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1. (WO2006043590) シートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装置
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明 細書

シートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装置

技術分野

[0001] 本発明は、シートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装置に関し、 より詳細には、シートベルトを抵抗なく引き出せるようにして容易に装着することができ るシートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装置に関する。

背景技術

[0002] 従来のシートベルト装置としては、必要時に電動モータによってスピンドルを回転さ せてゥヱビングを巻き取り、乗員を座席に拘束するようにしたものが知られている(例 えば、特許文献 1参照。 ) oまた、従来のシートベルト装置では、リトラクタ内にクラッチ が設けられており、乗員が乗車時にゥェビングを引き出して装着する際に通常は予め クラッチは解除されており、ゥヱビング引出しの抵抗は低減された状態にある。

特許文献 1 :特開 2001— 163185号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] ところで、特許文献 1に開示されて!、るような電動モータを備えたシートベルト装置 において、ゥェビングの引出し速度や引出しのタイミングなどによって上手くクラッチ が解除されず、ゥェビングの引出し抵抗が大きくなる場合があり、快適なシートベルト 操作環境を得る上で改善の余地があった。

[0004] 本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗員によるゥェ ビングの引出し時に、何らかの不具合によってクラッチの解除がなされていない場合 、強制的にクラッチを解除して引出し抵抗のないゥェビングの引出しを可能とするシ ートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装置を提供することにある。 課題を解決するための手段

[0005] 本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。

[0006] (1) ゥェビングを卷回するスピンドノレと、

該スピンドルを所望の方向に回転させる動力を発生する動力発生手段と、

該動力発生手段が前記スピンドルを前記ゥビングの卷取り方向に回転させる前 記動力を発生した時に、前記動力発生手段の動力を前記スピンドルに伝達可能にし 、前記動力発生手段が前記スピンドルを前記卷取り方向に回転させる前記動力と逆 方向の動力を発生した時に、前記動力発生手段の前記動力を前記スピンドルに伝 達不可能にする動力伝達手段と、

前記動力発生手段を駆動制御する制御手段と、を備えたシートベルト用リトラクタで あって、

前記動力発生手段に駆動信号が入力されていないことを検出する停止状態検出 手段と、前記動力発生手段が前記ゥビングの引出し方向に回転していることを検 出する引出し方向回転検出手段と、

を備え、

前記制御手段は、前記動力発生手段に駆動信号が入力されていないことを前記停 止状態検出手段が検出し、且つ、前記動力発生手段が前記ゥビングの引出し方向 に回転していることを前記引出し方向回転検出手段が検出したとき、前記動力発生 手段を前記ゥビングの引出し方向に回転させるように駆動制御することを特徴とす るシートベルト用リトラクタ。

[0007] (2) 前記動力発生手段は電動モータであり、

前記停止状態検出手段と前記引出し方向回転検出手段は、前記電動モータの起 電圧を測定することで検出を行うことを特徴とする(1)に記載のシートベルト用リトラク タ。

[0008] (3) 前記スピンドルの回転加速度が前記ゥビングの引出し方向で所定値以上で あるか、あるいは車両の減速度が所定値以上のとき、前記ゥビングの引出し方向の 前記スピンドルの回転を停止して前記ゥヱビングの引出しを防止する引出し防止手 段と、

前記スピンドルに常時前記ゥビングを巻き取る方向の回転力を付与する卷取りば ねとをさらに有することを特徴とする(1)または(2)に記載のシートベルト用リトラクタ。

[0009] (4) (1)に記載のシートベルト用リトラクタを備えたことを特徴とするシートベルト装 置。

[0010] (5) ゥェビングを卷回するスピンドルと、該スピンドルを所望の方向に回転させる動 力を発生する動力発生手段と、該動力発生手段が前記スピンドルを前記ゥェビング の卷取り方向に回転させる前記動力を発生した時に、前記動力発生手段の動力を 前記スピンドルに伝達可能にし、前記動力発生手段が前記スピンドルを前記卷取り 方向に回転させる前記動力と逆方向の動力を発生した時に、前記動力発生手段の 前記動力を前記スピンドルに伝達不可能にする動力伝達手段と、を備えたシートべ ルト用リトラクタの制御方法であって、

前記スピンドルが前記ゥェビングの引出し方向に回転するとき、前記動力伝達手段 による前記スピンドルと前記動力発生手段との連結が解除されているかどうかを判断 し、

前記動力伝達手段による前記連結が解除されていないと判断されたとき、前記動 力発生手段を前記ゥビングの引出し方向に回転させるように駆動制御することを特 徴とするシートベルト用リトラクタの制御方法。

[0011] (6) 前記動力発生手段に駆動信号が入力されていないことを検出し、且つ、前記 動力発生手段が前記ゥェビングの引出し方向に回転していることを検出した時、前記 動力伝達手段による前記連結が解除されていないと判断することを特徴とする(5)に 記載のシートベルト用リトラクタの制御方法。

発明の効果

[0012] 本発明のシートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装置によれば 、乗員がシートベルトを装着するために手動操作によりゥェビングを引き出す際、通 常は直前のシートベルト操作時に動力発生手段がゥェビングの引出し方向に回転し て予めクラッチ解除が行われているはずである力 S、何らかの不具合により動力伝達手 段に内蔵されたクラッチが作動しておらず、動力発生手段とスピンドルとの連結が解 除されて、な、場合、動力発生手段をゥェビングの引出し方向に回転させて確実に クラッチを解除することができる。また、これによつて、乗員は余分な引出し抵抗を感 じることなく容易にゥビングを引き出して装着することができ、違和感のない快適な シートベルト操作環境が得られる。

図面の簡単な説明

圆 1]本発明のシートベルト装置の概略構成図である。

[図 2]図 1におけるシートベルト用リトラクタの概略構成図である。

[図 3]シートベルト用リトラクタの基本制御フローチャートである。

[図 4]初期パラメータセットのフローチャートである。

[図 5]格納原点セット駆動のフローチャートである。

[図 6]停止検知のフローチャートである。

[図 7]クラッチ解除のフローチャートである。

[図 8]引出し検知のフローチャートである。

[図 9]タイマ割り込みのフローチャートである。

[図 10]衝突予知制御のフローチャートである。

圆 11]装着初期制御のフローチャートである。

[図 12]格納制御のフローチャートである。

[図 13]装着前制御のフローチャートである。

[図 14]巻き取り可否検知のフローチャートである。

[図 15]装着中制御のフローチャートである。

圆 16]動力伝達手段の縦断面図であり、(A)はクラッチ係合状態を示し、(B)はクラッ チ解除状態を示す図である。

符号の説明

1 シートべノレ卜装置

2 乗員

3 单両

100 シートベルト用リトラクタ

101 フレーム

102 引出し防止手段

103 スピンドノレ

104 動力伝達手段

110 電動モータ (動力発生手段)

111 卷取りばね

118 電動モータ停止状態検出手段

119 電動モータ引出し方向回転検出手段

150 クラッチ

200 制御手段

201 回転手段 (駆動回路)

301 座席

302 ゥヱビング

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明に係るシートベルト用リトラクタとその制御方法およびシートベルト装 置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[0016] 図 1は本発明の実施形態であるシートベルト装置の概略構成図、図 2は図 1におけ るシートベルト用リトラクタの概略構成図、図 3から図 15はシートベルト用リトラクタの 制御フローチャート、図 16は動力伝達手段の縦断面図であり、(A)はクラッチ係合状 態を示し、(B)はクラッチ解除状態を示している。

[0017] 図 1に示すように、シートベルト装置 1は乗員 2を座席 301に拘束するゥェビング 30 2の一端側が固着された本発明のシートベルト用リトラクタ 100、ゥェビング 302を乗 員の肩近傍で折り返すスルーアンカ 303、ゥェビング 302を揷通して腰部に配置され るバックル 304と係合するタンダプレート 305、ゥェビング 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に内蔵されてゥェビング装着を検出するバッ クルスイッチ 307を含んで構成される。

[0018] 図 2に示すように、本考案のシートベルト用リトラクタ 100はフレーム 101を備えてい る。このフレーム 101にはゥェビング 302を卷回するスピンドル 103と、スピンドル 103 の左端側で結合して、スピンドル 103の回転中心軸となるスピンドルシャフト 103aが 回転自在に設けられる。スピンドルシャフト 103aの右端側にはゥヱビング 302の弓 |き 出しをロックする引出し防止手段 102が設けられている。引出し防止手段 102は従来 公知のものであり、車両 3に所定値以上の減速度が作用したときゥビング 302の弓 I き出しをロックする VSI動作と、ゥビング 302が所定値以上の加速度で引き出され たときにゥェビング 302の弓 Iき出しをロックする WSI動作とを備えて、る。弓 I出し防止 手段 102は、ゥェビング引き出しロック状態でも、本発明の動力発生手段である電動 モータ 110によるゥェビング 302の巻き取りが可能に構成されている。

[0019] スピンドル 103は、必要時、動力伝達手段 104を介して電動モータ 110によって駆 動されてゥェビング卷取り方向に回転する。また、スピンドル 103は、卷取りばね 111 に連結されており、ゥビング 302の卷取り方向の回転力が常に付加されている。

[0020] シートベルト用リトラクタ 100は、電動モータ 110を制御する制御手段 200を備えて おり、電動モータ 110は、制御手段 200内の後述する駆動回路 201からの指令に基 づいて正逆方向に回転可能な、例えば直流モータである。また、電動モータ 110に は、電動モータ 110に駆動回路 201から駆動信号が入力されていないことを検出す る電動モータ停止状態検出手段 (停止状態検出手段) 118と、および電動モータ 11 0が回転させられるときに発生する起電力によって電動モータ 110がゥェビング 302 の引出し方向に回転していることを検出する電動モータ引出し方向回転検出手段( 引出し方向回転検出手段) 119とが連結されている。

[0021] 動力伝達手段 104は、スピンドルシャフト 103aに固定されたスピンドル側プーリ 11 5と、電動モータ 110の回転軸 110aに固定されたモータ側プーリ 106と、両プーリ間 に配置されたタイミングベルト 107と、スピンドル側プーリ 115内に内蔵された後述す るクラッチ 150 (図 16参照。)とを有する。そして、電動モータ 110がゥェビング 302の 卷取り方向に回転するとスピンドル側プーリ 115内に内蔵されたクラッチ 150が係合 し、電動モータ 110の動力をスピンドル 103に伝達して回転させ、ゥェビング 302を卷 き取る。また、電動モータ 110がゥェビング 302の引出し方向に回転すると、クラッチ の係合が解除され、電動モータの動力をスピンドル 103に伝達不可能としている。

[0022] また、スピンドルシャフト 103aには N極、 S極が交互に形成された磁化ディスク 116 が固定され、更に、フレーム 101には磁界検出手段 117が固定されており、スピンド ルシャフト 103aの回転と共に変化する磁ィ匕ディスク 116の磁界を磁界検出手段 117 で検出することによって、スピンドルシャフト 103aの回転方向および回転数(回転角 度)が検出され、該検出信号は制御手段 200に伝達される。

[0023] 具体的には、スピンドルシャフト 103aに設けられた磁化ディスク 116と、互いに lZ

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(図示せず

)とによってスピンドル 103の回転を検出して、 2相のパルス列 φ 1および φ 2を発生し 、回転方向および回転数(回転角度)を制御手段 200に伝える。パルス列 φ 1および φ 2は制御手段 200の入出力インターフェース(図示せず)内のアップダウンカウンタ (図示せず)によってデジタル値ィ匕され、ゥェビング 302の引出し量に応じた出力に変 換される。

[0024] 本発明のシートベルト装着有無検出手段であるバックルスィッチ 307はバックル 30 4内に内蔵され、シートベルト 302装着の有無を検出し、装着の有無に応じた信号を 制御手段 200に供給する。危険状態検出手段 120は、車両 3の前方および Zあるい は車両 3の後方および Zあるいは車両 3の側方の障害物(図示せず)との衝突可能 性を判断する検出手段であり、距離センサ(図示せず)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、その時間が所定時間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手段 200に供給する。

[0025] 制御手段 200は、例えば、制御プログラムを実行する CPU、処理データを記憶する RAM,プログラム等を記憶した ROM、内蔵タイマ、信号変換等を行う入出力インター フェース等を備えるマイクロコントローラ(図示せず)と、マイクロコントローラからの出 力に応じて電動モータ 110を駆動する駆動回路 201から構成される。入出力インタ 一フェースはバックルスィッチ 307および危険状態検出手段 120からの信号に応じ て、それぞれベルト装着フラグおよび危険フラグを図示しな、フラグレジスタ (ある!/ヽ は RAM)に設定する。また、 CPUは入出力インターフェースを介してゥェビング引出し 量を監視し、フラグレジスタに各種のフラグを設定する。

[0026] 例えば、周期的に監視されるゥェビング引出し量から、前回監視時の前回値と今回 監視時の今回値との差から、ゥヱビング 302の引き出しを示す引出しフラグ、あるいは ゥェビング 302の巻き取りを示す巻き取りフラグ、あるいはゥヱビング 302が引き出し およ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。制御手 段 200は各種フラグを参照することによって、ゥビング 302の引き出し、巻き取り、停 止、シートベルト装着の有無、危険状態の有無等を判別可能である。制御手段 200 は、これらの情報に基づいて、電動モータ 110の制御を行う。

[0027] 次に、制御手段 200によるシートベルト用リトラクタ 100の制御について図 3から図 1 5に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。

[0028] 制御手段 200は車両 3のバッテリライン力も電源供給を受ける。図 3に示す基本制 御フローは、本発明のリトラクタ 100を車両 3に組み付けるとき、或いは修理など、制 御手段 200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 S1およびタイマ割り込み許可 S3は、通常は行われず、初期の車両組み付け時 、あるいは修理などでバッテリを外し再度取り付けたときにのみ行われる。

[0029] 初期パラメータセット S1は、初期パラメータをセットする制御であり、図 4に示すよう に、ベルト動作に関わる各種状態フラグをクリア(S51)し、次に故障フラグをクリア(S 53)し、次に各種閾値をそれぞれ所定の値にセット(S55)し、次に格納原点をセット するための格納原点セット駆動(S57)を行う。

[0030] 格納原点セット駆動(S57)は、図 5に示すように、まず、 PWMデューティ比を乗員 2の肩部における力が 10N相当となるように電動モータ 110の駆動力をセット(S101 )し、次に巻き取り駆動信号を ON (S103)してモータを所定の卷取り力で巻き取り駆 動する。そして駆動部のディレイ時間を考慮して、例えば、 200msの所定時間経過 後(S105)、後述の停止検知(S107) (図 6)を行う。次に停止フラグがセットされてい るかどうかが判断され (S109)、セットされて、な、場合 (S109: No)は停止検知(S 107)の前に戻り、セットされている場合(S109 : Yes)はモータの駆動を停止(Si l l )し、後述のクラッチ解除 (S113) (図 7)を行ってクラッチを解除し、その位置の回転 センサにより検知されたスピンドル 103の回転量を格納原点として格納原点セット(S 115)を行ってリターンする。

[0031] 図 3に戻り、次にタイマ割り込みを許可する(S3)。例えば、タイマ割り込み時間を 20 msとし、 20ms毎に割り込みが入り、図 9に示す処理が行われる。まず、ドアの開閉検 知(S 151)が行われる。ここでは、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。次に、シートベルト装着有無検出手段 307からの信号により、バックル装着検 知(S153)が行われる。ここでは、ノックル装着カウンタが所定回数に達するまでに ノ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 Z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力どう かを判断し、所定のフラグをセットする。

[0032] 次に衝突予知制御(S155)が行われる。衝突予知制御(S155)は、制御フローを 図 10に示すように、まず、ノックル装着継続フラグがセットされているかどうかが判断 され(S201)、セットされていない場合(S201 :No)はリターンする。セットされている 場合 (S201 :Yes)は、危険状態検出手段 120から衝突予知信号が読み取られ (S2 03)、その信号力も衝突不可避力どうか判断される(S205)。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、ことを意味する。衝突不可避と判断された場 合 (S205 :Yes)、例えば 3秒間、シートベルトが最大駆動力の 90%の駆動力で高速 巻き取り駆動(S207)され、リターンする。この動作は、他の動作に優先して行われる 。また、 3秒間という時間は一例であり、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、。

[0033] 衝突回避可能 (衝突不可避ではな!ヽ)と判断された場合 (S205: No)は、警告信号 が入力されているかどうかが判断され (S209)、警告信号が入力されていると判断さ れた場合(S209 :Yes)は、シートベルト 302の間欠卷取り駆動(S211)が行われる。 これにより、乗員 2への危険を知らせ、リターンする。警告信号が入力されていないと 判断された場合 (S209 :No)は、解除信号が入力されているかどうかが判断され (S2 13)、解除信号が入力されていると判断された場合 (S213 :Yes)は、最大駆動力で の卷取り駆動と後述するクラッチ解除と(S215)を行ってクラッチを解除し、リターンす る。

[0034] 図 9に戻り、衝突予知制御(S155)が終わると、次に 500ms経過したかが判断される

(S157)。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に達したかどうかが判断される。そ して、 500ms経過したと判断される(S 157 : Yes)と、駆動部故障診断 (S

159)が行われ、リターンする。 500ms経過していない場合(S 157 : No)は、駆動部故 障診断が行われずにリターンする。

[0035] 駆動部故障診断 (S159)は、特に制御フローを示さないが、モータ駆動が連続で 所定時間以上行われていないかどうかで検出される。即ち、電流検出回路によって

モータに流れる電流がモータ駆動に必要な最低の電流以下の場合には RAM (レジス タ)内に設定された駆動部異常フラグをクリアし、例えば、 10秒以上継続してモータ 駆動されて、る場合には駆動部異常フラグをセットする。ここで 10秒は一例であり、 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

[0036] 再び図 3に戻り、バックルの状態力前述のタイマ割り込み毎に行われるバックル装 着検知により判断され (S5)、それに応じて、当該フラグがクリア(S15、 S17, S19, S 21)された後、装着前制御(S23)あるいは装着初期制御(S25)あるいは装着中制 御(S27)ある、は格納制御(S29)の各制御が実行される。バックル装着検知(S5) では、ノックルの状態を示す各フラグのセット状態により、バックルの状態が検知され る。

[0037] バックル非装着継続 (S7)と判断された場合、当該フラグがクリア(S15)された後、 図 13に示す装着前制御 (S23)が行われる。バックル非装着力装着へ移行 (S9)と 判断された場合、当該フラグがクリア (S17)された後、図 11に示す装着初期制御 (S 25)が行われる。ノックル装着継続 (S11)と判断された場合、当該フラグがクリア (S1 9)された後、図 15に示す装着中制御(S27)が行われる。また、それ以外の場合 (バ ックル装着力非装着に移行、ドア信号が変化し且つ全格納未達フラグセット、ドア 開且つ全格納未達フラグセット且つ巻き取り検出の場合) (S13)には、当該フラグが クリア(S21)された後、図 12に示す格納制御(S29)が行われる。

[0038] 先ず、装着前制御(S23)は、図 13に示すように、まずはゥビング 302が引き出さ れたかどうかを検知する引出し検知(S251)が行われる。引出し検知(S251)は、本 発明の主要部分であり詳述すると、図 8に示すように、まずは、引出しフラグがセット( S301)され、次に電動モータ引出し方向回転検出手段 119によって電動モータ 110 の起電力検知(S303)が行われる。これにより、電動モータ 110に駆動電力が供給さ れていないときに発生する起電力の有無を検出する。即ち、電動モータ 110に駆動 電力が供給されていない状態における起電力の発生は、何らかの不具合によりクラッ チが解除されていない、即ち、クラッチ係合状態において、手動操作などによってゥ ェビング 302が引き出された際、スピンドル 103の回転によって電動モータ 110が回 転させられていること (電動モータ 110の引きずり)を意味する。

[0039] 次いで、検出された起電力力ィズレベル以上かどうか判別(S305)され、ノイズレ ベル以下(S305 :No)であれば回転センサ読み取り値を RAM内の所定箇所に記録( S317)し、リターンする。起電力力ィズレベル以上(S305 : Yes)であれば、起電力 は引出し側の極性かどうかが判別(S307)され、引出し側の極性でなければ (S307 : No)回転センサ読み取り値を RAM内の所定箇所に記録 (S317)し、リターンする。 引出し側の極性である(S307: Yes)と、 PWMデューティー比をセット(S309)する。 ここでセットされる PWMデューティー比は、乗員 2の手動操作によるゥェビング 302 の引出し速度より大きい速度になる PWMデューティー比とする。次に、引出し駆動を オン (S311)として 0. 5秒間継続した後、駆動信号をオフ(S313)する。これによつて 、電動モータを 0. 5秒間ゥェビング 302の引出し方向に回転させクラッチを解除する 。次に、引出しフラグをクリア(S315)し、回転センサ読み取り値を RAM内の所定箇所 に記録 (S317)し、リターンする。尚、クラッチ係合状態におけるゥヱビング 302の引 出し検知は、エンコーダと、電動モータ 110の起電力を検出する電動モータ引出し 方向回転検出手段 119と、が併用される。これは、エンコーダだけ検出では、電動モ ータ 110の引きずりを検出できないからである。

[0040] ここで、図 16を参照して、スピンドル側プーリ 115内に内蔵されているクラッチ 150 について説明する。クラッチ 150は、ギヤ 151と、クラッチハウジング 152と、ポール 1 53と、フリクションスプリング 154と、回転軸 155とを有する。ギヤ 151は、電動モータ 110で駆動されるモータ側ギヤ(図示せず)と嚙合して駆動される歯車 151aを外周 面に備えており、電動モータ 110の回転に伴って回転する。また、クラッチハウジング 152はスピンドル 103に連結されており、内径面には内歯車 152aが形成されている 。ギヤ 151のクラッチハウジング 152の内径側に配置された部分には、ポール 153を スライド移動可能に嵌合させるガイド部 15 lbが設けられて、る。ポール 153の先端 には、クラッチハウジング 152の内歯車 152aと係合する係合歯 153aが形成されてい る。また、ポール 153の突起部 153bには、回転軸 155を挟み込んで配設されたフリ クシヨンスプリング 154の中間部が係合しており、ポール 153に回転方向の抵抗を与 えている。そして、ポール 153がガイド部 151bに沿ってスライド移動して係合歯 153a をギヤ 151から突出させたとき、内歯車 152aに突起部 153aを係合させてクラッチ係 合状態とし (図 16 (A)参照)、係合歯 153aをギヤ 151内に埋没させたとき、係合を解 除してクラッチ解除状態となる(図 16 (B)参照)。

[0041] 即ち、図 16 (B)に示すクラッチ解除状態のとき、電動モータ 110によってギヤ 151 力 Sゥビング 302の卷取り方向(図において時計方向)に回転すると、ポール 153も 回転しょうとする力フリクションスプリング 154のフリクション作用によってポール 153 の回転が抑制され、徐々に外周方向に移動してやがて係合歯 153aがクラッチハウジ ング 152の内歯車 152aに係合し、ギヤ 151の回転がクラッチハウジング 152に伝達 される。即ち、モータ電動 110がゥビング 302の卷取り方向に回転すると、スピンド ル側プーリ 115内に内蔵されたクラッチ 150がオンとなって、モータ電動 110の動力 をスピンドル 103に伝達して回転させ、ゥェビング 302を巻き取る。

[0042] 次に、図 16 (A)に示すクラッチ係合状態のとき、電動モータ 110によってギヤ 151 力 Sゥビング 302の卷取り方向と逆方向(即ち、ゥビングの引出し方向、図において 反時計方向)に回転すると、これに伴ってポール 153も逆方向に回転しょうとする力 フリクションスプリング 154によってポール 153の回転が抑制されているので、ポール 153は徐々にギヤ 151の内側へと移動して係合歯 153aとクラッチハウジング 152の 内歯車 152aとの係合が外れ、クラッチ 150が解除される。

[0043] 即ち、図 8に示す引出し検出(S251)では、電動モータ 110に駆動電力が供給され て 、ないにもかかわらず、電動モータ 110がゥヱビング 302の引出し方向に回転して いることが検出されると、ゥェビング 302が乗員 2の手動操作などによって引き出さる 時点で、解除されているべきクラッチ 150がうまく解除できてないと判断し、電動モー タ 110による引出し駆動を行って(S311)、電動モータ 110を 0. 5秒間だけゥェビン グ 302の引出し方向に回転させる。これによつて、上述したようにクラッチ 150が強制 的に解除されて余分な引出し抵抗のな、ゥビング 302の弓 I出しが可能となる。

[0044] 図 13に戻って、引出し検知(S251)により検知されたのち、引出しフラグがセットさ れて、るかどうか判断される(S253)。引出しフラグがセットされてヽな、場合 (S253 : No)は、装着前制御(S23)はリターンされる。一方、引出しフラグがセットされている 場合 (S253 :Yes)は、図 6に示す停止検知(S107)が実行される。停止検知(S107 )は、図 6に示すように、ゥビング 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、スピンドルの回転量を検知する回転センサの出力を読み 取る(S351)。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 (例えば 、 5mm)の変化があつたかどうかを判断する(S353)。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(S353 : Yes)、ゥェビング 302は停止していないと判 断し、停止フラグをクリア(S355)する。一方、前回の回転量と今回の回転量に所定 量の違いがな力つた場合(S353 : No)には、ゥェビング 302は停止したと判断し、停 止フラグがセット(S357)され、回転センサ読み取り値を RAM内の所定箇所に記録( S359)し、リターンする。

[0045] 再び図 13に戻り、停止検知(S107)により検知された後、停止フラグはセットされて V、るかどうか判断される (S257)。停止フラグがセットされて、な、場合 (S257: NO) 、ノックル非装着継続フラグはセットされているかどうか判断され (S259)、セットされ ている場合(S259 :Yes)には、再び停止検知(S 107)に戻り、セットされていない場 合(S259 :No)にはリターンする。停止フラグがセットされている場合(S257 : Yes) は、所定時間待機(S261)した後、図 14に示す巻き取り可否検知(S263)を行う。

[0046] 巻き取り可否検知(S263)は、図 14に示すように、まず、 10N相当の力で巻き取り 駆動(S401)され、次いで回転センサの読み取り(S403)が行われる。次に、所定値 (例えば 30mm)以上巻き取られたかどうかが判断 (S405)され、所定値以上巻き取 られたと判断された場合 (S405 : Yes)は、駆動停止(S407)した後、巻き取り可フラ グをセット(S409)してリターンする。所定値以上巻き取られてヽなヽと判断された場 合(S405 :No)は、 500ms経過したかどうかが判断(S411)され、 500ms経過して ヽなヽ(3411 : ?^0)場合【こ【ま、回転センサの読み取り(S403)【こ戻る。一方、 500m s経過している(S411 :Yes)場合には、駆動停止(S413)した後、図 7に示すクラッ チ解除 (S113)を行い、卷取り可フラグをクリア(S417)してリターンする。

[0047] クラッチ解除(S113)は、図 7に示すように、まずは、モータによる力を 10N相当に 設定すベぐモータに与える PWM信号のデューティ比をセット(S451)した後、引出 し駆動信号をオン (S453)する。その後、予張力解除まで引出し検知しないように、 例えは 0. 3秒間待機(S455)する。次に、図 8において既に説明した引出し検知(S

251)を行い、引出しフラグがセットされているかどうかが判断 (S459)される。引出し フラグがセットされていると判断される(S459 : Yes)と、 PWM信号

のデューティ比をアップ (S461)して、引出し検知(S251)に戻る。引出しフラグがセ ットされていないと判断される(S459 : No)と、引出し駆動力 0. 5秒経過したかどう かが判断(S463)され、 0. 5秒経過していない(S463 : No)場合には、引出し検知( S251)〖こ戻る。一方、 0. 5秒経過していると判断される(S463 : Yes)場合には、駆 動信号をオフ(S465)してリターンする。

[0048] 図 13に戻り、巻き取り可否検知(S263)した後、卷取り可フラグがセットされている かにより巻き取り可かどうかが判断(S265)され、巻き取り不可(S265 : No)であれば 停止検知(S107)に戻り、巻き取り可と判断される(S265 : Yes)場合には、図 12に 示す格納制御(S29)を行い、リターンする。

[0049] 格納制御(S29)は、図 12に示すように、先ず、巻き取り駆動(S501)して、図 6に示 す前述の停止検知(S107)を行った後、停止フラグがセットされているかどうかが判 断 (S505)される。停止フラグがセットされている場合 (S505 : Yes)は、後述する駆 動停止(S549)に移行する。停止フラグがセットされていないと判断された場合 (S50 5 : No)は、所定量 (Xmm)巻き取ったかが判断 (S507)され、所定量 (Xmm)巻き取 つて、な、 (S507: No)場合には、巻き取り駆動(S501)に戻る。所定量 (Xmm)卷 き取っていると判断された場合 (S507 : Yes)は、ドア閉フラグがセットされているかど うかが判断(S509)される。ドア閉フラグがセットされている(S509 : Yes)とドアクロー ズ時の (低速の巻き取り駆動)巻き取り駆動(S511)が行われ、ドア閉フラグがセットさ れてヽなヽ(S509: No)とドアオープン時の(中速の巻き取り駆動)巻き取り駆動(S5 13)が行われる。これは、ドアへのゥヱビング 302の挟み込みを防止するため、ドアが 開!ヽて、る場合は、ドアを閉めたとき格納が完了してヽな、状態のゥェビング 302が ドアへ挟み込まれるのを防止するためである。

[0050] 巻き取り駆動(S511)または(S513)が行われた後、回転センサによる検知(S515 )が行われ、格納原点まで所定量 (Ymm)の位置に到達した力どうかが判断 (S517) される。ここで所定量 (Ymm)の位置とは格納原点からのゥェビング引出し量力ドア へのゥェビング挟み込みが出来ない位置であることが望ましい。この動作は、格納の

ゥェビング巻き取り最中に、ゥェビング 302と一緒にタンダプレート 305も移動し、ある 速度で車内内装材にぶつ力る事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、ぶつ力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、もしもタンダプレート 305ごとゥェビン グ 302が車外にたまたま存在し、ドアなどを締めた場合に、ゥヱビング 302をドアに挟 み込むことになつてしまい、この場合、ゥェビング 302に傷等が付く恐れがあり、その 後のゥヱ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、少なくともゥェビング 302をドアで挟み込むことがな、位置であることが 望ましい。

[0051] 格納原点まで所定量 (Ymm)の位置に到達していない場合(S517 :No)には、図 6に示す前述の停止検知(S107)された後、停止フラグがセットされているかどうかが 判断 (S521)される。停止フラグがセットされていない(S521: No)とドア閉フラグセッ トの判断 (S509)に戻る。停止フラグがセットされている場合 (S521 : Yes)は停止フ ラグカウンタ 1をインクリメント(S523)し、駆動停止(S525)してゥェビング巻き取りを 止めた後、図 7において既に説明したクラッチ解除 (S113)を行う。次に、停止フラグ カウンタ 1は 10かどうかが判断 (S529)され、停止フラグカウンタ 1が 10でない場合( S529 :No)は、ドア閉フラグセットの判断 (S509)に戻る。停止フラグカウンタ 1が 10 の場合 (S529 :Yes)は、停止フラグカウンタ 1をクリア(S531)し、全格納未達フラグ をセット(S533)してリターンする。

[0052] 一方、ステップ S517にお、て、格納原点まで所定量 (Ymm)の位置に到達してヽ る場合 (S517 :Yes)には、駆動停止(S535)してゥヱビング巻き取りを止めた後、図 7に示す前述のクラッチ解除 (S113)を行う。そして、更に T秒間駆動停止(S539)し た後、巻き取り駆動(S541)を行い、格納原点に達したかどうかが判断 (S543)され る。格納原点に達したと判断される(S543 : Yes)と、停止フラグカウンタ 1, 2をクリア( S545)し、全格納未達フラグをリセット(S547)して駆動停止(S549)する。次に、図 7に示す前述のクラッチ解除 (S113)を行、、格納原点よりも巻き取られた力どうかが 判断 (S553)され、格納原点よりも巻き取られていなければ(S553 : No)、そのままリ ターンする。格納原点よりも巻き取られている場合(S553 : Yes)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(S55 5)してリターンする。

[0053] ステップ S543において、格納原点に達していない場合(S543 : No)には、図 6に示 す前述の停止検知(S107)を行った後、停止フラグがセットされているかどうかが判 断 (S559)される。停止フラグがセットされて、な、(S559 :No)と巻き取り駆動(S54 1)に戻る。停止フラグがセットされている場合 (S559 : Yes)は、停止フラグカウンタ 2 をインクリメント(S561)し、駆動停止(S563)してゥェビング巻き取りを止めた後、図 7 に示す前述のクラッチ解除(S 113)を行う。次に、停止フラグカウンタ 2が 3かどうかが 判断 (S567)され、停止フラグカウンタ 2が 3でない場合(S567 : No)は、巻き取り駆 動(S541)に戻る。停止フラグカウンタ 2が 3の場合 (S567 : Yes)は、停止フラグカウ ンタ 2をクリア(S569)し、全格納未達フラグをセット (S571)してリターンする。

[0054] 図 3に戻り、ノックルの状態フラグ力バックル非装着力も装着へ移行したことを示す フラグがセットされたことが判断された場合 (S9)は、当該フラグはクリア(S17)され、 その後、装着初期制御 (S25)が行われる。装着初期制御 (S25)は図 11に示すよう に、まず、 20N相当の力で巻き取り駆動(S601)を行い、 2秒間待機(S603)してこ の間 20N相当の力でゥヱビング 302を巻き取る。そして、停止駆動(S605)してゥヱ ビング 302の巻き取りを止めた後、図 7に示す前述のクラッチ解除 (S113)を行ってリ ターンする。

[0055] 図 3に戻り、バックル状態でバックル装着継続フラグセットされている事が判断され た場合 (Sl l)、当該フラグをクリア (S19)し、装着中制御 (S27)を行う。装着中制御 (S27)は図 15に示すように、まず、スルーアンカ移動有無検知(S651)を行う。スル 一アンカ移動有無検知は、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、その出力を制御手段 200で読み取り検知する。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、スルーアンカ移動フラグがセットさ れて、るかどうか判断(S653)し、セットされて!/、る場合(S653: Yes)は既に図 11に おいて説明した装着初期制御(S25)を実行し、リターンする。一方、スルーアンカ移 動フラグがセットされて、な、場合 (S653: No)は、シート前後移動有無検知(S655 )が行われ、シート移動があった場合にはシート移動の停止が検知された後、シート

前後移動フラグがセットされる。その後、シート前後移動フラグがセットされているかど うかが判断(S657)され、セットされている場合(S657 : Yes)は、図 11に示す前述の 装着初期制御 (S25)を実行し、リターンする。

[0056] 一方、シート前後移動フラグがセットされていない場合(S657 : No)は、シートバッ ク角度変化有無検知(S659)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、角度に 応じた信号を制御手段 200に出力し、制御手段 200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どうかを判断し、角度は変化中かどうか判断する。変化が止まつ た場合はシートバック角度変化フラグをセットする。次にシートバック角度変化フラグ がセットされているかどうか判断(S661)され、セットされている場合(S661 : Yes)は 、図 11に示す前述の装着初期制御(S25)が行われ、セットされていない場合 (S66 l :No)はそのままリターンする。これら一連の動作は、ゥェビング 302に余分なたるみ を与えな、ために行われる。

[0057] 図 3に戻り、ノックル状態がノックル装着力ら非装着に移行、ドア信号が変化し且 つ全格納未達フラグセット、またはドア開且つ全格納未達フラグセット且つ巻き取り検 知のいずれかが該当するフラグ力も判断された場合 (S13)、当該フラグをクリア(S2 1)し、図 12に示す前述の格納制御(S29)を行う。

[0058] そして、図 3に示すように、各バックル状態における制御が行なわれた後、スリープ I N制御(S31)を行う。これはゥェビング 302の引き出しがなぐかつ、対象ドアが閉ま つていて、かつ、 IG OFF後、例えば 5分以上経過した場合にはスリープ INフラグをセ ットする。そして、それ以外は、スリープ INフラグをクリアする。スリープ IN制御(S31) の後、スリープ INフラグがセットされているかどうかが判断 (S33)され、セットされてい ない場合 (S33 :No)は、バックル状態判断 (S5)に戻る。セットされている場合 (S33 : Yes)はスリープモードへ移行(S35)する。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に行われる。次に、スリープ OUT判断(S37)が行われる。これは、引き出し検知あるいはドア開あるいは IG ON 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、それ以外は、スリープ OU Tフラグをクリアする。次に、スリープ OUTフラグがセットされているかどうかが判断 (S3 9)され、セットされていない場合(S39 : No)は、スリープ OUT判断(S37)に戻り、セ ットされている場合 (S39 : Yes)は、再びバックル状態判断 (S5)に戻り、以後同様の 制御が行われる。

[0059] 従って、本実施形態のシートベルト用リトラクタ 100によれば、ゥェビング 302を卷回 するスピンドル 103と、スピンドル 103を所望の方向に回転させる動力を発生する動 力発生手段 110と、電動モータ 110がスピンドル 103をゥヱビング 302の卷取り方向 に回転させる動力を発生した時に、動力発生手段 110の動力をスピンドル 103に伝 達可能にし、動力発生手段 110がスピンドル 103を卷取り方向に回転させる動力と 逆方向の動力を発生した時に、動力発生手段 110の動力をスピンドル 103に伝達不 可能にする動力伝達手段 104と、動力発生手段 110を駆動制御する制御手段 200 と、を備える。そして、シートベルト用リトラクタ 100は、動力発生手段 110に駆動信号 が入力されていないことを検出する停止状態検出手段 118と、動力発生手段 110が ゥェビング 302の引出し方向に回転していることを検出する引出し方向回転検出手 段 119と、を備え、制御手段 200は、動力発生手段 110に駆動信号が入力されてい ないことを停止状態検出手段 118が検出し、且つ、動力発生手段 104がゥェビング 3 02の引出し方向に回転していることを引出し方向回転検出手段 119が検出したとき 、動力発生手段 110をゥェビング 302の引出し方向に回転させるように駆動制御する 。これにより、乗員 2が手動操作によりゥェビング 302を引き出してシートベルトを装着 する際、何らかの不具合により動力伝達手段 104に内蔵されたクラッチ 150が連結 状態で、動力発生手段 110とスピンドル 103との連結が解除されていない場合、動力 発生手段 110をゥェビング 302の引出し方向に回転させて確実にクラッチ 150を解 除することができる。また、これによつて、乗員 2は余分な引出し抵抗を感じることなく 容易にゥェビング 302を引き出して装着することができ、違和感のない快適なシート ベルト操作環境が得られる。また、クラッチ解除動作時に、乗員 2がゥェビング 302を 引き出し、クラッチ解除が妨げられるような場合でも、動力発生手段 110をゥヱビング 302の引出し方向に回転させることで確実にクラッチ 150を解除できる。

[0060] また、動力発生手段 110は電動モータであり、停止状態検出手段 118と引出し方

向回転検出手段 119は、電動モータ 110の起電圧を測定することで検出を行うように したので、シートベルト用リトラクタ 100をコンパクトに構成することができ、車両 3への 装着が容易となる。

[0061] また、上記のようなシートベルト用リトラクタ 100を用いたシートベルト装置 1によれば 、乗員 2は違和感なく容易にゥェビング 302を引き出して装着することができ、快適な シートベルト操作環境が得られる。

[0062] また、本発明のシートベルト用リトラクタの制御方法によれば、ゥェビング 302を卷回 するスピンドル 103と、スピンドル 103を所望の方向に回転させる動力を発生する動 力発生手段 110と、動力発生手段 110がスピンドル 103をゥェビング 302の卷取り方 向に回転させる動力を発生した時に、動力発生手段 110の動力をスピンドル 103に 伝達可能にし、動力発生手段 110がスピンドル 103を卷取り方向に回転させる動力 と逆方向の動力を発生した時に、動力発生手段 110の動力をスピンドル 103に伝達 不可能にする動力伝達手段 104とを備えており、スピンドル 103がゥェビング 302の 引出し方向に回転するとき、動力伝達手段 110によるスピンドル 103と動力発生手段 110との連結が解除されて、るかどうかを判断し、動力伝達手段 110による連結が解 除されていないと判断されたとき、動力発生手段 110をゥェビング 302の引出し方向 に回転させるように駆動制御する。これにより、何らかの不具合によってスピンドル 10 3と動力発生手段 110との連結が解除されずにゥヱビング 302の引出し抵抗が大きく なった場合にも、電動モータ 110をゥェビング 302の引出し方向に回転させてクラッ チ 150を解除し、ゥェビング 302の滑らかな引出しを可能として、シートべノレト 302を 容易に装着することができる。

[0063] 尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなぐ適宜、変形、改良、等 が可能である。

[0064] なお、本発明のシートベルト用リトラクタおよびシートベルト装置は、あらゆる車両に 適用することができ、 V、ずれの場合にも前述したと同様の効果を奏する。

[0065] 本出願は、 2004年 10月 19日出願の日本特許出願 (特願 2004— 304585)に基づくも のであり、その内容はここに参照として取り込まれる。