(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェビングを巻回するスピンドルと、該スピンドルを回動自在に保持するフレームと、前記ウェビングの引き出し方向に加速される際の前記スピンドルの回転加速度が所定値以上のとき前記ウェビングの引き出し方向に回転する前記スピンドルの回転を停止して前記ウェビングの引き出しを防止する一方、車両の減速度が所定値以上のとき前記ウェビングの引き出し方向に回転する前記スピンドルの回転を停止し前記ウェビングの引き出しを防止する引き出し防止部と、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生し、発生された当該動力を前記スピンドルに伝達すべく、常時、前記スピンドルに連結される第１の動力発生部とを有するリトラクタであって、
必要時に前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生する第２の動力発生部と、必要時に、該第２の動力発生部にて発生された前記動力を前記スピンドルに伝達する動力伝達機構部とが付加されてなると共に、
前記第１の動力発生部は、前記第２の動力発生部よりも小さな動力を発生することで、前記第１の動力発生部によって引き起こされる前記スピンドルの回転速度を、前記第２の動力発生部によって引き起こされる前記スピンドルの回転速度よりも低い状態に維持する構成とされ、かつ、前記第２の動力発生部は、複数回使用可能な構成になされていることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
【請求項２】
前記第１の動力発生部は、渦巻きばねの回転ばね力で動力を作り出す一方、前記第２の動力発生部は、モータの回転力で動力を作り出す構成になされていることを特徴とする請求項１記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項３】
前記動力伝達機構部は、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生するときに、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達可能にし、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生するときと反対の動力を発生するときに、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達不可能にする構成になされていることを特徴とする請求項１記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項４】
前記第１の動力発生部は、シートベルト使用者がシートベルトを装着状態のとき、前記ウェビングに所定の張力が発生し得る動力を発生する様に、予め動力設定がなされていることを特徴とする請求項１又は２記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項５】
さらに、前記動力伝達機構部は、前記第２の動力発生部と前記スピンドル間に弾性変形する部材により動力伝達を緩衝する動力伝達緩衝部を有し、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達可能なときに、前記第２の動力発生部の急激な動力変化を前記スピンドルに対して急激な動力変化としては伝達しない構成とされ、また、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達可能なときに、シートベルト使用者が前記ウェビングを引き出し方向に急激な力を加えることにより発生する前記スピンドルへの急激な引き出し方向への力を、前記第２の動力発生部に対して急激な力の変化としては伝達しない構成とされていることを特徴とする請求項１又は３記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項６】
前記動力伝達緩衝部は、弾性変形する部材の弾性力が、前記第１の動力発生部が発生する動力よりも大きいことを特徴とする請求項５記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項７】
さらに、前記ウェビングが引き出されているのかあるいは巻き取られているのかあるいは停止状態にあるのかを検出するウェビング動作検出部を有し、別途設けられたバックルに内蔵されタングのバックルへの係止有無を検出するシートベルト装着有無検出部により検出されたシートベルトの装着有無と、前記ウェビング動作検出部により検出された前記ウェビングの動作に応じて、前記第２の動力発生部の動力を制御する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項８】
前記制御部は、シートベルト装着有りから無しになったことが検出されると、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたときに、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる所定の動力を発生するように制御することを特徴とする請求項７記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項９】
前記制御部は、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記ウェビングの引き出しが検出されると、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたときに、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる所定の動力を発生するように制御することを特徴とする請求項７記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１０】
前記制御部は、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記第２の動力発生部の動作によって、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力が発生しているにもかかわらず、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたとき、前記第２の動力発生部に対して、当該動力の発生を所定時間の間停止させ、この後、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力とは反対の動力を所定時間の間発生させることを特徴とする請求項７、８又は９記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１１】
前記制御部は、シートベルト装着無しから有りが検出されると、前記第２の動力発生部に対して、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力発生を所定の動力で行わせ、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたとき、前記第２の動力発生部に対して、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力とは反対の動力を所定時間の間発生させることを特徴とする請求項７、８、９又は１０記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１２】
前記ウェビング動作検出部は、前記スピンドルの回転量及び回転方向を検出し、所定時間以内で所定値以上の回転量変化がある場合に、前記ウェビングを引き出す側に前記スピンドルの回転が検出された場合は、前記ウェビングが引き出されていると判断し、
前記ウェビングを巻き取る側に前記スピンドルの回転が検出された場合は、前記ウェビングが巻き取られていると判断し、所定時間以内で所定値以上の回転量変化がない場合は、前記ウェビングが停止状態にあると判断することを特徴とする請求項７乃至１１の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１３】
別途設けられた、車両が危険状態にあるか否かを検出する危険状態検出部により、危険状態に有ることが検出され、かつ、シートベルト装着有りが検出されるとき、前記制御部は、前記第２の動力発生部に、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生させることを特徴とする請求項７乃至１２の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１４】
前記制御部は、シートベルト装着有りが検出され、かつ、車両の危険状態有りから無しになることが検出されるとき、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる前記動力よりも大きい動力を所定の時間発生し、この後、時間経過とともに徐々に動力を低下させ、動力発生が無くなった後、前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向に前記スピンドルを回転する所定の動力を所定の時間発生するように制御することを特徴とする請求項１３記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１５】
別途設けられたバックルに内蔵されタングのバックルへの係止有無を検出するシートベルト装着有無検出部により検出されたシートベルトの装着有無状態と、別途設けられた車両が危険状態にあるか否かを検出する危険状態検出部により検出された危険状態有無に応じて、前記第２の動力発生部の動力を制御する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１６】
前記制御部は、シートベルト装着有りが検出され、かつ、車両の危険状態有りが検出されるとき、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生するように制御することを特徴とする請求項１５記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１７】
前記制御部は、シートベルト装着有りが検出され、かつ、車両の危険状態有りから無しになることが検出されるとき、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる請求項１６の動力よりも大きい動力を所定の時間発生し、この後、時間経過とともに徐々に動力を低下させ、動力発生が無くなった後、前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向に前記スピンドルを回転する所定の動力を所定の時間発生するように制御することを特徴とする請求項１５記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１８】
前記制御部は、車両の危険状態有りが検出されるときに、シートベルト装着有りから無しが検出されると、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向に前記スピンドルを回転する所定の動力を所定の時間発生させるように制御することを特徴とする請求項１３又は１５記載のシートベルト用リトラクタ。
【請求項１９】
前記請求項１３乃至請求項１８の何れか１つにおける前記第２の動力発生部によって発生される、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力の大きさは、前記請求項８乃至請求項１１の何れか１つにおける前記第２の動力発生部によって発生される、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力の大きさよりも、大きく設定されることを特徴とするシートベルト用リトラクタ。
【請求項２０】
前記制御部は、前記第２の動力発生部が、前記スピンドルに対して前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向の回転動力を発生するように制御している間であって、前記ウェビング検出部により所定量以上のウェビングの引き出し量が検出された場合、前記第２の動力発生部による回転速度を上昇させるように制御することを特徴とする請求項３、１０、１１、１４、１７又は１８記載のシートベルト用リトラクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】    この発明は、シートベルト用リトラクタに係り、一段と安全確実な拘束装置を実現できる車両搭載用のシートベルト用リトラクタに関する。
【背景技術】    この種のリトラクタとしては、従来から、特開２０００−０３８１１０号公報（日本特許文献１）及び特開２００１−３３４９１３号公報（日本特許文献２）に記載のものが知られている。
日本特許文献１及び日本特許文献２に記載の電動リトラクタは、フレームを備え、このフレームには、シートベルトを巻き取るリールシャフトが回転自在に設置され、また、車両に所定の減速度が作用したとき又はシートベルトが所定の加速度で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ロック機構が設けられている。リールシャフトの中心軸はリールシャフト用プーリの中心軸に連結され、リールシャフト用プーリは動力伝達ベルトを介して直流モータ用プーリに連結している。直流モータ用プーリの中心軸は直流モータに連結される。したがって、直流モータの動力はそのままリールシャフトに伝達され、また、使用者がシートベルトを引き出すことにより回転するリールシャフトの回転もそのまま直流モータに伝達される。
さらに、直流モータは、直流モータ駆動部を介して、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）から各種制御がなされる構成となっている。ＭＰＵは、自車両の走行速度を検出する車速検出部、及び衝突の可能性があるか否かを検出する衝突予知検出部、及び使用者がシートベルトの装着有無を検出するバックル接続有無検出部に接続され、それぞれの検出結果に基づいて、直流モータを駆動する。
しかしながら、上記従来の構成では、ウェビングを巻き取るための動力発生手段が電力利用した直流モータであったため、何らかの理由により、モータが動作しなくなったり、電源が絶たれたりする等の故障に遭遇した場合には、ウェビングを巻き取ることができず、上記のような故障時は、シートベルト使用者を望ましい状態で拘束できなくなるという虞があった。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、モータが動作しなくなったり、電源が絶たれたりする等の故障時でも、最低限、シートベルト使用者の装着中の拘束を可能とし、一段と安全確実な拘束装置を実現できるシートベルト用リトラクタを提供することを目的としている。
【発明の開示】
請求項１記載の発明は、ウェビングを巻回するスピンドルと、該スピンドルを回動自在に保持するフレームと、前記ウェビングの引き出し方向に加速される際の前記スピンドルの回転加速度が所定値以上のとき前記ウェビングの引き出し方向に回転する前記スピンドルの回転を停止して前記ウェビングの引き出しを防止する一方、車両の減速度が所定値以上のとき前記ウェビングの引き出し方向に回転する前記スピンドルの回転を停止し前記ウェビングの引き出しを防止する引き出し防止部と、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生し、発生された当該動力を前記スピンドルに伝達すべく、常時、前記スピンドルに連結される第１の動力発生部とを有するシートベルト用リトラクタに係り、必要時に前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生する第２の動力発生部と、必要時に、該第２の動力発生部にて発生された前記動力を前記スピンドルに伝達する動力伝達機構部とが付加されてなると共に、前記第１の動力発生部は、前記第２の動力発生部よりも小さな動力を発生することで、前記第１の動力発生部によって引き起こされる前記スピンドルの回転速度を、前記第２の動力発生部によって引き起こされる前記スピンドルの回転速度よりも低い状態に維持する構成とされ、かつ、前記第２の動力発生部は、複数回使用可能な構成になされていることを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記第１の動力発生部が、渦巻きばねの回転ばね力で動力を作り出す一方、前記第２の動力発生部が、モータの回転力で動力を作り出す構成になされていることを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記動力伝達機構部が、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生するときに、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達可能にし、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生するときと反対の動力を発生するときに、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達不可能にする構成になされていることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記第１の動力発生部が、シートベルト使用者がシートベルトを装着状態のとき、前記ウェビングに所定の張力が発生し得る動力を発生する様に、予め動力設定がなされていることを特徴としている。
また、請求項５記載の発明は、請求項１又は３記載のシートベルト用リトラクタに係り、さらに、前記動力伝達機構部が、前記第２の動力発生部と前記スピンドル間に弾性変形する部材により動力伝達を緩衝する動力伝達緩衝部を有し、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達可能なときに、前記第２の動力発生部の急激な動力変化を前記スピンドルに対して急激な動力変化としては伝達しない構成とされ、また、前記第２の動力発生部の動力を前記スピンドルに伝達可能なときに、シートベルト使用者が前記ウェビングを引き出す方向に急激な力を加えることにより発生する前記スピンドルへの急激な引き出し方向への力を、前記第２の動力発生部に対して急激な力の変化としては伝達しない構成とされていることを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記動力伝達緩衝部は、弾性変形する部材の弾性力が、前記第１の動力発生部による動力よりも大きいことを特徴としている。
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタに係り、さらに、前記ウェビングが引き出されているのかあるいは巻き取られているのかあるいは停止状態にあるのかを検出するウェビング動作検出部を有し、別途設けられたバックルに内蔵されタングのバックルへの係止有無を検出するシートベルト装着有無検出部により検出されたシートベルトの装着有無と、前記ウェビング動作検出部により検出された前記ウェビングの動作に応じて、前記第２の動力発生部の動力を制御する制御部を有することを特徴としている。
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着有りから無しになったことが検出されると、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたときに、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる所定の動力を発生するように制御することを特徴としている。
また、請求項９記載の発明は、請求項７記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記ウェビングの引き出しが検出されると、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたときに、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる所定の動力を発生するように制御することを特徴としている。
また、請求項１０記載の発明は、請求項７、８又は９記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着無しが検出され、かつ、前記第２の動力発生部の動作によって、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力が発生しているにもかかわらず、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたとき、前記第２の動力発生部に対して、当該動力の発生を所定時間の間停止させ、この後、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力とは反対の動力を所定時間の間発生させることを特徴としている。
また、請求項１１記載の発明は、請求項７、８、９又は１０記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着無しから有りが検出されると、前記第２の動力発生部に対して、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力発生を所定の動力で行わせ、前記ウェビングが停止状態にあることが検出されたとき、前記第２の動力発生部に対して、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力とは反対の動力を所定時間の間発生させることを特徴としている。
また、請求項１２記載の発明は、請求項７乃至１１の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記ウェビング動作検出部が、前記スピンドルの回転量及び回転方向を検出し、所定時間以内で所定値以上の回転量変化がある場合に、前記ウェビングを引き出す側に前記スピンドルの回転が検出された場合は、前記ウェビングが引き出されていると判断し、前記ウェビングを巻き取る側に前記スピンドルの回転が検出された場合は、前記ウェビングが巻き取られていると判断し、所定時間以内で所定値以上の回転量変化がない場合は、前記ウェビングが停止状態にあると判断することを特徴としている。
また、請求項１３記載の発明は、請求項７乃至１１の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタに係り、別途設けられた、車両が危険状態にあるか否かを検出する危険状態検出部により、危険状態に有ることが検出され、かつ、シートベルト装着有りが検出されるとき、前記制御部は、前記第２の動力発生部に、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生させることを特徴としている。
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着有りが検出され、かつ、車両の危険状態有りから無しになることが検出されるとき、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる前記動力よりも大きい動力を所定の時間発生し、この後、時間経過とともに徐々に動力を低下させ、動力発生が無くなった後、前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向に前記スピンドルを回転する所定の動力を所定の時間発生するように制御することを特徴としている。
請求項１５記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１つに記載のシートベルト用リトラクタに係り、別途設けられたバックルに内蔵されタングのバックルへの係止有無を検出するシートベルト装着有無検出部により検出されたシートベルトの装着有無状態と、別途設けられた車両が危険状態にあるか否かを検出する危険状態検出部により検出された危険状態有無に応じて、前記第２の動力発生部の動力を制御する制御部を有することを特徴としている。
また、請求項１６記載の発明は、請求項１５記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着有りが検出され、かつ、車両の危険状態有りが検出されるとき、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生するように制御することを特徴としている。
また、請求項１７記載の発明は、請求項１５記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、シートベルト装着有りが検出され、かつ、車両の危険状態有りから無しになることが検出されるとき、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる請求項１６の動力よりも大きい動力を所定の時間発生し、この後、時間経過とともに徐々に動力を低下させ、動力発生が無くなった後、前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向に前記スピンドルを回転する所定の動力を所定の時間発生するように制御することを特徴としている。
また、請求項１８記載の発明は、請求項１３又は１５記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部が、車両の危険状態有りが検出されるときに、シートベルト装着有りから無しが検出されると、前記第２の動力発生部が前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向に前記スピンドルを回転する所定の動力を所定の時間発生させるように制御することを特徴としている。
また、請求項１９記載の発明は、シートベルト用リトラクタに係り、前記請求項１３乃至請求項１８の何れか１つにおける前記第２の動力発生部によって発生される、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力の大きさは、前記請求項８乃至請求項１１の何れか１つにおける前記第２の動力発生部によって発生される、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力の大きさよりも、大きく設定されることを特徴としている。
また、請求項２０記載の発明は、請求項３、１０、１１、１４、１７又は１８記載のシートベルト用リトラクタに係り、前記制御部は、前記第２の動力発生部が、前記スピンドルに対して前記ウェビングを巻き取る方向とは反対方向の回転動力を発生するように制御している間であって、前記ウェビング検出部により所定量以上のウェビングの引き出し量が検出された場合、前記動力発生部による回転速度を上昇させるように制御することを特徴としている。
この発明のシートベルト用リトラクタの構成によれば、モータが動作しなくなったり、電源が絶たれたりする等の故障時でも、最低限、現在シートベルトを使用している乗員を拘束できるので、一段と安全確実な拘束装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】    第１図は、この発明の第１実施例に係る車両のシートベルト装置の使用の様子を示す外観図、第２図は、同第１実施例であるシートベルト用リトラクタの構成を概略的に示す機能ブロック図、第３図は、同第１実施例であるシートベルト用リトラクタの構成を概略的に示す機能ブロック図、第４図は、同第１実施例であるシートベルト用リトラクタの動作を概略的に示す機能ブロック図、第５図は、同第１実施例であるシートベルト用リトラクタの動作を概略的に示す機能ブロック図、また、第６図は、同第１実施例であるシートベルト用リトラクタの構成を概略的に示す機能ブロック図である。
第７図は、制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのメインのフローチャート、第８図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第９図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１０図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１１図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１２図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１３図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１５図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１６図（ａ）、（ｂ）は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１７図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第１８図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、また、第１９図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第２０図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第２１図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第２２図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、第２３図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、また、第２４図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャート、また、第２５図は、同制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】    この発明の実施の形態に係るシートベルト用リトラクタは、ウェビングを巻回するスピンドルと、該スピンドルを回動自在に保持するフレームと、前記ウェビングの引き出し方向に加速される際の前記スピンドルの回転加速度が所定値以上のとき前記ウェビングの引き出し方向に回転する前記スピンドルの回転を停止して前記ウェビングの引き出しを防止する一方、車両の減速度が所定値以上のとき前記ウェビングの引き出し方向に回転する前記スピンドルの回転を停止し前記ウェビングの引き出しを防止する引き出し防止部と、前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生し、発生された当該動力を前記スピンドルに伝達すべく、常時、前記スピンドルに連結される第１の動力発生部とを有している。
そして、この発明の最良の形態では、さらに、必要時に前記ウェビングを巻き取る方向に前記スピンドルを回転させる動力を発生する第２の動力発生部と、必要時に、該第２の動力発生部にて発生された前記動力を前記スピンドルに伝達する動力伝達機構部とが付加されてなると共に、前記第１の動力発生部は、前記第２の動力発生部よりも小さな動力を発生することで、前記第１の動力発生部によって引き起こされる前記スピンドルの回転速度を、前記第２の動力発生部によって引き起こされる前記スピンドルの回転速度よりも低い状態に維持する構成とされ、かつ、前記第２の動力発生部は、複数回使用可能な構成になされている。
別途、車両前方及び／又は車両後方及び／又は車両側方との障害物との衝突可能性を判断する危険状態検出部が設けられていて、この危険状態検出部は、距離センサにより障書物との距離を検出し、その距離の時間的変化から求められる相対速度から、衝突までの時間を計算し、その時間が所定値以下なら危険状態にあると判断する。
第１実施例
以下、図面を参照して、この発明の第１実施例について説明する。
第１図は、この発明の第１実施例に係る車両のシートベルト装置の使用の様子を示す外観図、第２図は、この発明の第１実施例であるシートベルト用リトラクタの構成を概略的に示す機能ブロック図、また、第７図は、制御部内のマイクロコントローラの動作を説明するためのメインのフローチャートである。この例のシートベルト装置は、第１図に示すように、乗員を座席３０１に拘束するウェビング３０２の一端側が取着されるこの例のシートベルト用リトラクタ１００、ウェビング３０２を乗員の肩近傍で折り返すスルーアンカ３０３、ウェビング３０２を挿通して腰部に配置されるバックル３０４と係合するタングプレート３０５、ウェビング３０２の他端部を車体に固定するアンカープレート３０６、バックル３０４に内蔵されてウェビング３０２の装着を検出するバックルスイッチ３０７、及びシートベルト用リトラクタ１００のモータ５（第６図）を制御する制御部１４（第２図）を有して構成されている。
この例のシートベルト用リトラクタ１００は、第２図に示すように、フレーム１を備えている。このフレーム１にはウェビング３０２を巻回するスピンドル２、スピンドル２の左端側で結合し、スピンドル回転の中心軸となるスピンドルシャフト３が回転自在に設けられている。スピンドルシャフト３の右端側にはウェビング３０２の引き出しをロックする引き出し防止部４が設けられている。引き出し防止部４は従来から公知のものであり、車両に所定の減速度が作用したときウェビング３０２の引き出しをロックする動作と、ウェビング３０２が所定の加速度で引き出されたときにウェビング３０２の引き出しをロックする動作とを備えている。引き出し防止部４は、ウェビング３０２の引き出しがロック状態でも、モータ（第２の動力発生部）５によるウェビング３０２の巻き取りが可能となるように構成されている。
スピンドル２は、必要時、第３図に示すように、動力伝達機構部６を介して、モータ５によってウェビング巻き取り側に回転駆動されるようになっている。また、常時、スピンドル２は、巻き取りばね（第１の動力発生部）７に連結されている。
動力伝達機構部６は、第３図に示すように、スピンドルシャフト３に固定されたスピンドル側プーリ８と、モータ５の回転軸に固定されたモータ側プーリ９と、両プーリ８、９間に架けられたタイミングベルト１０と、モータ５が巻き取り回転するとスピンドル側プーリ８内に取り付けられたクラッチ１１が入り、スピンドル側プーリ８の力を受けるクラッチハウジング１２と、クラッチハウジング１２とスピンドルシャフト３を巻き取り側のみ緩衝する、スピンドル側プーリ８内に装填されスピンドルシャフト３に固定された動力伝達緩衝部材（コイルスプリング）１７とからなっている。第５図は、動力伝達緩衝部材（コイルスプリング）１７が圧縮されることなく、スピンドル側プーリ８とクラッチ機構部１１、１２が同時に回転している様子を示している。また、第４図は、スピンドル側プーリ８の回転に対して、クラッチ機構部１１、１２が止まっているため、動力伝達緩衝部材（コイルスプリング）１７が圧縮されている様子を示している。
また、第２図に示すように、ウェビング動作検出のために、スピンドルシャフト３の回転数と回転方向を検出するウェビング動作検出部１３がフレーム１に設けられている。このウェビング動作検出部１３は、例えば、Ｎ極とＳ極とが交互に形成された磁化ディスクがスピンドルシャフト３に固定されてなるもので、電磁誘導により生成される信号は、制御部１４に伝えられる。バックルスイッチ３０７はバックル３０４内に内蔵され、シートベルト装着の有無を検出し、装着の有無に応じた信号を制御部１４に供給する。
危険状態検出部１５は、例えば、車両前方及び／又は車両後方及び／又は車両側方との障害物との衝突可能性を判断するものであり、距離センサにより障害物との距離を検出し、その距離の時間的変化から求められる相対速度と、障害物までの距離から衝突までの時間を計算し、その時間が所定値以下なら危険状態にあると判断し、危険状態に応じた信号を制御部１４に供給する。制御部１４内には、モータ５を駆動するための駆動回路が設けられ、後述するマイクロコントローラからの信号によりモータ５を駆動する。スピンドルシャフト３に設けられた外周にＮ極Ｓ極が交互に形成された磁化ディスクと、互いに１／４周期位相がずれた出力を発生するように配置された２つのホールセンサによってスピンドル２の回転を検出して、２相のパルス列φ１及びφ２を発生し、回転方向及び回転量（回転角度）を制御部１４に伝える。パルス列φ１及びφ２は制御部１４の入出力インターフェース内のアップダウンカウンタによってデジタル値化され、ウェビング３０２の引き出し量に応じた出力となる。
制御部１４は、例えば、各種制御プログラムを実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）、各種処理データを記憶するＲＡＭ、各種プログラム等を記憶するＲＯＭ、内蔵タイマ、及び信号変換等を行う入出力インターフェース等を備える図示せぬマイクロコントローラと、マイクロコントローラからの出力に応じてモータ５を駆動する図示せぬ駆動回路とから構成されている。図示せぬ入出力インターフェースは、バックルスイッチ３０７及び危険状態検出部１５からの信号に応じて、それぞれベルト装着フラグ及び危険フラグをフラグレジスタ（あるいはＲＡＭ）に設定する。また、図示せぬフラグレジスタには、入出力インターフェースを介してＣＰＵがウェビング引き出し量を監視して各種のフラグを設定する。例えば、周期的に監視されるウェビング引き出し量から、前回監視時の前回値と今回監視時の今回値との差から、ウェビング３０２の引き出しを示す引き出しフラグ、あるいはウェビング３０２の巻き取りを示す巻き取りフラグ、あるいはウェビング３０２が引き出し及び巻き取りが行われてない停止フラグ等を、フラグレジスタに設定する。
制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、各種フラグを参照することによって、ウェビング３０２の引き出し、巻き取り、停止、シートベルト装着の有無、及び危険状態の有無等を判別可能である。これらに基づいて、モータ５の制御を行う。
第７図は、制御部１４内のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）の各種動作を説明するメインのフローチャートである。制御部１４は、車両のバッテリラインから電源供給を受ける。第７図のスタートは、この例のリトラクタを車両に組み付け、制御部１４をバッテリラインに接続したときに実行される。したがって、初期パラメータセットは、通常は行われず、初期の車両組み付け時、あるいは修理等でバッテリを外し再度取り付けたときにのみ行われる。第７図のフローチャートを参照して、制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）の各種動作について説明をする。
まず、ステップＡ１にて、第８図に示す初期パラメータをセットする。ここでは、各種レジスタがクリアされ（ステップＢ１）、次に、ベルト動作に関わる各種状態フラグをクリアし（ステップＢ２）、次に、故障フラグをクリアし（ステップＢ３）、次に、各種閾値をそれぞれ所定の値にセットし（ステップＢ４）、次に、格納原点をセットするための格納原点セット駆動を行う（ステップＢ５）。
格納原点セット駆動の詳細な動作処理手順を第２４図に示す。まず、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デューティ比をセットし（ステップＣ１）、次に、巻き取り駆動信号をＯＮとし（ステップＣ２）、モータ５を所定時間所定の巻き取り力で巻き取り駆動する（ステップＣ３）。そして所定時間経過後、後述の停止検知（第１７図）を行う（ステップＣ４）。次に、停止フラグがセットされているか否かが判断され（ステップＣ５）、停止フラグがセットされていない場合は停止検知に戻り（ステップＣ４）、停止フラグがセットされている場合はモータ５の駆動を停止し（ステップＣ６）、この停止位置における図示せぬ回転センサにより検知されたスピンドル２の回転量を格納原点としてセットする（ステップＣ７）。この後、ステップＣ８へ進み、引き出し駆動を行う。
ここで、ウェビング３０２の引き出し駆動（ステップＣ８）は、第２０図に示す引き出し駆動ルーチンに従って行われる。まず、引き出し速度の初期設定に対応させて、ＰＷＭのデューティ比が初期設定される（ステップＳ１）。この例では、ＰＷＭデューティ比として、１０％−２０％の間の特定値が初期設定される。次に、引き出し駆動信号がＯＮとされ、モータ５による引き出しが実行される（ステップＳ２）。デューティ比は２０ｍｓ毎に（ステップＳ３）、所定量づつ増加され徐々に大きくなっていく（ステップＳ４）。すなわち徐々に巻き取り力を大きくしていく。次に、デューティ比が設定された最大値に達したか否かが判断され（ステップＳ５）、最大値に達していないときは、ひきつづきデューティ比アップを行い（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５）、最大値に達したときには、次のステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、引き出し駆動を始めてから３００ｍｓ経過したか否かが判断され、３００ｍｓ経過したとき、リターンされる。ここで、引き出し駆動中の各数値（初期ＰＷＭデューティ比１０％−２０％、経過時間としての２０ｍｓ、３００ｍｓ）は一例であり、シートベルト装着中における引き出し駆動では、各数値は、クラッチ１１を解除すべくモータ５及びギアを動作できる引き出し側へのモータ回転力が与えられるデューティ比であり、拘束された乗員から受ける反力によりウェビング３０２が急激に引き出されてＷＳＩが誤作動し引き出しロックしない程度の引き出し側への速度を制御すべく設定されたデューティアップの周期であり、１周期あたりのデューティアップ量であることが望ましく、クラッチ解除中にクラッチ解除が完了する前に乗員によりウェビング３０２が引き出されても、十分にクラッチ１１が解除できるだけスピンドル２を回転すべく引き出し駆動時間が所定時間以上に適切に設定されていることが望ましい。
引き出し駆動の後、（第２０図の処理ルーチン終了後）、第２４図に戻ってステップＣ９へ進み、クラッチ１１を解除し、駆動を停止する。そして、当該格納原点セット駆動の処理を終了する（第７図のステップＡ１の終了）。
次に、制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、タイマ割り込みを許可する（ステップＡ２）。ここでは、例えばタイマ割り込みを２０ｍｓとし、２０ｍｓ毎に割り込みが入り、第９図に示す処理が行われる。まずは、ドアの開閉検知が行われる（図９のステップＤ１）。ドアの開閉検知は、詳細には、第２５図に示す処理手順で行われる。ここでは、図示せぬドア開閉検知カウンタが所定回数に達するまでのドア閉の検知が何回行われたかにより、ドアの開閉検知を行い、所定のフラグをセットする。第２５図で、まず、ドア開閉検知カウンタがインクリメントされる（ステップＥ１）。このカウンタはＲＡＭ（レジスタ）内の所定箇所に設定され、ドア開閉検知が行われるたびにインクリメントされる。次に、車両に装備されたドアスイッチからのドア開閉信号を測定する（ステップＥ２）。次に、ドア開閉検知カウンタが例えば「５」に達したか否かを判断し（ステップＥ３）、ドア開閉検知カウンタが「５」に達していない場合は、ステップＥ４へ進んで、測定されたドア開閉信号により、ドア閉か否かを判断し、ドア閉ならドア閉カウンタがインクリメントされる（ステップＥ５）。ドア閉カウンタはＲＡＭ（レジスタ）内の所定箇所に設定されている。ステップＥ５において、ドア閉が検出されない場合は、ドア閉カウンタはインクリメントされず、図７のステップＡ２に戻る。一方、ステップＥ３において、ドア開閉検知カウンタが５に達した場合には、ステップＥ６に進み、ドア閉カウンタが３以上か否かが判断され、３以上ならドア閉フラグがセットされ（ステップＥ７）、３以上でない場合はドア閉フラグがクリアされる（ステップＥ８）。この後、ドア開閉検知カウンタがクリアされ（ステップＥ９）、次に、ドア閉カウンタがクリアされ（ステップＥ１０）、図７のステップＡ２に戻る。
次に、シートベルト装着有無検出部１６からの信号から、バックル装着検知ルーチン（図９のステップＤ２）が実行される。バックル装着検知は、詳細には、第１１図に示す動作処理手順で行われる。ここでは、バックル装着カウンタが所定回数に達するまでにバックル装着と検知された回数が何回あるかを判断し、バックル装着／非装着を検出し、この検出結果の前回と今回の結果を比較し、バックル装着に変化があったか否かを判断し、所定のフラグをセットする。まずＲＡＭ（レジスタ）内の所定箇所に設定されたバックル装着カウンタがインクリメントされる（ステップＦ１）。次に、シートベルト装着有無検出部１６からバックル装着有無信号を測定する（ステップＦ２）。次に、制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、バックル装着カウンタが、例えば「５」に達したか否かを判断し（ステップＦ３）、達していない場合は、ステップＦ４へ進み、測定されたバックル装着有無信号によりバックル装着であるか否かが判断され、バックル装着ならバックル装着カウンタがインクリメントされ（ステップＦ５）、この後、リターンされる。一方、ステップＦ４において、バックル装着でない場合は、そのままリターンされる。ステップＦ３において、バックル装着カウンタが「５」に達した場合には、ステップＦ６に進み、バックル装着カウンタが「３」以上か否かが判断され、「３」以上の場合はバックル装着フラグがセットされる（ステップＦ７）。そして、前回の装着フラグと比較され（ステップＦ８）、もし異なる場合はバックル非装着から装着移行フラグがセットされ（ステップＦ９）、ドア開閉検知カウンタ（ステップＦ１０）とバックル装着カウンタ（ステップＦ１１）とがそれぞれクリアされた後、リターンされる。一方、ステップＦ８の判断の結果、もし前回装着フラグと同じなら、バックル装着継続フラグがセットされ（ステップＦ１２）、この後、リターンされる。次に、ステップＦ６における判断の結果、バックル装着カウンタが「３」以上でない場合は、バックル装着フラグがクリアされ（ステップＦ１３）、前回の装着フラグと比較され（ステップＦ１４）、当該比較の結果、前回の装着フラグと異なる場合は、バックル装着から非装着移行フラグをセットして（ステップＦ１５）、この後、リターンする。ステップＦ１４における比較の結果、もし前回の装着フラグと同じ場合には、バックル非装着継続フラグがセットされ（ステップＦ１６）、この後、リターンされる。
次に、衝突予知制御ルーチンが実行される（図９のステップＤ３）。これは、第１９図に示す処理手順に従って行われる。まず、バックル装着継続フラグがセットされているか否かが判断され（ステップＧ１）、セットされていない場合は、そのまま、リターンされる。セットされている場合は、危険状態検出部１５から衝突予知信号が読み取られ（ステップＧ２）、その信号から衝突不可避か否かが判断される（ステップＧ３）。ここで、衝突不可避とは、乗員操作によって衝突が避けられないことを意味する。ステップＧ３における判断の結果が、「ＹＥＳ」、すなわち、衝突不可避と判断された場合は、例えば３秒間、シートベルトが高速巻き取り駆動され（ステップＧ４）、この後、リターンされる。この動作は、他の動作に優先して行われる。また、判断時間としての３秒間は一例であり、要するに、衝突不可避状態における乗員拘束が必要な時間に設定されることが望ましい。一方、ステップＧ３における判断の結果が、「ＮＯ」、すなわち、衝突不可避ではないと判断された場合は、ステップＧ５へ移り、前回には衝突不可避だったか否かが判断される。ここで、衝突不可避だったと判断された場合は、モータ５による巻き取りを行ったリトラクタを元の状態に戻すための解除フラグがセットされ（ステップＧ６）、この後、リターンされる。一方、ステップＧ５における判断の結果、前回も衝突不可避ではなかった場合は、衝突の可能性があるか否かが判断され（ステップＧ７）、衝突の可能性ありと判断された場合は、シートベルトの巻き取り及び引き出し側へのモータ駆動が交互に行われる（ステップＧ８）。これにより、乗員への危険を知らせる。この後、リターンされる。一方、ステップＧ７の判断の結果が、衝突の可能性があると判断されなかった場合は、前回には衝突の可能性があったか否かが判断され（ステップＧ９）、衝突の可能性がなかったと判断された場合はリターンされる。一方、前回には衝突の可能性があったと判断される場合は、衝突の可能性が無くなってから１秒以上経過したかが判断され（ステップＧ１０）、１秒以上経過していない場合には、ステップＧ８に進んで、引き続き、シートベルトの巻き取り及び引き出し側へのモータ駆動が交互に行われる。これは、一瞬だけしか衝突の可能性が無くても、最低１秒はシートベルトの巻き取り及び引き出し側へのモータ駆動を交互に行わせ、警報を確実に行うためである。また、ここで、判断時間としての１秒は一例であり、要するに、警報として認められる時間に設定されることが望ましい。一方、ステップＧ１０の判断の結果、衝突の可能性が無くなってから１秒以上経過しているときは、モータ５による巻き取りを行ったリトラクタを元の状態に戻すため、解除フラグをセットし（ステップＧ１１）、この後、リターンする。
衝突予知制御ルーチン（ステップＤ３）が終わると、第９図に戻り、ステップＤ４に進んで、５００ｍｓ経過したかが判断される。これはＲＡＭ（レジスタ）内に５００ｍｓカウンタが設定され、タイマ割り込み２０ｍｓ毎にインクリメントされ、このカウント値により５００ｍｓに達したか否かが判断される。５００ｍｓカウンタが５００ｍｓに達したときは、駆動部故障診断ルーチンが実行され（ステップＤ５）、この後、５００ｍｓカウンタはクリアされて、リターンされる。一方、ステップＤ４にける判断の結果、５００ｍｓ経過していない場合は、駆動部故障診断ルーチンが行われずに、そのままリターンされる。
第１８図に駆動部故障診断ルーチンを示す。駆動部故障診断は、モータ駆動が連続で所定時間以上停止しているか否かを判断することで検出される。まず、モータ５に流れる電流を図示せぬ電流検出回路にて検出し（ステップＨ１）、この電流が所定値以上ならモータ駆動有りと判断する。モータ駆動か否かが判断され（ステップＨ２）、モータ駆動ではないと判断された場合は、ＲＡＭ（レジスタ）内に設定された駆動部異常フラグがクリアされ（ステップＨ３）、この後、リターンされる。一方、ステップＨ２において、モータ駆動と判断された場合は、ステップＨ４に進み、モータ駆動が１０秒以上継続したか否かが判断される。１０秒以上継続した場合には、駆動部異常フラグがセットされ（ステップＨ５）、この後、リターンされる。一方、モータ駆動が１０秒以上継続していない場合は、そのままリターンされる。ここで、１０秒は一例であり、要するに、通常のモータ駆動で行われる駆動の最大継続時間以上に設定されることが望ましい。
次に、バックル３０４の状態が、前述のタイマ割り込み（ステップＡ２）毎に行われるバックル装着検知ルーチン（ステップＤ２）の処理結果に基づいて、判断され（ステップＡ３）、それに応じて、装着前制御（ステップＡ６）あるいは装着初期制御あるいは装着中制御あるいは格納制御の各制御が実行される。
バックル装着検知では、バックル３０４の状態を示す各フラグのセット状態により、バックル３０４の状態が検知される（ステップＡ３）。
バックル非装着継続と判断されたときは（ステップＡ４）、該当するフラグがクリアされ（ステップＡ５）、この後、第１２図に詳細に示す装着前制御が行われる（ステップＡ６）。まずは、ウェビング３０２が引き出されたか否かを検知する引き出し検知が行われる（ステップＪ１）。この引き出し検知は、第１０図に詳細に示す処理手順に従って実行される。まずは、スピンドル２の回転を検知する回転センサでスピンドル２の回転量を読み取り（ステップＫ１）、次に、読み取った値が前回の読み取り値に対して、所定量以上引き出し側に移動したか否かが判断される（ステップＫ２）。ここで、所定量以上移動したと判断されたときは、引き出し有りと判断し、引き出しフラグをセットする（ステップＫ３）。一方、ステップＫ２において、所定量以上移動しなかったと判断された場合には、引き出しフラグをクリアする（ステップＫ４）。次に、回転センサの読み取り量をＲＡＭ内の所定箇所に記録し（ステップＫ５）、この後、図１０の処理に戻り、引き出しフラグがセットされているか否かが判断される（ステップＪ２）。そして、引き出しフラグがセットされていない場合、装着前制御（ステップＡ６）はリターンされる。一方、ステップＪ２での判断の結果、引き出しフラグがセットされている場合は、ステップＪ３に進み、第１７図に詳細を示す停止検知ルーチンが実行される。ここでは、ウェビング３０２の停止有無（引き出しも巻き取りもされていない状態）を検知する。まず、スピンドル２の回転量を検知する回転センサの出力を読み取る（第１７図のステップＬ１）。次に、読み取りされた回転量と前回の回転量を比較し、所定量の変化があったか否かを判断する（ステップＬ２）。この判断の結果、前回の回転量と今回の回転量に所定量の違いがあった場合、ウェビング３０２は停止していないと判断して、停止フラグをクリアし（ステップＬ３）、当該停止検知ルーチンを終了する。一方、ステップＬ２の判断の結果、前回の回転量と今回の回転量に所定量の違いがなかった場合は、ステップＬ４に進み、回転量に変化が無くなってから３００ｍｓ以上経過したか否かが判断され、この判断の結果、３００ｍｓ以上経過したときは、ウェビング３０２は停止したと判断して、停止フラグがセットされ（ステップＬ５）、この後、リターンされる。一方、ステップＬ５において、３００ｍｓ以上経過していないと判断されたときは、そのままリターンされる。
停止検知ルーチン（図１２のステップＪ３）が終了すると、ステップＪ４に移行して、停止フラグがセットされているか否かが判断される。この判断の結果、停止フラグがセットされていない場合は、ステップＪ５に移り、バックル非装着継続フラグがセットされているか否かが判断され（ステップＪ５）、バックル非装着継続フラグがセットされている場合は、ステップＪ３の停止検知ルーチンの実行に移る。一方、ステップＪ５において、バックル非装着継続フラグがセットされていないと判断された場合は、そのままリターンされる。一方、ステップＪ４の判断の結果、停止フラグがセットされていると判断されたときは、ウェビング引き出しは所定量以上か否かが判断される（ステップＪ６）。ここで、ウェビング引き出しの所定量は、シートに着座した乗員を拘束するのに必要なウェビング引き出し量よりも小さく設定されることが望ましい。なぜなら、本実施例における巻き取りばねの設定は、シートに着座した乗員をギリギリ拘束できる程度のばね力に設定され、これにより、装着中のベルトによる圧迫感を通常のベルトよりも低減しているため、タングをバックル３０４から外したときに、巻き取りばねだけでは完全にウェビング３０２の格納ができないため、巻き取りばねだけでは、ウェビング３０２を格納することができない引き出し量であるか否かをこの所定量にて設定している。ウェビング３０２の引き出し量が所定量以上でない場合は、巻き取りばねだけでは明らかにウェビング３０２を巻き取りできないと判断し、ステップＪ９の格納制御ルーチンにジャンプする。一方、ステップＪ６の判断の結果、ウェビング３０２の引き出しが所定量以上なされたと判断されたときは、ステップＪ７の巻き取り可否検知ルーチンに移行する。
巻き取り可否検知ルーチン（ステップＪ７）の詳細は、第２３図に示されている。ここでは、まず、巻き取りばねによるウェビング３０２の巻き取りが可能か否かが判断され、ウェビング３０２の巻き取りが不可能と判断されたな場合には、次に、モータ５による予め設定された所定の巻き取り力でのウェビング３０２の巻き取りが可能か否かが判断される。まず、１００ｍｓ間の回転センサによるスピンドル２の回転量が読み取りされ（ステップＭ１、Ｍ２、Ｍ３）、１００ｍｓ間で所定値以上のウェビング３０２の巻き取りがあったか否かが判断される（ステップＭ４）。制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、ステップＭ４の判断の結果、所定値以上のウェビング３０２の巻き取りがあったと判断すると、巻き取り可フラグをセットして（ステップＭ１１）、第２３図の巻き取り可否検知ルーチンを終了する。一方、ステップＭ４の判断の結果、所定値以上の巻き取りがあったと判断されなかった場合、モータ５を使った巻き取り可否検知に移行し、まずは、モータ５による巻き取り力を設定すべく、モータ５に与えるＰＷＭ信号のデューティ比をセット後、巻き取り駆動信号をＯＮとする（ステップＭ５）。この後、１００ｍｓ間のスピンドル２の回転量を回転センサで読み取り、モータ５を停止する（ステップＭ６、Ｍ７、Ｍ８、Ｍ９）。次に、制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、ステップＭ１０に進んで、所定値以上のウェビング３０２の巻き取りがあったか否かを判断し、所定値以上のウェビング３０２の巻き取りがあったと判断されたときは、巻き取り可フラグをセットしてから、リターンする。一方、ステップＭ１０の判断の結果、所定値以上のウェビング３０２の巻き取りがなかったときは、上記したように、第２０図に詳細を示す引き出し駆動を行い（ステップＭ１２）、クラッチ１１を解除し、巻き取り可フラグをクリアしてから（ステップＭ１３）、リターンする。
巻き取り可否検知後（図２３の処理ルーチン終了後）、第１２図に戻ってステップＪ８へ進み、巻き取り可フラグがセットされているかにより巻き取り可能か否かが判断され、巻き取り可能ではない場合は、ステップＪ３の停止検知ルーチンに戻り、一方、巻き取り可能と判断された場合は、ステップＪ９に進んで、格納制御が行われる。
次に、第１５図を参照して、格納制御（ステップＪ９）の詳細について説明する。まず、前述の停止検知（第１７図のルーチン（ステップＬ１−Ｌ５））によって、ウェビング３０２の停止検知を行い（ステップＮ１）、停止フラグがセットされているか否かを判断する（ステップＮ２）。この判断の結果、停止フラグがセットされていないときは、そのまま、当該格納制御ルーチンをリターンする。一方、ステップＮ２の判断の結果、停止フラグがセットされているときは、ドア閉フラグがセットされているか否かを判断する（ステップＮ３）。この判断の結果、ドア閉フラグがセットされているときは、低速の巻き取り駆動を行い（ステップＮ４）、一方、ドア閉フラグがセットされていないときは、中速の巻き取り駆動を行う（ステップＮ５）。これは、ドアへのウェビング３０２の挟み込みを防止するため、ドアが開いているときは、ドアを閉めたとき格納が完了していない状態のウェビング３０２がドアへ挟み込まれるのを防止するために行われる。
ここで、ステップＮ４、Ｎ５におけるウェビング３０２の巻き取り駆動は、第２１図に示す巻き取り駆動ルーチンに従って行われる。まず、設定しようとする巻き取り速度にあわせて、それぞれＰＷＭのデューティ比がセットされる（ステップＰ１）。例えば、初期ＰＷＭデューティ比として、高速の巻き取り駆動では、７０％−９０％の間の特定値が、中速の巻き取り駆動では、３０％−５０％の間の特定値が、低速の巻き取り駆動では、１０％−３０％の間の特定値が、それぞれ、初期設定される。次に、巻き取り駆動信号がＯＮとされ、モータ５による巻き取りが実行される（ステップＰ２）。デューティ比は２０ｍｓ毎に（ステップＰ３）、所定量づつ増加されて、徐々に大きくなっていく（ステップＰ４）。すなわち徐々に巻き取り力を大きくしていく。次に、デューティが巻き取り速度別に設定された最大値に達したか否かが判断され（ステップＰ５）、最大値に達していないときは、ひきつづきデューティ比アップを行い（ステップＰ３、Ｐ４、Ｐ５）、最大値に達したときには、次のステップＰ６に移行する。ステップＰ６では、巻き取り駆動を始めてから３００ｍｓ経過したか否かが判断され、３００ｍｓ経過した場合にはリターンされ、３００ｍｓ経過していない場合３００ｍｓ経過するまでリターンされない。ここで、経過時間としての３００ｍｓは一例であり、巻き取り駆動の継続時間を設定するためのもので、確実にウェビング巻き取りができる時間であることが望ましい。
巻き取り駆動の後、（図２１の処理ルーチン終了後）、第１５図に戻ってステップＮ６へ進み、回転センサの読み取りに基づいて、スピンドル２の回転量を検知する。そして、既にセットされている格納原点と検知されたスピンドル２の回転量から、ウェビング３０２は格納原点から所定の位置に到達したか否かが判断される（ステップＮ７）。そして、所定の位置に到達したと判断されたときは駆動を停止し、ウェビング巻き取りを止める（ステップＮ８）。ここで、所定の位置とは格納原点からのウェビング引き出し量が、ドアへのウェビング挟み込みができない位置であることが望ましい。この動作は、格納のウェビング巻き取り最中に、ウェビング３０２と一緒にタングも移動し、ある速度で車内内装材にぶつかることによって引き起こされる可能性がある内装材への傷つけを防止するために、ある位置で一端巻き取りを止め、ぶつかるのを防ぐ目的がある。しかし、巻き取りを止めたちょうどその時に、もしも、タングごとウェビング３０２が車外にたまたま存在し、ドア等を締めた場合に、ウェビング３０２をドアに挟み込むことになってしまい、この場合、ウェビング３０２に傷等が付く虞があり、この後のウェビング強度上好ましくはない。これを防ぐため、前述のように、一端停止する所定位置は、少なくともウェビング３０２をドアで挟み込むことがない位置であることが望ましい。
ステップＮ８の駆動停止後、ステップＮ９へ進んで、第２１図の巻き取り駆動（低速）ルーチン（ステップＰ１−Ｐ６）を実行し、次に、ステップＮ１０へ進んで、第１７図の停止検知（ステップＬ１−Ｌ５）を行い、この後、停止フラグがセットされているか否かが判断される（ステップＮ１１）。この判断の結果、停止フラグがセットされていないときは、ステップＮ１０の停止検知に戻り、一方、停止フラグがセットされているときは、駆動を停止する（ステップＮ１２）。
一方、ステップＮ７の判断の結果、ウェビング３０２は格納原点から所定の位置に到達していないと判断されたときは、ステップＮ１７へ進んで、第１７図の停止検知（ステップＬ１−Ｌ５）を行い、この後、停止フラグがセットされているか否かが判断される（ステップＮ１８）。この判断の結果、停止フラグがセットされていないときは、ステップＮ６に戻り、回転センサの読み取りに基づいて、スピンドル２の回転量を検知することからやり直す。一方、停止フラグがセットされているときは、駆動を停止する（ステップＮ１２）。
次に、既に設定されている格納原点と回転センサにより読み取られたスピンドル回転量を比較し、格納原点より更に巻き取りが行われたか否かが判断され（ステップＮ１３）、さらに巻き取られたと判断された場合には、改めて、その位置での回転センサにより検知されたスピンドル回転量を格納原点として再セットする（ステップＮ１４）。一方、格納原点よりも巻き取られていないと判断された場合は、格納原点は改めてセットされない。ステップＮ１４の処理が終了すると、ステップＮ１５へ進み、図２０の引き出し駆動ルーチンが実行され、終了すると、第１５図に戻ってステップＮ１６へ進み、クラッチ１１を解除し、駆動を停止する。
第７図のステップＡ３に戻り、バックル３０４の状態フラグの中で、バックル３０４が非装着から装着へ移行したことを示すフラグがセットされたと判断されたときは（ステップＡ７）、当該フラグはクリアされ（ステップＡ８）、この後、装着初期制御が行われる（ステップＡ９）。
ステップＡ９の装着初期制御の詳細を第１３図に示している（ステップＱ１−Ｑ６）。まず、巻き取り駆動を行う（ステップＱ１）。これは、基本的に前述の第２１図に示した巻き取り駆動と同等であるが、ＰＷＭデューティ比を１０％から３０％とし、デューティ比アップの周期を２０ｍｓではなく１００ｍｓとし、巻き取り駆動の継続時間は、３００ｍｓではなく例えば２ｓとする。これらの数値は一例であり、ＰＷＭデューティ比は乗員に装着された状態のウェビング３０２の弛みを過不足なく、取り去ることができる巻き取り力を発生できる値であることが望ましく、デューティ比アップの周期は急激な巻き取り力の変化を与えることによる違和感を防止するため、ゆっくりと巻き取り力を変化させるために十分な周期であることが望ましく、巻き取り駆動の継続時間は、ゆっくりと巻き取ったときに弛み量を十分に巻き取れる程度の継続時間であることが望ましい。
第１３図に戻り、巻き取り駆動の後（ステップＱ１）、ステップＱ２へ進み、第１７図の停止検知（ステップＬ１−Ｌ５）を行う。次に、停止フラグがセットされたか否かを判断し（ステップＱ３）、判断の結果、停止フラグがセットされているときは停止駆動を行い（ステップＱ４）、一方、停止フラグがセットされていないときは停止検知（ステップＱ２）に戻る。
停止駆動の詳細は第２２図に示す。モータ５を駆動しているＰＷＭデューティ比を２０ｍｓ毎にデューティダウンし（ステップＲ１、Ｒ２）、デューティ比が所定値になるまで、ステップＲ１、Ｒ２の処理を継続して行う（ステップＲ３）。所定値以下になるとモータ駆動信号をＯＦＦし（ステップＲ４）、リターンする。ここで各数値は一例であり、巻き取り方向に回転中のスピンドル２をＷＳＩが働きロックしない程度にゆっくり停止させることができる値に設定されることが望ましい。ゆっくり停止させる理由は、メインロックの一部であるＷＳＩの誤作動を防ぐためである。ＷＳＩは従来公知であり、ウェビング３０２を所定加速度以上で引き出すとウェビング３０２の引き出しが防止されるべくスピンドル２の回転をロックするものである。
第１３図に戻り、停止駆動の後（ステップＱ４）、ステップＱ５へ進んで、クラッチ１１を解除するために、上記した第２０図の引き出し駆動（ステップＳ１−Ｓ６）を行い、この後、停止駆動を行う（ステップＱ６）。
第７図のステップＡ３に戻り、バックル３０４の状態フラグの中で、バックル装着継続フラグがセットされたと判断されたときは（ステップＡ１０）、当該フラグはクリアされ（ステップＡ１１）、この後、装着中制御が行われる（ステップＡ１２）。
装着中制御の詳細は第１４図（ａ）に記載されている。制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、まず、解除フラグが、セットされているか否かを見に行き（ステップＴ１）、セットされているときは、解除フラグをクリアしてから（ステップＴ９）、ステップＴ８へジャンプして、装着初期制御を実行する。この後、リターンする。一方、ステップＴ１で解除フラグを見た結果、解除フラグがセットされていないときは、スルーアンカ移動検知を行う（ステップＴ２）。スルーアンカ移動検知の動作処理手順は、第１４図（ｂ）に記載されているように、まず、スライド式のポテンショメータでショルダ部の車両上下方向への移動を検知し、その出力を制御部１４で読み取り検知する（ステップＵ１）。この検知はタイマ割り込みにより所定時間毎に行われる。次に、前回のタイマ割り込み時のスルーアンカ位置と今回タイマ割り込み時のスルーアンカ位置を比較し、移動中か否かが判断され（ステップＵ２）、移動が継続していると判断されたときは、スルーアンカ位置検知に戻り（ステップＵ１）、一方、移動が停止したと判断されたときは、スルーアンカ移動フラグをセットした後（ステップＵ３）、第１４図（ａ）の処理ルーチンに戻る。そして、ステップＴ３において、スルーアンカ移動フラグがセットされているか否かを判断し、セットされているときは、ステップＴ８へジャンプして、装着初期制御を実行する。この後、リターンする。一方、ステップＴ３において、スルーアンカ移動フラグがセットされていないと判断したときは、第１４図（ｃ）に示すルーチンに従って、シート前後移動移動有無検知が行われる（ステップＶ１、Ｖ２）。この検知は、前述のスルーアンカ移動有無検知と同様の方法により行われる。シート移動があった場合は（ステップＶ２で「ＮＯ」のとき）、シート移動の停止が検出された後、シート前後移動フラグがセットされ（ステップＶ３）、第１４図（ａ）の処理ルーチンに戻る。そして、ステップＴ５において、シート前後移動フラグがセットされているか否かを判断し、当該フラグがセットされていると判断されれば、装着初期制御を実行し、リターンする。
一方、ステップＴ５において、シート前後移動フラグがセットされていないと判断されれば、第１４図（ｄ）に示す処理手順で、シートバック角度変化有無検知が行われる。シートバック角度変化有無検知は、角度検出用のポテンショメータによりシート座面とシートバックとの角度を検出し（ステップＷ１）、角度に応じた信号を制御部１４に出力し、制御部１４はその出力を所定のタイマ割り込み毎に読み取り、前回のタイマ割り込みによる角度と今回のタイマ割り込みによる角度に違いがあるか否かを判断し、角度は変化中か否かを判断する（ステップＷ２）。変化が止まったときは、シートバック角度変化フラグをセットし（ステップＷ３）、第１４図（ａ）の処理ルーチンに戻る。そして、ステップＴ７において、シートバック角度変化フラグがセットされているか否かが判断され、当該フラグがセットされていると判断されれば、装着初期制御を実行し、リターンする。一方、ステップＴ７において、シートバック角度変化フラグがセットされていないと判断されれば、そのままリターンされる。
これら一連の動作は、ウェビング３０２に余分なたるみを与えないために行われる。
第７図のステップＡ３に戻り、バックル状態がバックル装着から非装着へ移行したことが該当するフラグから判断されたときは（ステップＡ１３）、当該フラグはクリアされ（ステップＡ１４）、この後、第１５図の格納制御が行われる（ステップＡ１５）。
再び、第７図のルーチンに戻り、ステップＡ１６において、スリープＩＮ制御ルーチンを実行する。スリープＩＮ制御ルーチンでは、第１６図（ａ）に詳細に示されているように、制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、まず、回転センサをもとに回転量が読み取りされ（ステップＸ１）、読み取りされた回転量からウェビング３０２の引き出しがあったか否かを判断し（ステップＸ２）、ウェビング３０２の引き出しが検知されたときは、ステップＸ６に飛んで、スリープＩＮフラグをクリアして、リターンする。一方、ステップＸ２において、ウェビング３０２の引き出しが検知されないときは、対象シートベルトのドアが閉まっているか否かが判断され（ステップＸ３）、当該ドアが閉まっていないときは、スリープＩＮフラグがクリアされ（ステップＸ６）、この後、リターンされる。一方、ステップＸ３において、対象シートベルトのドアが閉まっていることが検知されると、イグニションスイッチ（ＩＧ）ＯＦＦ後、５分以上経過したか否かが判断され（ステップＸ４）、経過していないときは、ステップＸ６に進んで、スリープＩＮフラグはクリアされ、この後、リターンされる。一方、５分以上経過したときは、ステップＸ５に進んで、スリープＩＮフラグがセットされ、この後、リターンされる。
すなわち、ウェビング３０２の引き出しがなく、かつ、対象ドアが閉まっていて、かつ、イグニションスイッチ（ＩＧ）ＯＦＦ後、５分以上経過したときは、スリープＩＮフラグがセットされる（ステップＸ５）。そして、それ以外は、スリープＩＮフラグはクリアされる（ステップＸ６）。
第１６図（ａ）のスリープＩＮ制御の終了後、第７図に戻り、ステップＡ１７において、スリープＩＮフラグがセットされているか否かが判断され、セットされているときは、スリープモードへ移行する（ステップＡ１８）。これは、スリープから復帰するための準備以外は行わないようにし、消費電流を減らすことを目的として行われる。
次に、ステップＡ１９に進んで、スリープＯＵＴ判断が行われる。このスリープＯＵＴ制御の処理は、第１６図（ｂ）に詳細に示されている。制御部１４のマイクロコントローラ（ＣＰＵ）は、まず、回転センサをもとに回転量が読み取りされ（ステップＹ１）、読み取りされた回転量からウェビング３０２の引き出しがあったか否かを判断し（ステップＹ２）、ウェビング３０２の引き出しが検知されたときは、ステップＹ６に飛んで、スリープＯＵＴフラグをセットして、リターンする。一方、ステップＹ２において、ウェビング３０２の引き出しが検知されないときは、対象シートベルトのドアが閉まっているか否かが判断され（ステップＹ３）、当該ドアが閉まっていないときは、スリープＯＵＴフラグがセットされ（ステップＹ６）、この後、リターンされる。一方、ステップＹ３において、対象シートベルトのドアが閉まっていることが検知されると、イグニションスイッチ（ＩＧ）ＯＮしたか否かが判断され（ステップＹ４）、「ＹＥＳ」のときは、ステップＹ６に進んで、スリープＯＵＴフラグがセットされ、この後、リターンされる。一方、ステップＹ４の判断結果が、「ＮＯ」のときは、ステップＹ５に進んで、スリープＯＵＴフラグがクリアされ、この後、リターンされる。
すなわち、この処理では、引き出し検知（ステップＹ２）あるいはドア開（ステップＹ３）あるいはイグニションスイッチ（ＩＧ）ＯＮ（ステップＹ４）のいずれかが検知されると、スリープＯＵＴフラグをセットし（ステップＹ６）、それ以外は、スリープＯＵＴフラグをクリアする（ステップＹ５）。
第２実施例
次に、この発明の第２実施例について説明する。
この第２実施例では、クラッチ解除作動中に、ウェビングが所定量以上に引き出されたことが検出されたとき、予め設定されたＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デューティ比を上昇させてモータを駆動する構成となっている。
これは、クラッチ解除中に乗員によりウェビングが引き出されてクラッチ解除が出来ないことを防ぐために行う動作である。通常、確実なクラッチ解除を行うべく、モータの解除方向への駆動速度（駆動力）と駆動時間を十分なものにしている。しかし、駆動速度を大きくすると駆動音が大きくなり好ましくなく、一方、駆動速度を小さくすると、クラッチ解除方向への駆動に要する時間を十分に取る必要があるため、応答が遅くなり、すぐに巻き取りが必要な場合に、巻き取りが遅れる虞がある。そこで、通常は駆動速度（モータ駆動動力）を小さくし、かつ、駆動時間も短くし、クラッチ解除中に乗員によるウェビングの引き出しが無い場合には、クラッチ解除が出来る程度の設定にしておき、駆動音を小さくし、かつ、応答を速くする。そして、クラッチ解除中に乗員によりウェビングが引き出された場合には、ＰＷＭデューティ比を上昇させてモータを駆動し、クラッチ解除を確実に行うようにする。
ここで、ウェビングの前記所定量は、クラッチ解除動作中の乗員の衣服等の弾性力で引き出し方向にウェビングが引き出される程度では、この制御を行わないようにするために設定されるものであるので、当該所定量は、乗員の衣服等の弾性力によってもたらされるウェビングの引き出し量以上に設定されることが望ましい。このようにすれば、乗員の意思で、ウェビングが引き出されたときにのみ、前記動作を行うようにすることができる。
【産業上の利用可能性】  あらゆる車両に用いて好適である。
【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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