(57)【要約】【課題】ロックまでの時間を短縮させる。【解決手段】制御部は、衝突の可能性があると判断すると、モータをシートベルト３の巻取り方向に回転駆動させて、シートベルト３の巻き取りを行い、さらに、衝突を検知すると、モータの回転駆動を停止させるとともに、ベルト巻取装置４のベルトロック機構を作動させ、巻き取ったシートベルト３の引出しを阻止してシートベルト３の緩みを防止する。このように、衝突検出時に、一旦、モータの駆動力を低下させることによって、衝突検出時以降、モータの巻取り力に逆らってシートベルト３が引き出されることによる無駄を省くことができるので、衝突から引出しロックまでの時間が短縮される。【選択図】  図１
2004224182.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、前記車両が衝突したときに衝突信号を生成して出力する衝突信号生成手段と、入力される前記衝突直前信号と前記衝突信号とに基づいて、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、前記衝突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】
前記シートベルトをロックして、該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を備えた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、前記衝突信号が入力されると、前記ベルトロック手段を制御して、前記シートベルトの引出しを阻止すると共に、前記ベルト調節手段を制御して、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低下させることを特徴とする請求項２記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項４】
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、前記衝突信号が入力されると、前記モータをその駆動力がより低下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低下させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の車両用乗員拘束保護装置。
【請求項５】
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】
前記シートベルトによる前記乗員に対する拘束具合を制限する拘束制限手段を備えた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】
エアバックを展開して乗員の二次衝突を防止するエアバック装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に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）。
また、火薬式のベルト巻取装置（プリテンショナ）を設けて衝突の際にシートベルトの緩みを瞬間的に除くようにしたシートベルト装置も提案されている。
しかしながら、シートベルトを完全にロックしてしまうと、車両が衝突したときに、乗員に対して衝突方向に慣性力が作用するため、シートベルトによって拘束されている乗員はシートベルトに押しつけられて胸部などにダメージを受けるおそれがある。
このため、シートベルトの張力が所定値を越えると、シートベルトがベルト巻取装置から引き出されるようにして乗員の受ける衝撃を緩和するようにした、エネルギ吸収機構（ＥＡ機構）を備えたシートベルト装置も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００３】
このシートベルト装置のベルト巻取装置は、図２５に示すように、モータ１０１の回転駆動によってシートベルトを巻回する巻取軸であるリール１０２の一端部（同図では右端部）には、シートベルトの引出しをロックするベルトロック機構１０３が設けられてなっている。このベルトロック機構１０３は、車両に所定の減速度や衝撃が作用したときに、シートベルトの引出しをロックする機能（ＶＳＩ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓｅｎｔｉｔｉｖｅ  Ｉｎｅｒｔｉａ）機能）と、シートベルトが所定の加速度で急激に引き出されたときに、シートベルトの引き出しをロックする機能（ＷＳＩ（Ｗｅｂｂｉｎｇ  Ｓｅｎｔｉｔｉｖｅ  Ｉｎｅｒｔｉａ）機能）とを備えている。
同図において、リトラクトベース１０４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１０４ａ，１０４ｂには、対向してそれぞれ巻取軸貫通孔が穿設され、リール１０２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。
側板１０４ａに設けられた巻取軸貫通孔の内周縁には係合内歯１０５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１０６が並設されている。
【０００４】
リール１０２の両端面には、リール１０２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１０２のセンサ側端面には、同図に示すように、別体に構成された支軸ピン１０７が回転支軸として圧入されている。
また、リール１０２のセンサ側端面には、同図に示すように、側板１０４ａに構成された係合内歯１０５に係合可能なロック部材であるボール１０８を揺動回動可能に軸支する支軸１０９が突設されている。
また、ポール１０８が係合内歯１０５と係合する方向へ揺動回転したときに、ポール１０８の揺動側端部と反対側のポール後端部１０８ｅを位置決めし、係合内歯１０５との間でポール１０８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１１０がリール１０２のセンサ側端面に設けられている。
さらに、リール１０２のセンサ側端面には、ラッチ部材であるラチェットホイール１１１に揺動可能に軸支された揺動レバー部材１１２の反時計周り方向の回転を規制するための係止突起１１３が設けられている。
【０００５】
ポール１０８の揺動端部には、側板１０４ａに構成された係合内歯１０５に対応して係合可能な係合歯１０８ｃが一体形成されている。また、ポール１０８の中央部には、支軸１０９に遊嵌する軸孔１０８ａが貫通されており、ポール１０８のセンサ側面には、揺動端側に位置する係合突起１０８ｂとポール後端側に位置する押圧突起１０８ｄとが突設されている。
すなわち、軸孔１０８ａは支軸１０９に対して遊嵌状態なので、ポール１０８が支軸１０９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１０２に圧入された支軸ピン１０７により貫通孔を嵌通された保持プレート１１８の係止孔１１８ｂには、ポール１０８の軸孔１０８ａを貫通した支軸１０９の先端がかしめられており、保持プレート１１８はリール１０２の端面からポール１０８が浮き上がるのを防止している。
【０００６】
また、ポール１０８の係合突起１０８ｂの端部は、保持プレート１１８の外側に配設されて支軸ピン１０７に回動自在に軸支されたラチェットホイール１１１に形成されているカム孔１１１ａに挿入されている。
ここで、ラチェットホイール１１１がリール１０２に対してシートベルト巻取り方向（同図中矢印Ｘ１に示す方向）に相対回転すると、カム孔１１１ａが係合突起１０８ｂの端部をリール１０２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１０８は側板１０４ａに形成された係合内歯１０５との係合方向へ支軸１０９を中心に揺動回転させられる。
すなわち、ポール１０８が、係合内歯１０５と係合する方向に揺動回転させられ、ポール１０８の係合歯１０８ｃが係合内歯１０５に係合することによってリール１０２シートベルト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。
【０００７】
ラチェットホイール１１１は、中心孔が支軸ピン１０７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１１９のセンサアーム１２０と係合するためのラチェット歯１１１ｂが形成されている。
また、支軸ピン１０７のフランジ部１０７ａは、シートベルトの引出し加速度を感知するベルト加速度感知部１１４を構成する円盤状のイナーシャプレート１２１の中心孔１２１ａを軸支している。
ラチェットホイール１１１の内側面には、一端が保持プレート１１８の掛止部１１８ｃに掛止された引張りコイルばね１１５の他端を掛止するばね掛止部１３０が設けられており、引張りコイルばね１１５は、リール１０２に対してラチェットホイール１１１をシートベルト引出し方向に回転付勢している。
【０００８】
さらに、ラチェットホイール１１１の内側面に突設された支軸１３４には、軸孔１１２ａを軸支された揺動レバー部材１１２が揺動可能に配設されている。揺動レバー部材１１２は、リール１０２のセンサ側端面に突設された係止突起１１３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１０８のセンサ側面に突設された押圧突起１０８ｄが支軸１３４と係止突起１１３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１０２とラチェットホイール１１１との間に組み付けられている。
【０００９】
また、イナーシャプレート１２１の外側に配設されたギアケース１３１の中心部には、支軸ピン１０７を介してリール１０２を回転自在に軸支する軸支部１３１ｂが設けられており、軸支部１３１ｂの底面には、支軸ピン１０７のフランジ部１０７ａが当接し、リール１０２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１３１の下部には、車体の加速度を感知する車体加速度感知部１１９を格納する箱形の格納部が設けられている。
また、車体加速度感知部１１９の下部には、制御ユニット（不図示）からの指令信号に応答して引出しロックを行うための電磁的アクチュエータ１３６が設けられている。電磁的アクチュエータ１３６は、制御ユニットの指令信号によって作動が制御され、ソレノイドと、コイルスプリングと、プランジャとを有している。
【００１０】
図２６に示すように、時刻ｔが（ｔ＝ｔ０）において、衝突の可能性ありと判断され、モータ１０１が作動を開始し、シートベルトの張力Ｆは巻き取りばねによる張力Ｆ０から上昇する。時刻ｔｂにおいて、衝突が発生すると、時刻ｔｃにおいて、衝突が検出され、制御ユニットは、ベルトロック機構１０３を作動させる。
衝突が検出されると、制御ユニットが、電磁的アクチュエータ１３６のソレノイドの励磁を解除すると、スプリングの付勢力によってプランジャがは持ち上げられる。
プランジャの先端は、センサカバー１３５の底部の開口を通って、ボールウェイト１３７を突き上げる。ボールウェイト１３７が押し上げられると、センサアーム１２０を同図中上方に移動し、この係止突起１２０ａがラチェットホイール１１１のラチェット歯１１１ｂに噛合する。
【００１１】
これにより、ラチェットホイール１１１のシートベルト引出し方向の回動が阻止される。シートベルトがさらに引き出されてリール１０２を引き出し方向に回転すると、ラチェットホイール１１１は、リール１０２に対して回転遅れを生じ、シートベルト巻取り方向に相対回転する。この係止されたラチェットホイール１１１とリール１０２との回転差によって、ラチェットホイール１１１のカム孔１１１ａがポール１０８の係合突起１０８ｃをリール１０２の回転中心軸から半径方向外方に移動させていく。
これにより、側板１０４ａの係合内歯１０５に噛合し、リール１０２の引き出方向への回転が阻止される。こうして、時刻ｔが（ｔ＝ｔａ）で引出しロックが完了し、以降、シートベルトの張力Ｆは、（Ｆ＝Ｆａ）から急激に上昇する。
【００１２】
【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２００１−１６３１８５号公報
【００１３】
【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、衝突後もモータ１０１は巻取駆動を継続しており、ＶＳＩ機能による引出しロックは、センサアーム１２０が作動してもすぐには引出しロックとならず、センサアーム１２０によってラチェットホイール１１１の引き出し側への回転が止められ、止められたラチェットホイール１１１とリール１０２との間の回転差によってポール１０８がリール１０２の半径方向外方に移動し、側板１０４ａの係合内歯１０５に噛合してこのとき初めてシートベルトの引き出しが止められる。
したがって、ベルトロック機構１０３のＶＳＩ機能が働いてセンサアーム１２０が作動してから実際にシートベルトの引き出しが止められるまでには、ある程度のシートベルトの引き出しが行われてしまう。
ここで、モータ１０１による巻き取りが行われており、引出しロックに至るまでには、モータ１０１の巻き取り力に逆らって引き出すため、モータ１０１による巻取り力が小さい場合や、モータ１０１による巻取り力がない場合に比べて、ロックまでの時間が長くなるという問題があった。
【００１４】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ロックまでの時間を短縮させ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。
【００１５】
【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、上記車両が衝突したときに衝突信号を生成して出力する衝突信号生成手段と、入力される上記衝突直前信号と上記衝突信号とに基づいて、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、上記衝突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。
【００１６】
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、上記シートベルトをロックして、該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を備えたことを特徴としている。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、請求項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、上記衝突信号が入力されると、上記ベルトロック手段を制御して、上記シートベルトの引出しを阻止すると共に、上記ベルト調節手段を制御して、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低下させることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３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、上記衝突信号が入力されると、上記モータをその駆動力がより低下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低下させることを特徴としている。
【００１９】
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。
【００２０】
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、上記シートベルトによる上記乗員に対する拘束具合を制限する拘束制限手段を備えたことを特徴としている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１に記載の車両用乗員拘束保護装置に係り、エアバックを展開して乗員の二次衝突を防止するエアバック装置を備えたことを特徴としている。
【００２２】
【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ポテンショメータの構成を示す回路図、図５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６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７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８は、同ベルト巻取装置のベルトロック機構の構成を示す断面図、図９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１０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１１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１２乃至図１４は、同シートベルト装置のベルトロック機構の動作を説明するための説明図、図１５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、図１６及び図１７は、同シートベルト装置の電磁的アクチュエータの動作を説明するための説明図、また、図１８は、時間とシートベルトの張力との間の関係を示す特性図である。
【００２３】
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４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バックルスイッチ９と、車両の衝突を予知する衝突予知部（衝突直前信号生成手段）１１と、車両の衝突を検出する衝突信号生成部（衝突信号生成手段）１２とを備えている。
また、車両のハンドルの中央部には、エアバック装置１３が設けられている。また、助手席のダッシュボード部やドア部にもエアバック装置が設けられている。
【００２４】
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）１５等を制御する制御ユニット１６を備えるとともに、フレーム１７に、シートベルト３を巻回するリール１８と、リール１８の左端側で結合し、リール１８回転の中心軸となるリールシャフト（拘束制限手段）１９が回転自在に設けられ、さらに、リールシャフト１９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）２１が設けられてなっている。
ベルトロック機構２１は、車両に所定の減速度や衝撃が作用したときに、シーとベルト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。
【００２５】
このベルトロック機構２１には、制御ユニット１６からの指令信号に応答して引出ロックを行うための電磁的アクチュエータ２２が設けられている。電磁的アクチュエータ２２は、制御ユニット１６の指令信号によって作動が制御され、ソレノイド（励磁コイル）２２ａと、コイルスプリング２２ｂと、鍔付きのプランジャ（磁心）２２ｃとを有し、車体加速度感知部５０の下部に配置されている（図１６及び図１７参照）。
ベルトロック機構２１は、シートベルト引出しのロック状態でもモータ１５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。
【００２６】
また、リールシャフト１９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２１によってリールシャフト１９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１８が回転すると、リールシャフト１９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。
【００２７】
リールシャフト１９に固定されたプーリ２４は動力伝達用ベルト２５を介したモータ１５の軸に固定されたプーリ２６と連結している。プーリ２４，２６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２５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１９のプーリ２４、モータ用のプーリ２６、動力伝達用ベルト２５の各歯山は、過不足なく噛み合っており、モータ１５の回転は、リールシャフト１９に伝達される。
モータ１５は、フレーム１７に少なくとも２点以上で固定されており、制御ユニット１６の指令信号によって動作する。
【００２８】
リールシャフト１９の最左端に設けられたポテンショメータ２７は、図４に示すように、両端に電圧が印加される抵抗体２７ａと、リールシャフト１９の回転に連動する摺動子２７ｂとから構成され、リールシャフト１９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１６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。
【００２９】
制御ユニット１６は、マイクロコンピュータシステムによって構成され、ＣＰＵからなる制御部（制御手段）２８と、ＲＯＭ２９ａやＲＡＭ２９ｂからなる記憶部２９と、入力インタフェース３１と、出力インタフェース３２と、モータ１５を駆動するモータ駆動回路３３と、エアバッグ点火スクイブ３４を駆動するスクイブ駆動回路３５と、電磁的アクチュエータ２２にソレノイド２２ａを励磁するための電流を供給するパワー増幅器３６とを有している。
制御部２８は、例えば、ＲＯＭ２９ａに保持された制御プログラムやデータを、ＲＡＭ２９ｂのワーキングエリアにロードして、モータ１５や、ベルトロック機構２１を作動させる電磁的アクチュエータ２２の動作を制御する。
【００３０】
衝突予知部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ために設けられる。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。
衝突予知部１１は、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予知信号（衝突直前信号）を出力する。この信号は、入力インタフェース３１に供給され、ＲＡＭ２９ｂ内に設けられたフラグ領域（フラグレジスタ）の「衝突予知フラグ」をオンに設定する。これにより、制御部２８に割り込み処理を開始させる。
【００３１】
バックルスイッチ９の出力は、入力インタフェース３１を介して、ＲＡＭ２９ｂ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を行う。
衝突信号生成部１２は、衝突時に車体に発生する衝撃を加速度センサによって検出し、加速度信号を信号処理して大きさや立ち上がり波形に基づいて衝突検出を行い、衝突信号を出力する。この信号は入力インタフェース３１に供給され、ＲＡＭ２９ｂ内に設けられたフラグ領域の「衝突検出フラグ」をオンに設定する。これにより、制御部２８に割り込み処理を開始させる。
【００３２】
なお、ポテンショメータ２７の出力電圧は、入力インタフェース３１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３１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１９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ＲＡＭ２９ｂ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ＲＡＭ２９ｂ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、ＲＡＭ２９ｂのベルト緩み量エリアに書き込まれる。
【００３３】
モータ１５に流れる電流値は、モータ駆動回路３３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３１において、所定周期でＡ／Ｄ変換され、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２９ｂ内のモータ電流領域に書き込まれる。モータ１５の電流はモータ１５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１５の回転トルクは、シートベルト３の引込力（張力）となる。
制御部２８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１５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に与える。
出力インタフェース３１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３３に供給する。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。
【００３４】
モータ駆動回路３３は、図５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３１に送られる。入力インタフェース３１は、レベル検出信号をＡ／Ｄ変換し、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２９ｂのベルト張力エリアに書き込む。モータ１５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。
【００３５】
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１５が接続される。
【００３６】
このモータ駆動回路３３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１５、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１５はシートベルト３を巻き取る方向に回転する。
【００３７】
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３２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１５、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１５はシートベルト３を引き出す方向に回転する。
【００３８】
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３２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。
【００３９】
制御部２８は、ベルトロック機構２１のロック機能を作動させる条件が満たされると、ロック指令信号（ソレノイドの作動指令）を出力インタフェース３２に与える。出力インタフェース３２のフラグレジスタに設定された作動指令は、パワー増幅器３６によって論理レベルの信号からそれ沿い度を駆動できるレベルにパワー増幅され、ソレノイド２２ａに与えられる。
ソレノイド２２ａが動作することによって、電磁的アクチュエータ２２が移動し、ベルト巻取装置４のロック機構を動作させる。なお、ベルトロック機構２１は、作動すると、巻き取ったシートベルト３の引出しを阻止してシートベルト３の緩みを防止するが、シートベルト３の巻取りは許容する構造となっている。
【００４０】
次に、図６乃至図１４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６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１８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。
【００４１】
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２１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、タイミングベルト２５を介してモータ１５によって駆動される軸（リールシャフト１９に相当する）４５に連結したプーリ２４、巻取りばね４６、ポテンショメータ２７等を含む動力伝達ユニット４７が配置されている。
リール１８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２８ａが設けられている。また、リール１８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１８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。
【００４２】
リール１８の両端面には、リール１８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１８のセンサ側端面には、図７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１８のセンサ側端面に設けられている。
【００４３】
さらに、リール１８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７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１８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。
【００４４】
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１８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１８に対してシートベルト３巻取り方向（図７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１８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４１ａに形成された係合内歯４２との係合方向（図６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。
【００４５】
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１８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７及び図８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外側に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９参照）。
【００４６】
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１１及び図１３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１２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。
【００４７】
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１８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１０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。
【００４８】
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１８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１８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。
【００４９】
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１３及び図１４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１８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１８とラチェットホイール５６との間に組み付けられている。
【００５０】
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１８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１８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、センサカバー８４が配置される。
【００５１】
次に、図１２乃至図１８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。
まず、図１５を参照して、概略的に説明する。
制御部２８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１５））。ステップＳＴ１１で、シートベルト着用フラグがオンとなっていると、制御部２８は、衝突の可能性があるか否かを衝突予知フラグの設定の有無によって判別する（ステップＳＴ１２）。
同フラグがオンであると、モータ駆動回路３３を制御し、モータ１５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の巻き取りを行う（ステップＳＴ１３）。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。ここで、巻き取りは、例えば、シートベルト３が所定の張力を越えるまで、又は所定時間行うものとしても良い。張力は記憶部２９のＲＡＭ２９ｂ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、判別可能である。このステップによって、衝突前にシートベルト３の緩みが除去される。次に、ステップＳＴ１５へ進む。
【００５２】
一方、ステップＳＴ１１で、シートベルト３の未装着、又は衝突予知フラグがオフであると、シートベルト３の緩みを除く必要はないので、制御部２８は、シートベルト３を巻き取るモータ１５の回転駆動の停止を出力インタフェース３２に指令する（ステップＳＴ１４）  。
これにより、モータ駆動回路３３からモータ１５への電流供給が停止し、モータ１５は動作を停止する。次に、ステップＳＴ１２へ進む。なお、シートベルト３は、巻取りばねの力によって、非装着の場合は、ベルト巻取装置４内に格納される。シートベルト装着の際には、最低限の緩みが除去される。
【００５３】
ステップＳＴ１５では、制御部２８は、衝突検出フラグを周期的に監視する。制御部２８は、衝突したか否かを衝突検出フラグの設定の有無により判別する。同フラグがオンであると、ステップＳＴ１６に進み、モータ１５の回転駆動の停止を出力インタフェース３２に指令する  。これにより、モータ駆動回路３３からモータ１５への電流供給が停止し、モータ１５は動作を停止する。
また、制御部２８は、ロック指令信号を出力インタフェース３２に与え、ベルト巻取装置４のベルトロック機構２１を作動させ、巻き取ったシートベルト３の引出しを阻止してシートベルト３の緩みを防止するが、シートベルト３の巻き取りは許容する。
さらに、制御部２８は、エアバック装置１３に点火信号を供給し、火薬を発火させ、燃焼ガスの急膨張によってバッグを展開させる。これによって、乗員Ａの車室内への二次衝突を防止する。
【００５４】
次に、図１２乃至図１７を参照して、この例のシートベルト巻取装置１のうち、主としてベルトロック機構２１の動作について、詳細に説明する。
まず、通常使用状態（すなわち、ステップＳＴ１１でシートベルト着用が検知され、ステップＳＴ１２で衝突の可能性なしと判断されているような場合）では、図１２に示すように、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１８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１８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。
なお、通常状態では、電磁的アクチュエータ２２のソレノイド２２ａは励磁されており、この状態では、図１６に示すように、プランジャ２２ｃは、ボールウェイト８６と接触せず、ベルトロック機構２１に影響を与えない。
【００５５】
ステップＳＴ１５で、衝突検出フラグがオンとなり、制御部２８が、衝突を検知すると、ロック指令信号を出力インタフェース３２に与え、ベルト巻取装置４のベルトロック機構２１を作動させる。
すなわち、制御部２８がシートベルト３をロックすべく、電磁的アクチュエータ２２のソレノイド２２ａの励磁を解除すると、図１７に示すように、スプリング２２ｂの付勢力によってプランジャ２２ｃは持ち上げられる。
プランジャ２２ｃの先端は、センサカバー５０ａの底部の開口を通って、ボールウェイト８６を突き上げる。ボールウェイト８６が押し上げられると、センサアーム６５を図中上方に移動し、この係止突起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。
【００５６】
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。シートベルト３がさらに引き出されてリール１８を引き出し方向に回転すると、ラチェットホイール５６は、リール１８に対して回転遅れを生じ、シートベルト巻取り方向に相対回転する。この係止されたラチェットホイール５６とリール１８との回転差によって、ラチェットホイール５６のカム孔５６ａがポール５３の係合突起５３ｂをリール１８の回転中心軸から半径方向外方に移動させていく。
これにより、側板４１ａの内歯４２に噛合し、リール１８の引出し方向への回転が阻止される。
この例では、ソレノイド２２ａに励磁電流を供給しているときに、ロック動作を行わず、励磁電流を遮断すると、ロック動作を行うようにしている。すなわち、低レベルの作動信号を供給することによって、ベルトロック機構２１を作動させる。
したがって、シートベルト装置１への電源が遮断された場合に、シートベルト３のロックが行われる。
【００５７】
次に、図１８を参照して、モータ１５を作動させたときのシートベルト３の張力変化を経時的に説明する。
同図で、符号Ｌ１は、この例のシートベルト装置１における時間とシートベルトの張力との間の関係を示す特性曲線、符号Ｌａは、従来技術のシートベルト装置における時間とシートベルトの張力との間の関係を示す特性曲線である。
図１８に示すように、時刻ｔが（ｔ＝ｔ１）において、制御部２８によって、衝突の可能性ありと判断され、モータ１５が作動を開始し、シートベルト３の張力Ｆは巻き取りばねによる張力Ｆ０から上昇する。時刻ｔ２において、衝突が発生すると、時刻ｔ３（張力Ｆは、（Ｆ＝Ｆ１））において、衝突が検出され、制御部２８は、モータ１５を停止させるとともに、ベルトロック機構２１を作動させる。また、制御部２８は、エアバック装置１３を作動させる。
【００５８】
モータ１５の停止によって、張力Ｆは、時刻ｔ３から下がり始め、かつ、乗員Ａに対して衝突方向に慣性力が作用するために、シートベルト３には、引き出される方向に力が作用する。そして、時刻ｔ４でシートベルト引出しのロックが完了すると、張力Ｆは、（Ｆ＝Ｆ２）から急激に上昇する。
ここで、衝突検出時（ｔ＝ｔ３）に、一旦、モータ１５の駆動力を低下させることによって、衝突検出時以降、モータ１５の巻取り力に逆らってシートベルト３が引き出されることによる無駄がないので、衝突から引出しロックまでの時間が短縮される。例えば、従来技術に比べ、衝突からロック完了までに要する時間は、（Δｔ＝ｔａ−ｔ４）短縮されている。
【００５９】
なお、衝突検知部１２による衝突検知よりも、やベルト引出加速度感知部４０や車体加速度感知部５０が先に作動して、引出ロックがなされた場合は、同時ではなく、引出ロック後、衝突検知部１２に基づく制御部２８の制御によって、モータ１１の駆動が停止される。
【００６０】
この例の構成によれば、衝突検出時に、一旦、モータ１５の駆動力を低下させることによって、衝突検出時以降、モータ１５の巻取り力に逆らってシートベルト３が引き出されることによる無駄を省くことができるので、衝突から引出しロックまでの時間が短縮される。
【００６１】
◇第２実施例
図１９は、この発明の第２実施例であるシートベルト装置の電磁的アクチュエータ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、第１実施例では、電磁的アクチュエータがセンサアームにラチェットホイールの歯面に対して係止させるようにしたのに対して、電磁的アクチュエータのレバーが直接ラチェットホイールの歯面に作用する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の電磁的アクチュエータ２２Ａは、図１９に示すように、フレームに取り付けられたソレノイド８８ａと、プランジャ８８ｃと、一端部でプランジャ８８ｃと係合し、中央部を回動可能に軸支されたくの字型のレバー８８ｄと、図中時計周り方向の付勢力を与えるコイルスプリング８８ｂとを有している。
レバー８８ｄの爪部が移動してラチェットホイール５６の歯面５６ｂに接すると、ラチェットホイール５６の回転を阻止してポール５３とフレームの係合内歯４２とによるロック機構を作動させる。
【００６３】
制御部２８からソレノイド８８ａに励磁電流が供給されている通常状態では、ソレノイド８８ａがコイルスプリング８８ｂに抗してプランジャ８８ｃを引き寄せ、プランジャ８８ｃと一端部で回動自在に軸支されているレバー８８ｄの他端の爪部はラチェットホイール５６から離間している。したがって、ロック機構は作動しない。
次に、制御部２８が、シートベルト３をロックするべく制御部２８からの励磁電流の供給が断たれると、コイルスプリング８８ｂの付勢力によってプランジャ８８ｃが同図において下方に引き出され、レバー８８ｄを回動する。これによって、レバー８８ｄの他端の爪部は、ラチェットホイール５６のシートトベルト引出し方向への回転を阻止する。シートトベルト３が引き出されてリール１８を引き出し方向に回転すると、係止されたラチェットホイール５６とリール１８との回転差によってポール５３がリール１８の半径方向外側に移動し、側板４１ａの係合内歯４２に噛合する。これによって、ロックが完了する。
【００６４】
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。
【００６５】
◇第３実施例
図２０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。
【００６６】
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２０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８９ａと、バックル６に連結したワイヤ８９ｃを巻き取るリール８９ｂとを有した電動ウィンチ８９を備えている。モータ８９ａが正逆に回転することによってワイヤ８９ｃ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８９のモータ８９ａ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８９ａ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。
【００６７】
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。
【００６８】
◇第４実施例
図２１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。
【００６９】
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２１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８９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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、モータを停止させる場合について述べたが、停止させずに、減速させてモータの駆動力を低下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。
また、ベルト調節手段を、ベルト巻取装置に設けても良いし、ベルト巻取装置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、ベルト引出加速度感知部４０や車体加速度感知部５０から、作動時に制御部２８へ感知信号を送出し、制御部２８がこの感知信号に基づいて、モータ１５を制御するように構成しても良い。また、この感知信号に基づくモータ１５の制御を、制御部２８とは別の制御手段によって行うようにしても良い。
また、例えば、衝突予知部１１の衝突可能性等の判断機能を、制御部２８が兼ねるように構成しても良い。
【００７２】
また、例えば火薬式のプリテンショナを追加して設けるようにしても良い。このプリテンショナは、ガス発生器と、このガス発生器から発生したガスを封止するシリンダと、シリンダ内をガス圧によって移動するピストンと、ピストンの移動をクラッチ機構を介してリール軸の回転運動に変換する伝達機構とを備え、衝突検出器の出力によって制御部を介して作動し、リールシャフトをシートベルトの巻き取り方向に回転し、シートベルトを強制的に巻き取って、乗員を座席に拘束するようにする。
【００７３】
また、ベルト巻取装置を、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。
また、電動式ベルト巻取装置と、シートベルトの端部を固定するアンカ側に設けたプリテンショナとにより構成しても良い。
また、第３実施例や第４実施例で示した電動ウィンチに、プリテンショナを組み込むようにしても良い。
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。
【００７４】
また、図２２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。
また、図２３に示すように、シートベルト装置１Ｅにおいて、ベルト巻取装着４内と、バックル６側にプリテンショナ９１を設けるようにしても良い。
また、図２４に示すように、シートベルト装置１Ｆにおいて、アンカ８側にプリテンショナ９２を設けるようにしても良い。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、制御手段が、衝突検出時に、ベルト調節手段を制御して、シートベルトの拘束具合をより低下させることによって、衝突検出時以降、例えば、ベルト調節手段の巻取り力に逆らってシートベルトが引き出されることによる無駄を省くことができるので、衝突から引出しロックまでの時間が短縮される。
【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ポテンショメータの構成を示す回路図である。
【図５】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６】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７】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８】同ベルト巻取装置のベルトロック機構の構成を示す断面図である。
【図９】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１０】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１１】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１２】同シートベルト装置の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１３】同シートベルト装置の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】同シートベルト装置の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１６】同シートベルト装置の電磁的アクチュエータの動作を説明するための説明図である。
【図１７】同シートベルト装置の電磁的アクチュエータの動作を説明するための説明図である。
【図１８】時間とシートベルトの張力との間の関係を示す特性図である。
【図１９】この発明の第２実施例であるシートベルト装置の電磁的アクチュエータの構成を説明するための説明図である。
【図２０】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２１】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２２】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。
【図２３】この発明の第３実施例の別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。
【図２４】この発明の第３実施例のさらに別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。
【図２５】従来技術を説明するための説明図である。
【図２６】従来技術を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ      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      衝突予知部（衝突直前信号生成手段）
１２      衝突信号生成部（衝突信号生成手段）
１３      エアバック装置
１５      モータ（ベルト調節手段）
１６      制御ユニット
１９      リールシャフト（拘束制限手段）
２１      ベルトロック機構（ベルトロック手段）
２８      制御部（制御手段）
Ａ      乗員
【図１】
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【図２】
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【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】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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