(57)【要約】      （修正有）【課題】  ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができるベルト張力検出装置を得る。【解決手段】  ベルト張力検出装置１０は、マグネット１２の中心軸１２Ａに沿って当該マグネット１２に対向して磁気抵抗素子センサ２０が配置されている。ウエビングベルトに長手方向の張力が作用すると、このウエビングベルトに連結されたマグネット１２がウエビングベルトの張力に応じて中心軸１２Ａ周りに回転変位し、これにより、磁気抵抗素子センサ２０の配置位置におけるマグネット１２の対向する磁極状態が連続的に変化する。このため、磁気抵抗素子センサ２０が検出する磁束密度が変化し、この変化した検出信号を得ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のベルトの長手方向に作用する張力を検出するベルト張力検出装置であって、
Ｎ極とＳ極の磁極境界部分に設定された中心軸周りに回転変位可能に配置されると共に、前記ベルトに連結されたマグネットと、
前記マグネットの前記中心軸に沿って対向して配置され、前記マグネットによる磁束密度を検出する磁気抵抗素子センサと、
を備え、
前記マグネットが前記ベルトの張力に応じて前記回転変位することで、前記磁気抵抗素子センサの配置位置における前記マグネットの前記対向する磁極状態を連続的に変化させる、
ことを特徴とするベルト張力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のシートベルト装置を構成するウエビングベルト等のベルトの張力を検出するベルト張力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、座席に着座した乗員の身体を長尺帯状のウエビングベルトで拘束する所謂シートベルト装置が搭載されている。また、車両には、車両が急減速状態になった場合等に、座席に着座した乗員の前方で袋体を膨張、展開させて、慣性で車両前方側へ移動しようとする乗員の身体を受け止める所謂エアバッグ装置が搭載されている。また、上記のシートベルト装置は、乗員の身体拘束用としてのみならず、例えば、座席上に載置した子供乗員着座用のチャイルドシートの固定に用いられる場合がある。
【０００３】
ところで、例えば、チャイルドシートを座席上に固定した場合等には当該座席に対応するエアバッグ装置が作動しないようにすることが好ましいため、チャイルドシートの装着の有無を自動的に検出してエアバッグ装置の作動を禁止するための検出装置が求められている。そして、ウエビングベルトに作用する張力に基づいて、前記チャイルドシートの装着の有無を検出するシートベルト張力センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、シートベルト装置では、乗員が通常にウエビングを装着した状態では該乗員の拘束感を緩和するためにウエビングは乗員を緩く拘束しており、ウエビングベルトに作用する張力が小さい。一方、チャイルドシートを装着した状態では、車両加速度によるチャイルドシート自体の移動を阻止するためにシートベルト装置がチャイルドシートを強固に拘束保持しており、ウエビングベルトに作用する張力が大きい。
【０００５】
そして、前記提案されたシートベルト張力センサでは、上記シートベルト装置に適用され、ウエビングベルトに作用する張力を検出するために、ウエビングベルトの張力が作用することで移動するプランジャに磁石が取り付けられると共にこの磁石の磁場を検出するホール効果センサを設けた構成とされている。このシートベルト張力センサは、上記ウエビングベルトの張力に対応する信号をエアバッグ装置のコントロールユニットに出力し、コントロールユニットは、該信号（ウエビングベルトの張力）が予め設定した閾値を超過する場合、すなわちチャイルドシート装着状態に対応する張力値が入力された場合に、エアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来のシートベルト張力センサでは、磁石が単にホール効果センサに接近・離間することでこの磁石の磁場を検出する構成であったため、換言すれば、単一の磁石のＮ極からＳ極へと湾曲して流れる（形成される）磁束（磁場）にホール効果センサに接近することで検出する構成であったため、外乱磁界の影響や磁石とホール効果センサとの位置ズレ（両者のギャップの変動）の影響を受け易く、安定性が悪くリニアな出力特性を得難いという欠点があった。
【特許文献１】特表２００２−５００９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して、ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができるベルト張力検出装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明のベルト張力検出装置は、帯状のベルトの長手方向に作用する張力を検出するベルト張力検出装置であって、Ｎ極とＳ極の磁極境界部分に設定された中心軸周りに回転変位可能に配置されると共に、前記ベルトに連結されたマグネットと、前記マグネットの前記中心軸に沿って対向して配置され、前記マグネットによる磁束密度を検出する磁気抵抗素子センサと、を備え、前記マグネットが前記ベルトの張力に応じて前記回転変位することで、前記磁気抵抗素子センサの配置位置における前記マグネットの前記対向する磁極状態を連続的に変化させる、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載のベルト張力検出装置では、マグネットのＮ極とＳ極の磁極境界部分に設定された中心軸に沿いこれと対向して磁気抵抗素子センサが配置されており、この磁気抵抗素子センサの配置位置における（マグネットの前記対向位置における）磁極状態の変化すなわち磁束密度が、当該磁気抵抗素子センサによって検出されて、検出信号が出力される。
【００１０】
すなわち、長尺帯状のベルトに長手方向の張力が作用すると、このベルトに連結されたマグネットがベルトの張力に応じて中心軸周りに回転変位し、これにより、磁気抵抗素子センサの配置位置における磁束密度が連続的に変化する。このため、磁気抵抗素子センサがこの磁束密度の変化を検出できる。すなわち、ベルトの張力に応じてマグネットの磁気抵抗素子センサに対する対向状態（磁極状態）が連続的に変化し、このマグネットの対向磁極状態に応じて（マグネットの回転変位度合いに応じて）当該対向部位における磁束密度がリニアに変化し、磁気抵抗素子センサによる磁束密度の検出信号がリニアに変化し、これに基づいてベルトの長手方向に作用する張力を検出することができる。
【００１１】
この場合、例えばマグネットの対向間隔（距離）を変化（接近・離間）させて磁束密度の増減を検出する構成ではなく、中心軸周りに回転変位するマグネットの対向する磁極状態の変化（Ｎ極やＳ極の対向状態の変化）に基づいて検出する構成であるため、すなわち、一定距離の対向部位におけるマグネットの磁束（磁気抵抗素子センサを通過する磁束）の変化を検出する構成であるため、位置ズレ（マグネットと磁気抵抗素子センサのギャップの変動）等の影響を受け難く、リニアな（一様で直線的な）出力特性を広い範囲（マグネットの回転変位の角度範囲）に渡って得ることができる。
【００１２】
このように、請求項１記載のベルト張力検出装置では、ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明に係るベルト張力検出装置は、ベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）には、本発明の実施の形態に係るベルト張力検出装置１０の構成が概略的な正面図にて示されている。
【００１５】
このベルト張力検出装置１０は、例えば、自動車等の車両に搭載されたシートベルト装置に適用され、該シートベルト装置を構成するベルトとしての乗員拘束用のウエビングベルトに作用する該ウエビングベルトの長手方向の張力を検出するものである。
【００１６】
ベルト張力検出装置１０は、マグネット１２を備えている。このマグネット１２は、例えば四角柱形に形成されており、Ｎ極とＳ極の磁極境界部分に設定された中心軸１２Ａ周りに回転変位可能とされている。このマグネット１２は、図示を省略した連結機構を介してウエビングベルトの一端部に連結されており、ウエビングベルトに作用する張力に応じて、マグネット１２が前述の如く中心軸１２Ａ周りに回転変位する構成となっている。
【００１７】
また、ベルト張力検出装置１０は、磁気抵抗素子センサ（ＭＲＥ）２０を備えている。この磁気抵抗素子センサ２０は、マグネット１２の中心軸１２Ａに沿って（中心軸１２Ａ上に）当該マグネット１２に対向して配置されており、このマグネット１２の対向部位における磁束密度を検出することができる。
【００１８】
これにより、ベルト張力検出装置１０は、磁気抵抗素子センサ２０が、マグネット１２の対向部位における磁束密度（マグネット１２の対向部位における磁極状態の連続した変化）を検出することができる構成である。
【００１９】
この場合、ウエビングベルトに作用する張力に応じてマグネット１２が回転変位すると、これに伴ってマグネット１２の対向部位における磁束密度は、回転変位（回転角度）に応じて所謂「ｓｉｎ波」を描きながら変化するが、磁気抵抗素子センサ２０は、図２に示す如く、当該「ｓｉｎ波」におけるリニアに変化する範囲（例えば、本実施の形態においては、マグネット１２の回転角度が２５°から６５°の範囲）を適用し、このリニアに変化した検出信号を出力する。
【００２０】
このベルト張力検出装置１０の張力に応じた出力信号（磁気抵抗素子センサ２０の検出信号）が入力されたエアバッグＥＣＵは、該信号を予め設定された閾値と比較し、該信号が閾値を越える場合には、このベルト張力検出装置１０が適用されたシートベルト装置を有する座席に対応するエアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。そして、この閾値は、座席チャイルドシートを拘束保持しているウエビングベルトに作用する張力（の範囲）に対応する値よりも小で、乗員を拘束している場合のウエビングベルトに作用する張力に対応する値よりも十分に大とされている。
【００２１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２２】
上記構成のベルト張力検出装置１０では、マグネット１２の中心軸１２Ａに沿って（中心軸１２Ａ上に）当該マグネット１２に対向して磁気抵抗素子センサ２０が配置されており、このマグネット１２の対向部位における磁束密度が、当該磁気抵抗素子センサ２０によって検出されて、検出信号が出力される。
【００２３】
すなわち、長尺帯状のウエビングベルトに長手方向の張力が作用すると、このウエビングベルトに連結されたマグネット１２がウエビングベルトの張力に応じて中心軸１２Ａ周りに回転変位し、これにより、磁気抵抗素子センサ２０の配置位置におけるマグネット１２の対向する磁極状態が連続的に変化する（図１（Ａ）に示す状態から図１（Ｂ）に示す状態へと連続的に変化する）。
【００２４】
このため、図２に示す如く、磁気抵抗素子センサ２０が検出する（磁気抵抗素子センサ２０を通過する）磁束密度が変化し、この変化した検出信号を得ることができる。すなわち、ウエビングベルトの張力に応じてマグネット１２の対向する磁極状態が連続的に変化し、このマグネット１２の対向する磁極状態に応じて（マグネット１２の回転変位度合いに応じて）当該対向部位における磁束密度がリニアに変化し、磁気抵抗素子センサ２０による磁束密度の検出信号がリニアに変化し、これに基づいてウエビングベルトの長手方向に作用する張力を検出することができる。
【００２５】
すると、ウエビングベルトに作用している張力に対応した検出信号がエアバッグＥＣＵに出力される。エアバッグＥＣＵでは、この信号に基づいてエアバッグ装置の作動可否が判断される。そして、ベルト張力検出装置１０の検出信号が所定の閾値よりも小さいときには、エアバッグ装置の作動は、他の制御パラメータによって禁止されていないことを条件に許容される。一方、ベルト張力検出装置１０の検出信号が所定の閾値を越えるときには、エアバッグ装置の作動は、他の制御パラメータに依らず禁止される。
【００２６】
ここで、本実施の形態に係るベルト張力検出装置１０では、例えばマグネットとセンサの対向間隔（距離）を変化（接近・離間）させて磁束密度の増減を検出する構成ではなく、中心軸１２Ａ周りに回転変位するマグネット１２の対向する磁極状態の変化（Ｎ極またはＳ極の対向状態の変化）に基づいて検出する構成であるため、すなわち、一定距離の対向部位におけるマグネット１２の磁束（磁気抵抗素子センサ２０を通過する磁束）の変化を検出する構成であるため、位置ズレ（マグネット１２と磁気抵抗素子センサ２０のギャップの変動）等の影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。またしかも、磁気抵抗素子センサ２０は一様な直線的に形成された磁束を検出することになるため、リニアな（一様で直線的な）出力特性を広い範囲（マグネット１２の回転変位の角度範囲）に渡って得ることができる。
【００２７】
このように、本実施の形態に係るベルト張力検出装置１０では、ウエビングベルトに作用する張力を安定してかつリニアに検出することができる。
【００２８】
なお、前述した実施の形態においては、磁気抵抗素子センサ２０に対向して単一のマグネット１２を配置した構成としたが、これに限らず、当該マグネット１２を一対設ける構成としてもよい。すなわち、当該マグネット１２を中心軸１２Ａに沿って所定間隔離間して設け、その対向間隔に磁気抵抗素子センサ２０を配置する構成（一対のマグネット１２で磁気抵抗素子センサ２０を挟持する構成）としてもよい。この場合には、磁気抵抗素子センサ２０が検出する磁束密度がより大きくなり、出力特性を一層安定化することができる。
【００２９】
また、前述した実施の形態においては、マグネット１２がウエビングベルトの一端部に連結され、ウエビングベルトに作用する張力に応じて中心軸１２Ａ周りに回転変位する構成としたが、これに限らず、マグネット１２を固定的に配置すると共に磁気抵抗素子センサ２０をウエビングベルトに連結し、この磁気抵抗素子センサ２０がウエビングベルトの張力に応じてマグネット１２の中心軸１２Ａ周りに回転変位するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係るベルト張力検出装置の構成を示す概略的な正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るベルト張力検出装置におけるマグネットの回転変位（回転角度）と磁気抵抗素子センサが出力する検出信号（磁束密度）との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    ベルト張力検出装置
１２    マグネット
１２Ａ  中心軸
２０    磁気抵抗素子センサ
【図１】
2006162574.tif 000003
【図２】
2006162574.tif 000004