(57)【要約】【課題】緊急ロック機構が一度作動した後の不要なロック作動の継続が解除されるようにして、快適性の向上と車両操作性の向上を図ることのできる車両のシートベルト装置を提供する。【解決手段】回転センサ１１によってベルトリール１２の回転位置を検出し、前後加速度センサ１６によって車両の加速度を検出する。コントローラ２１には、駆動モータ１０への非通電時に、前後加速度センサ１６と回転センサ１１の検出値に基づいて、緊急ロック機構２２の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段４１を設ける。コントローラ２１は、ロック継続判定手段４１が所定時間以上ロック状態が継続しているものと判定したときに、駆動モータ１０をロック解除方向に回転駆動させる。【選択図】図２
2010143381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェビングを巻回したベルトリールと、
このベルトリールを巻取り方向に常時付勢する付勢手段と、
車両挙動が不安定になったときに、前記ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのウェビング巻取り方向の所定量以上の回転によってロックが自動的に解除される緊急ロック機構と、
前記ベルトリールに回転駆動力を付与する駆動モータと、
前記駆動モータを制御する制御手段と、
を備えた車両のシートベルト装置において、
前記ベルトリールの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記駆動モータへの非通電時に、車両状態検出手段によって検出される車両状態と前記回転位置検出手段によって検出されるベルトリールの回転位置の変化に基づいて、前記緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段と、を設け、
前記制御手段は、前記ロック継続判定手段が所定時間以上ロック状態の継続を判定したときに、前記駆動モータをロック解除方向に回転駆動させることを特徴とする車両のシートベルト装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ロック継続判定手段による判定中の走行状態を基にして、実際にロック解除を行うための前記駆動モータの駆動開始時間を調整する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シートに着座した乗員をウェビングによって拘束する車両のシートベルト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のシートベルト装置として、緊急時に車両挙動が不安定になったときに、ウェビングの引き出しを機械的にロックする緊急ロック機構を備えたものが知られている。
【０００３】
この緊急ロック機構は、ウェビングを巻回するベルトリールの側部に、ベルトリールとの間に所定以上のトルクが作用したときに相対回転するロック作動ドラムと、ベルトリールとロック作動ドラムが一方向に相対回転したときにケーシングのロック溝と噛合するロック爪とが設けられている。さらに、ロック作動ドラムに近接した位置には車両が不安定状態であるとき（例えば、車両に所定量以上の加速度が作用した場合や、車両が所定量以上傾斜したとき）に作動する緊急作動部が設けられ、緊急作動部の作動によってロック作動ドラムに制動力が作用するようになっている。
このため、車両挙動が不安定になって緊急作動部が作動すると、ロック作動ドラムが制動され、ウェビングが引き出されようとしたときに、ベルトリールとロック作動ドラムが一方向に相対回転する。これにより、ロック爪がケーシングのロック溝と噛合し、その結果、ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転がロックされる。
また、緊急ロック機構がロック作動した後に、ウェビングの引き出し方向の力が無くなりベルトリールが戻しばねの力によって巻取り方向に回転すると、ベルトリールとロック作動ドラムが他方向に所定量相対回転したところで、ロック爪とロック溝の噛合が自動的に解除される。
【０００４】
ところで、近年、車両のシートベルト装置として、戻しばねの巻取り補助や、車両状態に応じた乗員拘束のために、駆動モータをベルトリールに接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１０５５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この駆動モータを備えた従来のシートベルト装置においては、シートベルトのバックルを外したことや、車両状態の変化を検出したことを契機として駆動モータを駆動させるものであるため、機械的に独立して作動する緊急ロック機構のロック解除に対しては駆動モータは直接的に関与しない。緊急ロック機構は、通常は、不安定状態が解消された時点で戻しばねの力によって自動的にロック解除されるが、例えば、以下の（１），（２）の状況では自動的なロック解除が難しくなる。
【０００６】
（１）車両の急激な加速時や凹凸路走行時に、緊急ロック機構が作動し、かつ、乗員の上体大きく変動している間にウェビングが戻しばねによって一気に若しくは徐々に巻き取られたときに、乗員に対するウェビングの引き込み代が殆ど残っていない場合。
すなわち、車両が安定状態に戻ったときに、締め込みによる乗員からの反力が大きく、戻しばねによる自動的なロック解除ができない場合。
この場合には、ウェビングのロックが自動的には外れないため、乗員が一度バックルを外さなければならない。
【０００７】
（２）カーブや曲がり角をある程度以上のスピードで走行中に、緊急ロック機構がロック作動したときに、その後に乗員の上体が弱い遠心力を受けて緩やかに動く場合や、乗員が自分の意思で上体を動かそうとした場合。
この場合には、本来、ウェビングによる拘束がない方が快適な運転を行うことができるのにも拘わらず不要な拘束力が乗員に作用するため、乗員に不快感や操作のし難さを感じさせる。
【０００８】
そこでこの発明は、緊急ロック機構が一度作動した後の不要なロック作動の継続が解除されるようにして、快適性の向上と車両操作性の向上を図ることのできる車両のシートベルト装置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】
【０００９】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、ウェビングを巻回したベルトリール（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巻取り方向に常時付勢する付勢手段（例えば、後述の実施形態における図示しない戻しばね）と、車両挙動が不安定になったときに、前記ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのウェビング巻取り方向の所定量以上の回転によってロックが自動的に解除される緊急ロック機構（例えば、後述の実施形態における緊急ロック機構２２）と、前記ベルトリールに回転駆動力を付与する駆動モータ（例えば、後述の実施形態における駆動モータ１０）と、前記駆動モータを制御する制御手段（例えば、後述の実施形態におけるコントローラ２１）と、を備えた車両のシートベルト装置において、前記ベルトリールの回転位置を検出する回転位置検出手段（例えば、後述の実施形態における回転センサ１１）と、車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、後述の実施形態における前後加速度センサ１６）と、前記駆動モータへの非通電時に、車両状態検出手段によって検出される車両状態と前記回転位置検出手段によって検出されるベルトリールの回転位置の変化に基づいて、前記緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段（例えば、後述の実施形態におけるロック継続判定手段４１）と、を設け、前記制御手段は、前記ロック継続判定手段が所定時間以上ロック状態の継続を判定したときに、前記駆動モータをロック解除方向に回転駆動させることを特徴とする。
これにより、駆動モータが非通電状態のときに、緊急ロック機構がロック作動する車両の不安定挙動が車両状態検出手段によって検出され、そのときからのベルトリールの回転位置の変化が回転位置検出手段によって検出される。このとき、緊急ロック機構がベルトリールの引き出し方向の回転を機械的にロックしているときには、ベルトリールの巻取り方向の回転が検出されることはあっても、引き出し方向の回転が検出されることはない。したがって、ロック状態の継続は、車両状態検出手段と回転位置検出手段の信号に基づいて判定することができる。本来ロック状態が継続されているはずのない所定時間以上ロック継続判定手段によってロック状態の継続判定が続く場合には、制御手段が駆動モータを回転駆動することで緊急ロック機構によるロックが強制的に解除される。
【００１０】
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、前記制御手段は、前記ロック継続判定手段による判定中の走行状態を基にして、実際にロック解除を行うための前記駆動モータの駆動開始時間を調整することを特徴とする。
これにより、ロック解除のための駆動モータの駆動開始時間が、ロック継続判定中の走行状態に応じて調整され、例えば、連続したカーブを走行しているときに、ロック継続判定中の走行速度が高い場合には、駆動モータのロック解除のための駆動開始時間を遅らせる。これにより、連続したカーブを高速で走行した場合にも、緊急ロック機構が頻繁に作動と解除を繰り返す可能性が少なくなる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、ロック継続判定手段によって緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定し、本来ロック状態が継続されているはずのない所定時間以上継続判定が続く場合に、駆動モータによって緊急ロック機構によるロックを強制的に解除するため、緊急ロック機構の不要なロック継続を抑制して、乗員の快適性と車両の操作性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、ロック解除のための駆動モータの駆動開始時間を、ロック継続判定中の走行状態に応じて調整するため、緊急ロック機構の作動と解除の頻繁な繰り返しを抑制することができる。したがって、この発明によれば、乗員に与える不快感や違和感をより少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する第１〜第３の実施形態は制御のみが異なり、機械的な構成は共通とされている。最初に各実施形態で共通する構成について説明する。
【００１４】
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バックル９に対して脱着可能となっている。
【００１５】
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をバックル９に固定することにより、乗員３の主に胸部と腹部をシート２に対して拘束する。また、このシートベルト装置１は、緊急時や車両の挙動変化が大きいときに、電動式の駆動モータ１０によって自動的にウェビング５の引き込みを行う。この駆動モータ１０による具体的な引き込み制御については説明を省略する。
【００１６】
リトラクタ４は、図２に示すようにケーシング１４に回転可能に収容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１４の一端側にベルトリール１２の軸が突出している。このベルトリール１２は、クラッチ２０を含む動力伝達機構１３を介して駆動モータ１０の回転軸１０ａに連動可能に接続されている。動力伝達機構１３は、駆動モータ１０の回転を減速してベルトリール１２に伝達する。また、リトラクタ４には、ベルトリール１２をウェビング巻取り方向に付勢する図示しない戻しばねが設けられ、戻しばねによるウェビング巻取り方向の付勢力がベルトリール１２に作用するようになっている。なお、クラッチ２０は、モータ１０の正転方向（ウェビング巻取り方向）の回転と逆方向（ウェビング引き出し方向）の回転を契機としてオン状態とオフ状態に切り替え操作されるようになっている。
【００１７】
また、リトラクタ４には、ベルトリール１２の回転位置を検出する回転センサ１１（回転位置検出手段）が設けられている。この回転センサ１１は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁され、ベルトリール１２と一体に回転する磁性円板と、この磁性円板の外周縁部に近接配置された一対のホール素子と、ホール素子の検出信号を処理するセンサ回路とから成り、センサ回路で処理されたパルス信号がコントローラ２１（制御手段）に出力されるようになっている。
【００１８】
この場合、ベルトリール１２の回転に応じてセンサ回路からコントローラ２１に入力されたパルス信号は、ベルトリール１２の回転量や、回転速度、回転方向等を検出するのに用いられる。つまり、コントローラ２１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、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の巻取り・引き出し速度）を求め、さらに、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。
【００１９】
コントローラ２１の入力側には、回転センサ１１のほかに、車両の走行速度を検出する車速センサ１５と、車両に作用する前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１６と、車両に作用する左右方向の加速度を検出する横加速度センサ１７と、車両に作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサ１８と、車輪のスリップ率を求めるために用いる車輪速センサ１９と、が接続されている。また、コントローラ２１は、車両が不安定状況になったときに、エンジンの出力とブレーキの制動力を統合的に制御して車両の挙動の乱れを抑制するＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）コントローラとの間で通信が行われるようになっている。なお、この実施形態においては、車速センサ１５、前後加速度センサ１６、横加速度センサ１７、ヨーレートセンサ１８、車輪速センサ１９は車両状態を検出する車両状態検出手段を構成している。
【００２０】
また、リトラクタ４には、車両に所定値以上の加速度が作用した場合（車両が不安定になった場合）や、ウェビング５が急激に引き出されようとした場合（ベルトリール１２がウェビング引き出し方向に急激に回転しようとした場合）等に、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする緊急ロック機構２２が設けられている。
【００２１】
図３は、リトラクタ４に設けられた緊急ロック機構２２の詳細を示すものである。
ケーシング１４には一対の側壁１４Ａ，１４Ｂが設けられ、一方の側壁１４Ａには、前述した動力伝達機構１３と、戻しばねを収容する図示しないスプリングケースとが取り付けられ、他方の側壁１４Ｂには、後述するロック作動ドラム２３を支持するリテーナ２４が取り付けられている。また、両側の側壁１４Ａ，１４Ｂには、略円形の孔２５が設けられ、その各孔２５の内周に、ウェビング巻取り方向に傾斜したロック溝２６が形成されている。
【００２２】
ベルトリール１２の軸方向の両側には支持フランジ２７Ａ，２７Ｂが設けられ、その各支持フランジ２７Ａ，２７Ｂの外周縁部にはロック爪２８が揺動可能に取り付けられている。ロック爪２８は、先端側が径方向外側に回動して突出したときに、ケーシング１４側のロック溝２６と噛合する。ロック爪２８は、ウェビング巻取り方向に傾斜したロック溝２６と噛合することによってベルトリール１２の引き出し方向の回転をロックするとともに、ベルトリール１２の巻取り方向の回転を許容する。また、各支持フランジ２７Ａ，２７Ｂに支持されるロック爪２８は連結ピン２９によって一体回転可能に連結されている。
【００２３】
また、ベルトリール１２の他方側（リテーナ２４側）の支持フランジ２７Ｂの軸芯位置にはリール軸１２ａが突出し、そのリール軸１２ａにロック作動ドラム２３が嵌合されている。ロック作動ドラム２３は、リール軸１２ａに微小な摩擦抵抗を持って嵌合され、ベルトリール１２の通常回転時にはベルトリール１２と一体に回転し、両者に相反方向の力が加わったとき等には、ベルトリール１２に対して設定角度の範囲で相対回動する。
【００２４】
ロック作動ドラム２３の外周縁部には、連結ピン２９の端部が貫通する図示しない長孔が設けられている。そして、ロック作動ドラム２３を貫通する連結ピン２９の端部には、ロック作動ドラム２３のガイド面３０に当接するカム片３１が設けられている。このカム片３１は、ベルトリール１２がロック作動ドラム２３に対してウェビング引き出し方向に相対回動したときに、ガイド面３０による案内作用によって連結ピン２９を一方に回転させる。こうして連結ピン２９が回転すると、支持フランジ２７Ａ，２７Ｂの各ロック爪２８を外側に突出させるように回動させる。
【００２５】
また、ロック作動ドラム２３は、外周面に複数のクラッチ歯３２が形成されるとともに、軸方向外側の端面にロックアームが３３が揺動可能に取り付けられている。ロックアーム３３は、遠心力の影響を受ける質量体から成り、ロック作動ドラム２３の回転中心から離間した位置に揺動可能に取り付けられている。そして、ロックアーム３３は、アーム先端側にロック爪３４が設けられ、ロック作動ドラム２３の回転に応じた遠心力を受け、ロック爪３４側を径方向外側に振り出すようになっている。また、ロック作動ドラム２３とロックアーム３３の間には、ロックアーム３３のロック爪３４側を常時ロック作動ドラム２３の径方向内側方向に付勢する付勢スプリング３５が設けられている。
【００２６】
リテーナ２４は、ロック作動ドラム２３とロックアーム３３の前面側と周囲を覆った状態でケーシング１４に固定される。リテーナ２４には、ベルトトリール１２とロック作動ドラム２３の軸部を回転自在に支持する図示しない軸受構造が設けられるとともに、ロックアーム３３のロック爪３４の外周側に臨むように内歯構造の図示しないクラッチ歯が設けられている。このリテーナ２４のクラッチ歯は、ロックアーム３３が遠心力を受けて径方向外側に揺動したときに、ロックアーム３３のロック爪３４が噛合する。ロック作動ドラム２３はこれによって回転をロックされ、その結果、ベルトリール１２との間に相対回転を生じ、前述のようにベルトリール１２の両側のロック爪２８がケーシング１４のロック溝２６と噛合されることとなる。したがって、ウェビング５が急激に引き出されようとしたときには、このロックアーム３３とリテーナ２４のクラッチ歯３２を通したロック機構系によってベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転がロックされる。以下、このロック機構系を引き出し感応ロック系と呼ぶ。
【００２７】
また、リテーナ２４内の下部には、車両の加速度を感知して係止爪３６を動作させるビークルセンサ３７が設けられている。このビークルセンサ３７は、センサケース３８とセンサキャップ３９によって囲われた収容部内にセンサウェイト４０が配置され、センサウェイト４０に係止爪３６が一体に取り付けられている。センサウェイト４０は、車両の加速度応じて揺動し、規定量以上揺動したときに係止爪３６をロック作動ドラム２３のクラッチ歯３２に噛合させる。
こうして、係止爪３６がクラッチ歯３２に噛合されると、ロック作動ドラム２３の回転がロックする。したがって、この状態でウェビング５が引き出されようとすると、ベルトリール１２とロック作動ドラム２３が相対回転し、その結果、ベルトリール１２のロック爪２８がケーシング１４のロック溝２６に噛合し、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転をロックする。以下、このロック系を車体感応ロック系と呼ぶ。
【００２８】
ここで、前述の引き出し感応ロック系と車体感応ロック系のいずれの場合にも、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転がロックされた後には、ベルトリール１２がウェビング巻取り方向に所定量以上回転操作されたときにロック状態が解除される。すなわち、ロック作動ドラム２３の回転が停止した状態で、ベルトリール１２がウェビング巻取り方向に回転すると、ベルトリール１２とロック作動ドラム２３の相対位置関係が初期位置に戻され、その結果、連結ピン２９を通してロック爪２８が他方に回転することにより、ロック爪２８とロック溝２６の噛合が解除される。なお、ロック解除のためのベルトリール１２のウェビング巻取り方向の操作は基本的には戻しばねの力によって自動的に行われるが、後に説明する特殊な状況では、駆動モータ１０の駆動力によって行われる。
【００２９】
また、コントローラ２１には、図１に示すように駆動モータ１０への非通電時に、センサ１５〜１９で検出される車両状態と、回転センサ１１によって検出されるベルトリール１２の回転位置の変化に基づき、緊急ロック機構２２のロック作動が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段４１が設けられている。
【００３０】
ロック継続判定手段４１は、前後加速度センサ１５や横加速度センサ１７の検出値が所定値以上であるときに、緊急ロック機構２２がロック作動したものと判断し、このロック作動判断時点のベルトリール１２の回転位置を読み込むとともに、それ以降のベルトリール１２の回転位置を監視する。そして、このときベルトリール１２が引き出し方向に回転した場合にはロックが解除されたものと判定し、ベルトリール１２が巻取り方向に回転することがあっても引き出し方向に回転しない場合にはロック状態が継続しているものと判定する。
【００３１】
＜第１の実施形態＞
この実施形態の場合、コントローラ２１は、緊急ロック機構２２がロック作動する車両状態になった後に、ロック継続判定手段４１によるロック継続の判定が所定時間以上つづいたときに、ベルトリール１２をウェビング巻取り方向に所定量以上回転させるように駆動モータ１０を制御する。
この実施形態による制御は、図４に示すような急加速時の状況や、図６に示すような凹凸路走行時の状況を想定している。
【００３２】
図４（Ａ）に示すように車両ｃが急加速する場合には、図４（Ｂ）に示すように乗員ｍはシートｓに急激に押し付けられる。このとき、前後加速度が所定値を超えると、緊急ロック機構２２が作動するとともに、乗員ｍがシートｓに押し付けられてウェビング５が一瞬緩む結果、戻しばねの力によってウェビング５がベルトリール１２に巻き取られる。
【００３３】
図５は、このような状況でのベルトリール１２の回転位置の変化を示している。
同図に示すように車両の加速が終了した後にも、以下の（ａ），（ｂ）のような特殊な状況下では緊急ロック機構２２（ＥＬＲ）がロックしたままとなり易い。
（ａ）車両の加速が終了した後に、ウェビング５に乗員ｍの上体荷重等が加わり、戻しばねに抗する張力がウェビング５に作用し続けているとき。
（ｂ）車両の加速が終了した後に、ウェビング５による乗員の締め込みが強く、戻しばねの力でベルトリール１２をウェビング巻き取り方向に回転させることができないとき。
したがって、このような状況では、ロック状態が所定時間以上つづいたときに駆動モータ１０によって強制的にロック解除を行う。
【００３４】
また、図６（Ａ）に示すように車両ｃが凹凸路を走行する場合には、凹凸を乗り越えるときの衝撃によって緊急ロック機構２２が作動するとともに、凹凸を乗り越える毎に乗員の上体が前後左右に振られ、ウェビング５（ベルトリール１２）が戻しばねの力によって少しずつ巻締まりを起こす。
図７は、このような状況でのベルトリール１２の回転位置の変化を示している。
同図に示すように凹凸走行を終了した後にも、上記の（ａ），（ｂ）のような特殊な状況下では緊急ロック機構２２（ＥＬＲ）がロックしたままとなり易い。
この場合も、ロック状態が所定時間以上つづいたときに駆動モータ１０によって強制的にロック解除を行う。
【００３５】
以下、この第１の実施形態のコントローラ２１による制御を図８のフローチャートを基にして説明する。
ステップＳ１０１においては、ベルトリール１２の回転位置と、車両の前後加速度や横加速度を読み込む。
次の、ステップＳ１０２においては、車両の加速度が緊急ロック機構２２のロック作動閾値を超えるか否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０３に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０１に戻る。つまり、ここでは、緊急ロック機構２２の作動の有無を判定する。
【００３６】
ステップＳ１０３においては、ベルトリール１２の回転位置を再度読み込み、つづくステップＳ１０４においては、緊急ロック機構２２のロック作動開始時におけるベルトリール１２の回転位置と、現在のベルトリール１２の回転位置とを比較し、その結果に基づいてベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転があったか否かを判定する。
ステップＳ１０４において、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０１に戻り、ＮＯの場合には、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５においては、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転なしとの判定が所定時間以上継続したか否かを判定し、ここでＹＥＳの場合には、次のステップＳ１０６に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４に戻る。
【００３７】
ステップＳ１０６においては、駆動モータ１０をウェビング巻取り方向に駆動し、つづく、ステップＳ１０７においては、ベルトリール１２がロックを解除し得る所定量以上回転しているか否かを判定する。
ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、リターンし、ＮＯの場合には、ステップＳ１０６へと戻る。つまり、ここではベルトリール１２が所定量以上回転してロックが解除されるまで駆動モータ１０の通電がつづけられる。ただし、所定時間駆動モータ１０の通電がつづけられても、ベルトリール１２が所定量以上回転しないときには警告を出して駆動モータの通電を停止する。
なお、ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、さらに、ベルトリール１２が引き出し方向に所定量以上回転したか否かを確認し、所定量以上回転していない場合に、駆動モータ１０による巻取りを再度行うようにしても良い。
【００３８】
したがって、この第１の実施形態のシートベルト装置においては、ロック継続判定手段４１によって緊急ロック機構２２の作動後にロック状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、所定時間以上ロック状態が継続している場合に、駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２によるロックを強制的に解除するため、拘束の不要な状況下でのウェビング５による乗員拘束を無くし、乗員に不快感や違和感を与えたり、さらに運転操作を制限する不具合を無くすことができる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
この実施形態の場合、コントローラ２１は、緊急ロック機構２２がロック作動する車両状態になった後に、ロック継続判定手段４１によるロック継続の判定を行い、そのロック継続の判定中の車両状態（車速）に基づいて駆動モータ１０の駆動開始の条件を変更し、駆動モータ１０の通電開始の時間が車両状態に応じて結果的に調整されるようになっている。
この実施形態による制御は、例えば、車両が連続したカーブを走行する状況を想定している。
【００４０】
この第２の実施形態のコントローラ２１による制御を図９のフローチャートを基にして説明する。なお、第１の実施形態と同一ステップには同一ステップ符号を付し、重複する部分については説明を省力するものとする。
この第２の実施形態の制御は、ステップＳ１０１の情報の読み込みからステップＳ１０４のウェビング引き出し方向の回転判定までは第１の実施形態と同様である。
ステップＳ１０４において、ＮＯ、つまりウェビング引き出し方向の回転無しと判定された場合には、ステップＳ２０１に進む。
ステップＳ２０１においては、車速や加速度（横加速度及び／又は前後加速度）等の現在の車両の状態信号を読み込む。
つづく、ステップＳ２０２においては、ステップＳ２０１で検出した加速度の絶対値が解除閾値以下で、その状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する。
ここで、加速度についての解除閾値は予め定めた固定値とし、所定時間は現在の車速に対応する値を、例えば、図１０に示すような対応マップを参照して決定することができる。これにより、現在の車速が速ければ、解除閾値以下を継続判定する時間（所定時間）は長くなり、逆に、現在の車速が遅ければ、解除閾値以下の継続判定する時間は短くなる。したがって、車速が速いほど、駆動モータ１０によるロック解除が実行されるまでの時間が長く（遅く）なる。
【００４１】
なお、加速度についての解除閾値は、所定時間とともに、例えば、図１１に示すような対応マップを参照して決定するようにしても良い。この場合、現在の車速に応じて判定時間の長短とともに車両安定度の基準も調整されることになる。
また、ステップＳ２０２におけるロック解除のための判定は、加速度（前後加速度と横加速度の合成加速度）を微分した値を閾値と比較し、加速の立ち上がり具合を基にして判定するようにしても良い。
【００４２】
ステップＳ２０２において、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進み、第１の実施形態と同様に駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２の強制解除を行う。また、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４へと戻る。
【００４３】
以上のように、この第２の実施形態のシートベルト装置は、基本的には、第１の実施形態と同様に緊急ロック機構２２がロック作動した後に所定時間以上ロック状態が継続している場合に、駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２のロックを強制的に解除するため、拘束の不要な状況下でのウェビング５による乗員拘束を無くし、快適性、操作性の向上を図れるという効果を奏する。
【００４４】
そして、この第２の実施形態では、さらに駆動モータ１０によるロック解除開始時間がロック継続判定中の車速（走行状態）に応じて調整されるため、高速度で連続したカーブを走行している状況（ロック解除しても直ちに再ロックしてしまう状況）では、駆動モータ１０によるロック解除が行われ難くになり、逆に、低速度でカーブを走行している状況では速やかに駆動モータ１０によるロック解除が行われるようになる。
したがって、この実施形態においては、緊急ロック機構２２が頻繁にロックとロック解除を繰り返して、乗員に不快感や違和感を与えることが無くなる。
【００４５】
なお、ここで説明した実施形態は、ロック継続判定手段４１による判定中の車速に応じて駆動モータ１０の駆動開始の条件を変更したが、駆動開始の条件を満たした後に、実際に駆動モータ１０を駆動するまでの待機時間を調整するようにしても良い。
【００４６】
＜第３の実施形態＞
この実施形態の場合、コントローラ２１は、緊急ロック機構２２がロック作動する車両状態になった後に、ロック継続判定手段４１によるロック継続の判定を行い、そのロック継続の判定中の路面状況（路面μ）に基づいて駆動モータ１０の駆動開始の条件を変更するようになっている。
この実施形態による制御は、ＶＳＡコントローラからＶＳＡの作動信号が入力されたときの状況を想定している。
【００４７】
この第３の実施形態のコントローラ２１による制御を図１２のフローチャートを基にして説明する。なお、この場合も、第１の実施形態と同一ステップに同一ステップ符号を付し、重複する説明を省力するものとする。
【００４８】
この第３の実施形態の制御は、ステップＳ１０１の情報の読み込みからステップＳ１０４のウェビング引き出し方向の回転判定までは第１の実施形態と同様である。
ステップＳ１０４において、ＮＯ、つまりウェビング引き出し方向の回転無しと判定された場合には、ステップＳ３０１に進む。
ステップＳ３０１においては、ヨーレートや加速度（横加速度及び／又は前後加速度）等の現在の車両の状態信号と、路面μを読み込む。なお、路面μは、駆動状態と車輪スリップ率等を基にして演算によって求める。
つづく、ステップＳ３０２においては、路面μが所定値（車両が大きくスリップする可能性の高い値）以下であるか否かを判定する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３０３に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ３０４に進む。
【００４９】
ステップＳ３０３においては、ヨーレートと加速度がほぼゼロの状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４に戻る。したがって、路面μが所定値以下でスリップを生じ易い状況では、車両が完全に安定状態にならない限り、ステップＳ１０６に進んで強制的にロックが解除されることはない。
【００５０】
ステップＳ３０４においては、ヨーレートと加速度がともにゼロよりも充分に大きい所定値以下の状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４に戻る。ここではステップＳ３０３とほぼ同様の制御となるが、ヨーレートと加速度の閾値が高い分、車両状態がある程度安定したところで、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進むことになる。
なお、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進んだ場合には、第１の実施形態と同様に駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２の強制解除を行う。
【００５１】
この第３の実施形態の場合も、基本的には、第１の実施形態と同様に、拘束の不要な状況下では駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２のロックを強制的に解除するため、拘束の不要な状況下でのウェビング５による乗員拘束を無くし、快適性、操作性を向上させることができる。
【００５２】
そして、この第３の実施形態では、ロック継続判定中の路面状況に応じてロック解除のためのヨーレートと加速度の判定閾値を変更するため、常に、路面状況に応じて適切にロック解除を実行することができる。
【００５３】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施形態のシートベルト装置の概略構成図。
【図２】この発明の実施形態のシートベルト装置のリトラクタとコントローラの概略構成図。
【図３】この発明の実施形態の緊急ロック機構の分解斜視図。
【図４】この発明の第１の実施形態の制御で想定する走行状況を示す図。
【図５】この発明の第１の実施形態の制御で想定する走行状況でのベルトリールの回転位置の変化を示す図。
【図６】この発明の第１の実施形態の制御で想定する別の走行状況を示す図。
【図７】この発明の第１の実施形態の制御で想定する別の走行状況での、ベルトリールの回転位置の変化を示す図。
【図８】この発明の第１の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図９】この発明の第２の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図１０】この発明の第２の実施形態の制御で用いる解除時間の一設定例を示す図。
【図１１】この発明の第２の実施形態の制御で用いる解除時間と解除加速度の一設定例を示す図。
【図１２】この発明の第３の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１…シートベルト装置
１０…駆動モータ
１１…回転センサ
１２…ベルトリール
１５…車速センサ（車両状態検出手段）
１６…前後加速度センサ（車両状態検出手段）
１７…横加速度センサ（車両状態検出手段）
１８…ヨーレートセンサ（車両状態検出手段）
１９…車輪速センサ（車両状態検出手段）
２１…コントローラ（制御手段）
２２…緊急ロック機構
４１…ロック継続判定手段
【図１】
2010143381.tif 000003
【図２】
2010143381.tif 000004
【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】
2010143381.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月9日(2010.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェビングを巻回したベルトリールと、
このベルトリールを巻取り方向に常時付勢する付勢手段と、
車両挙動が不安定になったときに、前記ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのウェビング巻取り方向の所定量以上の回転によってロックが自動的に解除される緊急ロック機構と、
前記ベルトリールに回転駆動力を付与する駆動モータと、
前記駆動モータを制御する制御手段と、
を備えた車両のシートベルト装置において、
前記ベルトリールの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記駆動モータへの非通電時に、車両状態検出手段によって検出される車両状態と前記回転位置検出手段によって検出されるベルトリールの回転位置の変化に基づいて、前記緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段と、を設け、
前記制御手段は、前記ロック継続判定手段が所定時間以上ロック状態の継続を判定したときに、前記駆動モータをロック解除方向に回転駆動させるとともに、ロック解除を行うための前記駆動モータの駆動開始時間を、前記ロック継続判定手段による判定中の車速に応じ、車速が速くなるに従って遅くなるように調整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】
ウェビングを巻回したベルトリールと、
このベルトリールを巻取り方向に常時付勢する付勢手段と、
車両挙動が不安定になったときに、前記ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのウェビング巻取り方向の所定量以上の回転によってロックが自動的に解除される緊急ロック機構と、
前記ベルトリールに回転駆動力を付与する駆動モータと、
前記駆動モータを制御する制御手段と、
を備えた車両のシートベルト装置において、
前記ベルトリールの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記駆動モータへの非通電時に、車両状態検出手段によって検出される車両状態と前記回転位置検出手段によって検出されるベルトリールの回転位置の変化に基づいて、前記緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段と、を設け、
前記制御手段は、前記ロック継続判定手段が所定時間以上ロック状態の継続を判定したときに、前記駆動モータをロック解除方向に回転駆動させるとともに、ロック解除を行うための前記駆動モータの駆動開始時間を、前記ロック継続判定手段による判定中の路面状況に応じて変更することを特徴とする車両のシートベルト装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シートに着座した乗員をウェビングによって拘束する車両のシートベルト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のシートベルト装置として、緊急時に車両挙動が不安定になったときに、ウェビングの引き出しを機械的にロックする緊急ロック機構を備えたものが知られている。
【０００３】
この緊急ロック機構は、ウェビングを巻回するベルトリールの側部に、ベルトリールとの間に所定以上のトルクが作用したときに相対回転するロック作動ドラムと、ベルトリールとロック作動ドラムが一方向に相対回転したときにケーシングのロック溝と噛合するロック爪とが設けられている。さらに、ロック作動ドラムに近接した位置には車両が不安定状態であるとき（例えば、車両に所定量以上の加速度が作用した場合や、車両が所定量以上傾斜したとき）に作動する緊急作動部が設けられ、緊急作動部の作動によってロック作動ドラムに制動力が作用するようになっている。
このため、車両挙動が不安定になって緊急作動部が作動すると、ロック作動ドラムが制動され、ウェビングが引き出されようとしたときに、ベルトリールとロック作動ドラムが一方向に相対回転する。これにより、ロック爪がケーシングのロック溝と噛合し、その結果、ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転がロックされる。
また、緊急ロック機構がロック作動した後に、ウェビングの引き出し方向の力が無くなりベルトリールが戻しばねの力によって巻取り方向に回転すると、ベルトリールとロック作動ドラムが他方向に所定量相対回転したところで、ロック爪とロック溝の噛合が自動的に解除される。
【０００４】
ところで、近年、車両のシートベルト装置として、戻しばねの巻取り補助や、車両状態に応じた乗員拘束のために、駆動モータをベルトリールに接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−１０５５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この駆動モータを備えた従来のシートベルト装置においては、シートベルトのバックルを外したことや、車両状態の変化を検出したことを契機として駆動モータを駆動させるものであるため、機械的に独立して作動する緊急ロック機構のロック解除に対しては駆動モータは直接的に関与しない。緊急ロック機構は、通常は、不安定状態が解消された時点で戻しばねの力によって自動的にロック解除されるが、例えば、以下の（１），（２）の状況では自動的なロック解除が難しくなる。
【０００６】
（１）車両の急激な加速時や凹凸路走行時に、緊急ロック機構が作動し、かつ、乗員の上体が大きく変動している間にウェビングが戻しばねによって一気に若しくは徐々に巻き取られたときに、乗員に対するウェビングの引き込み代が殆ど残っていない場合。
すなわち、車両が安定状態に戻ったときに、締め込みによる乗員からの反力が大きく、戻しばねによる自動的なロック解除ができない場合。
この場合には、ウェビングのロックが自動的には外れないため、乗員が一度バックルを外さなければならない。
【０００７】
（２）カーブや曲がり角をある程度以上のスピードで走行中に、緊急ロック機構がロック作動したときに、その後に乗員の上体が弱い遠心力を受けて緩やかに動く場合や、乗員が自分の意思で上体を動かそうとした場合。
この場合には、本来、ウェビングによる拘束がない方が快適な運転を行うことができるのにも拘わらず不要な拘束力が乗員に作用するため、乗員に不快感や操作のし難さを感じさせる。
【０００８】
そこでこの発明は、緊急ロック機構が一度作動した後の不要なロック作動の継続が解除されるようにして、快適性の向上と車両操作性の向上を図ることのできる車両のシートベルト装置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】
【０００９】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、ウェビングを巻回したベルトリール（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巻取り方向に常時付勢する付勢手段（例えば、後述の実施形態における図示しない戻しばね）と、車両挙動が不安定になったときに、前記ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのウェビング巻取り方向の所定量以上の回転によってロックが自動的に解除される緊急ロック機構（例えば、後述の実施形態における緊急ロック機構２２）と、前記ベルトリールに回転駆動力を付与する駆動モータ（例えば、後述の実施形態における駆動モータ１０）と、前記駆動モータを制御する制御手段（例えば、後述の実施形態におけるコントローラ２１）と、を備えた車両のシートベルト装置において、前記ベルトリールの回転位置を検出する回転位置検出手段（例えば、後述の実施形態における回転センサ１１）と、車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、後述の実施形態における前後加速度センサ１６）と、前記駆動モータへの非通電時に、車両状態検出手段によって検出される車両状態と前記回転位置検出手段によって検出されるベルトリールの回転位置の変化に基づいて、前記緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段（例えば、後述の実施形態におけるロック継続判定手段４１）と、を設け、前記制御手段は、前記ロック継続判定手段が所定時間以上ロック状態の継続を判定したときに、前記駆動モータをロック解除方向に回転駆動させるとともに、ロック解除を行うための前記駆動モータの駆動開始時間を、前記ロック継続判定手段による判定中の車速に応じ、車速が速くなるに従って遅くなるように調整することを特徴とする。
これにより、駆動モータが非通電状態のときに、緊急ロック機構がロック作動する車両の不安定挙動が車両状態検出手段によって検出され、そのときからのベルトリールの回転位置の変化が回転位置検出手段によって検出される。このとき、緊急ロック機構がベルトリールの引き出し方向の回転を機械的にロックしているときには、ベルトリールの巻取り方向の回転が検出されることはあっても、引き出し方向の回転が検出されることはない。したがって、ロック状態の継続は、車両状態検出手段と回転位置検出手段の信号に基づいて判定することができる。本来ロック状態が継続されているはずのない所定時間以上ロック継続判定手段によってロック状態の継続判定が続く場合には、制御手段が駆動モータを回転駆動することで緊急ロック機構によるロックが強制的に解除される。
また、ロック解除のための駆動モータの駆動開始時間は、ロック継続判定中の走行状態に応じて調整され、例えば、連続したカーブを走行しているときに、ロック継続判定中の走行速度が高い場合には、駆動モータのロック解除のための駆動開始時間を遅らせる。これにより、連続したカーブを高速で走行した場合にも、緊急ロック機構が頻繁に作動と解除を繰り返す可能性が少なくなる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ウェビングを巻回したベルトリールと、このベルトリールを巻取り方向に常時付勢する付勢手段と、車両挙動が不安定になったときに、前記ベルトリールのウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックし、前記ベルトリールのウェビング巻取り方向の所定量以上の回転によってロックが自動的に解除される緊急ロック機構と、前記ベルトリールに回転駆動力を付与する駆動モータと、前記駆動モータを制御する制御手段と、を備えた車両のシートベルト装置において、前記ベルトリールの回転位置を検出する回転位置検出手段と、車両状態を検出する車両状態検出手段と、前記駆動モータへの非通電時に、車両状態検出手段によって検出される車両状態と前記回転位置検出手段によって検出されるベルトリールの回転位置の変化に基づいて、前記緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段と、を設け、前記制御手段は、前記ロック継続判定手段が所定時間以上ロック状態の継続を判定したときに、前記駆動モータをロック解除方向に回転駆動させるとともに、ロック解除を行うための前記駆動モータの駆動開始時間を、前記ロック継続判定手段による判定中の路面状況に応じて変更す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、ロック継続判定手段によって緊急ロック機構の作動後にロック状態が継続しているか否かを判定し、本来ロック状態が継続されているはずのない所定時間以上継続判定が続く場合に、駆動モータによって緊急ロック機構によるロックを強制的に解除するため、緊急ロック機構の不要なロック継続を抑制して、乗員の快適性と車両の操作性を向上させることができる。
また、請求項１に記載の発明によれば、ロック解除のための駆動モータの駆動開始時間を、ロック継続判定中の車両の走行速度に応じて調整するため、緊急ロック機構の作動と解除の頻繁な繰り返しを抑制することができる。したがって、この発明によれば、乗員に与える不快感や違和感をより少なくすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、ロック解除を行うための駆動モータの駆動開始時間が前記ロック継続判定手段による判定中の路面状況に応じて変更されるため、常に、路面状況に応じて適切にロック解除を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下で説明する参考例と各実施形態は制御のみが異なり、機械的な構成は共通とされている。最初に各実施形態で共通する構成について説明する。
【００１４】
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バックル９に対して脱着可能となっている。
【００１５】
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をバックル９に固定することにより、乗員３の主に胸部と腹部をシート２に対して拘束する。また、このシートベルト装置１は、緊急時や車両の挙動変化が大きいときに、電動式の駆動モータ１０によって自動的にウェビング５の引き込みを行う。この駆動モータ１０による具体的な引き込み制御については説明を省略する。
【００１６】
リトラクタ４は、図２に示すようにケーシング１４に回転可能に収容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１４の一端側にベルトリール１２の軸が突出している。このベルトリール１２は、クラッチ２０を含む動力伝達機構１３を介して駆動モータ１０の回転軸１０ａに連動可能に接続されている。動力伝達機構１３は、駆動モータ１０の回転を減速してベルトリール１２に伝達する。また、リトラクタ４には、ベルトリール１２をウェビング巻取り方向に付勢する図示しない戻しばねが設けられ、戻しばねによるウェビング巻取り方向の付勢力がベルトリール１２に作用するようになっている。なお、クラッチ２０は、モータ１０の正転方向（ウェビング巻取り方向）の回転と逆方向（ウェビング引き出し方向）の回転を契機としてオン状態とオフ状態に切り替え操作されるようになっている。
【００１７】
また、リトラクタ４には、ベルトリール１２の回転位置を検出する回転センサ１１（回転位置検出手段）が設けられている。この回転センサ１１は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁され、ベルトリール１２と一体に回転する磁性円板と、この磁性円板の外周縁部に近接配置された一対のホール素子と、ホール素子の検出信号を処理するセンサ回路とから成り、センサ回路で処理されたパルス信号がコントローラ２１（制御手段）に出力されるようになっている。
【００１８】
この場合、ベルトリール１２の回転に応じてセンサ回路からコントローラ２１に入力されたパルス信号は、ベルトリール１２の回転量や、回転速度、回転方向等を検出するのに用いられる。つまり、コントローラ２１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、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の巻取り・引き出し速度）を求め、さらに、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。
【００１９】
コントローラ２１の入力側には、回転センサ１１のほかに、車両の走行速度を検出する車速センサ１５と、車両に作用する前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１６と、車両に作用する左右方向の加速度を検出する横加速度センサ１７と、車両に作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサ１８と、車輪のスリップ率を求めるために用いる車輪速センサ１９と、が接続されている。また、コントローラ２１は、車両が不安定状況になったときに、エンジンの出力とブレーキの制動力を統合的に制御して車両の挙動の乱れを抑制するＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）コントローラとの間で通信が行われるようになっている。なお、この実施形態においては、車速センサ１５、前後加速度センサ１６、横加速度センサ１７、ヨーレートセンサ１８、車輪速センサ１９は車両状態を検出する車両状態検出手段を構成している。
【００２０】
また、リトラクタ４には、車両に所定値以上の加速度が作用した場合（車両が不安定になった場合）や、ウェビング５が急激に引き出されようとした場合（ベルトリール１２がウェビング引き出し方向に急激に回転しようとした場合）等に、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転を機械的にロックする緊急ロック機構２２が設けられている。
【００２１】
図３は、リトラクタ４に設けられた緊急ロック機構２２の詳細を示すものである。
ケーシング１４には一対の側壁１４Ａ，１４Ｂが設けられ、一方の側壁１４Ａには、前述した動力伝達機構１３と、戻しばねを収容する図示しないスプリングケースとが取り付けられ、他方の側壁１４Ｂには、後述するロック作動ドラム２３を支持するリテーナ２４が取り付けられている。また、両側の側壁１４Ａ，１４Ｂには、略円形の孔２５が設けられ、その各孔２５の内周に、ウェビング巻取り方向に傾斜したロック溝２６が形成されている。
【００２２】
ベルトリール１２の軸方向の両側には支持フランジ２７Ａ，２７Ｂが設けられ、その各支持フランジ２７Ａ，２７Ｂの外周縁部にはロック爪２８が揺動可能に取り付けられている。ロック爪２８は、先端側が径方向外側に回動して突出したときに、ケーシング１４側のロック溝２６と噛合する。ロック爪２８は、ウェビング巻取り方向に傾斜したロック溝２６と噛合することによってベルトリール１２の引き出し方向の回転をロックするとともに、ベルトリール１２の巻取り方向の回転を許容する。また、各支持フランジ２７Ａ，２７Ｂに支持されるロック爪２８は連結ピン２９によって一体回転可能に連結されている。
【００２３】
また、ベルトリール１２の他方側（リテーナ２４側）の支持フランジ２７Ｂの軸芯位置にはリール軸１２ａが突出し、そのリール軸１２ａにロック作動ドラム２３が嵌合されている。ロック作動ドラム２３は、リール軸１２ａに微小な摩擦抵抗を持って嵌合され、ベルトリール１２の通常回転時にはベルトリール１２と一体に回転し、両者に相反方向の力が加わったとき等には、ベルトリール１２に対して設定角度の範囲で相対回動する。
【００２４】
ロック作動ドラム２３の外周縁部には、連結ピン２９の端部が貫通する図示しない長孔が設けられている。そして、ロック作動ドラム２３を貫通する連結ピン２９の端部には、ロック作動ドラム２３のガイド面３０に当接するカム片３１が設けられている。このカム片３１は、ベルトリール１２がロック作動ドラム２３に対してウェビング引き出し方向に相対回動したときに、ガイド面３０による案内作用によって連結ピン２９を一方に回転させる。こうして連結ピン２９が回転すると、支持フランジ２７Ａ，２７Ｂの各ロック爪２８を外側に突出させるように回動させる。
【００２５】
また、ロック作動ドラム２３は、外周面に複数のクラッチ歯３２が形成されるとともに、軸方向外側の端面にロックアームが３３が揺動可能に取り付けられている。ロックアーム３３は、遠心力の影響を受ける質量体から成り、ロック作動ドラム２３の回転中心から離間した位置に揺動可能に取り付けられている。そして、ロックアーム３３は、アーム先端側にロック爪３４が設けられ、ロック作動ドラム２３の回転に応じた遠心力を受け、ロック爪３４側を径方向外側に振り出すようになっている。また、ロック作動ドラム２３とロックアーム３３の間には、ロックアーム３３のロック爪３４側を常時ロック作動ドラム２３の径方向内側方向に付勢する付勢スプリング３５が設けられている。
【００２６】
リテーナ２４は、ロック作動ドラム２３とロックアーム３３の前面側と周囲を覆った状態でケーシング１４に固定される。リテーナ２４には、ベルトトリール１２とロック作動ドラム２３の軸部を回転自在に支持する図示しない軸受構造が設けられるとともに、ロックアーム３３のロック爪３４の外周側に臨むように内歯構造の図示しないクラッチ歯が設けられている。このリテーナ２４のクラッチ歯は、ロックアーム３３が遠心力を受けて径方向外側に揺動したときに、ロックアーム３３のロック爪３４が噛合する。ロック作動ドラム２３はこれによって回転をロックされ、その結果、ベルトリール１２との間に相対回転を生じ、前述のようにベルトリール１２の両側のロック爪２８がケーシング１４のロック溝２６と噛合されることとなる。したがって、ウェビング５が急激に引き出されようとしたときには、このロックアーム３３とリテーナ２４のクラッチ歯３２を通したロック機構系によってベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転がロックされる。以下、このロック機構系を引き出し感応ロック系と呼ぶ。
【００２７】
また、リテーナ２４内の下部には、車両の加速度を感知して係止爪３６を動作させるビークルセンサ３７が設けられている。このビークルセンサ３７は、センサケース３８とセンサキャップ３９によって囲われた収容部内にセンサウェイト４０が配置され、センサウェイト４０に係止爪３６が一体に取り付けられている。センサウェイト４０は、車両の加速度に応じて揺動し、規定量以上揺動したときに係止爪３６をロック作動ドラム２３のクラッチ歯３２に噛合させる。
こうして、係止爪３６がクラッチ歯３２に噛合されると、ロック作動ドラム２３の回転がロックする。したがって、この状態でウェビング５が引き出されようとすると、ベルトリール１２とロック作動ドラム２３が相対回転し、その結果、ベルトリール１２のロック爪２８がケーシング１４のロック溝２６に噛合し、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転をロックする。以下、このロック系を車体感応ロック系と呼ぶ。
【００２８】
ここで、前述の引き出し感応ロック系と車体感応ロック系のいずれの場合にも、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転がロックされた後には、ベルトリール１２がウェビング巻取り方向に所定量以上回転操作されたときにロック状態が解除される。すなわち、ロック作動ドラム２３の回転が停止した状態で、ベルトリール１２がウェビング巻取り方向に回転すると、ベルトリール１２とロック作動ドラム２３の相対位置関係が初期位置に戻され、その結果、連結ピン２９を通してロック爪２８が他方に回転することにより、ロック爪２８とロック溝２６の噛合が解除される。なお、ロック解除のためのベルトリール１２のウェビング巻取り方向の操作は基本的には戻しばねの力によって自動的に行われるが、後に説明する特殊な状況では、駆動モータ１０の駆動力によって行われる。
【００２９】
また、コントローラ２１には、図２に示すように駆動モータ１０への非通電時に、センサ１５〜１９で検出される車両状態と、回転センサ１１によって検出されるベルトリール１２の回転位置の変化に基づき、緊急ロック機構２２のロック作動が継続しているか否かを判定するロック継続判定手段４１が設けられている。
【００３０】
ロック継続判定手段４１は、前後加速度センサ１５や横加速度センサ１７の検出値が所定値以上であるときに、緊急ロック機構２２がロック作動したものと判断し、このロック作動判断時点のベルトリール１２の回転位置を読み込むとともに、それ以降のベルトリール１２の回転位置を監視する。そして、このときベルトリール１２が引き出し方向に回転した場合にはロックが解除されたものと判定し、ベルトリール１２が巻取り方向に回転することがあっても引き出し方向に回転しない場合にはロック状態が継続しているものと判定する。
【００３１】
＜参考例＞
この参考例の場合、コントローラ２１は、緊急ロック機構２２がロック作動する車両状態になった後に、ロック継続判定手段４１によるロック継続の判定が所定時間以上つづいたときに、ベルトリール１２をウェビング巻取り方向に所定量以上回転させるように駆動モータ１０を制御する。
この参考例による制御は、図４に示すような急加速時の状況や、図６に示すような凹凸路走行時の状況を想定している。
【００３２】
図４（Ａ）に示すように車両ｃが急加速する場合には、図４（Ｂ）に示すように乗員ｍはシートｓに急激に押し付けられる。このとき、前後加速度が所定値を超えると、緊急ロック機構２２が作動するとともに、乗員ｍがシートｓに押し付けられてウェビング５が一瞬緩む結果、戻しばねの力によってウェビング５がベルトリール１２に巻き取られる。
【００３３】
図５は、このような状況でのベルトリール１２の回転位置の変化を示している。
同図に示すように車両の加速が終了した後にも、以下の（ａ），（ｂ）のような特殊な状況下では緊急ロック機構２２（ＥＬＲ）がロックしたままとなり易い。
（ａ）車両の加速が終了した後に、ウェビング５に乗員ｍの上体荷重等が加わり、戻しばねに抗する張力がウェビング５に作用し続けているとき。
（ｂ）車両の加速が終了した後に、ウェビング５による乗員の締め込みが強く、戻しばねの力でベルトリール１２をウェビング巻き取り方向に回転させることができないとき。
したがって、このような状況では、ロック状態が所定時間以上つづいたときに駆動モータ１０によって強制的にロック解除を行う。
【００３４】
また、図６（Ａ）に示すように車両ｃが凹凸路を走行する場合には、凹凸を乗り越えるときの衝撃によって緊急ロック機構２２が作動するとともに、凹凸を乗り越える毎に乗員の上体が前後左右に振られ、ウェビング５（ベルトリール１２）が戻しばねの力によって少しずつ巻締まりを起こす。
図７は、このような状況でのベルトリール１２の回転位置の変化を示している。
同図に示すように凹凸走行を終了した後にも、上記の（ａ），（ｂ）のような特殊な状況下では緊急ロック機構２２（ＥＬＲ）がロックしたままとなり易い。
この場合も、ロック状態が所定時間以上つづいたときに駆動モータ１０によって強制的にロック解除を行う。
【００３５】
以下、この参考例のコントローラ２１による制御を図８のフローチャートを基にして説明する。
ステップＳ１０１においては、ベルトリール１２の回転位置と、車両の前後加速度や横加速度を読み込む。
次の、ステップＳ１０２においては、車両の加速度が緊急ロック機構２２のロック作動閾値を超えるか否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０３に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０１に戻る。つまり、ここでは、緊急ロック機構２２の作動の有無を判定する。
【００３６】
ステップＳ１０３においては、ベルトリール１２の回転位置を再度読み込み、つづくステップＳ１０４においては、緊急ロック機構２２のロック作動開始時におけるベルトリール１２の回転位置と、現在のベルトリール１２の回転位置とを比較し、その結果に基づいてベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転があったか否かを判定する。
ステップＳ１０４において、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０１に戻り、ＮＯの場合には、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５においては、ベルトリール１２のウェビング引き出し方向の回転なしとの判定が所定時間以上継続したか否かを判定し、ここでＹＥＳの場合には、次のステップＳ１０６に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４に戻る。
【００３７】
ステップＳ１０６においては、駆動モータ１０をウェビング巻取り方向に駆動し、つづく、ステップＳ１０７においては、ベルトリール１２がロックを解除し得る所定量以上回転しているか否かを判定する。
ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、リターンし、ＮＯの場合には、ステップＳ１０６へと戻る。つまり、ここではベルトリール１２が所定量以上回転してロックが解除されるまで駆動モータ１０の通電がつづけられる。ただし、所定時間駆動モータ１０の通電がつづけられても、ベルトリール１２が所定量以上回転しないときには警告を出して駆動モータの通電を停止する。
なお、ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、さらに、ベルトリール１２が引き出し方向に所定量以上回転したか否かを確認し、所定量以上回転していない場合に、駆動モータ１０による巻取りを再度行うようにしても良い。
【００３８】
したがって、この参考例のシートベルト装置においては、ロック継続判定手段４１によって緊急ロック機構２２の作動後にロック状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、所定時間以上ロック状態が継続している場合に、駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２によるロックを強制的に解除するため、拘束の不要な状況下でのウェビング５による乗員拘束を無くし、乗員に不快感や違和感を与えたり、さらに運転操作を制限する不具合を無くすことができる。
【００３９】
＜第１の実施形態＞
この実施形態の場合、コントローラ２１は、緊急ロック機構２２がロック作動する車両状態になった後に、ロック継続判定手段４１によるロック継続の判定を行い、そのロック継続の判定中の車両状態（車速）に基づいて駆動モータ１０の駆動開始の条件を変更し、駆動モータ１０の通電開始の時間が車両状態に応じて結果的に調整されるようになっている。
この実施形態による制御は、例えば、車両が連続したカーブを走行する状況を想定している。
【００４０】
この第１の実施形態のコントローラ２１による制御を図９のフローチャートを基にして説明する。なお、参考例と同一ステップには同一ステップ符号を付し、重複する部分については説明を省力するものとする。
この第１の実施形態の制御は、ステップＳ１０１の情報の読み込みからステップＳ１０４のウェビング引き出し方向の回転判定までは参考例と同様である。
ステップＳ１０４において、ＮＯ、つまりウェビング引き出し方向の回転無しと判定された場合には、ステップＳ２０１に進む。
ステップＳ２０１においては、車速や加速度（横加速度及び／又は前後加速度）等の現在の車両の状態信号を読み込む。
つづく、ステップＳ２０２においては、ステップＳ２０１で検出した加速度の絶対値が解除閾値以下で、その状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する。
ここで、加速度についての解除閾値は予め定めた固定値とし、所定時間は現在の車速に対応する値を、例えば、図１０に示すような対応マップを参照して決定することができる。これにより、現在の車速が速ければ、解除閾値以下を継続判定する時間（所定時間）は長くなり、逆に、現在の車速が遅ければ、解除閾値以下の継続判定する時間は短くなる。したがって、車速が速いほど、駆動モータ１０によるロック解除が実行されるまでの時間が長く（遅く）なる。
【００４１】
なお、加速度についての解除閾値は、所定時間とともに、例えば、図１１に示すような対応マップを参照して決定するようにしても良い。この場合、現在の車速に応じて判定時間の長短とともに車両安定度の基準も調整されることになる。
また、ステップＳ２０２におけるロック解除のための判定は、加速度（前後加速度と横加速度の合成加速度）を微分した値を閾値と比較し、加速の立ち上がり具合を基にして判定するようにしても良い。
【００４２】
ステップＳ２０２において、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進み、参考例と同様に駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２の強制解除を行う。また、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４へと戻る。
【００４３】
以上のように、この第１の実施形態のシートベルト装置は、基本的には、参考例と同様に緊急ロック機構２２がロック作動した後に所定時間以上ロック状態が継続している場合に、駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２のロックを強制的に解除するため、拘束の不要な状況下でのウェビング５による乗員拘束を無くし、快適性、操作性の向上を図れるという効果を奏する。
【００４４】
そして、この第１の実施形態では、さらに駆動モータ１０によるロック解除開始時間がロック継続判定中の車速（走行状態）に応じて調整されるため、高速度で連続したカーブを走行している状況（ロック解除しても直ちに再ロックしてしまう状況）では、駆動モータ１０によるロック解除が行われ難くになり、逆に、低速度でカーブを走行している状況では速やかに駆動モータ１０によるロック解除が行われるようになる。
したがって、この実施形態においては、緊急ロック機構２２が頻繁にロックとロック解除を繰り返して、乗員に不快感や違和感を与えることが無くなる。
【００４５】
なお、ここで説明した実施形態は、ロック継続判定手段４１による判定中の車速に応じて駆動モータ１０の駆動開始の条件を変更したが、駆動開始の条件を満たした後に、実際に駆動モータ１０を駆動するまでの待機時間を調整するようにしても良い。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
この実施形態の場合、コントローラ２１は、緊急ロック機構２２がロック作動する車両状態になった後に、ロック継続判定手段４１によるロック継続の判定を行い、そのロック継続の判定中の路面状況（路面μ）に基づいて駆動モータ１０の駆動開始の条件を変更するようになっている。
この実施形態による制御は、ＶＳＡコントローラからＶＳＡの作動信号が入力されたときの状況を想定している。
【００４７】
この第２の実施形態のコントローラ２１による制御を図１２のフローチャートを基にして説明する。なお、この場合も、参考例と同一ステップに同一ステップ符号を付し、重複する説明を省力するものとする。
【００４８】
この第２の実施形態の制御は、ステップＳ１０１の情報の読み込みからステップＳ１０４のウェビング引き出し方向の回転判定までは参考例と同様である。
ステップＳ１０４において、ＮＯ、つまりウェビング引き出し方向の回転無しと判定された場合には、ステップＳ３０１に進む。
ステップＳ３０１においては、ヨーレートや加速度（横加速度及び／又は前後加速度）等の現在の車両の状態信号と、路面μを読み込む。なお、路面μは、駆動状態と車輪スリップ率等を基にして演算によって求める。
つづく、ステップＳ３０２においては、路面μが所定値（車両が大きくスリップする可能性の高い値）以下であるか否かを判定する。ここで、ＹＥＳの場合には、ステップＳ３０３に進み、ＮＯの場合には、ステップＳ３０４に進む。
【００４９】
ステップＳ３０３においては、ヨーレートと加速度がほぼゼロの状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４に戻る。したがって、路面μが所定値以下でスリップを生じ易い状況では、車両が完全に安定状態にならない限り、ステップＳ１０６に進んで強制的にロックが解除されることはない。
【００５０】
ステップＳ３０４においては、ヨーレートと加速度がともにゼロよりも充分に大きい所定値以下の状態が所定時間以上継続しているか否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進み、ＮＯの場合には、ステップＳ１０４に戻る。ここではステップＳ３０３とほぼ同様の制御となるが、ヨーレートと加速度の閾値が高い分、車両状態がある程度安定したところで、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進むことになる。
なお、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７へと進んだ場合には、参考例と同様に駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２の強制解除を行う。
【００５１】
この第２の実施形態の場合も、基本的には、参考例と同様に、拘束の不要な状況下では駆動モータ１０によって緊急ロック機構２２のロックを強制的に解除するため、拘束の不要な状況下でのウェビング５による乗員拘束を無くし、快適性、操作性を向上させることができる。
【００５２】
そして、この第２の実施形態では、ロック継続判定中の路面状況に応じてロック解除のためのヨーレートと加速度の判定閾値を変更するため、常に、路面状況に応じて適切にロック解除を実行することができる。
【００５３】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施形態のシートベルト装置の概略構成図。
【図２】この発明の実施形態のシートベルト装置のリトラクタとコントローラの概略構成図。
【図３】この発明の実施形態の緊急ロック機構の分解斜視図。
【図４】この発明の参考例と第１の実施形態の制御で想定する走行状況を示す図。
【図５】この発明の参考例と第１の実施形態の制御で想定する走行状況でのベルトリールの回転位置の変化を示す図。
【図６】この発明の参考例と第１の実施形態の制御で想定する別の走行状況を示す図。
【図７】この発明の参考例と第１の実施形態の制御で想定する別の走行状況での、ベルトリールの回転位置の変化を示す図。
【図８】参考例の制御の流れを示すフローチャート。
【図９】この発明の第１の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【図１０】この発明の第１の実施形態の制御で用いる解除時間の一設定例を示す図。
【図１１】この発明の第１の実施形態の制御で用いる解除時間と解除加速度の一設定例を示す図。
【図１２】この発明の第２の実施形態の制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１…シートベルト装置
１０…駆動モータ
１１…回転センサ
１２…ベルトリール
１５…車速センサ（車両状態検出手段）
１６…前後加速度センサ（車両状態検出手段）
１７…横加速度センサ（車両状態検出手段）
１８…ヨーレートセンサ（車両状態検出手段）
１９…車輪速センサ（車両状態検出手段）
２１…コントローラ（制御手段）
２２…緊急ロック機構
４１…ロック継続判定手段