実施例のベルト張力の時系列変化と従来のプリテンショナとフォースリミッタ機構を作動させたときのシートベルトのベルト張力の時系列変化とを示す線図である。It is a diagram which shows the time series change of the belt tension of a present Example, and the time series change of the belt tension of a seatbelt when operating the conventional pretensioner and the force limiter mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

12 シート
14a ショルダ部
14 乗員
16 シートベルト
18 ELR
20 ショルダアンカ
22 バックル
24 ステアリング
26 巻取軸
28 モータ
30 変位センサ
32 制御回路
34 減速度センサ
36 張力センサ
12 Seat 14a Shoulder part 14 Crew 16 Seat belt 18 ELR
20 Shoulder anchor 22 Buckle 24 Steering 26 Winding shaft 28 Motor 30 Displacement sensor 32 Control circuit 34 Deceleration sensor 36 Tension sensor

Claims (5)

車両緊急時に乗員を拘束するシートベルト装置であって、
シートベルトを巻き取る巻取軸により引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量、及び前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるシートベルトの張力が、予め設定された最大張力になるまで時間経過に応じて実質的に単調増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後時間が経過しても一定値を保持するように、前記巻取軸を回転手段によりシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転制御するシートベルト装置。
A seat belt device for restraining an occupant in a vehicle emergency,
A tension detection means for detecting the amount of seat belt withdrawal detected by a withdrawal amount detection means for detecting the amount of withdrawal of the seat belt drawn by the take-up shaft for winding the seat belt and the belt tension acting on the seat belt; Based on the detected belt tension, the tension of the seat belt in the event of a vehicle emergency substantially monotonically increases with time until reaching the preset maximum tension, and from the maximum tension according to the belt withdrawal amount. reduced, then to maintain a constant value over time, the seat belt device for controlling the rotation in the seat belt winding direction and the belt withdrawing direction by the rotating means the take-up shaft.
車両緊急時に乗員を拘束するシートベルト張力制御方法であって、
シートベルトを巻き取る巻取軸により引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量、及び前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるシートベルトの張力が、予め設定された最大張力になるまで時間経過に応じて実質的に単調増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後時間が経過しても一定値を保持するように、前記巻取軸を回転手段によりシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転制御するシートベルト張力制御方法。
A seat belt tension control method for restraining an occupant in a vehicle emergency,
A tension detection means for detecting the amount of seat belt withdrawal detected by a withdrawal amount detection means for detecting the amount of withdrawal of the seat belt drawn by the take-up shaft for winding the seat belt and the belt tension acting on the seat belt; Based on the detected belt tension, the tension of the seat belt in the event of a vehicle emergency substantially monotonically increases with time until reaching the preset maximum tension, and from the maximum tension according to the belt withdrawal amount. reduced, so that subsequent time to maintain a constant value even after elapse, the seat belt tension control method for controlling rotation in the seat belt winding direction and the belt withdrawing direction by the rotating means the take-up shaft.
シートベルトを巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸をシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転させる回転手段と、
前記巻取軸により引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段と、
前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段と、
前記引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量及び前記張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるベルト張力が、予め設定された最大張力になるまでベルト引出し量に応じて増加し、前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後ベルト引出し量が増加しても一定値を保持するように前記回転手段により、前記巻取軸を回転制御する制御手段と、
を含むシートベルト装置。
A take-up shaft that winds up the seat belt;
Rotating means for rotating the winding shaft in the seat belt winding direction and the seat belt pulling direction;
A drawing amount detection means for detecting a drawing amount of the seat belt drawn by the winding shaft;
Tension detecting means for detecting belt tension acting on the seat belt;
Based on the seat belt pull-out amount detected by the pull-out amount detecting means and the belt tension detected by the tension detecting means, the belt pull-out amount is adjusted until the belt tension in the vehicle emergency reaches a preset maximum tension. Control means for controlling the rotation of the winding shaft by the rotating means so as to maintain a constant value even if the belt pulling amount increases after that, and increases according to the belt pulling amount. ,
Including seat belt device.
シートベルトを巻き取る巻取軸と、
前記巻取軸をシートベルト巻取り方向及びシートベルト引出し方向に回転させる回転手段と、
前記巻取軸により引き出されたシートベルトの引出し量を検出する引出し量検出手段と、
前記シートベルトに作用するベルト張力を検出する張力検出手段と、
前記引出し量検出手段で検出されたシートベルトの引出し量及び前記張力検出手段で検出されたベルト張力に基づいて、車両緊急時におけるベルト張力が予め設定された最大張力になるまでの間ベルトを巻き取ってベルト張力を強制的に付与し、前記ベルト張力が前記最大張力からベルト引出し量に応じて減少し、その後ベルト引出し量が増加しても一定値を保持するように前記回転手段により、前記巻取軸を回転制御する制御手段と、
を含むシートベルト装置。
A take-up shaft that winds up the seat belt;
Rotating means for rotating the winding shaft in the seat belt winding direction and the seat belt pulling direction;
A drawing amount detection means for detecting a drawing amount of the seat belt drawn by the winding shaft;
Tension detecting means for detecting belt tension acting on the seat belt;
The belt is wound until the belt tension in the emergency of the vehicle reaches a preset maximum tension based on the pull-out amount of the seat belt detected by the pull-out amount detection means and the belt tension detected by the tension detection means. The belt tension is forcibly applied, the belt tension decreases from the maximum tension according to the belt withdrawal amount, and then the rotation means keeps a constant value even if the belt withdrawal amount increases. Control means for controlling the rotation of the winding shaft;
Including seat belt device.
前記制御手段は、ブレーキペダルの踏力、ブレーキペダルの踏込み量、または車両の減速度に応じて、ベルト張力とベルト引出し量との関係を定めたルックアップテーブルを用いて、前記回転手段により前記巻取軸を回転制御する請求項3または請求項4記載のシートベルト装置。   The control means uses the look-up table that defines the relationship between the belt tension and the belt withdrawal amount in accordance with the depression force of the brake pedal, the depression amount of the brake pedal, or the deceleration of the vehicle. The seat belt device according to claim 3 or 4, wherein the rotation of the spindle is controlled.
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US5765774A (en) * 1996-04-05 1998-06-16 Takata Corporation Seat belt retractor employing ultrasonic motor
JP2000118352A (en) * 1998-10-14 2000-04-25 Takata Corp Seat belt retractor and seat belt device
JP2000142321A (en) * 1998-11-09 2000-05-23 Fujitsu Ten Ltd Occupant protection support device
JP4457477B2 (en) * 2000-09-19 2010-04-28 マツダ株式会社 Vehicle occupant protection device

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