(57)【要約】【課題】ベルトに作用する張力を精度良く安定して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、Ｎ極とＳ極の異極状態の傾斜面１４Ａが所定の間隔で対向し合う一対のマグネット１４を備えており、これらのマグネット１４の対向間隙に磁気センサ１４が配置されている。磁気センサ１４は、ウエビングベルト１２に作用する張力に応じて、マグネット１４の対向間隙で変移し、変移位置における磁束密度を検出することで、ウエビングベルト１２の張力を検出できる。磁気センサ２０の配置位置においては、マグネット１４の磁束（磁気センサ２０を通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、この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、磁気センサ２０がウエビングベルト１２の張力に応じて変移しても、外乱磁界の影響やマグネット１４との位置ズレの影響を受け難い。【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、
所定の間隔でＮ極とＳ極の異極状態で対向し合う一対のマグネットと、
前記一対のマグネットの前記対向間隙に配置され、前記一対のマグネットによる前記対向間隙における磁束密度を検出する磁気センサと、
を備え、
前記一対のマグネット及び磁気センサのうち少なくとも何れか一方が前記ベルトに連結され、当該何れか一方が前記ベルトの張力に応じて変移することで、前記磁気センサの配置位置における前記一対のマグネットの前記対向間隔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。
【請求項２】
前記磁気センサが前記ベルトに連結され、
前記一対のマグネットの前記対向面は、前記ベルトの張力作用方向に対して傾斜し前記対向間隔が連続的に変化する傾斜面とされる、
ことを特徴とする請求項１記載のベルト張力検出装置。
【請求項３】
前記一対のマグネットが取り付けられると共に前記ベルトに連結された弾性変形可能な基部材を有し、
前記基部材は、前記ベルトの張力に応じて弾性変形して前記一対のマグネットの前記対向間隔を連続的に変化させる、
ことを特徴とする請求項１記載のベルト張力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
ところで、チャイルドシートを座席上に固定した場合には、チャイルドシートを固定した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。このため、通常、車両にはエアバッグ装置の作動を禁止するためのスイッチが設けられており、チャイルドシートを座席に固定した場合には、運転者がこのスイッチを操作してエアバッグ装置の作動を禁止するようになっている。しかしながら、このようなマニュアル操作されるスイッチを備えた構成では、チャイルドシートの着脱の度にスイッチ操作をしなければならず、該スイッチ操作が煩雑である。
【０００５】
そこで、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、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）。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
そして、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、この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。
【０００９】
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、単一の磁石が単にホール効果センサに接近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の影響を受け易く、張力検出精度やその安定性が悪いという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】
特表２００２−５００９７７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、ベルトに作用する張力を精度良く安定して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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
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、所定の間隔でＮ極とＳ極の異極状態で対向し合う一対のマグネットと、前記一対のマグネットの前記対向間隙に配置され、前記一対のマグネットによる前記対向間隙における磁束密度を検出する磁気センサと、を備え、前記一対のマグネット及び磁気センサのうち少なくとも何れか一方が前記ベルトに連結され、当該何れか一方が前記ベルトの張力に応じて変移することで、前記磁気センサの配置位置における前記一対のマグネットの前記対向間隔を連続的に変化させる、ことを特徴としている。
【００１３】
請求項１記載のベルト張力検出装置では、Ｎ極とＳ極の異極状態で対向し合う一対のマグネットの対向間隙に、磁気センサが配置されており、この磁気センサによって、一対のマグネットの対向間隙における磁束密度が検出され、検出信号が出力される。
【００１４】
ここで、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一対のマグネットまたは磁気センサがベルトの張力に応じて変移し、これにより、磁気センサの配置位置における一対のマグネットの対向間隔が連続的に変化する。このため、磁気センサが検出する（磁気センサを通過する）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、ベルトの張力に応じて一対のマグネットの対向間隔が変化し、この一対のマグネットの対向間隔に応じて磁気センサによる磁束密度の検出信号が変化し、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。
【００１５】
例えば、ベルトの長手方向に大きな張力が作用すると、磁気センサの配置位置における一対のマグネットの対向間隔が狭まり、このため、磁気センサが検出する（磁気センサを通過する）磁束密度が増加し、この増加した検出信号を得ることで、ベルトに作用する張力を検出することができる。
【００１６】
この場合、一対のマグネットはＮ極とＳ極の異極状態で対向し合っているため、この一対のマグネットの対向間隙においては（すなわち、磁気センサの配置位置においては）、マグネットの磁束（磁気センサを通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、結果的に磁気センサはこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。
【００１７】
したがって、一対のマグネットまたは磁気センサがベルトの張力に応じて変移しても、磁気センサは外乱磁界の影響やマグネットとの位置ズレの影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００１８】
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精度良く安定して検出することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明のベルト張力検出装置は、請求項１記載のベルト張力検出装置において、前記磁気センサが前記ベルトに連結され、前記一対のマグネットの前記対向面は、前記ベルトの張力作用方向に対して傾斜し前記対向間隔が連続的に変化する傾斜面とされる、ことを特徴としている。
【００２０】
請求項２記載のベルト張力検出装置では、磁気センサがベルトに連結されており、磁気センサがベルトの張力に応じて変移される。また、Ｎ極とＳ極の異極状態で対向し合う一対のマグネットの対向面は、ベルトの張力作用方向に対して傾斜しその対向間隔が連続的に変化する傾斜面とされている。
【００２１】
したがって、ベルトの張力に応じて磁気センサが変移されると、磁気センサの変移位置における一対のマグネットの対向間隔が連続的に変化する。このため、磁気センサが検出する（磁気センサを通過する）磁束密度が変化し、この変化した検出信号に基づいてベルトに作用する張力を検出することができる。
【００２２】
この場合、一対のマグネットの対向面はその対向間隔が連続的に変化する傾斜面とされているため、この一対のマグネットの対向間隙においては（すなわち、磁気センサの配置位置においては）、マグネットの磁束（磁気センサを通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、結果的に磁気センサはこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。
【００２３】
したがって、磁気センサがベルトの張力に応じて変移しても、磁気センサは外乱磁界の影響やマグネットとの位置ズレの影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００２４】
このように、請求項２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精度良く安定して検出することができる。
【００２５】
請求項３に係る発明のベルト張力検出装置は、請求項１記載のベルト張力検出装置において、前記一対のマグネットが取り付けられると共に前記ベルトに連結された弾性変形可能な基部材を有し、前記基部材は、前記ベルトの張力に応じて弾性変形して前記一対のマグネットの前記対向間隔を連続的に変化させる、ことを特徴としている。
【００２６】
請求項３記載のベルト張力検出装置では、一対のマグネットが取り付けられた基部材がベルトに連結されており、基部材がベルトの張力に応じて弾性変形される。これにより、一対のマグネットの対向間隔が連続的に変化される。このため、磁気センサが検出する（磁気センサを通過する）磁束密度が変化し、この変化した検出信号に基づいてベルトに作用する張力を検出することができる。
【００２７】
この場合、一対のマグネットはＮ極とＳ極の異極状態で対向し合っているため、この一対のマグネットの対向間隙においては（すなわち、磁気センサの配置位置においては）、マグネットの磁束（磁気センサを通過する磁束）は一様な直線的に形成されており、結果的に磁気センサはこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。
【００２８】
したがって、一対のマグネットが取り付けられた基部材がベルトの張力に応じて変移しても（すなわち、一対のマグネットの対向間隔が変化しても）、磁気センサは外乱磁界の影響やマグネットとの位置ズレの影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００２９】
このように、請求項３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精度良く安定して検出することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１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。
【００３１】
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１２に作用する該ウエビングベルト１２の長手方向の張力Ｆｔを検出するものである。
【００３２】
ベルト張力検出装置１０は、一対のマグネット１４を備えている。これらのマグネット１４は、所定の間隔でＮ極とＳ極の異極状態で対向し合って基板１６に設けられている。また、一対のマグネット１４は、その対向面が、ウエビングベルト１２の長手方向（張力Ｆｔの作用方向）に対して傾斜し互いの対向間隔が連続的に変化する傾斜面１４Ａとされている。
【００３３】
前記一対のマグネット１４が取り付けられた基板１６は、例えば車両床部Ａに固定プレート１８を介して連結固定されている。
【００３４】
また、ベルト張力検出装置１０は、磁気センサ２０を備えている。この磁気センサ２０は、一対のマグネット１４の対向間隙に配置されており、これら一対のマグネット１４の対向間隙における磁束密度を検出することができる。さらに、この磁気センサ２０は、ウエビングベルト１２の一端部に連結されており、ウエビングベルト１２に作用する張力に応じて、一対のマグネット１４の対向間隙で変移する構成（図１の矢印Ｘ）となっている。これにより、磁気センサ２０の変移位置における一対のマグネット１４の対向間隔（換言すれば、磁気センサ２０が検出する磁束密度）が連続的に変化し、この変化した検出信号を得ることができる構成である。
【００３５】
この場合、図２に示す如く、一対のマグネット１４の対向間隔が拡がった位置へ次第に磁気センサ２０が変移すると、これに伴って磁気センサ２０が検出する磁束密度が小さくなり、この変化した検出信号を出力する。
【００３６】
このベルト張力検出装置１０の張力Ｆｔに応じた出力信号（磁気センサ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１２に作用する張力Ｆｔ（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１２に作用する張力Ｆｔに対応する値よりも十分に大とされている。
【００３７】
次に、本第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３８】
上記構成のベルト張力検出装置１０では、Ｎ極とＳ極の異極状態で対向し合う一対のマグネット１４の対向間隙に、磁気センサ２０が配置されており、この磁気センサ２０によって、一対のマグネット１４の対向間隙における磁束密度が検出され、検出信号が出力される。
【００３９】
ここで、ウエビングベルト１２にその長手方向に沿う張力Ｆｔが作用すると、このウエビングベルト１２に連結された磁気センサ２０がウエビングベルト１２の張力に応じて変移される。しかも、Ｎ極とＳ極の異極状態で対向し合う一対のマグネット１４の対向面は、ウエビングベルト１２の張力作用方向に対して傾斜しその対向間隔が連続的に変化する傾斜面１４Ａとされている。
【００４０】
したがって、ウエビングベルト１２の張力に応じて磁気センサ２０が変移されると、磁気センサ２０の変移位置における一対のマグネット１４の対向間隔が連続的に変化する。このため、磁気センサ２０が検出する（磁気センサ２０を通過する）磁束密度が変化し、この変化した検出信号に基づいてウエビングベルト１２に作用する張力を検出することができる。
【００４１】
例えば、ウエビングベルト１２の長手方向に大きな張力が作用すると、磁気センサ２０の配置位置における一対のマグネット１４の対向間隔が拡がり、このため、図２に示す如く磁気センサ２０が検出する（磁気センサ２０を通過する）磁束密度が減少し、この減少した検出信号を得ることで、ウエビングベルト１２に作用する張力を検出することができる。
【００４２】
すると、ウエビングベルト１２に作用している張力Ｆｔ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。
【００４３】
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。
【００４４】
ここで、本第１の実施の形態に係るベルト張力検出装置１０では、一対のマグネット１４はＮ極とＳ極の異極状態で対向し合っているため、この一対のマグネット１４の対向間隙においては（すなわち、磁気センサ２０の配置位置においては）、マグネット１４の磁束（磁気センサ２０を通過する磁束）は、図１において簡易的に一点鎖線にて示す如く、一様な直線的に形成されており、結果的に磁気センサ２０はこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。
【００４５】
したがって、磁気センサ２０がウエビングベルト１２の張力に応じて変移しても、磁気センサ２０は外乱磁界の影響やマグネット１４との位置ズレの影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００４６】
またさらに、ベルト張力検出装置１０では、一対のマグネット１４の傾斜面１４Ａの形状（傾斜状態）に応じて任意の出力特性に設定することができ、この傾斜面１４Ａの形状を好適に設定することで、装置の適用の範囲が拡大する。
【００４７】
なお、前述した第１の実施の形態においては、磁気センサ２０がウエビングベルト１２に連結されその張力に応じて変移する構成（一対のマグネット１４が固定的に配置された構成）としたが、これに限らず、磁気センサ２０を固定的に配置すると共に一対のマグネット１４（基板１６）がウエビングベルト１２の張力に応じて変移する構成としてもよい
このように、第１の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１２に作用する張力を精度良く安定して検出することができる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４９】
なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の部品・部分については、前記第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）には、本発明の第２の実施の形態に係るベルト張力検出装置３０の構成が概略的な正面図にて示されている。
【００５１】
ベルト張力検出装置３０は、基部材としてのケース３２を有しており、このケース３２に一対のマグネット３４が取り付けられている。これらのマグネット３４は、所定の間隔（対向間隔ｄ）でＮ極とＳ極の異極状態で対向し合って設けられている。
【００５２】
ケース３２は、弾性変形可能とされており、下端部が例えば車両床部Ａに固定プレート１８を介して連結固定されており、上端部がウエビングベルト１２の一端部に連結されている。これにより、ケース３２は、ウエビングベルト１２に作用する張力に応じて弾性変形して、一対のマグネット１４の対向間隔ｄが連続的に変化する構成となっている。
【００５３】
さらに、一対のマグネット３４の対向間隙には、前記第１の実施の形態と同様の磁気センサ２０が配置されており、一対のマグネット３４の対向間隙における磁束密度を検出することができる。
【００５４】
次に、本第２の実施の形態の作用を説明する。
【００５５】
上記構成のベルト張力検出装置３０では、一対のマグネット３４が取り付けられたケース３２がウエビングベルト１２に連結されており、ケース３２がウエビングベルト１２の張力に応じて弾性変形される。これにより、一対のマグネット３４の対向間隔が連続的に変化される。このため、磁気センサ２０が検出する（磁気センサ２０を通過する）磁束密度が変化し、この変化した検出信号に基づいてウエビングベルト１２に作用する張力を検出することができる。
【００５６】
例えば、ウエビングベルト１２の長手方向に大きな張力Ｆｔが作用すると、図３（Ｂ）に示す如く、ケース３２が引っ張られて応力が作用して弾性変形され、磁気センサ２０の配置位置における一対のマグネット３４の対向間隔ｄが狭まり（ｄよりも小さい対向間隔ｄ’となり）、このため、磁気センサ２０が検出する（磁気センサ２０を通過する）磁束密度が増加し、この増加した検出信号を得ることで、ウエビングベルト１２に作用する張力Ｆｔを検出することができる。
【００５７】
ここで、本第２の実施の形態に係るベルト張力検出装置３０では、一対のマグネット３４は、Ｎ極とＳ極の異極状態で対向し合っているため、この一対のマグネット３４の対向間隙においては（すなわち、磁気センサ２０の配置位置においては）、マグネット３４の磁束（磁気センサ２０を通過する磁束）は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において簡易的に一点鎖線にて示す如く、一様な直線的に形成されており、結果的に磁気センサ２０はこの一様な直線的に形成された磁束を検出することになる。
【００５８】
したがって、一対のマグネット３４が取り付けられたケース３２がウエビングベルト１２の張力に応じて弾性変形しても（すなわち、一対のマグネット３４の対向間隔が変化しても）、磁気センサ２０は外乱磁界の影響やマグネット３４との位置ズレの影響を受け難く、張力検出精度やその安定性が確保できる。
【００５９】
このように、本第２の実施の形態に係るベルト張力検出装置３０では、ウエビングベルト１２に作用する張力を精度良く安定して検出することができる。
【００６０】
なお、前述した各実施の形態において説明した固定プレート１８は、例えば、３点式シートベルト装置においてウエビングベルト１２の一端部を固定的に保持するアンカプレートとすることができる。また例えば、固定プレート１８をバックル装置の基部とし、磁気センサ２０を、ウエビングベルト１２の中間部を挿通させたタングプレートに係合して張力Ｆｔが伝達されるバックル装置のロックプレートに連携させた構成としても良い。
【００６１】
さらに、前述した各実施の形態では、固定プレート１８が車両床部Ａ等の構造部材に固定された構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、２分割したウエビングベルト１２の一方を磁気センサ２０（第１の実施の形態）やケース３２の上端部（第２の実施の形態）に連結すると共に、他方を基板１６（第１の実施の形態）やケース３２の下端部（第２の実施の形態）に連結しても良い。これらの構成では、ウエビングベルト１２の長手方向中間部における所望の位置（例えば、巻取装置とスルーアンカとの間等）にベルト張力検出装置１０等を配置することができる。
【００６２】
【発明の効果】
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精度良く安定して検出することができるという優れた効果を有する。
【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】本発明の第１の実施の形態に係るベルト張力検出装置における一対のマグネットの対向間隔と磁気センサが検出する磁束密度との関係を示す線図である。
【図３】本発明の第２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。
【符号の説明】
１０    ベルト張力検出装置
１２    ウエビングベルト（ベルト）
１４    マグネット
１８    固定プレート
２０    磁気センサ
３０    ベルト張力検出装置
３２    ケース（基部材）
３４    マグネット
【図１】
2004361090.tif 000003
【図２】
2004361090.tif 000004
【図３】
2004361090.tif 000005