(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるシートベルトリトラクタであって、
電動モータと、前記電動モータの駆動に伴って乗員拘束用のシートベルトのシートベルト巻き取り動作を行うスプールと、前記電動モータの駆動制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、車両乗員に対する前記シートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御し、その駆動制御の際には、前記シートベルトの装着が解除されたときに前記車両ドアが開放状態である場合に前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第１のモータ出力で駆動する一方、前記シートベルトの装着が解除されたときに前記車両ドアが閉止状態である場合に前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ前記第１のモータ出力よりも低い第２のモータ出力で駆動する構成であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項２】
車両に搭載されるシートベルトリトラクタであって、
電動モータと、前記電動モータの駆動に伴って乗員拘束用のシートベルトのシートベルト巻き取り動作を行うスプールと、前記電動モータの駆動制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、車両乗員に対する前記シートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御し、その駆動制御の際には、前記車両ドアが閉止状態から開放状態とされときに前記シートベルトの装着が解除されている場合に前記電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動する一方、前記車両ドアが閉止状態から開放状態とされときに前記シートベルトが装着されている場合に前記電動モータを駆動しない構成であることを特徴とするシートベルトリトラクタ。
【請求項３】
車両に搭載されるシートベルト装置であって、
請求項１又は２に記載のシートベルトリトラクタと、車両乗員に対し装着される乗員拘束用のシートベルトと、車両に対し固定されたシートベルトバックルと、前記シートベルトに設けられシートベルト装着時に前記シートベルトバックルに係合するタングと、前記タングが前記シートベルトバックルに係合したことを検知する検知センサと、
を備え、
前記シートベルトリトラクタの制御手段は、前記検知センサの検知情報に基づいて車両乗員に対する前記シートベルトの装着の状態を判定する構成であることを特徴とするシートベルト装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシートベルト装置が、車両内の収容空間に収容された構成のシートベルト装置付車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるシートベルトリトラクタの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両乗員を拘束するシートベルト（ウェビング）によって当該車両乗員の保護を図る構成のシートベルト装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、シートベルト装置において、電動モータによってスプール（巻き取り軸）を回転駆動させてシートベルトの巻き取り及び巻き出しを行うシートベルトリトラクタの構成が開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５０７２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、シートベルトリトラクタの構造として、スプールによるシートベルト巻き取り動作を、電動モータによって行う可能性が提示されているが、この構成を、シートベルトがスプールから巻き出されたままの状態が維持されるのを解消するべくシートベルトを巻き取る制御（シートベルト格納制御）に用いる場合には、電動モータによるシートベルト巻き取り動作をより合理的に制御する要請がある。
具体的には、このシートベルト格納制御は、スプールから巻き出されたままのシートベルトやそのシートベルト側のトングが車両ドアに挟み込まれるのを防止するのが本来の目的であるところ、シートベルトやトングを挟み込む直接的な対象物である車両ドアの挙動を、このシートベルト巻き取り動作時の制御に少なくとも反映させることによって、洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能となる。そこで、本発明者は、シートベルト巻き取り制御時における車両ドアの挙動に着目し、この車両ドアの挙動に基づいてシートベルト巻き取り動作の態様を可変とする構成を想到したものである。
本発明では、車両に搭載されるシートベルトリトラクタにおいて、シートベルトが巻き出されたままの状態が維持されるのを防止するべく行う、電動モータを用いたシートベルト巻き取り動作に関し、当該シートベルト巻き取り動作の合理化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。本発明は、典型的には自動車の車両に搭載されるシートベルトリトラクタに適用することができるが、自動車以外の車両、例えば飛行機、船舶、電車、バス等に搭載されるシートベルトリトラクタの構築技術に対し本発明を応用し得る。
【０００５】
本発明にかかるシートベルトリトラクタは、車両に搭載されるものであって、電動モータ、スプール、制御手段を少なくとも備える。
【０００６】
本発明のスプールは、電動式の電動モータの駆動に伴って作動し、乗員拘束用のシートベルトの巻き取り動作を行う部材として構成される。このスプールに対し巻き取り及び巻き出しされるシートベルトは、シートに着座した車両乗員に装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。典型的には、車両シートに着座した車両乗員が、車両衝突などの乗員拘束時にこのシートベルトにより拘束されることとなる。なお、本発明では、電動モータとスプールとの間に、モータとスプールとが接続された接続状態、及び当該接続状態が解除された接続解除状態を形成する機構としての動力伝達機構を、必要に応じて適宜介在させることができる。また、本発明において、スプールによるシートベルト巻き取り動作は、電動モータの駆動力のみで行われてもよいし、或いはスプールに作用するリターンスプリング等の弾性部材による巻き取り力に加え、電動モータの駆動力が補助的に用いられることで行われてもよい。
【０００７】
本発明の制御手段は、少なくとも電動モータの駆動制御を行う手段として構成され、電動モータの駆動方向、駆動時間、駆動力等を制御する。この制御手段は、典型的にはＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成される。この制御手段は、本発明のシートベルトリトラクタに専用の制御手段として設けられてもよいし、或いは当該シートベルトリトラクタのみならず、車両の駆動系や電装系を制御する制御手段と兼用されてもよい。
【０００８】
特に、本発明における制御手段は、車両乗員に対するシートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、この駆動開始条件の成立パターンに基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とする構成とされる。すなわち、本発明では、シートベルトの巻き取り開始が、シートベルトの装着の状態（装着或いは装着解除）及び車両ドアの開閉の状態（開放或いは閉止）の組み合わせに応じて規定されるとともに、この駆動開始条件の成立パターンによって電動モータのモータ出力が変わるようになっている。この駆動開始条件の成立パターンは、シートベルトの装着の状態と車両ドアの開閉の状態との組み合わせや成立の順序などに応じて適宜設定することができ、また成立パターンの数は必要に応じて設定することができる。このとき、電動モータのモータ出力は、電流値（「制御電流値」ともいう）と電圧値（「印加電圧値」ともいう）との積であることから、電流値や電圧値を適宜変化させて、モータ出力を変更することが可能である。
【０００９】
従って、シートベルトリトラクタによるシートベルト格納制御において、電動モータを用いてシートベルト巻き取り動作を行うことで、シートベルトが巻き出されたままの状態が発生するのを防止するとともに、当該シートベルト巻き取り動作の制御にシートベルトの装着の状態や車両ドアの挙動を反映させることが可能となる。かくして、電動モータを用いたシートベルト巻き取り動作に関し、洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能なシートベルトリトラクタが提供される。
【００１０】
ここで、この種のシートベルトリトラクタにて、シートベルトがスプールから巻き出されたままの状態が維持されると、シートベルト自体や当該シートベルトに取り付けられたタングが車両ドアに挟み込まれるという不具合の発生が懸念される。そこで、このような不具合を防止するべく、スプールから一旦引き出されたシートベルトを、電動モータを用いて積極的にスプールに巻き取るシートベルト巻き取り動作（シートベルト格納動作）を行う構成が要請される。この場合、例えばシートベルト等を挟み込む直接的な対象物である車両ドアの挙動を、このシートベルト巻き取り動作の制御に反映させることによって、洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能となる。
そこで、本発明では、車両乗員に対するシートベルトの装着解除状態にて、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉状態（駆動開始条件の成立パターン）に基づいて当該電動モータのモータ出力を可変としている。ここで、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するタイミングは、シートベルトの装着状態が解除されたことを検知した時点であってもよいし、或いはシートベルトの装着状態が既に解除されていることを検知した時点であってもよい。
【００１１】
このシートベルト巻き取り動作（シートベルト格納制御）は、スプールから巻き出されたままのシートベルトやそのシートベルト側のトングが車両ドアに挟み込まれるのを防止するのが本来の目的であるところ、本発明は、シートベルトやトングを挟み込む直接的な対象物である車両ドアの挙動を、このシートベルト巻き取り動作時の制御に少なくとも反映させることによって、洗練された合理的な制御に有効であるという前提に基づいている。この場合、電動モータによるシートベルト巻き取り動作が完了するまでの速さや時間を、車両ドアが閉止されるまでの時間的余裕の度合いに基づいて設定することができる。
【００１２】
具体的には、車両ドアが閉止されるまでの時間的余裕がある場合には、車両乗員に対しシートベルトを極力優しく巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に低く抑えた設定、或いは電動モータの駆動制御なしの設定が可能となる。これに対し、車両ドアが閉止されるまでの時間的余裕が少ない場合には、シートベルトを迅速に巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に高めた設定が必要となる。そして、電動モータがシートベルト巻き取り方向へ駆動制御されることで、シートベルトが巻き出されたままの状態が維持されるのが防止されることとなる。
【００１３】
従って、シートベルトリトラクタによるシートベルト格納制御において、シートベルト巻き取り動作に関し洗練された合理的な制御が可能とされる。
【００１４】
好ましい形態の制御手段は、シートベルトの装着が解除されたとき、当該シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態である場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第１のモータ出力で駆動制御する構成とされる。一方、本発明の制御手段は、当該シートベルトに対応する車両ドアが開放状態である場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ第１のモータ出力よりも低い第２のモータ出力で駆動制御する構成とされる。シートベルト装着が解除されたとき、車両ドアが閉止状態の場合には、その後当該車両ドアが開放されて再び閉止されるまでに比較的多くの時間的余裕があり、従って車両乗員に対しシートベルトを極力優しく巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に低く抑えた設定、或いは電動モータの駆動制御なしの設定が可能となる。これに対し、シートベルト装着が解除されたとき、車両ドアが既に開放状態の場合には、その後当該車両ドアが閉止されるまでの時間的余裕が少なく、従ってシートベルトを迅速に巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に高めた設定が必要となる。
【００１５】
従って、シートベルトリトラクタによるシートベルト格納制御において、特にシートベルトの装着が解除されたときにおける車両ドアの開閉状態に応じてモータ出力を変える構成によって、シートベルト巻き取り動作に関し洗練された合理的な制御が可能とされる。
なお、本発明において、第１のモータ出力と第２のモータ出力の相対的な大きさに関しては、第２のモータ出力が第１のモータ出力よりも低い関係を満たしていればよく、この第１のモータ出力は、第２のモータ出力を下回る所定の値（スプールが回転しないしモータ出力を含む）であってもよいし、或いはゼロ（モータ出力なし）であってもよい。
【００１６】
好ましい形態の制御手段は、シートベルトに対応する車両ドアが閉止状態から開放状態とされたとき、当該シートベルトの装着が解除されている場合には、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御する構成とされる。一方、本発明の制御手段は、当該シートベルトが装着されている場合には、記電動モータを駆動制御しない構成とされる。すなわち、車両ドアが開放された直後にて、シートベルトの装着が解除されている状態である場合には、当該車両ドアは、暫くは閉止されない可能性が高く、従って車両乗員に対しシートベルトを極力優しく巻き取るべく、電動モータのモータ出力を相対的に低く抑えた設定が可能となる。これに対し、シートベルトが装着されている状態である場合には、シートベルト巻き取り動作は不要である。
【００１７】
従って、シートベルトリトラクタによるシートベルト格納制御において、特に車両ドアが閉止状態から開放状態とされたときにおけるシートベルトの状態に応じてモータ出力を変える構成によって、シートベルト巻き取り動作に関し洗練された合理的な制御が可能とされる。
【００１８】
本発明にかかるシートベルト装置は、車両に搭載される装置であって、請求項１又は２に記載のシートベルトリトラクタ、乗員拘束用のシートベルト、シートベルトバックル、タング、検知センサを少なくとも備える。
本発明のシートベルトは、シートに着座した車両乗員に装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。典型的には、車両シートに着座した車両乗員が、車両衝突などの乗員拘束時にシートベルトにより拘束される。本発明のシートベルトバックルは、車両に対し固定される部材として構成される。本発明のタング（「トング」ともいう）は、シートベルトに設けられシートベルト装着時に、本発明のシートベルトバックルに挿入係合する部材として構成される。本発明の検知センサは、タングがシートベルトバックルに挿入係合したことを検知する手段として構成される。
本発明の制御手段は、検知センサの検知情報に基づいて車両乗員に対するシートベルトの装着状態を判定する構成とされる。
【００１９】
従って、シートベルト装置によるシートベルト格納制御において、電動モータを用いてシートベルト巻き取り動作を行うことで、シートベルトが巻き出されたままの状態が発生するのを防止するとともに、当該シートベルト巻き取り動作の制御にシートベルトの装着の状態や車両ドアの挙動を反映させることが可能となる。かくして、電動モータを用いたシートベルト巻き取り動作に関し、洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能なシートベルトリトラクタが提供される。
【００２０】
本発明にかかるシートベルト装置付車両は、請求項３に記載のシートベルト装置を少なくとも備える。本発明の車両は、当該シートベルト装置が、車両内の収容空間、例えばピラー内の収容空間、シート内の収容空間、あるいは車両内のその他の部位の収容空間に収容された構成とされる。
【００２１】
従って、電動モータを用いてシートベルト巻き取り動作を行うことで、シートベルトが巻き出されたままの状態が発生するのを防止するとともに、当該シートベルト巻き取り動作の制御に車両ドアの挙動を反映させた合理的なシートベルト装置が、車両内の収容空間に収容された構成の車両が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、電動モータの駆動に伴ってスプールが乗員拘束用のシートベルトの巻き取り動作を行うシートベルト構造に関し、特に、車両乗員に対する前記シートベルトの装着の状態、及び当該シートベルトに対応する車両ドアの開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、電動モータをシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、この駆動開始条件の成立パターンに基づいて当該電動モータのモータ出力を可変とすることで、当該シートベルト巻き取り動作の合理化を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施の形態を説明する。
ここで、図１は、本発明にかかる「シートベルト装置」の一実施の形態であるシートベルト装置１００の構成を示す図である。また、図２は、図１中のシートベルトリトラクタ１まわりの構成を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態のシートベルト装置１００は、本発明の「シートベルト装置付車両」である自動車車両に搭載される車両用のシートベルト装置であり、シートベルトリトラクタ１、シートベルト３、ショルダーガイドアンカー１０、タング（トング）１２、アウトアンカー１４、シートベルトバックル１６、ＥＣＵ２０等を主体に構成されている。また、車両には、当該車両の衝突予知や衝突発生に関する情報、当該車両の運転状態に関する情報、シートに着座している車両乗員の着座位置や体格に関する情報、周辺の交通状況に関する情報、天候や時間帯に関する情報などの各種の情報を検出して、その検出情報をＥＣＵ２０に対し入力する入力要素３０が搭載されている。この入力要素３０の検出情報が、常時又は所定時間毎にＥＣＵ２０に伝達され、シートベルト装置１００などの動作制御に用いられる。
【００２５】
特に、本実施の形態の入力要素３０には、車両の衝突予知や実際の衝突発生といった、車両衝突に関する情報を検知する車両衝突情報検知センサ３２が含まれている。この車両衝突情報検知センサ３２は、自車両に対する衝突対象物（別車両、障害物、歩行者など）との間の距離、相対速度、相対加速度や、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度等の検出情報（検出信号）を検出（計測）可能なセンサとして構成される。この車両衝突情報検知センサ３２は、単一の検出センサとして構成されてもよいし、或いは単一の検出センサを複数組み合わせて構成されてもよい。具体的には、ミリ波レーダ、レーザーレーダ、加速度センサ、カメラセンサ等を用いて車両衝突情報検知センサ３２を構成することができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、車両に搭載された車両ドア開閉センサ５２によって車両ドア５０の開閉状態が検出されるようになっている。この車両ドア開閉センサ５２としては、例えば車両ドア側の第１接点と、車体ピラー側の第２接点とが接触することで車両ドアの閉止状態を検出可能な接触式センサを用いることができる。この車両ドア開閉センサ５２を、シートベルトリトラクタ１ないしシートベルト装置１００の構成要素とすることもできる。この車両ドア開閉センサ５２によって検出された検出情報はＥＣＵ２０に伝達され、図３を用いて後述する「リトラクタ制御処理Ａ〜Ｃ」に用いられる。
【００２７】
シートベルト３は、運転席である車両シート４０に着座した車両乗員Ｃ（「運転者」ともいう）の拘束または拘束解除に用いられる長尺状のベルト（ウェビング）である。このシートベルト３が、本発明における「乗員拘束用のシートベルト」に対応している。このシートベルト３は、車両に対し固定されたシートベルトリトラクタ１から引き出され、車両乗員Ｃの乗員肩部領域に設けられたショルダーガイドアンカー１０を経由し、タング（トング）１２を通ってアウトアンカー１４に連結されている。ショルダーガイドアンカー１０は、車両乗員Ｃの乗員肩部領域においてシートベルト３を係止しガイド（誘導）する機能を有する。そして、車体に対し固定されたシートベルトバックル１６にタング１２が挿入係合されることによって、当該シートベルト３が車両乗員Ｃに対し装着状態となる。このタング１２が、本発明における「タング」に相当し、このタング１２が挿入係合されるシートベルトバックル１６が、本発明における「シートベルトバックル」に相当する。
【００２８】
なお、シートベルトバックル１６にはバックルスイッチ１６ａが内蔵されており、シートベルトバックル１６にタング（トング）１２が挿入されシートベルトバックル操作がなされたこと（実質的にはシートベルト装着状態になったこと）が、このバックルスイッチ１６ａによって検知される。このバックルスイッチ１６ａが検知した情報はＥＣＵ２０に伝達され、シートベルト装着状態であるか否かが判定されるようになっている。このバックルスイッチ１６ａが、本発明における「タングがシートベルトバックルに係合したことを検知する検知センサ」に相当する。
【００２９】
シートベルトリトラクタ１は、後述するスプール５及びモータ７を介してシートベルト３の巻き取り動作及び巻き出し動作を可能とする装置であり、本発明における「シートベルトリトラクタ」に対応している。このリトラクタ１は、図１に示す例では、車両のＢピラー４２内の収容空間に装着されている。
【００３０】
ＥＣＵ２０は、入力要素３０からの入力信号に基づいて、シートベルトリトラクタ１をはじめ、各種の動作機構に関する制御を行う機能を有し、ＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成されている。特に本実施の形態の説明では、このＥＣＵ２０が、シートベルトリトラクタ１の後述するモータ７に関する制御を行う。具体的には、ＥＣＵ２０が、モータ７の電磁コイルに供給される電流供給量や電流供給方向を制御することによって、モータシャフトの、回転速度、回転方向、回転時間、回転トルク（出力）などが可変とされる。詳細については後述するが、このＥＣＵ２０は、モータ７の駆動制御を行う手段として構成されるとともに、後述する動力伝達機構９を制御してスプール５にモータ７の動力が伝達される状態を切り換える手段として構成される。更に、このＥＣＵ２０には、モータ７の動作時のモータ電流値を検出（測定）する機能が組み込まれている。このＥＣＵ２０が、本発明における「制御手段」に対応している。
なお、このＥＣＵ２０は、シートベルトリトラクタ１に専用の制御手段として設けられてもよいし、或いは当該シートベルトリトラクタ１のみならず、車両の駆動系や電装系を制御する制御手段として兼用とされてもよい。
【００３１】
図２に示すスプール５は、円柱状ないし円筒状に形成され、そのスプール外周面（シートベルト当接面）がシートベルト３の巻き取り面を構成する。このスプール５は、本発明における「電動モータ」としてのモータ７の駆動に伴って、乗員拘束用のシートベルト３の巻き取り動作及び巻き出し動作を行う部材であり、本発明における「スプール」に相当する。
【００３２】
また、本実施の形態では、このスプール５とモータ７との間に動力伝達機構９が介在する。この動力伝達機構９は、スプール５とモータ７とが接続された接続状態（動力伝達モード）、及び当該接続状態が解除された接続解除状態（動力伝達遮断モード）を形成する機構として構成される。この動力伝達機構９は、ギア部材等を組み合わせて形成されるいわゆる「クラッチ」とも称呼される。この動力伝達機構９の接続状態は、モータ７の動力を当該動力伝達機構９を介してスプールに伝達可能な状態である。従って、この接続状態においてモータ７が駆動されることによって、当該モータ７の動力が動力伝達機構９を介してスプール５に伝達される。このとき、モータ７の回転は、動力伝達機構９によって減速されることとなる。これに対し、動力伝達機構９の接続解除状態においては、スプール５とモータ７との物理的な接続が解除され、スプール５からシートベルト３を容易に巻き出す（引き出す）操作が可能となる。なお、必要に応じては、スプール５とモータ７との間に動力伝達機構９を介在させないで、スプール５とモータ７とを直接的に接続する構成を採用することもできる。
【００３３】
本実施の形態において、この動力伝達機構９は、特に図示しないものの、いわゆる「単段式クラッチ」として構成される。従って、動力伝達機構９の動力伝達モードにおいて、モータ７が所定のモータ出力で駆動されるとき、モータ７の回転が減速されてスプール５に伝達され、当該スプール５は所定の回転トルク、所定の回転数で回転駆動されることとなる。
なお、この動力伝達機構９にかえて、スプールの回転トルク及び回転数を複数段階に可変とするような構成の動力伝達機構を用いることもできる。例えば、スプールの回転トルク及び回転数を２段階に可変とする２段クラッチを用いる場合において、シートベルトを強いベルト張力でスプールに巻き取る動作を行いたいときには、動力伝達機構を、相対的に回転トルクが高く、且つ相対的に回転速度が低い高減速比モードに設定することができる。これに対し、シートベルトをスプールに巻き取る動作を迅速に行いたいときには、当該動力伝達機構を、相対的に回転トルクが高く、且つ相対的に回転速度が低い高減速比モードに設定することができる。
【００３４】
本実施の形態では、上記シートベルト３の状態に関し次の７つのシートベルト制御モードが設定されており、これらのシートベルト制御モードに基づいてＥＣＵ２０によるモータ７及び動力伝達機構９の制御が行われるようになっている。
【００３５】
（１）ベルト格納モード
ベルト格納モードは、シートベルト３が使用されずスプール５に完全に巻き取られている状態の制御モードである。このベルト格納モードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ７が駆動されず、かつ動力伝達機構９が動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト３にごく弱いベルト張力が生じているだけであり、また消費電力がゼロである。
【００３６】
（２）ベルト引出しモード
ベルト引出しモードは、シートベルト３を装着するためにスプール５から引き出す状態の制御モードである。同様にこのベルト引出しモードでも、シートベルトリトラクタ１は動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト３を弱い力で引き出すことが可能となっている。このときにも、モータ７が駆動されず、消費電力がゼロである。
【００３７】
（３）フィッティング用ベルト巻取りモード
フィッティング用ベルト巻取りモードは、シートベルト３を引き出してタング（図１中のタング（トング）１２）をシートベルトバックルに挿入係合してバックルスイッチ（図１中のバックルスイッチ１６ａ）がＯＮした後、シートベルト３を車両乗員にフィットさせるために、余分に引き出されたシートベルト３を巻き取る状態、およびシートベルト３の通常装着状態（このとき、バックルスイッチはＯＮ状態となっている）で、車両乗員が動いてシートベルト３が所定量引き出された後、車両乗員が再び正規位置に着座したとき、引き出されたシートベルト３を巻き取る状態の制御モードである。このフィッティング用ベルト巻取りモードでは、シートベルトリトラクタ１は、動力伝達機構９が動力伝達モードに設定され、且つモータ７がベルト巻取り方向に高回転で回転駆動されるように制御される。従って、シートベルト３は迅速にスプール５に巻き取られ、ごく弱い所定のベルト張力が生じたときモータ７が停止することで、シートベルト３は車両乗員にフィットした状態で装着される。
【００３８】
（４）通常装着モード（コンフォートモード）
通常装着モード（コンフォートモード）は、フィッティング用ベルト巻取りモード終了後に設定される、シートベルト３の通常装着状態の制御モードである。この通常装着モードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ７が駆動されず、かつ動力伝達機構９が動力伝達遮断モードに設定される。したがって、シートベルト３にごく弱いベルト張力が生じているだけであるので、車両乗員はシートベルト３が装着されても圧迫感を抱くことはない。また、消費電力がゼロである。
【００３９】
（５）警報モード
警報モードは、通常装着モードで車両走行中に運転者の居眠りや自車両周辺の障害物を検知して、シートベルト３の巻取りを所定回数繰り返すことで、運転者に警報を発する状態の制御モードである。この警報モードでは、シートベルトリトラクタ１は、モータ７が繰り返し駆動されるように設定される。したがって、シートベルト３に比較的強いベルト張力（後述する緊急モードのベルト張力より弱い）と、ごく弱いベルト張力とが車両乗員に繰り返し加えられるので、運転者は居眠りや自車両周辺の障害物に対して注意を促される。
【００４０】
（６）緊急モード
緊急モードは、通常装着モードで車両走行中に、或いは上記警報モードに引き続いて、自車両が障害物等に衝突するおそれがきわめて高い場合に設定されるベルトモードである。この緊急モードでは、シートベルトリトラクタ１は、動力伝達機構９が動力伝達モードに設定され、且つモータ７がベルト巻取り方向に高回転、高トルクで回転駆動されように制御される。従って、シートベルト３は迅速にスプール５に巻き取られた後、最終的にシートベルト３にきわめて強い所定のベルト張力が生じたときモータ７が停止することで、このシートベルト３によって車両乗員が確実に拘束される。
【００４１】
（７）格納用ベルト巻取りモード
格納用ベルト巻取りモードは、シートベルト３を格納状態にするために当該シートベルト３をスプール５に完全に巻き取る制御モードである。この格納用ベルト巻取りモードでは、シートベルトリトラクタ１は、動力伝達機構９が動力伝達モードに設定され、且つモータ７がベルト巻取り方向に回転駆動されるように制御されることで、引き出されたシートベルト３をスプール５に迅速に巻き取る。そして、シートベルト３が完全に巻き取られて、ごく弱い所定のベルト張力が生じたときにモータ７が停止することで、シートベルト３は前述のごく弱いベルト張力が生じているベルト格納モードとなる。
【００４２】
この格納用ベルト巻取りモードに関し、本実施の形態では、シートベルト３やトング１２を挟み込む直接的な対象物である車両ドア５０の挙動を、シートベルト巻き取り動作時の制御に少なくとも反映させることによって、洗練された合理的な制御を行うように設定されている。すなわち、本実施の形態の格納用ベルト巻取りモードにおける制御は、スプール５から巻き出されたままのシートベルト３やトング１２が車両ドア５０に挟み込まれるのを防止するのが、シートベルト巻き取り動作（シートベルト格納制御）の本来の目的であるという前提に基づいている。この制御は、制御手段（図１及び図２中のＥＣＵ２０）が、例えば図３〜図５に示す各リトラクタ制御処理（シートベルト格納制御処理）を遂行することによって可能とされる。
【００４３】
（リトラクタ制御処理Ａ）
ここで、本実施の形態のリトラクタ制御処理Ａのフローチャートが図３に示される。
図３に示すリトラクタ制御処理Ａでは、まずステップＳ１０によって、シートベルト（図１中のシートベルト３）が装着状態から装着解除状態に切り換えられたか否かを判定する。具体的には、図１中のシートベルトバックル１６にタング（トング）１２が挿入係合されたことを検知するバックルスイッチ１６ａの検知情報に基づいて、当該スイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り換ったときに、シートベルト３が装着状態から装着解除状態へと切り換えられたと判定される。当該判定は、バックルスイッチ１６ａによる検出情報をＥＣＵ２０が検出することによって可能となる。このステップＳ１０では、シートベルト３が装着状態から装着解除状態へと切り換えられるまで当該処理を継続し、シートベルト３が装着状態から装着解除状態へと切り換えられたと判定した場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）にステップＳ１２にすすむ。
【００４４】
ステップＳ１２では、車両ドア（図１中の車両ドア５０）が開放状態であるか否かを判定する。具体的には、図１中の車両ドア開閉センサ５２の検知情報に基づいて、当該センサがＯＮ状態であるときに、車両ドア５０が開放状態であると判定される。当該判定は、車両ドア開閉センサ５２による検出情報をＥＣＵ２０が検出することによって可能となる。このステップＳ１２では、車両ドア５０が開放状態であると判定した場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）にステップＳ１４にすすみ、そうでない場合、すなわち車両ドア５０が閉止状態であると判定した場合（ステップＳ１２のＮＯ）にステップＳ１６にすすむ。
【００４５】
ステップＳ１４では、モータ７による高出力モータ制御（モータ出力Ｐ１）でのシートベルト巻き取り制御（シートベルト格納制御）を行い、ステップＳ１６では、モータ７による低出力モータ制御（モータ出力Ｐ２＜Ｐ１）でのシートベルト巻き取り制御（シートベルト格納制御）を行う。
【００４６】
具体的には、シートベルト装着が解除されたとき、車両ドア５０が既に開放状態の場合には、その後当該車両ドア５０が閉止されるまでの時間的余裕が少なく、従ってシートベルト３を迅速に巻き取るべく、ステップＳ１４にてモータ７のモータ出力をモータ出力Ｐ１に高めた制御を行う。これに対し、シートベルト装着が解除されたとき、車両ドア５０が閉止状態の場合には、その後当該車両ドア５０が開放されて再び閉止されるまでに比較的多くの時間的余裕があり、従って車両乗員Ｃに対しシートベルト３を極力優しく巻き取るべく、ステップＳ１６にてモータ７のモータ出力をモータ出力Ｐ２に抑えた制御を行う。すなわち、ステップＳ１４とステップＳ１６とでは、モータ７のモータ出力が相対的に異なるように制御している。
【００４７】
ステップＳ１４及びＳ１６における制御に関しては、シートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達モードに設定し、且つモータ７をベルト巻取り方向に回転駆動する。また、このときのモータ７のモータ出力は、電流値（「制御電流値」ともいう）と電圧値（「印加電圧値」ともいう）との積であることから、電流値や電圧値を適宜変化させて、モータ出力を変更することが可能である。
【００４８】
なお、本実施の形態のリトラクタ制御処理Ａ〜Ｃに関し、格納用ベルト巻取りモードについてのシートベルト巻き取り動作は、モータ７の駆動力のみで行われてもよいし、或いはスプール５に作用するリターンスプリング等の弾性部材による巻き取り力に加え、モータ７の駆動力が補助的に用いられることで行われてもよい。
【００４９】
上記リトラクタ制御処理Ａによれば、シートベルト格納制御において、特にシートベルト３の装着が解除されたときにおける車両ドア５０の開閉状態（駆動開始条件の成立パターン）に応じてモータ７のモータ出力を変える構成によって、シートベルト巻き取り動作に関し洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能とされる。このリトラクタ制御処理Ａが、請求項１に記載の制御態様に相当する。
【００５０】
（リトラクタ制御処理Ｂ）
次に、本実施の形態のリトラクタ制御処理Ｂのフローチャートが図４に示される。
図４に示すリトラクタ制御処理Ｂでは、まずステップＳ２０によって、車両ドア（図１中の車両ドア５０）が閉止状態から開放状態へと切り換えられたか否かを判定する。具体的には、図１中の車両ドア開閉センサ５２の検知情報に基づいて、当該センサがＯＮ状態からＯＦＦ状態へと切り換ったときに、車両ドア５０が閉止状態から開放状態へと切り換えられたと判定される。当該判定は、車両ドア開閉センサ５２による検知情報をＥＣＵ２０が検出することによって可能となる。このステップＳ２０では、車両ドア５０が閉止状態から開放状態へと切り換えられるまで当該処理を継続し、車両ドア５０が閉止状態から開放状態へと切り換えられたと判定した場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）にステップＳ２２にすすむ。
【００５１】
ステップＳ２２では、シートベルト（図１中のシートベルト３）が装着状態であるか否かを判定する。具体的には、図１中のシートベルトバックル１６にタング（トング）１２が挿入係合されたことを検知するバックルスイッチ１６ａの検知情報に基づいて、当該スイッチがＯＮ状態であるときに、シートベルト３が装着状態であると判定される。当該判定は、バックルスイッチ１６ａによる検知情報をＥＣＵ２０が検出することによって可能となる。このステップＳ２２では、シートベルト３が装着解除状態であると判定した場合（ステップＳ２２のＮＯ）にステップＳ２４にすすみ、そうでない場合、すなわちシートベルト３が装着状態であると判定した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）にステップＳ２６にすすむ。
【００５２】
ステップＳ２４では、モータ７による低出力モータ制御（モータ出力Ｐ３）でのシートベルト巻き取り制御（シートベルト格納制御）を行い、ステップＳ２６では、モータ７による駆動制御を行わない（モータ出力ゼロ）。なお、ステップＳ２６において、スプール５が回転しない程度の出力にモータ７のモータ出力を設定することもできる。
【００５３】
具体的には、車両ドア５０が開放された直後にて、シートベルト３の装着が解除されている状態である場合には、当該車両ドア５０は、暫くは閉止されない可能性が高く、従って車両乗員Ｃに対しシートベルト３を極力優しく巻き取るべく、ステップＳ２４にてモータ７のモータ出力をモータ出力Ｐ３に抑えた制御を行う。このときのモータ出力Ｐ３は、予め設定された基準値を下回る範囲で適宜設定可能である。これに対し、シートベルト３が装着されている状態である場合には、ステップＳ２６にてシートベルト巻き取り動作は不要である。すなわち、ステップＳ２４とステップＳ２６とでは、モータ７のモータ出力が相対的に異なるように制御している。
【００５４】
ステップＳ２４における制御に関しては、シートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達モードに設定し、且つモータ７をモータ出力Ｐ３にてベルト巻取り方向に回転駆動する。また、ステップＳ２６における制御に関しては、シートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達モードに設定し、且つモータ７のモータ出力をゼロにするか、或いはシートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達遮断モードに設定する。
【００５５】
上記リトラクタ制御処理Ｂによれば、シートベルト格納制御において、特に車両ドア５０が閉止状態から開放状態とされたときにおけるシートベルト３の状態（駆動開始条件の成立パターン）に応じてモータ７のモータ出力を変える構成によって、シートベルト巻き取り動作に関し洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能とされる。このリトラクタ制御処理Ｂが、請求項２に記載の制御態様に相当する。
【００５６】
（リトラクタ制御処理Ｃ）
次に、本実施の形態のリトラクタ制御処理Ｃのフローチャートが図５に示される。
図５に示すリトラクタ制御処理Ｃでは、ステップＳ３０及びステップＳ３２における処理を、上述のリトラクタ制御処理ＡでのステップＳ１０及びステップＳ１２における処理と同様の処理によって遂行する。そして、ステップＳ３２において、車両ドア５０が開放状態であると判定した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）にステップＳ３４にすすみ、そうでない場合、すなわち車両ドア５０が閉止状態であると判定した場合（ステップＳ３２のＮＯ）にステップＳ３６にすすむ。
【００５７】
ステップＳ３４では、モータ７による高出力モータ制御（モータ出力Ｐ４）でのシートベルト巻き取り制御（シートベルト格納制御）を行い、ステップＳ３６では、モータ７による駆動制御を行わない（モータ出力ゼロ）。なお、ステップＳ３６において、スプール５が回転しない程度の出力にモータ７のモータ出力を設定することもできる。
【００５８】
具体的には、シートベルト装着が解除されたとき、車両ドア５０が既に開放状態の場合には、その後当該車両ドア５０が閉止されるまでの時間的余裕が少なく、従ってシートベルト３を迅速に巻き取るべく、ステップＳ３４にてモータ７のモータ出力をモータ出力Ｐ４に高めた制御を行う。このときのモータ出力Ｐ４は、予め設定された基準値を上回る範囲で適宜設定可能である。これに対し、シートベルト装着が解除されたとき、車両ドア５０が閉止状態の場合には、その後当該車両ドア５０が開放されて再び閉止されるまでに比較的多くの時間的余裕があり、ステップＳ３６にてシートベルト巻き取り動作は不要であるとしている。すなわち、ステップＳ３４とステップＳ３６とでは、モータ７のモータ出力が相対的に異なるように制御している。
【００５９】
ステップＳ３４における制御に関しては、シートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達モードに設定し、且つモータ７をモータ出力Ｐ４にてベルト巻取り方向に回転駆動する。また、ステップＳ４６における制御に関しては、シートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達モードに設定し、且つモータ７のモータ出力をゼロにするか、或いはシートベルトリトラクタ１の動力伝達機構９を動力伝達遮断モードに設定する。
【００６０】
上記リトラクタ制御処理Ｃによれば、シートベルト格納制御において、特にシートベルト３の装着が解除されたときにおける車両ドア５０の開閉状態（駆動開始条件の成立パターン）に応じてモータ７のモータ出力を変える構成によって、シートベルト巻き取り動作に関し洗練された（きめ細かい）合理的な制御が可能とされる。このリトラクタ制御処理Ｃが、請求項１に記載の制御態様に相当する。
【００６１】
かくして、本実施の形態によれば、モータ７を用いたシートベルト巻き取り動作に関し合理的な制御が可能とされた、シートベルトリトラクタ１、シートベルト装置１００及び当該シートベルト装置１００を備えたシートベルト装置付車両が提供される。
【００６２】
なお、本発明においては、本実施の形態において説明した上記リトラクタ制御処理Ａ〜Ｃの各処理のうち、各々を独立して採用することもできるし、或いは上記リトラクタ制御処理Ａ及び上記リトラクタ制御処理Ｂを組み合わせた第１の構成や、上記リトラクタ制御処理Ｂ及び上記リトラクタ制御処理Ｃを組み合わせた第２の構成を採用することができる。第１の構成においては、ステップＳ１６におけるモータ出力Ｐ１と、ステップＳ２４におけるモータＰ３が合致するように設定することができる。
【００６３】
本実施の形態において、車両乗員Ｃに対するシートベルト３の装着の状態、及び当該シートベルト３に対応する車両ドア５０の開閉の状態により定まる駆動開始条件の成立によって、モータ７をシートベルト巻き取り方向へ駆動制御するとともに、この駆動開始条件の成立パターンに基づいて当該モータ７のモータ出力を可変とする構成を種々採用することができる。すなわち、シートベルト３の巻き取り開始が、シートベルト３の装着の状態（装着或いは装着解除）及び車両ドア５０の開閉の状態（開放或いは閉止）の組み合わせに応じて規定されるとともに、この駆動開始条件の成立パターンによってモータ７のモータ出力が変わるように構成されていればよい。この駆動開始条件の成立パターンは、シートベルト３の装着の状態と車両ドア５０の開閉の状態との組み合わせや成立の順序などに応じて適宜設定することができ、また成立パターンの数は必要に応じて設定することができる。
【００６４】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００６５】
上記実施の形態では、自動車に装着されるシートベルトリトラクタ１の構成について記載したが、本発明のシートベルトリトラクタの構成は、例えば自動車、飛行機、船舶、電車、バス等、車両乗員を乗せて移動する各種の車両に装着されるシートベルト装置の構成に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明にかかる「シートベルト装置」の一実施の形態であるシートベルト装置１００の構成を示す図である。
【図２】図１中のシートベルトリトラクタ１まわりの構成を示す図である。
【図３】本実施の形態のリトラクタ制御処理Ａのフローチャートである。
【図４】本実施の形態のリトラクタ制御処理Ｂのフローチャートである。
【図５】本実施の形態のリトラクタ制御処理Ｃのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１  シートベルトリトラクタ
３  シートベルト
５  スプール
７  モータ
９  動力伝達機構
１０  ショルダーガイドアンカー
１２  タング（トング）
１４  アウトアンカー
１６  シートベルトバックル
１６ａ  バックルスイッチ
２０  ＥＣＵ
３０  入力要素
３２  車両衝突情報検知センサ
４０  車両シート
４２  Ｂピラー
５０  車両ドア
５２  車両ドア開閉センサ
１００  シートベルト装置
【図１】
0004714513.tif 000002
【図２】
0004714513.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004714513.tif 000005
【図５】
0004714513.tif 000006