(57)【要約】【課題】長時間の無用な拘束による乗員に与える不快感を防止する。【解決手段】制御ユニット１３の主制御部は、衝突危険ありと判断すると、モータ１２をシートベルト３の巻取り方向に回転駆動させて、シートベルト３の張力を上昇させる。主制御部は、シートベルト３の張力が所定の値となった場合に、ロック信号入力有りと判断すると、モータ１２によるシートベルト３の巻取駆動を所定の継続時間継続させ、ロック信号入力無しの場合は、モータ１２の駆動力を低下させ、シートベルト３の張力を低下させる。こうして、衝突危険判定部１１から、誤って衝突危険信号が出力されたとしても、ロック信号生成部１８からロック信号が出力されない限り、すぐにシートベルト３の張力が低下するように制御されるので、シートベルト３による比較的長時間の無用な拘束によって乗員Ａに不快感が与えられることを回避することができる。【選択図】  図２
2004262258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員を車両の座席に拘束するシートベルトと、前記シートベルトの引出し量を加減することによって、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合を調節するベルト調節手段と、前記シートベルトをロックして、前記シートベルトが引き出されることを阻止するベルトロック手段とを備えてなる車両用乗員保護装置であって、
前記車両が衝突する直前に、衝突直前信号を生成して出力する衝突直前信号生成手段と、
前記ベルトロック手段が、前記シートベルトが引き出そうとされた場合には、その引出しの阻止が可能なロック可能状態となっていることが少なくとも予測されるときに、ロック信号を生成し出力するロック信号生成手段と、
入力される前記衝突直前信号と前記ロック信号とに基づいて、前記ベルト調節手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記衝突直前信号が入力されると、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより高めるように制御し、前記ロック信号が入力されない場合は、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。
【請求項２】
前記ベルトロック手段は、前記ロック可能状態で、前記ベルト調節手段が前記制御手段によって前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより高めるように制御された場合に、前記シートベルトの引出しが可能なロック解除状態とされる構成になされていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ロック信号が入力されている間は、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより高めるか又は維持するように制御する構成になされていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ロック信号が入力されて所定の継続時間が経過した場合に、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴とする請求項３記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記衝突直前信号が入力されると、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより高めるように制御し、前記拘束具合が所定の程度の拘束具合となった場合に、前記ロック信号が入力されないときは、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項６】
前記ロック信号生成手段は、前記ベルトロック手段によって前記シートベルトの引出しが阻止される条件のうち少なくとも一部の条件が成り立つ場合に、前記ロック信号を出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項７】
前記シートベルトがロックされる条件は、前記車両の前後方向の加速度又は横方向の加速度が所定の値を超えることであることを特徴とする請求項６記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項８】
前記シートベルトがロックされる条件は、前記シートベルトが引き出される加速度が所定の値を超えることであることを特徴とする請求項６記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項９】
前記加速度は、速度の向きに対して逆向きの場合を含むことことを特徴とする請求項７又は８記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項１０】
前記ロック信号生成手段は、前記ベルトロック手段が前記ロック可能状態にあることが検出された場合に、前記ロック信号を出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項１１】
前記ベルト調節手段は、前記シートベルトを巻き取るモータを有し、前記制御手段は、前記衝突直前信号が入力されると、前記モータをその駆動力がより増加するように制御して、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより高め、前記ロック信号が入力されない場合は、前記ベルト調節手段が、前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記ロック信号が入力されている間は、前記ベルト調節手段としての前記モータによって、前記シートベルトが巻き取られるように制御する構成になされていることを特徴とする請求項１１記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項１３】
前記衝突直前信号生成手段は、非接触型距離センサから得られた検出信号に基づいて、前方の障害物に対する前記車両の相対速度を算出し、該算出結果に基づいて、前記車両と、障害物との衝突が生ずる可能性があるか否か、及び衝突の可能性がある場合は、衝突の回避が可能か否かを判別することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項１４】
前記衝突直前信号生成手段は、衝突回避操作がなされたことが検知された場合に、前記衝突直前信号を出力することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項１５】
前記衝突直前信号生成手段は、衝突回避操作としての急ブレーキ操作又は急ハンドル操作が、前記車両の前後方向の加速度又は横方向の加速度が所定の値を超えたことが検出されたことによって、検知された場合に、前記衝突直前信号を出力することを特徴とする請求項１４記載の車両用乗員拘束保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両衝突の際に乗員を座席に拘束して保護する車両用乗員拘束保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の乗員等を座席に安全に保持するためのシートベルトを巻き取るベルト巻取装置（リトラクタ）としては、急な加速、衝突又は減速に反応する慣性感知手段によってベルト巻取装置を物理的にロックする緊急ロック機構を備えて乗員を拘束する緊急ロック式リトラクタが用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
このようなシートベルト装置のベルト巻取装置では、例えば、衝突不可避と判断された場合に、シートベルト（ウェビング）をモータによって巻き取って、シートベルトの張力を上昇させ、所定の張力に達した後に、シートベルトの張力を低下させるように制御している。
これによって、例えば、衝突不可避の判断が誤りで実際は衝突しなかった場合に、無駄な拘束を回避して、乗員に対して不快感を与えないようにしている。
【０００３】
しかしながら、シートベルトの張力を上昇させ、所定の張力に達してすぐに、シートベルトの張力を低下させるように制御すると、上昇する以前の張力に戻る前にシートベルトには引出しロックがかかってしまう。これは、ロック機構が、依然として、シートベルトの引出しがあった場合に、その引出しを阻止するロック可能状態（例えば、急ブレーキ操作等によって、車両に所定値を超える減速度がかかっているような引出しがロックされる条件が成立している状態）にあるからである。
【０００４】
この場合は、シートベルトを再度巻き取って、引出しロックを解除する必要があり、乗員にとっては、さらに拘束力がかかってしまって、不快感を与えてしまうという問題があった。
このため、衝突不可避と判断された場合に、シートベルトを巻き取って、シートベルトの張力を上昇させ、所定の張力に達した後、所定の巻取継続時間（例えば５秒）引き続き巻取りを継続し、引出しがロックされる条件が不成立となったころを見計らって、シートベルトの張力を低下させるように制御する技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５０−７９０２４号公報
【特許文献２】
特公昭５９−２１６２４号公報
【特許文献３】
実公平２−４５０８８号公報
【特許文献４】
特開平１１−１９８７６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、上記巻取継続時間は、引出しロックされる条件が成立している時間（ロック機構がロック可能状態にある時間）を含み、この時間よりも長く設定されている必要がある。
しかも、このロックされる条件が成立している時間は、ブレーキペダルの踏み方や急ブレーキ前の車両の速度によって変化し、また、急ハンドルによって衝突回避が行われた場合は、車両が受ける慣性力の作用の仕方によっても変化するので、上述したようなロック解除の目的で再度シートベルトの張力を上昇させることによる乗員に与える不快感を避けるために、上記巻取継続時間は、できる限り長く設定されている必要がある。
このため、たとえ、衝突不可避の判断が誤りで実際は衝突しなかった場合であっても、この固定された比較的長い時間に亘って、乗員は拘束されたまま苦痛に耐えなければならないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、シートベルトによる無用な長時間の拘束を回避して、乗員に対して不快感を与えないようにす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している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、乗員を車両の座席に拘束するシートベルトと、上記シートベルトの引出し量を加減することによって、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合を調節するベルト調節手段と、上記シートベルトをロックして、上記シートベルトが引き出されることを阻止するベルトロック手段とを備えてなる車両用乗員保護装置に係り、上記車両が衝突する直前に、衝突直前信号を生成して出力する衝突直前信号生成手段と、上記ベルトロック手段が、上記シートベルトが引き出そうとされた場合には、その引出しの阻止が可能なロック可能状態となっていることが少なくとも予測されるときに、ロック信号を生成し出力するロック信号生成手段と、入力される上記衝突直前信号と上記ロック信号とに基づいて、上記ベルト調節手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記衝突直前信号が入力されると、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより高めるように制御し、上記ロック信号が入力されない場合は、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記ベルトロック手段は、上記ロック可能状態で、上記ベルト調節手段が上記制御手段によって上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより高めるように制御された場合に、上記シートベルトの引出しが可能なロック解除状態とされる構成になされていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記制御手段は、上記ロック信号が入力されている間は、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより高めるか又は維持するように制御する構成になされていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記制御手段は、上記ロック信号が入力されて所定の継続時間が経過した場合に、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記制御手段は、上記衝突直前信号が入力されると、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより高めるように制御し、上記拘束具合が所定の程度の拘束具合となった場合に、上記ロック信号が入力されないときは、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記ロック信号生成手段は、上記ベルトロック手段によって上記シートベルトの引出しが阻止される条件のうち少なくとも一部の条件が成り立つ場合に、上記ロック信号を出力することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記シートベルトがロックされる条件は、上記車両の前後方向の加速度又は横方向の加速度が所定の値を超えることであることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項６記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記シートベルトがロックされる条件は、上記シートベルトが引き出される加速度が所定の値を超えることであることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記加速度は、速度の向きに対して逆向きの場合を含むことことを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記ロック信号生成手段は、上記ベルトロック手段が上記ロック可能状態にあることが検出された場合に、上記ロック信号を出力することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記ベルト調節手段は、上記シートベルトを巻き取るモータを有し、上記制御手段は、上記衝突直前信号が入力されると、上記モータをその駆動力がより増加するように制御して、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより高め、上記ロック信号が入力されない場合は、上記ベルト調節手段が、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合をより低下させるように制御する構成になされていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記制御手段は、上記ロック信号が入力されている間は、上記ベルト調節手段としての上記モータによって、上記シートベルトが巻き取られるように制御する構成になされていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記衝突直前信号生成手段は、非接触型距離センサから得られた検出信号に基づいて、前方の障害物に対する上記車両の相対速度を算出し、該算出結果に基づいて、上記車両と、障害物との衝突が生ずる可能性があるか否か、及び衝突の可能性がある場合は、衝突の回避が可能か否かを判別することを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１３のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記衝突直前信号生成手段は、衝突回避操作がなされたことが検知された場合に、上記衝突直前信号を出力することを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、上記衝突直前信号生成手段は、衝突回避操作としての急ブレーキ操作又は急ハンドル操作が、上記車両の前後方向の加速度又は横方向の加速度が所定の値を超えたことが検出されたことによって、検知された場合に、上記衝突直前信号を出力することを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例であるシートベルト装置の概略構成を示す図、図２は、同シートベルト装置のベルト巻取装置の構成を示す図、図３は、同ベルト巻取装置の制御ユニットの構成を示すブロック図、図４は、同ベルト巻取装置のロック信号生成部の構成を示すブロック図、図５は、同ベルト巻取装置のポテンショメータの構成を示す回路図、図６は、同制御ユニットのモータ駆動回路の構成を示す回路図、図７は、同ベルト巻取装置の一部分の構成を示す分解斜視図、図８は、同ベルト巻取装置の他の部分の構成を示す分解斜視図、図９は、同シートベルト装置のベルトロック機構の構成を示す断面図、図１０は、同ベルトロック機構のラチェットホイールの構成を説明するための説明図、図１１は、同ベルトロック機構のロックアームの構成を示す図、図１２は、同ベルトロック機構のイナーシャプレートの構成を示す図、図１３乃至図１５は、同ベルトロック機構の動作を説明するための説明図、図１６は、同シートベルト装置の動作を説明するためのフローチャート、また、図１７は、同ロック信号生成部の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２４】
図１乃至図３に示すように、この例のシートベルト装置（車両用乗員拘束保護装置）１は、乗員Ａを車両の座席２に拘束するシートベルト（ウェビング）３と、シートベルト３を巻き取るベルト巻取装置４と、シートベルト３を乗員Ａの肩近傍で折り返すスルーアンカ５と、シートベルト３を挿通して乗員Ａの腰部に配置されるバックル６と、バックル６と係合するタングプレート７と、シートベルト３の端部を車体に固定するアンカ８と、バックル６に内蔵されてベルト装着を検出するシートベルト装着検出部９と、車両の衝突等の危険性を判定する衝突危険判定部（衝突直前信号生成手段）１１とを備えている。
【００２５】
ベルト巻取装置４は、図２に示すように、シートベルト３を巻き取るモータ（ベルト調節手段）１２等を制御する制御ユニット１３を備えるとともに、フレーム１４に、シートベルト３を巻回するリール１５と、リール１５の左端側で結合し、リール１５回転の中心軸となるリールシャフト１６が回転自在に設けられ、リールシャフト１６の右端部には、シートベルト３の引出しをロックするベルトロック機構（ベルトロック手段）１７が設けられてなっている。また、制御ユニット１３には、ベルトロック機構１７が、シートベルト３が引き出そうとされた場合にロックされるロック可能状態にある場合に、ロック信号を生成して制御ユニット１３に供給するロック信号生成部（ロック信号生成手段）１８が電気的に接続されている。
【００２６】
ベルトロック機構１７は、車両に所定の減速度や衝撃が作用したときに、シートベルト３の引出しをロックする機能（ＶＳＩ機能）と、シートベルト３が所定値以上の加速度で急激に引き出されたときに、シートベルト３の引き出しをロックする機能（ＷＳＩ機能）とを備えている。
また、ベルトロック機構１７は、シートベルト引出しのロック状態でもモータ１２によるシートベルト３の巻き取りが可能なように構成されている。
また、ベルトロック機構１７は、一旦ロック状態となった後でも、モータ１２による巻取駆動によって引出しロックが解除される。
【００２７】
また、リールシャフト１６は、ねじれ軸であり、エネルギ吸収機能を担っている。すなわち、ベルトロック機構１７によってリールシャフト１６の右端がロックされた状態で、シートベルト３が強い力で引き出されてリール１５が回転すると、リールシャフト１６自身が軸の周りにねじれて塑性変形する。これにより、シートベルト３が引き出されて、シートベルト３によって乗員Ａの身体に作用する衝撃エネルギが吸収される。
【００２８】
リールシャフト１６に固定されたプーリ１９は動力伝達用ベルト（タイミングベルト）２１を介したモータ１２の軸に固定されたプーリ２２に連結している。プーリ１９，２２の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成され動力伝達用ベルト２１の内周にも所定数の内歯が形成されている。
リールシャフト１６のプーリ１９、モータ用のプーリ２２、動力伝達用ベルト２１の各歯山は、過不足なく噛み合っており、モータ１２の回転は、リールシャフト１６に伝達される。
モータ１２は、フレーム１４に少なくとも２点以上で固定されており、制御ユニット１３の指令信号によって動作する。
【００２９】
リールシャフト１６の最左端に設けられたポテンショメータ２３は、図５に示すように、両端に電圧が印加される抵抗体２３ａと、リールシャフト１６の回転に連動する摺動子２３ｂとから構成され、リールシャフト１６の基準位置からの回転量に対応した電圧値を制御ユニット１３に出力する。
これによって、例えば、シートベルト３の引き出し量を推定することができる。また、シートベルト３の緩みのない状態の電圧値と、シートベルト３の引き出された状態の電圧値とを比較することによって、シートベルト３の緩み量を推定することができる。
【００３０】
制御ユニット１３は、図３に示すように、マイクロコンピュータシステムによって構成され、ＣＰＵからなる主制御部（制御手段）２４と、ＲＯＭ２５ａやＲＡＭ２５ｂからなる記憶部２５と、入力インタフェース２６と、出力インタフェース２７と、モータ１２を駆動するモータ駆動回路２８とを有している。
主制御部２４は、例えば、ＲＯＭ２５ａに保持された制御プログラムやデータを、ＲＡＭ２５ｂのワーキングエリアにロードして、モータ１２の動作を制御する。
【００３１】
衝突危険性判定部１１は、自車両と、前方車両等の障害物との衝突が生ずる可能性があるか、衝突を回避可能か回避不可であるかを判別すると共に、急ブレーキや急ハンドル等の衝突回避操作が行われたかを検知するために設けられる。
衝突危険性判定部１１は、例えばレーザレーダ、超音波センサ等の非接触型距離センサによって所定時間毎に自車両と障害物との距離を計測し、この距離の時間的変化から相対速度を算出する。そして、距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算する。
衝突危険判定部１１は、例えば、衝突時間が予め設定された所定時間以下ならば、衝突の可能性があるとして衝突危険信号（衝突直前信号）を出力する。
衝突危険判定部１１は、急ブレーキや急ハンドル等の衝突回避操作が行われたことを検知した場合も、衝突危険信号を出力する。
【００３２】
ロック信号生成部１８は、図４に示すように、マイクロコンピュータシステムによって構成され、ＣＰＵからなる検出制御部２９と、ＲＯＭ３１ａやＲＡＭ３１ｂからなる記憶部３１と、入力インタフェース３２と、出力インタフェース３３とを有している。
ロック信号生成部１８には、車体の加速度のうち、横方向の加速度Ｇｘを検出する横方向加速度センサ３４と、前後方向の加速度Ｇｙを検出する前後方向加速度センサ３５とが接続され、検出制御部２９は、横方向加速度センサ３４及び前後方向加速度センサ３５から加速度情報を受信して、加速度Ｇｘ，Ｇｙに基づいて、加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜を算出した後、加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜の所定時間（例えば２ｍｓ）の時間平均Ｇｘａ，Ｇｙａを求め、予め設定された加速度の閾値Ｇｘｔ，Ｇｙｔに基づいて、ロック非検出信号又はロック信号を出力する。
【００３３】
すなわち、検出制御部２９は、（Ｇｘａ＜Ｇｘｔ）、かつ、（Ｇｙａ＜Ｇｙｔ）のときは、ロック非検出信号を出力し、これ以外のときは、ロック信号を出力する。
なお、この例では、加速度の閾値Ｇｘｔ，Ｇｙｔは、車体加速度感知部の作動条件に対応させて、予め設定されている。
検出制御部２９は、例えば、ＲＯＭ３１ａに記憶された制御プログラムやデータを、ＲＡＭ３１ｂのワーキングエリアにロードして、例えば、加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値の時間平均Ｇｘａ，Ｇｙａを求め、ロック非検出信号又ロック信号を生成し、制御ユニット１３に供給する。
ＲＯＭ３１ａに記憶されたプログラムは、上述した時間平均Ｇｘａ，Ｇｙａを求める加速度算出プログラムや、ロック非検出信号又はロック信号の出力の判定を行う判定プログラム等を含んでいる。
【００３４】
制御ユニット１３では、シートベルト装着検出部９からの出力によって、入力インタフェース２６を介して、ＲＡＭ２５ｂ内に設けられたフラグ領域に，シートベルト３の装着の有無に対応したフラグの設定が行われる。
また、制御ユニット１３では、衝突危険判定部１１から衝突危険信号が入力インタフェース２６に供給されると、ＲＡＭ２５Ｂ内に設けられたフラグ領域（フラグレジスタ）の「衝突危険フラグ」がオンに設定される。これにより、主制御部２４に割り込み処理を開始させる。
また、制御ユニット１３では、ロック信号生成部１８からロック信号が入力インタフェース２６に入力されると、ＲＡＭ２５ｂ内に設けられたフラグ領域の「ロックフラグ」はオンに設定される。また、非ロック信号が入力されると、「ロックフラグ」はオフに設定される。
【００３５】
また、制御ユニット１３では、ポテンショメータ２３からの出力電圧は、入力インタフェース２６によって、所定周期でＡ／Ｄ変換される。入力インタフェース２６は、ＣＰＵを内蔵しており、変換された出力電圧データを監視している。
例えば、出力電圧データの前回値と今回値とが相違することによって、リールシャフト１６の回転状態を判別し、出力電圧データの前回値と今回値との差の正又は負によって、シートベルト３の引出しフラグ、又は巻取りフラグをＲＡＭ２５ｂのフラグ領域に設定する。
または、ＤＭＡ動作によって出力電圧データをＲＡＭ２５ｂの回転量エリアに書き込む。シートベルト３を巻き取った状態の出力電圧データからの引出方向への変化分は、シートベルト３の緩みに相当する。この緩み量は、ＲＡＭ２５ｂのベルト緩み量エリアに書き込まれる。
【００３６】
また、制御ユニット１３では、モータ１２に流れる電流値は、モータ駆動回路２８に設けられた電流検出器によって電流に対応した電圧値として検出される。この電圧値は、入力インタフェース２６において、所定周期でＡ／Ｄ変換され、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２５ｂ内のモータ電流領域に書き込まれる。モータ１２の電流はモータ１２の回転トルクに関係することから、負荷電流値によって回転トルクを推定することができる。モータ１２の回転トルクは、シートベルト３の引込力（張力）となる。
主制御部２４は、制御プログラムに設定された所定の条件が満たされると、モータ１２の正転指令、逆転指令、駆動停止指令を出力インタフェース２７に与える。
出力インタフェース２７は、これらの命令に対応したゲート信号を発生し、モータ駆動回路２８供給する。正転指令に対しては、Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ「Ｈ」、「Ｌ」に、逆転指令に対しては、Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ「Ｌ」、「Ｈ」に、駆動停止指令に対しては、Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ「Ｌ」、「Ｌ」に設定する。
【００３７】
モータ駆動回路２８は、図６に示すように、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１、Ｑ２、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３、Ｑ４の４つのトランジスタによって、トランジスタブリッジ回路が構成されてなっている。
トランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタ同士は接続され、この接続点に電源Ｖｃが供給される。トランジスタＱ３、Ｑ４のエミッタ同士も接続され、この接続点に接地電位が供給される。
トランジスタＱ３、Ｑ４の各エミッタ出力電流は、電流検出器ＣＴによってレベル検出され、レベル検出信号が入力インタフェース２６に送られる。入力インタフェース２６は、レベル検出信号をＡ／Ｄ変換し、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２５ｂのベルト張力エリアに書き込む。モータ１２を流れる負荷電流値は、トルクに関係するので、これにより、シートベルト３の張力を推定することができる。
【００３８】
トランジスタＱ１のコレクタとトランジスタＱ３のコレクタとは、ダイオードＤ１を介して接続される。トランジスタＱ２のコレクタとトランジスタＱ４のコレクタとは、ダイオードＤ２を介して接続される。トランジスタＱ１のベースとトランジスタＱ４のコレクタとはバイアス抵抗Ｒ１を介して接続される。トランジスタＱ２のベースとトランジスタＱ３のコレクタとはバイアス抵抗Ｒ２を介して接続される。トランジスタＱ１、Ｑ２の各コレクタ相互間にモータ１２が接続される。
【００３９】
このモータ駆動回路２８において、トランジスタＱ３、Ｑ４の各ゲートに正転指令信号が出力インタフェース３２から供給されると、トランジスタＱ３は導通、トランジスタＱ４は非導通となる。トランジスタＱ３のコレクタは導通によって接地レベルとなり、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ２のベースを低レベル（略接地レベル）にバイアスし、トランジスタＱ２を導通させる。トランジスタＱ４のコレクタは略電源レベルとなり、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ２のベースを高レベルにバイアスし、トランジスタＱ１を非導通にさせる。この結果、電源Ｖｃ、トランジスタＱ２、モータ１２、ダイオードＤ１、トランジスタＱ３、接地の経路で順方向の電流路が形成され、モータ１２はシートベルト３を巻き取る方向に回転する。
【００４０】
トランジスタＱ３、Ｑ４の各ゲートに逆転指令信号が出力インタフェース２７から供給されると、トランジスタＱ３は非導通、トランジスタＱ４は導通となる。トランジスタＱ４のコレクタは導通によって接地レベルとなり、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のベースを低レベルにバイアスし、トランジスタＱ１を導通させる。トランジスタＱ３のコレクタは略電源レベルとなり、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ２のベースを高レベルにバイアスし、トランジスタＱ２を非導通にさせる。
この結果、電源Ｖｃ、トランジスタＱ１、モータ１２、ダイオードＤ２、トランジスタＱ３、接地の経路で順方向の電流路が形成され、モータ１２はシートベルト３を引き出す方向に回転する。
【００４１】
トランジスタＱ３、Ｑ４の各ゲートに駆動停止指令信号が出力インタフェース２７から供給されると、トランジスタＱ３、Ｑ４は共に非導通となる。トランジスタＱ３が導通状態から非導通状態となった場合、トランジスタＱ３のコレクタは、接地レベルから略電源レベルに上昇し、トランジスタＱ２のベースを高電位にバイアスして、トランジスタＱ２をも遮断する。
同様に、トランジスタＱ４が導通状態から非導通状態となった場合、トランジスタＱ４のコレクタは、接地レベルから略電源レベルに上昇し、トランジスタＱ１のベースを高電位にバイアスして、トランジスタＱ１２をも遮断する。
このようにして、駆動停止指令が供給されると、ブリッジを構成する各トランジスタが非導通となる。
【００４２】
次に、図７乃至図１５を参照して、この例のシートベルト装置１のベルト巻取装置４の機械的構成について説明する。
図７に示すように、リトラクトベース４１は、その大部分がコの字状断面を有しており、対向する側板４１ａ，４１ｂには、対向してそれぞれ巻取軸貫通孔が穿設され、シートベルト３を巻装する巻取軸であるリール１５がこれら巻取軸貫通孔を挿通した状態で回動自在に軸架されている。
また、側板４１ａに設けられた巻取軸貫通孔の内周縁には係合内歯４２が形成されており、上記巻取軸貫通孔の外側にはリング部材４３が並設されている。リング部材４３には、内周縁に沿って絞り加工が施されており、リング部材４３が側板４１ａの外側面にリベット４４によって固着された際に、係合内歯４２とリング部材４３の内周縁との間に軸方向の隙間が生じるように構成されている。
【００４３】
リトラクタベース４１の側板側には、緊急時にシートベルト３の引出しを阻止するためのベルトロック機構１７が配置されている。また、リトラクタベース４１の側板側には、動力伝達用ベルト２１を介してモータ１２によって駆動される軸（リールシャフト１６に相当する）４５に連結したプーリ１９、巻取りばね４６、ポテンショメータ２３等を含む動力伝達ユニット４７が配置されている。
リール１５は、アルミニウム合金等で一体成形された略円筒形の巻取り軸であり、シートベルト３が巻回される胴部４８には、シートベルト３の端部を挿通させて保持するための直径方向に貫通するスリット状開口４８ａが設けられている。また、リール１５の外周部には、別体で形成されたフランジ部材４９が装着され、シートベルト３の巻き乱れを防止する。
また、リトラクタベース４１に組み付けたリール１５の外周に巻装されたシートベルト３は、リトラクタベース４１の背板側の上部に取り付けられたシートベルトガイド５１を挿通させることによって、出入位置が規制される。
【００４４】
リール１５の両端面には、リール１５を回転自在に支持するための回転支軸が突設されるが、リール１５のセンサ側端面には、図８に示すように、別体に構成された支軸ピン５２が回転支軸として圧入されている。
また、リール１８のセンサ側端面には、図６に示すように、側板に構成された係合内歯４２に係合可能なロック部材であるボール５３を揺動回動可能に軸支する支軸５４が突設されている。
また、ポール５３が係合内歯４２と係合する方向へ揺動回転したときに、ポール５３の揺動側端部と反対側のポール後端部５３ｅを位置決めし、係合内歯４２との間でポール５３に大きな荷重が加わった場合には、その荷重を受ける受圧面５５がリール１５のセンサ側端面に設けられている。
【００４５】
さらに、リール１５のセンサ側端面には、ロック作動手段のラッチ部材であるラチェットホイール５６に揺動可能に軸支された揺動レバー部材５７の反時計周り方向の回転を規制するための係止突起５８が設けられている。
凹部５９は、ラチェットホイール５６をシートベルト３引出し方向（図８中矢印Ｘ２に示す方向）に回転付勢する引張りコイルばね６１と、後述するセンサスプリング６２を押圧するロックアーム６３のアーム部６３ｃとがリール１５に干渉するのを防ぐ逃げである。
ポール５３の揺動端部には、側板４１ａに構成された係合内歯４２に対応して係合可能な係合歯５３ｃが一体形成されている。また、ポール５３の中央部には、支軸５４に遊嵌する軸孔５３ａが貫通されており、ポール５３のセンサ側面には、揺動端側に位置する係合突起５３ｂとポール後端側に位置する押圧突起５３ｄとが突設されている。
【００４６】
すなわち、軸孔５３ａは支軸５４に対して遊嵌状態なので、ポール５３が支軸５４に対して揺動回動可能及び所定量相対移動可能に軸支されている。また、リール５３に圧入された支軸ピン５２により貫通孔を嵌通された保持プレート６４の係止孔６４ｂには、ポール５３の軸孔５３ａを貫通した支軸５４の先端がかしめられており、保持プレート６４はリール１５の端面からポール５３が浮き上がるのを防止している。
また、ポール５３の係合突起５３ｂの端部は、保持プレート６４の外側に配設されて支軸ピン５２に回動自在に軸支されたラチェットホイール５６に形成されているカム孔５６ａに挿入されている。
ここで、ラチェットホイール５６がリール１５に対してシートベルト３巻取り方向（図８中矢印Ｘ１に示す方向）に相対回転すると、カム孔５６ａが係合突起５３ｂの端部をリール１５の回転中心軸から半径方向外方に移動させるように作用するので、ポール５３は側板１ａに形成された係合内歯４２との係合方向（図７中矢印Ｙ１に示す方向）へ支軸５４を中心に揺動回転させられる。
【００４７】
すなわち、ポール５３が、係合内歯４２と係合する方向に揺動回転させられ、ポール５３の係合歯５３ｃが係合内歯４２に係合することによってリール１５のシートベルト３引出し方向の回転を阻止するロック手段を構成している。
ラチェットホイール５６は、図８及び図９に示すように、中心孔が支軸ピン５２に回動自在に軸支された爪車であり、その外周部には、車体加速度感知部５０のセンサアーム６５と係合するためのラチェット歯５６ｂが形成されている。
また、支軸ピン５２のフランジ部５２ａは、シートベルト３の引出加速度を感知する慣性感知手段としてのベルト引出加速度感知部４０を構成する円盤状の慣性部材であるイナーシャプレート６６の中心孔６６ａを軸支している。ラチェットホイール５６の中心孔周縁でベルト巻取装置４外側向かって突設された係止爪部６７は、係合孔６６ｂに係合してイナーシャプレート６６のスラスト方向の位置決めを行っている。
ラチェットホイール５６に形成された長孔６８には、イナーシャプレート６６の係合突出部６９が係合しており、長孔６８の一端縁６８ａがベルトロック機構２１の非作動時のイナーシャプレート６６の回転方向の位置決めを行っている（図１０参照）。
【００４８】
ラチェットホイール５６の外側面には、ロックアーム６３を回動自在に軸支する軸部７１と、ばねフック部７２とが突設されている。イナーシャプレート６６には、図１２及び図１４に示すように、ばねフック部７２を挿通させる開口７３が形成されている。
この開口７３には、ばねフック部７２を挿通した状態でイナーシャプレート６６がラチェットホイール５６に対して相対回転可能な長孔状に形成されており、その一端には、ばねフック部７２に対応するばねフック部７４が設けられている。
これらの一対のばねフック部間７２，７４には、圧縮コイルばね７５が嵌挿される。この圧縮コイルばね７５は、図１３に示すように、イナーシャプレート６６上の係合突起部６９がラチェットホイール５６に形成された長孔６８の他端縁６８ｂに当接した状態（すなわち、非ロック状態）に保たれるように、付勢している。
【００４９】
ラチェットホイール５６の内側面には、一端が保持プレート６４の掛止部６４ｃに掛止された引張りコイルばね６１の他端を掛止するばね掛止部７６が設けられており、引張りコイルばね６１は、リール１５に対してラチェットホイール５６をシートベルト３引出し方向に回転付勢している。
ロックアーム６３には、図１１に示すように、ギアケース７７の内歯ギア７７ａと噛み合い可能な係合爪６３ｂと、ラチェットホイール５６の外側面に設けられた一対のフック部５６ｄに両端を支持された線状のセンサスプリング６２の長手方向中央部を押圧するアーム部６３ｃとが設けられている。
ここで、ロックアーム６３は、係合爪６３ｂが被係合部である内歯ギア７７ａと噛み合ってラチェットホイール５６のシートベルト３引出し方向の回転を阻止する係止部材を構成している。係合爪６３ｂは、センサスプリング６２の付勢力により、イナーシャプレート６６の当接部７８に押圧付勢されている。
なお、アーム部６３ｃの揺動範囲に対応するラチェットホイール５６には開口が形成され、アーム部６３ｃが開口を貫通するが、これは、センサスプリング６２に対するアーム部６３ｃの係合状態を保証するためのものである。
【００５０】
当接部７８は、ロックアーム６３の係合爪６３ｂの背部６３ｄが摺動するカム面として、イナーシャプレート６６の回転がロックアーム６３に影響を与えない第１のカム面７８ａと、リール１５に対するイナーシャプレート５６の回転遅れに応じて係合爪６３ｂが内歯ギア７７ａに噛合するようにロックアーム６３を揺動させる第２のカム面７８ｂとを備えた構成とされている。
ベルトロック機構２１の非ロック状態では、第１のカム面７８ａがロックアーム６３の背部６３ｄに当接しており、イナーシャプレート６６のリール１８に対する回転遅れが一定量を超えるまでは、背部６３ｄが第２のカム面７８ｂに当接しないようになっている。
第１のカム面６８ａの長さ（すなわち、第１のカム面６８ａに背部６３ｄが摺接した状態でイナーシャプレート６６が回転する量）は、シートベルト３の全量格納時にイナーシャプレート６６に作用する慣性力で、イナーシャプレート６６がリール１５に対して回転遅れを生じても、その程度の回転遅れでは、ロックアーム６３の背部６３ｄが第２のカム面７８ｂには到達しない程度に、第１のカム面６８ａの長さが設定されている。
【００５１】
また、この例のロックアーム６３は、係合爪６３ｂとは反対側の揺動端に当接爪６３ｅが形成されている。この当接爪６３ｅに対応するように、イナーシャプレート６６には当接爪６３ｅが当接可能な段差部８１が設けられている。
段差部８１は、非ロック状態でイナーシャプレート６６が初期位置にあるとき、当接爪６３ｅが当接することで、ロックアーム６３のロック方向への回動を規制するものである。
図１４及び図１５に示すように、イナーシャプレート６６が所定量以上回転遅れを生じ、ロックアーム６３の背部６３ｄが第２のカム面７８ｂに当接するときには、第２のカム面７８ｂによる押圧作用によってロックアーム６３がロック方向へ揺動可能になる。
さらに、ラチェットホイール５６の内側面に突設された支軸８２には、軸孔５７ａを軸支された揺動レバー部材５７が揺動可能に配設されている。揺動レバー部材５７は、リール１５のセンサ側端面に突設された係止突起５８により反時計周り方向の回転が適宜規制されると共に、ポール５３のセンサ側面に突設された押圧突起５３ｄが支軸８２と係止突起５８との間に当接することによって、時計周り方向の回転が適宜規制されるように、リール１５とラチェットホイール５６との間に組み付けられている。
【００５２】
また、イナーシャプレート６６の外側に配設されたギアケース７７の中心部には、支軸ピン５２を介してリール１５を回転自在に軸支する軸支部７７ｂが設けられており、軸支部７７ｂの底面には、支軸ピン５２のフランジ部５２ａが当接し、リール１５の軸線方向の位置決め面となっている。さらに、ギアケース７７の下部には、車体の加速度を感知する慣性感知手段である車体加速度感知部５０を格納する箱形の格納部８３が設けられている。
また、ギアケース７７を覆う側板の外側には、図８に示すように、センサカバー８４が配置される。
【００５３】
次に、図１６及び図１７を参照して、この例のシートベルト装置１の動作について説明する。
主制御部２４は、メインプログラムを実行することによって、シートベルト３の着用フラグを周期的に監視する（ステップＳＴ１１（図１６））。ステップＳＴ１１で、シートベルト着用フラグがオフの場合は、このまま終了し、シートベルト着用フラグがオンとなっていると、ステップＳＴ１２へ進み、主制御部２４は、衝突の可能性があるか否か又は衝突回避操作の有無を衝突危険フラグの設定の有無によって判別する。
ステップＳＴ１２で、衝突危険フラグがオフの場合は、このまま終了し、衝突危険フラグがオンであると、ステップＳＴ１３へ進み、モータ駆動回路２８を制御し、モータ１２をシートベルト３の巻取り方向に回転駆動させて、シートベルト３の巻き取りを行って、シートベルト３の張力を巻き取りばねによる張力上昇させる。これにより、シートベルト３のある程度の緩みを除去する。
【００５４】
ステップＳＴ１４では、シートベルト３の張力が所定の値となった場合に、主制御部２４は、ロックフラグを周期的に監視する。制御部２４は、ロック信号（又は非ロック信号）が入力されたか否かをロックフラグの設定の有無により判別する。
なお、シートベルト３の張力は、記憶部２５のＲＡＭ２５ｂの電流値エリアに書き込まれたサンプル値を読み取ることによって、判別される。
ロックフラグがオフであると、ステップＳＴ１６に進み、ロック検出フラグがオンであると、ステップＳＴ１５に進んで、主制御部２４は、モータ１２によるシートベルト３の巻取駆動を継続させながら、シートベルト３の張力が所定の値に達してからの時間を調べ、所定の継続時間経過したか否か判断する。所定の継続時間経過していない場合は、ステップＳＴ１４に戻り、所定の継続時間経過した場合は、ステップＳＴ１６に進む。
【００５５】
すなわち、ステップＳＴ１５は、ロック信号が入力されなくなるまで実行される。
ステップＳＴ１５では、例えば、ベルトロック機構１７は、ロック可能状態にあり、ラチェットホイール５６のシートベルト引出し方向の回動が阻止される。ところが、シートベルト３がモータ１２によって巻き取られ、リール１５が巻取方向に回転していると、ポール５３の係合突起５３ｂと側板４１ａの内歯４２とは、非係合状態を維持している。
【００５６】
ステップＳＴ１６では、主制御部２４は、例えば、モータ１２を減速させるように出力インタフェース２７に指令する  。これにより、モータ駆動回路２８からモータ１２へ供給される電流が減少し、モータ１２の駆動力が低下し、シートベルト３の張力が低下する。なお、モータ１２の逆転によって駆動力を低下させるようにしても良い。
ここで、ステップＳＴ１３で、シートベルト３の張力が上昇した後、ステップＳＴ１４で、ロック信号入力なしと判断された場合、すなわち、誤って衝突危険信号が出力されて、シートベルト３の張力上昇がなされたような場合でも、このステップＳＴ１６で、すぐに、シートベルト３の張力を低下させる制御がなされることによって、シートベルト３による無駄な拘束によって乗員Ａに不快感を与えることが回避される。
【００５７】
また、ステップＳＴ１５で所定の継続時間経過した後に、このステップＳＴ１６でシートベルト３の張力を低下させた場合は、例えば長く急な坂道でロック信号が入力されたときに、シートベルト３の張力が高い状態が比較的長時間継続して乗員Ａに不快感を与えることが防止される。また、モータ１２の劣化が防止される。
この後、シートベルト３の張力が、張力上昇前の値まで低下したならば、主制御部２４は、例えばモータ１２を停止させるように出力インタフェース２７に指令する  。これにより、モータ駆動回路２８からモータ１２への電流供給が停止し、モータ１５が停止する。
【００５８】
次に、図１７を参照して、ロック信号生成部１８の動作について説明する。
まず、検出制御部２９は、ステップＳＴ２１で、横方向加速度センサ３４及び前後方向加速度センサ３５から加速度情報を受信して、加速度Ｇｘ，Ｇｙに基づいて、加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜を算出した後、加速度Ｇｘ，Ｇｙの絶対値｜Ｇｘ｜，｜Ｇｙ｜の所定時間（例えば２ｍｓ）の時間平均Ｇｘａ，Ｇｙａを求める。
次に、ステップＳＴ２２に進んで、予め設定された加速度の閾値Ｇｘｔ，Ｇｙｔに基づいて、ロック非検出信号又はロック信号を出力する。
すなわち、検出制御部２９は、（Ｇｘａ＜Ｇｘｔ）、かつ、（Ｇｙａ＜Ｇｙｔ）のときは、ステップＳＴ２３に進んで、ロック信号を出力し、これ以外のときは、ステップＳＴ２４に進んで、非ロック信号を出力する。
検出制御部２９は、ロック非検出信号又はロック信号を出力した後、処理を終了する。
なお、この例では、加速度の閾値Ｇｘｔ，Ｇｙｔは、車体加速度感知部５０の作動条件に対応させて、予め設定されている。
【００５９】
この例の構成によれば、衝突危険判定部１１から、誤って衝突危険信号が出力されたとしても、ロック信号生成部１８からロック信号が出力されない限り、すぐにシートベルト３の張力が低下するように制御されるので、シートベルト３による比較的長時間の無用な拘束によって乗員Ａに不快感が与えられることを回避することができる。
また、ロック信号生成部１８からロック信号が出力されても、シートベルト３の張力が所定の張力に達した後も、所定の巻取継続時間内は、モータ１２による巻取りが継続されるので、この巻取継続時間内に、非ロック信号が出力された場合は、シートベルト３の張力を低下させても、引き出しロックがかかることはない。したがって、引出しロックを解除するためにシートベルト３を再度巻き取る際に、乗員Ａに対して拘束力がかかって不快感を与えてしまうことを回避することができる。
【００６０】
また、巻取継続時間を、引出しロックされる条件が成立していると予測される時間を含む固定された時間に設定して、必ず巻取駆動を継続する従来技術に比べ、ロック信号生成部１８からロック信号が出力されている場合に限り、モータ１２による巻取駆動を継続するように構成したので、無用なシートベルト３の張力の上昇を防止し、無駄な拘束時間を省くことができる。
また、所定の巻取継続時間経過後は、巻取駆動を停止してシートベルト３の張力を低下させることによって、例えば長く急な坂道でロック可能状態となり、ロック信号が出力された場合に、シートベルト３の張力が高い状態が比較的長時間継続して乗員Ａに不快感を与えることが防止することができる。また、長時間の巻取駆動による温度上昇に起因したモータ１２の破損や劣化を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００６１】
◇第２実施例
図１８は、この発明の第２実施例であるシートベルト装置のベルト巻取装置の構成を示す図、図１９は、同ベルト巻取装置を構成する車体加速度感知部及びロック信号生成部の構成を説明するための説明図であって、ロックされていない場合の状態を示す図、図２０は、同ベルト巻取装置を構成する車体加速度感知部及びロック信号生成部の構成を説明するための説明図であって、ロックされた場合の状態を示す図、図２１は、同ロック信号生成部の構成を説明するための説明図、また、図２２は、同ロック信号生成部のロック信号出力部の構成を示す回路図である。
この例が上述した第１実施例と大きく異なるところは、第１実施例では、ベルトロック機構とは別に設けたロック信号生成部から出力されたロック信号に基づいて、主制御部が、張力を低下させるか否か判断したのに対して、ロック機構を構成する車体加速度検出部からロック機構が作動したことを示すロック信号を出力させるように構成した点である。
これ以外の構成は、上述した第１実施例の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【００６２】
この例のシートベルト装置１Ａでは、図１８に示すように、ベルト巻取装置４Ａは、シートベルト３を巻き取るモータ（ベルト調節手段）１２等を制御する制御ユニット１３Ａを備えるとともに、フレーム１４に、シートベルト３を巻回するリール１５と、リール１５の左端側で結合し、リール１５回転の中心軸となるリールシャフト（拘束制限手段）１６が回転自在に設けられ、リールシャフト１６の右端部には、シートベルト３の引出しをロックするベルトロック機構（ベルトロック手段）１７Ａが設けられてなっている。
また、制御ユニット１３Ａには、ベルトロック機構１７Ａによってシートベルト３の引出しがロックされたことが検出された場合に、ロック信号を生成して制御ユニット１３Ａに供給するロック信号生成部１８Ａが接続されている。
ここで、センサカバー５０ａやボールウェイト８６は、車体加速度感知部５０の構成要素も兼ねている。
【００６３】
この例のロック信号生成部１８Ａは、図１９乃至図２１に示すように、センサカバー５０ａの底部に形成されたボール保持部５０ｐに保持された導体からなるボールウェイト８６と、４つの電極片８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄと、ロック信号出力部８９とを有している。
ロック信号出力部８９は、図２２に示すように、略同一の抵抗値Ｒを示す５つの抵抗８９ａ〜８９ｅがこの順に直列に接続され、抵抗８９ａの一端ａ１は電源に、抵抗８９ｅの一端ａ６は接地に接続され、抵抗８９ｄと抵抗８９ｅとの接続点ａ５にはコンパレータ８９ｆの非反転入力端子が接続されて構成されている。
ここで、抵抗８９ａの一端ａ１、抵抗８９ａと抵抗８９ｂとの接続点ａ２、抵抗８９ｂと抵抗８９ｃとの接続点ａ３、抵抗８９ｃと抵抗８９ｄとの接続点ａ４は、それぞれ、電極片８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄに接続されている。
また、コンパレータ８９ｆの反転入力端子には、基準電圧Ｖｒが印加されている。この例では、（Ｖｒ＝（５／１２）ＲＶ（但し、Ｖは電源電圧））とされる。また、コンパレータ８９ｆの出力端子は、抵抗８９ｇを介して電源に接続されているとともに、制御ユニット１３Ａに接続されている。
【００６４】
次に、図１９乃至図２２を参照して、この例のシートベルト装置１Ａの動作について説明する。
通常状態（例えば、車体加速度（減速度を含む）が所定の値以下の場合）では、ボールウェイト８６は、ボール保持部５０ｐに形成された火口状に形成されたボール保持溝５０ｓ上に安定な状態で載置されているとともに、全ての電極片８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄは、ボールウェイト８６に接触している。したがって、電極片８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄは全てショートしており、コンパレータ８９ｆの出力端子からは、「Ｈ」レベルの信号（非ロック信号）が出力される。
【００６５】
このとき、図１９に示すように、係止突起６５ａはラチェットホイール５６のラチェット歯５６ｂに噛合していない。
ラチェットホイール５６は、ばね掛止部７６とプレート６４のばね掛止部６４ｃに掛止された引張りコイルばね６１の付勢力によって、リール１５に対してシートベルト引出し方向に付勢されており、カム孔５６ａに係合突起５３ｂが係合するポール５３を係合内歯４２と非係合な方向に付勢している。
このため、リール１５は回転可能であり、シートベルト３の引出しは自在である。
【００６６】
車体加速度（減速度を含む）が所定の値を超えると、ボールウェイト８６は、図２０に示すように、ボール保持部５０ｐにおいて変位し、ボール保持溝５０ｓの縁部に乗り上げて同図中上方へ押し上げられ、電極片８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８８ｄのうち、例えば電極片８８ｄが、ボールウェイト８６から離れる。したがって、コンパレータ８９ｆの出力端子からは、「Ｌ」レベルの信号（ロック信号）が出力される。
ボールウェイト８６が押し上げられると、センサアーム６５が同図中上方に移動し、係止突起６５ａがラチェットホイール５６のラチェット歯５６ｂに噛合する。
【００６７】
これにより、ラチェットホイール５６のシートベルト引出し方向の回動が阻止される。ところが、シートベルト３がモータ１２によって巻き取られ、リール１５が巻取方向に回転していると、ポール５３の係合突起５３ｂと側板４１ａの内歯４２とは、非係合状態を維持している。
このようにして、ロック信号出力部８９からは、制御ユニット１３Ａに、ロック信号又は非ロック信号が、ベルトロック機構１７Ａのロック状態、非ロック状態に応じて供給される。制御ユニット１３Ａは、ロック信号（非ロック信号）の入力の有無に応じて、第１実施例で述べたように、シートベルト３の張力の制御を行う。
【００６８】
この例の構成によれば、上述した第１実施例と略同様の効果を得ることができる。
【００６９】
◇第３実施例
図２３は、この発明の第３実施例であるシートベルト装置の構成を説明するための説明図である。
この例が上述した第１実施例と大きく異なるところは、バックル側にシートベルトを引き込みあるいは引き出すベルト調節手段としての電動ウィンチを配置した点である。
これ以外の構成は、上述した第１実施例の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【００７０】
この例のシートベルト装置（車両用乗員拘束保護装置）１Ｂでは、図２３に示すように、バックル６側にシートベルト３を引き込みあるいは引き出すベルト調節手段として、モータ９１ａと、バックル６に連結したワイヤ９１ｃを巻き取るリール９１ｂとを有した電動ウィンチ９１を備えている。モータ９１ａが正逆に回転することによってワイヤ９１ｃの引出し及び引込みができる。
制御部２８は、モータ１５を駆動する代わりに電動ウィンチ９１のモータ９１ａを駆動してシートベルト３の緩みを除去する。この場合も、モータ９１ａの電流値を検出することによって、シートベルト３の張力を推定することが可能である。
【００７１】
このように、この例の構成によれば、上述した第１実施例と略同様の効果を得ることができる。
加えて、車体にシートベルト３の端部を固定した場合に比べてシートベルト３の引き出されている部分の長さが短くなるので、シートベルト３の緩みをより迅速に除去することができる。
【００７２】
◇第４実施例
図２４は、この発明の第４実施例であるシートベルト装置の構成を説明するための説明図である。
この例が上述した第３実施例と大きく異なるところは、ベルト調節手段としての電動ウィンチをシートベルトの端部を固定するアンカ側に設けた点である。
これ以外の構成は、上述した第３実施例の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【００７３】
この例のシートベルト装置（車両用乗員拘束保護装置）１Ｃでは、図２４に示すように、ベルトの緩みを除去するベルト調節手段としての電動ウィンチ９１をシートベルト３の端部を固定するアンカ側（ラップベルト固定部）に設けている。
【００７４】
このように、この例の構成によれば、上述した第３実施例と略同様の効果を得ることができる。
【００７５】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、シートベルトの張力を低下させるために、モータ１２の駆動力を低下させる場合につ述べたが、モータ１２を停止させても良いし、逆転させるようにしても良い。
また、ベルト調節手段としてモータ１２を用いる場合について述べたが、例えば、スプリングを動力源としても良い。
【００７６】
また、ベルト調節手段を、ベルト巻取装置４に設けても良いし、ベルト巻取装置４以外の箇所に取り付けるようにしても良い。この場合、取付箇所は、例えば、バックル側やラップベルト固定部としても良い。
また、例えば、衝突危険判定部１１の衝突可能性等の判断機能を、主制御部２４が兼ねるように構成しても良い。
また、衝突危険判定部１１において、急ブレーキや急ハンドル等の衝突回避操作の検知を、横方向加速度センサ３４や前後方向加速度センサ３５からの加速度情報に基づいて行うようにしても良い。
また、ベルト巻取装置４を、車体のセンタピラー下部ではなく、座席に取り付けるようにしても良い。
【００７７】
また、第１実施例で、ロック信号生成部１８において、車体加速度に加えて、シートベルト３の引出し加速度に基づいて、ロック信号を制御ユニットへ出力するようにしても良い。
また、第２実施例では、車体加速度感知部５０の作動に連動させてロック信号を制御ユニット１３Ａへ出力する場合について述べたが、これに加えて、ベルト引出加速度感知部４０の作動に連動させてロック信号を制御ユニットへ出力するように構成しても良い。
また、第３実施例及び第４実施例において、張力可変手段として、例えば、モータで回転駆動されるねじ棒とこのねじ棒上を往復運動するナットとにより、ワイヤを引き込む構成としても良い。
また、図２５に示すように、シートベルト装置１Ｄのベルト巻取装着４を、車体のセンターピラー下部ではなく、座席２に取り付けるようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、衝突直前信号生成手段から、誤って衝突直前信号が出力されたとしても、ロック信号生成手段からロック信号が出力されない限り、すぐにシートベルトによる上記乗員に対する拘束具合がより低下するように制御されるので、シートベルトによる比較的長時間の無用な拘束によって乗員に不快感が与えられることを回避することができる。
また、ロック信号生成手段からロック信号が出力されても、シートベルトによる乗員に対する拘束具合が所定の拘束具合に達した後も、ベルト調節手段を用いてシートベルトによる乗員に対する拘束具合をより高めることを継続することによって、ロック信号が出力されなくたった場合に、シートベルトによる乗員に対する拘束具合をより低下させても、シートベルトがロックされることはない。したがって、シートベルトロックを解除するために、例えばシートベルトを再度乗員に対する拘束具合をより高めるように制御して、乗員に対して拘束力がかかって不快感を与えてしまうことを回避することができる。
【００７９】
また、継続時間を、引出しロックされる条件が成立していると予測される時間を含む固定された時間に設定して、必ずモータによる巻取駆動を継続する従来技術に比べ、ロック信号生成手段からロック信号が出力されている場合に限り、継続してシートベルトによる乗員に対する拘束具合をより高めるように制御することによって、無用なシートベルトの張力の上昇を防止し、無駄な拘束時間を省くことができる。
また、所定の継続時間経過後は、シートベルトの張力を低下させることによって、例えば長く急な坂道でロック可能状態となり、ロック信号が出力された場合に、シートベルトの張力が高い状態が比較的長時間継続して乗員に不快感を与えることが防止することができる。また、長時間の駆動によるベルト調節手段の破損や劣化を防止し、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例であるシートベルト装置の概略構成を示す図である。
【図２】同シートベルト装置のベルト巻取装置の構成を示す図である。
【図３】同ベルト巻取装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図４】同ベルト巻取装置のロック信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図５】同ベルト巻取装置のポテンショメータの構成を示す回路図である。
【図６】同制御ユニットのモータ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図７】同ベルト巻取装置の一部分の構成を示す分解斜視図である。
【図８】同ベルト巻取装置の他の部分の構成を示す分解斜視図である。
【図９】同シートベルト装置のベルトロック機構の構成を示す断面図である。
【図１０】同ベルトロック機構のラチェットホイールの構成を説明するための説明図である。
【図１１】同ベルトロック機構のロックアームの構成を示す図である。
【図１２】同ベルトロック機構のイナーシャプレートの構成を示す図である。
【図１３】同ベルトロック機構の動作を説明するための説明図である。
【図１４】同ベルトロック機構の動作を説明するための説明図である。
【図１５】同ベルトロック機構の動作を説明するための説明図である。
【図１６】同シートベルト装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】同ロック信号生成部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】この発明の第２実施例であるシートベルト装置のベルト巻取装置の構成を示す図である。
【図１９】同ベルト巻取装置を構成する車体加速度感知部及びロック信号生成部の構成を説明するための説明図であって、ロックされていない場合の状態を示す図である。
【図２０】同ベルト巻取装置を構成する車体加速度感知部及びロック信号生成部の構成を説明するための説明図であって、ロックされた場合の状態を示す図である。
【図２１】同ロック信号生成部の構成を説明するための説明図である。
【図２２】同ロック信号生成部のロック信号出力部の構成を示す回路図である。
【図２３】この発明の第３実施例であるシートベルト装置の構成を説明するための説明図である。
【図２４】この発明の第４実施例であるシートベルト装置の構成を説明するための説明図である。
【図２５】この発明の第３実施例の変形例であるシートベルト装置の構成を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ      シートベルト装置（車両用乗員拘束保護装置）
３      シートベルト
４      ベルト巻取装置
１１      衝突危険判定部（衝突直前信号生成手段）
１２      モータ（ベルト調節手段）
１３，１３Ａ      制御ユニット
１６      リールシャフト
１７，１７Ａ      ベルトロック機構（ベルトロック手段）
１８，１８Ａ      ロック信号生成部（ロック信号生成手段）
２４      主制御部（制御手段）
Ａ      乗員
【図１】
2004262258.tif 000003
【図２】
2004262258.tif 000004
【図３】
2004262258.tif 000005
【図４】
2004262258.tif 000006
【図５】
2004262258.tif 000007
【図６】
2004262258.tif 000008
【図７】
2004262258.tif 000009
【図８】
2004262258.tif 000010
【図９】
2004262258.tif 000011
【図１０】
2004262258.tif 000012
【図１１】
2004262258.tif 000013
【図１２】
2004262258.tif 000014
【図１３】
2004262258.tif 000015
【図１４】
2004262258.tif 000016
【図１５】
2004262258.tif 000017
【図１６】
2004262258.tif 000018
【図１７】
2004262258.tif 000019
【図１８】
2004262258.tif 000020
【図１９】
2004262258.tif 000021
【図２０】
2004262258.tif 000022
【図２１】
2004262258.tif 000023
【図２２】
2004262258.tif 000024
【図２３】
2004262258.tif 000025
【図２４】
2004262258.tif 000026
【図２５】
2004262258.tif 000027