JP2000135969A - ばね力とモータとにより駆動制御される駆動制御装置およびこの駆動制御装置を用いたシートベルト制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ばね力をより簡単にかつ連続的に制御するとと
もにモータの駆動力を連続的に制御して動作を簡単に制
御する。 【解決手段】シートベルト制御システムは非使用モード
からシートベルトが引き出されるとベルト引出しモード
となり、モータをリールの回転に追従連動させてばね力
を「弱」状態に保持し、ベルトテンションを小さくす
る。トングがバックルに係合されると、ベルト長さ調節
モードとなり、モータをベルト巻取り方向に回転してば
ね力を「強」にする。シートベルトが乗員にフィットし
たら、モータをベルト引出しり方向に若干回転してばね
力を「中」にし、シートベルトによる圧迫感を受けない
コンフォートモードにする。運転が終了して、トングが
バックルから解放されると、ベルト巻取りモードとな
り、モータがベルト巻取り方向に回転してばね力を
「強」にし、シートベルトが迅速にかつ確実に巻き取ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ばね力とモータと
により駆動制御される駆動制御装置の技術分野に属する
ものである。また本発明は、この駆動制御装置を備える
とともにシートベルトリトラクタを備えたシートベルト
制御システムの技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術分野】従来から自動車等の車両に装備され
ているシートベルト装置は、衝突時等の車両に大きな減
速度が作用した場合のような緊急時に、シートベルトで
乗員を拘束することにより乗員のシートからの飛び出し
を阻止して、乗員を保護している。

【０００３】このようなシートベルト装置においては、
シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタが設け
られている。このシートベルトリトラクタは、シートベ
ルトを巻き取るリールを常時巻取り方向に付勢するうず
巻きばね等の付勢力付与手段を備えている。この付勢力
付与手段の付勢力により、シートベルトは非装着時には
リールに巻き取られている。また、シートベルトは装着
時には付勢力付与手段の付勢力に抗して引き出されて、
乗員に装着される。そして、シートベルトリトラクタ
は、前述のような緊急時にロック手段が作動してリール
の引出し方向の回転を阻止することにより、シートベル
トの引出しが阻止される。これにより、緊急時にシート
ベルトは乗員を確実に拘束し、保護するようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のシートベルト装置においては、シートベルト装着
時には付勢力付与手段の付勢力によるほぼ一定のベルト
テンションがシートベルトに加えられている。このた
め、シートベルトリトラクタは自車と自車周囲の物体と
の間の状況に関係なくほぼ同じ態様で作動するようにな
っている。しかしながら、従来のシートベルト装置は前
述のように緊急時に乗員を確実に拘束し保護することが
できるが、前述のような緊急時以外のときに乗員に対し
てより快適に制御されているとは言えない。しかも、緊
急時に乗員を堅固に拘束して更に一層確実に保護するよ
うにすることが望ましい。

【０００５】そこで、本出願人は、自車と物体との間の
状況を加味してＤＣモータでシートベルトリトラクタを
制御し、ベルトテンションを調節することにより、乗員
の拘束保護をより一層効率よくかつ乗員に対してより一
層快適に行うようにした乗員拘束保護システムを、特開
平９−１３２１１３号公報において提案している。この
公開公報の乗員拘束保護システムにおいては、ＤＣモー
タでベルトテンションの調節を行う場合、所定のばね力
になったときにＤＣモータを停止させ、ＤＣモータ側に
作用するばね力をメカニカルにロックする（ばね力の作
用を止める）ようになっている。このため、この乗員拘
束保護システムではシートベルトリトラクタの動作が複
雑になっている。

【０００６】そこで、更に本出願人は、モータでばね力
を支持することによりロックするようにして、シートベ
ルトリトラクタの動作をできるだけ簡単に実行させるよ
うにした乗員拘束保護システムを、特開平１０−１６７
００７号公報において提案している。この公開公報の乗
員拘束保護システムにおいては、シートベルトを巻き取
るリールの回転およびモータの回転を検出するためにそ
れぞれロータリエンコーダを用いていて、リールおよび
モータの各回転がそれぞれ予め設定された回転位置にな
ったことをこれらのロータリエンコーダが検知すること
により、モータを停止するようにしている。

【０００７】ところで、この特開平１０−１６７００７
号公報の乗員拘束保護システムは、このようにリールお
よびモータの各回転がそれぞれ予め設定された回転位置
になったときにだけ、モータの回転を停止し、ベルトテ
ンションを予め設定された大きさに調節するようになっ
ている。このため、この乗員拘束保護システムでは、ベ
ルトテンションを調節するためのシートベルトリトラク
タの動作が簡単になるとことに関しては十分であるが、
リールおよびモータの各回転が連続的に制御することが
できなく、ベルトテンションをきめ細かく、周囲の状況
等に応じて柔軟にかつ連続的に調節することは難しい。
しかしながら、緊急時の乗員の確実な拘束護あるいは緊
急時以外のときの乗員に対するベルトテンションのより
快適な制御を得るために、乗員拘束保護システムにおい
て、このようにベルトテンションをきめ細かく、周囲の
状況等に応じて柔軟にかつ連続的に調節できるようにす
ることが非常に望ましい。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、ばね力をより簡単にかつ
連続的に制御するとともにモータの駆動力を連続的に制
御して動作を簡単に制御できる駆動制御装置を提供する
ことである。本発明の他の目的は、ベルトテンションを
きめ細かく、周囲の状況等に応じて柔軟にかつ連続的に
調節できるシートベルト制御システムを提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明の任意に制御されるばね力を発生
するスプリング手段と、このスプリング手段のばね力が
付与されて駆動される被駆動部材と、スプリング手段の
ばね力の反力側にトルクを供給可能に設けられたモータ
と、このモータと前記被駆動部材との直結または解放を
制御するクラッチ手段と、前記被駆動部材の駆動量を連
続的に検出する被駆動部材駆動量検出手段と、前記モー
タの駆動量を連続的に検出するモータ駆動量検出手段
と、これらの被駆動部材駆動量検出手段およびモータ駆
動量検出手段からの検出信号に基づいて前記モータを制
御する中央処理装置とを備え、前記被駆動部材の駆動制
御を前記ばね力制御でソフト的に行うと共に、所定条件
の時、前記クラッチ手段を係合させて前記モータと前記
被駆動部材とを直結させることにより、前記モータのト
ルクで前記被駆動部材の駆動制御をソフト的に行い、更
に、前記スプリング手段のばね力を前記モータでソフト
的に任意に制御することを特徴としている。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
駆動制御装置を備えるとともにシートベルトリトラクタ
を備えたシートベルト制御システムであって、前記被駆
動部材は前記シートベルトリトラクタの、シートベルト
を巻き取るリールであり、前記スプリング手段のばね力
を前記モータで任意に制御するとともに前記モータのト
ルクを任意に制御することにより、前記シートベルトの
ベルトテンションを車両と物体との間の状況および／ま
たはシートベルトリトラクタの動作状況に基づいてソフ
ト的にかつ連続的に調節することを特徴としている。

【００１１】

【作用】このように構成された本発明に係る駆動制御装
置においては、被駆動部材の駆動制御がばね力制御でソ
フト的に行われるようになると共に、所定条件の時、ク
ラッチ手段が係合されてモータと被駆動部材とが直結さ
れて、モータのトルクで被駆動部材の駆動制御がソフト
的に行われる。このとき、前記スプリング手段のばね力
がモータでソフト的に任意に制御されるようになる。こ
うして、駆動制御装置の動作が複雑であっても、この動
作を簡単に制御することが可能となる。

【００１２】また、本発明に係るシートベルト制御シス
テムにおいては、スプリング手段のばね力をモータで任
意に制御するとともにモータのトルクを任意に制御する
ことにより、シートベルトリトラクタの複雑な動作を簡
単に制御することが可能となる。これにより、シートベ
ルトのベルトテンションが、車両と物体との間の状況お
よび／またはシートベルトリトラクタの動作状況に応じ
て柔軟にかつ連続的に調節されるようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態の一例
におけるシートベルト制御システムに用いられ、本発明
の駆動制御装置に相当するシートベルトリトラクタの一
例を示す分解斜視図、図２ないし図７は、図１を部分的
に拡大して示す、部分拡大分解斜視図、図８はこの例の
シートベルトリトラクタの組立状態の縦断面図、図９は
図８に示すシートベルトリトラクタの右側を部分的に切
り欠いて示す右側面図、図１０は図８に示すシートベル
トリトラクタの左側を部分的に切り欠いて示す左側面図
である。

【００１４】図１に示すように、この例のシートベルト
制御システムに用いられるシートベルトリトラクタ１
は、大きく分けてフレーム２と、シートベルト３を巻き
取るリール４と、フレーム２の一側に配設され、作動時
にリール４のベルト引出し方向αの回転を阻止するロッ
ク手段５と、このロック手段５を必要時に作動させるロ
ック作動機構６と、衝突等の大減速度時にロック手段５
の作動によりシートベルト引出が阻止されたとき、シー
トベルトの荷重を制限するフォースリミッタ機構（以
下、ＥＡ機構ともいう）７と、車両減速度を検知する減
速度検知手段８と、リール４の最大巻取り位置からの回
転量を検出して電気信号に変換するリール回転量検出手
段９と、回転トルクを後述するクラッチ機構１１を介し
てリール４に付与するとともに、回転トルクを後述する
スプリング手段１３に付与する超音波モータ１０と、超
音波モータ１０の回転トルクを、スプリング手段１３を
介さずにリール４の方へ伝達するクラッチ機構１１と、
このクラッチ機構１１を介して伝達される超音波モータ
１０の回転トルクを減速してリール４に伝達する減速機
構１２と、リール４をシートベルト３の巻取り方向βに
付勢するスプリング手段１３と、超音波モータ１０の回
転軸の非作動位置からの回転量を検出して電気信号に変
換するモータ回転量検出手段１４と、超音波モータ１０
を駆動するためのドライバユニット１５とからなってい
る。

【００１５】図２に示すように、フレーム２は平行な一
対の側壁１６,１７とこれらの側壁１６,１７を連結する
背板１８とからなっている。このフレーム２内の両側壁
１６,１７間には、シートベルト３を巻き取るためのリ
ール４が配設されている。

【００１６】一方の側壁１６には円形の大孔１６ａが穿
設されているとともに、この大孔１６ａの周縁に、所定
数（図示例では６個）の小孔１６ｂが周方向に等間隔に
穿設されている。また、他方の側壁１７にも、円形の大
孔１７ａが大孔１６ａと同心に穿設されているととも
に、この側壁１７の内側に、内周面に所定数のラチェッ
ト歯状の内歯１９ａを有する円形の大孔が穿設された内
歯形成部材１９が、これらの内歯１９ａを大孔１７ａと
同心にして固定されている。更に、側壁１７には、減速
度検知手段８を取り付ける取付孔１７ｂが穿設されてい
る。

【００１７】リール４は、シートベルト３を巻き取るシ
ートベルト巻取部４ａと、このシートベルト巻取部４ａ
の両端のフランジ部４ｂ,４ｃとからなり、その中央に
軸方向に貫通する貫通孔４ｄが穿設されている。その場
合、貫通孔４ｄは、図示しないが側壁１６側の端部が後
述するキャリヤ５４（図１および図２に図示）の断面正
６角形の軸部５４ｃが嵌合可能で、かつリール４とキャ
リヤ５４と後述するトーションバー２７とが一体回転可
能になる断面正６角形状の孔に形成され、また側壁１７
側の端部が後述するストッパ２８（図１および図３に図
示）が嵌合可能でかつリール４とストッパ２８とが一体
回転可能になる断面形状の孔に形成されている。

【００１８】図３に示すように、ロック手段５はロッキ
ングベース２０とパウル２１とを備えている。ロッキン
グベース２０は、ディスク部２０ａとねじ軸部２０ｂと
からなり、その中心に軸方向に貫通する貫通孔２０ｃが
穿設されている。この貫通孔２０ｃのディスク部２０ａ
に対応する部分は、断面正６角形状孔２０ｃ′とされて
いる。また、ディスク部２０ａには、パウル２１を回転
可能に支持するための孔２０ｄが穿設されていると共
に、この孔２０ｄと同心円の円弧状の荷重被伝達部２０
ｅが形成されている。この荷重被伝達部２０ｅはパウル
２１からの荷重を受けるようになっている。更に、ディ
スク部２０ａの外周面の荷重被伝達部２０ｅと反対側の
部分には、所定範囲にわたってギザギザの刻み歯２０ｆ
が形成されており、この刻み歯２０ｆは内歯１９ａに係
合可能となっている。更に、ディスク部２０ａには、後
述の図４に示すパウルスプリング２６の一端を支持する
スプリング支持部２０ｇが設けられている。

【００１９】一方、パウル２１は回転基端に穿設された
孔２１ａを有しており、この孔２１ａとロッキングベー
ス２０の孔２０ｄとに図示しないピン等の固定具を嵌合
させることにより、パウル２１がロッキングベース２０
に回転可能に取り付けられている。また、パウル２１の
先端には、内歯形成部材１９の内歯１９ａに係合可能な
係止爪２１ｂが形成されていると共に、突出軸からなる
カムフォロワ２１ｃが設けられている。更に、パウル２
１ｂには、円弧状の荷重伝達部２１ｄが形成されてお
り、この荷重伝達部２１ｄは、係止爪２１ｂが内歯１９
ａに係合したとき、パウル２１ｂに作用する反力をロッ
キングベース２０の荷重被伝達部２０ｅに伝達させるよ
うになっている。すなわち、パウル２１ｂの反力をロッ
キングベース２０で支持するようになっている。

【００２０】図４に示すように、ロック作動機構６は、
ロックギヤ２２と、フライホイール２３と、ロックギヤ
２２とフライホイール２３との間に縮設されるフライホ
イールスプリング２４と、フレーム２の側壁１７の着脱
可能に固定されるリテーナ２５と、ロッキングベース２
０とロックギヤ２２との間に縮設されるパウルスプリン
グ２６とを備えている。

【００２１】ロックギヤ２２は、ディスク部２２ａと、
このディスク部２２ａの外周に形成され、その外周面に
形成された所定数のラチェット歯状の外歯２２ｂを有す
る環状歯部材２２ｃとからなっている。

【００２２】ディスク部２２ａの中心には、筒状のボス
２２ｄが形成されていると共に、このボス２２ｄの近傍
にフライホイール２３を回転可能に支持する支持軸２２
ｅが突設されている。更に、ディスク部２２ａの外周側
には、フライホイール２３の回転を所定範囲に規制する
第１および第２ストッパ２２ｆ,２２ｇが設けられてい
ると共に、ディスク部２２ａを貫通するカム孔２２ｈが
穿設されている。このカム孔２２ｈには、パウル２１の
カムフォロワ２１ｃが嵌合されるようになっており、し
たがってロックギヤ２２がロッキングベース２０に対し
て相対回転したとき、カムフォロワ２１ｃがカム孔２２
ｈにガイドされることにより、パウル２１が回転するよ
うになっている。更に、ディスク部２２ａにはパウルス
プリング２６の一端を支持するスプリング支持部２２ｉ
が設けられている。

【００２３】フライホイール２３は、ロックギヤ２２の
支持軸２２ｅに回転可能に嵌合される支持孔２３ａが穿
設されていると共に、先端に係止爪２３ｂが形成された
係止部２３ｃが設けられている。そして、フライホイー
ル２３が支持孔２３ａに回転可能に支持されたとき、こ
の係止部２３ｃは第１および第２ストッパ２２ｆ,２２
ｇの間に位置するようになっている。したがって、フラ
イホイール２３の回転は、第１および第２ストッパ２２
ｆ,２２ｇの間に規制され、係止部２３ｃが第１ストッ
パ２２ｆに当接しているときは係止爪２３ｂが内側に引
っ込んだ状態になり、また係止部２３ｃが第２ストッパ
２２ｇに当接しているときは係止爪２３ｂが外側に突出
した状態になる。更に、フライホイール２３には、フラ
イホイールスプリング２４の一端を支持するスプリング
支持部２３ｄが設けられている。

【００２４】フライホイールスプリング２４は、その一
端がフライホイール２３のスプリング支持部２３ｄに支
持され、またその他端がロックギヤ２２の図示しないス
プリング支持部に支持されて、フライホイール２３をロ
ックギヤ２２に対してベルト引出し方向αに常時付勢し
ている。したがって、フライホイール２３の非作動時
は、係止部２３ｃが第１ストッパ２２ｆに当接してい
る。

【００２５】リテーナ２５は、ディスク部２５ａと、こ
のディスク部２５ａの外周にフレーム２側に突出して形
成され、側壁１７に着脱可能に固定される第１環状フラ
ンジ部２５ｂ（図８に図示）と、ディスク部２５ａの外
周にフレーム２側と反対側に突出して形成された第２環
状フランジ部２５ｃとからなっている。

【００２６】ディスク部２５ａの中心には貫通孔２５ｄ
が穿設されている。また、図８に示すようにディスク部
２５ａのフレーム２側の面には、内周面にラチェット歯
状の内歯２５ｅを有する環状歯部材２５ｆが貫通孔２５
ｄと同心に突設されている。この環状歯部材２５ｆは、
リトラクタ１が組み立てられたとき、ロックギヤ２２の
環状歯部材２２ｃと第１および第２ストッパ２２ｆ,２
２ｇとの間に進入可能な大きさに設定されている。その
場合、フライホイール２３の係止爪２３ｃも環状歯部材
２２ｃの内側に位置しており、ロックギヤ２２に対して
フライホイール２３が回転し、係止部２３ｃが第２スト
ッパ２２ｇに当接した位置では、この係止爪２３ｃが内
歯２５ｅに係止するようになっている。

【００２７】パウルスプリング２６は、その一端がロッ
クギヤ２２のスプリング支持部２２ｉに支持され、また
その他端がロッキングベース２０のスプリング支持部２
０ｇに支持されて、ロックギヤ２２をロッキングベース
２０に対してベルト引出し方向αに常時付勢している。
したがって、ロックギヤ２２の非作動時は、パウル２１
のカムフォロワ２１ｃがカム孔２２ｈの最内側位置２２
ｈ₁に位置し、この状態で、ロックギヤ２２はパウルス
プリング２６によるそれ以上の回転を阻止されている。

【００２８】ＥＡ機構７は、トーションバー２７と、ロ
ッキングベース２０のねじ軸部２０ｂに螺合される筒状
のストッパ２８とを備えている。トーションバー２７は
トーションバー部２７ａと、このトーションバー部２７
ａの一端側のロックギヤ２２側端部に設けられ、ロッキ
ングベース２０の断面正６角形状孔２０ｃ′にこのロッ
キングベース２０と相対回転不能に嵌合する断面正６角
形状の第１トルク伝達部２７ｂと、この第１トルク伝達
部２７ｂの端に設けられたフランジ部２７ｃと、トーシ
ョンバー部２７ａの他端に設けられ、後述するキャリヤ
に嵌合する断面正６角形状の第２トルク伝達部２７ｄ
と、この第２トルク伝達部２７ｄから同心状に突出し、
先端にスプライン溝２７ｅが形成された第１軸部２７ｆ
と、フランジ部２７ｃから同心状に突出し、スプライン
溝２７ｇが形成された第２軸部２７ｈとからなってい
る。

【００２９】筒状のストッパ２８は内周に雌ねじ２８ａ
が形成されているとともに、外周にリール４の回転トル
クが伝達される一対の回転トルク伝達部２８ｂ,２８ｃ
がそれぞれ設けられている。そして、これらの回転トル
ク伝達部２８ｂ,２８ｃにより、ストッパ２８はリール
４と一体に回転するようになっていると共に、リール４
に対して軸方向に相対的に移動可能となっている。した
がって、ストッパ２８がロッキングベース２０に対して
ベルト引出し方向αに回転するような回転差が生じる、
換言すればリール４がロッキングベース２０に対してベ
ルト引出し方向αに回転するような回転差が生じると、
ストッパ２８は軸方向に移動してロッキングベース２０
のディスク部２０ａに当接するようになっている。更
に、ストッパ２８がロッキングベース２０に当接する
と、ストッパ２８は軸方向移動が停止し、ロッキングベ
ース２０と一体回転するようになる。

【００３０】したがって、ストッパ２８とロッキングベ
ース２０との間に回転差が生じている間は、トーション
バー部２７ａがねじられるので、ＥＡ機構７は車両衝突
時のベルト荷重を制限するＥＡ機能を発揮するようにな
り、ストッパ２８がロッキングベース２０に当接する
と、ＥＡ機能が終了する。

【００３１】図３に示すように、減速度検知手段８は、
側壁１７に取り付けられるハウジング２９と、このハウ
ジング２９に取り付けられるセンサケース３０と、この
センサケース３０に搭載される慣性質量３１と、この慣
性質量３１により作動されるアクチュエータ３２とを備
えている。

【００３２】ハウジング２９は、フレーム２の側壁１７
の取付孔１７ｂに嵌合された取り付けられる嵌合取付部
２９ａと、センサケース３０を支持する一対の支持腕部
２９ｂ,２９ｃとからなっている。また、センサケース
３０は、支持腕部２９ｂ,２９ｃの溝に係合して支持さ
れる一対の被支持部３０ａ,３０ｂと、慣性質量３１が
搭載される質量搭載部３０ｃと、アクチュエータ３２を
回転可能に支持する一対の支持腕部３０ｄ,３０ｅとか
らなっている。

【００３３】慣性質量３１は、脚部３１ａと、この脚部
３１ａの上の質量部３１ｂと、アクチュエータ３２を作
動する作動部３１ｃとからなっている。そして、慣性質
量３１は質量搭載部３０ｃに搭載されて、通常時は図示
のように直立しているが、車両に所定減速度以上の減速
度が作用したとき傾動して、作動部３１ｃがアクチュエ
ータ３２を回転するようになっている。

【００３４】更に、アクチュエータ３２は、センサケー
ス３０の一対の支持腕部３０ｄ,３０ｅの孔に回転可能
に嵌合支持される回転軸部３２ａと、慣性質量３１の作
動部３１ｃによって押圧される被押圧部３２ｂと、回転
軸部３２ａと反対側に設けられ、ロックギヤ２２の外歯
２２ｂに係止可能な係止爪３２ｃとからなっている。そ
して、このアクチュエータ３１は、慣性質量３１が直立
状態のときは最下位置にあって、係止爪３２ｃが外歯２
２ｂに係合しない非係合位置となり、慣性質量３１が傾
動したときは上方へ回転して、係止爪３２ｃが外歯２２
ｂに係合する係合位置となるようにされている。

【００３５】図４に示すように、リール回転検出手段９
は、トーションバー２７の回転によって回転させられる
回転取出しギヤ３３と、リテーナ２５のディスク部２５
ａに取り付けられ（図９に図示）、回転取出しギヤ３３
の回転を歯車減速機構３４で減速してトーションバー２
７の回転、つまりリール４の回転量を絶対値で検出し、
これを電気信号に変換するリール回転ボリューム検出計
３５と、リテーナ２５の第２環状フランジ部２５ｃに着
脱可能に取り付けられて、リール回転ボリューム検出計
３５を覆うボリュームカバー３６とを備えている。

【００３６】回転取出しギヤ３３はその中心に穿設され
た断面正５角形の貫通孔３３ａを有しており、この貫通
孔３３ａがピン３７の断面正５角形の軸部３７ａに嵌合
されて、このピンと一体に回転するようになっている。
また、図８に示すようにピン３７の軸部３７ａと反対側
は、トーションバー２７の第２軸部２７ｈのスプライン
溝２７ｇにスプライン嵌合されて、このトーションバー
２７と一体に回転するようになっている。したがって、
トーションバー２７の回転つまりリール４の回転は、ピ
ン３７、回転取出しギヤ３３、減速歯車機構３４を介し
てリール回転ボリューム検出計３５で検出されるように
なる。その場合、減速歯車機構３４により、シートベル
ト３の全巻取りから全引出しまでのリール４の回転が、
リール回転ボリューム検出計３５の抵抗体（不図示）で
２７０゜の回転に減速されるようになっている。そし
て、このリール回転ボリューム検出計３５はシートベル
ト３の絶対位置をボリューム値として連続的に検出する
ようになっている。このように、リール回転ボリューム
検出計３５をボリュームタイプとすることにより、電源
をオフにしてもシートベルト３の絶対位置の情報を消え
ないようにして、回転検出計を安価で信頼性のあるもの
にしている。

【００３７】図５および図６に示すように、超音波モー
タ１０は、円環状のステータ３８と、このステータ３８
に対向して配設される円環状のロータ３９と、モータ回
転軸４０と、ラバーシート４１と、ディスクスプリング
４２と、ボールベアリング４３と、貫通孔４４ａを有す
るモータケース４４とを備えている。

【００３８】図５に示すように、ステータ３８は、円周
方向に所定数に区分され、かつ隣り合う区分の分極方向
が交互に厚み方向に逆方向となるように分極された円環
状の圧電セラミック３８ａを、櫛歯を有する円環状の弾
性体３８ｂに貼り付けられて構成されている。このステ
ータ３８は、弾性体３８ｂの櫛歯面がロータ３９に対向
するようにして配置されている。

【００３９】ロータ３９は、環状のディスク部３９ａ
と、このディスク部３９ａの外周縁に形成された環状の
フランジ部３９ｂとから構成されている。ディスク部３
９ａの内周面には、４個の係止突起３９ｃが周方向に等
間隔に配置されて径方向に突設されている。

【００４０】モータ回転軸４０は、軸部４０ａと、この
軸部４０ａの一端に設けられたディスク状のフランジ部
４０ｂとからなっている。軸部４０ａの他端にはスプラ
イン溝４０ｃが形成されている。また、フランジ部４０
ｂの軸部４０ａ側の面には、ロータ３９の係止突起３９
ｃが嵌合可能な４個の係止溝４０ｄが形成されている。
これらの係止溝４０ｄに係止突起３９ｃが嵌合すること
により、ロータ３９とモータ回転軸４０とが周方向に互
いに係合し、一体に回転するようになっている。更に、
フランジ部４０ｂの軸部４０ａ側と反対側の面には、ク
ラッチ機構１１の後述するパウル４６ ,４７が配置され
る凹部４０ｅが設けられていると共に、この凹部４０ｅ
内にパウル支持軸４０ｆが設けられている。図５では、
凹部４０ｅとパウル支持軸４０ｆとが１組しか記載され
ていないが、これら凹部４０ｅとパウル支持軸４０ｆと
は、フランジ部４０ｂの中心に関して対称な位置にも設
けられている。なお、これらの凹部４０ｅおよびパウル
支持軸４０ｆは、後述するクラッチ機構１１を構成する
ものである。更に、軸部４０ａとフランジ部４０ｂとを
軸方向に貫通する貫通孔４０ｇが穿設されている。

【００４１】図６に示すように、ラバーシート４１およ
びディスクスプリング４２はともに円環ディスク状に形
成されており、ディスクスプリング４２はラバーシート
４１を介してロータ３９を加圧している。これにより、
ロータ３９とディスクスプリング４２とはこれらの間に
介在されるラバーシート４１の摩擦で一体回転するよう
になっていると共に、ディスクスプリング４２の加圧力
で、ステータ３８とロータ３９との間に、ロータ３９が
回転するための摩擦力が得られるようになっている。

【００４２】ボールベアリング４３は、ディスクスプリ
ング４２をスラスト方向に支持すると共に、モータケー
ス４４の貫通孔４４ａに嵌合固定されて、モータ回転軸
４０の軸部４０ａを回転可能に支持するようになってい
る。また、このモータケース４４は、４個のねじ４５に
よりフレームの側壁１６に固定されるようになってい
る。

【００４３】図５に示すように、クラッチ機構１１は、
メインパウル４６と、サブパウル４７と、慣性プレート
４８と、慣性スプリング４９とを備えているとともに、
図２に示すようにクラッチギヤ５０を備えていて、超音
波モータ１０の所定角加速度より小さい角加速度での始
動時には作動しなく、超音波モータ１０の所定角加速度
以上の大きな角加速度での始動時には作動する角加速度
クラッチからなっている。

【００４４】メインパウル４６は、一端側に穿設され、
モータ回転軸４０のフランジ部４０ｂのパウル支持軸４
０ｆに回転可能に嵌合される回転軸孔４６ａと、この回
転軸孔４６ａの反対側の端に設けられた係止爪４６ｂ
と、回転軸孔４６ａと係止爪４６ｂの間に突設されたピ
ンからなるカムフォロワ４６ｃとからなっている。

【００４５】サブパウル４７は、メインパウル４６とま
ったく同じに形成されており、同様に回転軸孔４７ａ
と、係止爪４７ｂと、カムフォロワ４７ｃとからなって
いる。

【００４６】慣性プレート４８は環状のディスクからな
り、一対のカム孔４８ａ,４８ｂが中心点に関して対称
に穿設されている。これらのカム孔４８ａ,４８ｂに
は、それぞれメインパウル４６のカムフォロワ４６ｃお
よびサブパウル４７のカムフォロワ４７ｃが嵌合される
ようになっている。また、慣性スプリング４９の一端を
支持するスプリング支持部４８ｃが設けられている。

【００４７】慣性スプリング４９は、環状ばね部４９ａ
と、この環状ばね部４９ａからそれぞれ延びた一対の支
持部４９ｂ,４９ｃとからなっている。この慣性スプリ
ング４９は、一方の支持部４９ｂがモータ回転軸４０の
フランジ部４０ｂに設けられた図示しないスプリング支
持部に支持されると共に、他方の支持部４９ｃが慣性プ
レート４８のスプリング支持部４８ｃに支持されるよう
になっている。そして、慣性スプリング４９は、超音波
モータ１０の所定角加速度より小さい角加速度での通常
のスローな始動時には撓まないで、モータ回転軸４０と
慣性プレート４８との間に回転差を生じさせなくこれら
を一体回転させ、超音波モータ１０の所定角加速度以上
の角加速度での急激な回転時には撓んでモータ回転軸４
０と慣性プレート４８との間に回転差を生じさせるよう
になっている。

【００４８】図２および図８に示すように、クラッチギ
ヤ５０は、環状のディスク部５０ａと、ディスク部５０
ａの外周縁に突設され、内周面に内歯５０ｂを有する環
状歯部材５０ｃと、ディスク部５０ａの内周縁に突設さ
れ、外周面に外歯５０ｄを有するサンギヤ５０ｅと、ト
ーションバー２７の第１軸部２７ｆにベアリング５１
（図５に図示）を介して相対回転可能に嵌合される貫通
孔５０ｆとからなっている。なお、サンギヤ５０ｅは後
述する減速機構１２を構成するものである。

【００４９】そして、環状のステータ３８、環状のロー
タ３９、筒状のモータ回転軸４０、各パウル４６,４
７、環状の慣性プレート４８、慣性スプリング４９、お
よび環状のクラッチギヤ５０を組み立てた状態では、図
８に示すようにモータ回転軸４０がロータ３９を貫通す
ると共にクラッチギヤ５０がステータ３８を貫通し、更
にステータ３８とロータ３９とをの間に、各パウル４
６,４７、環状の慣性プレート４８、慣性スプリング４
９およびクラッチギヤ５０の環状歯部材５０ｃが効率よ
くコンパクトにレイアウトされるようになる。すなわ
ち、超音波モータ１０はクラッチ機構１１を内蔵した形
で組み立てられてフレーム２の左側壁１６にコンパクト
に取り付けられるようになる。

【００５０】更に、この組立状態において、超音波モー
タ１０が所定角加速度より小さい角加速度のスロースタ
ートで回転してモータ回転軸４０と慣性プレート４８と
に回転差が生じないときは、各パウル４６,４７は非係
合位置にあり、それらの係止爪４６ｂ,４７ｂがクラッ
チギヤ５０の内歯５０ｂに係合しないようになってい
る。すなわち、このときは、クラッチ機構１１は作動し
なく遮断されたままであるので、超音波モータ１０の回
転トルクはクラッチギヤ５０に伝達されない。

【００５１】更に、超音波モータ１０が所定角加速度以
上の大きな角加速度の急激なスタートで回転してモータ
回転軸４０と慣性プレート４８とに回転差が生じたとき
は、各パウル４６,４７のカムフォロワ４６ｃ,４７ｃが
それぞれ慣性プレート４８のカム孔４８ａ,４８ｂにガ
イドされるので、各パウル４６,４７は作動して係合位
置となり、それらの係止爪４６ｂ,４７ｂがクラッチギ
ヤ５０の内歯５０ｂに係合するようになっている。すな
わち、このときは、クラッチ機構１１は作動して接続さ
れ、超音波モータ１０の回転トルクがクラッチギヤ５０
に伝達されるようになる。

【００５２】図２および図１０に示すように、減速機構
１２は、円環状のリング部材５２に設けられたインター
ナルギヤ５２ａと、サンギヤ５０ｅに噛合する４個のプ
ラネタリギヤ５３と、これらのプラネタリギヤ５３を回
転可能に支持するキャリヤ５４とからなり、サンギヤ５
０ｅ入力でキャリヤ５４出力の遊星歯車減速機構から構
成されている。

【００５３】リング部材５２は、４個のプラネタリギヤ
５３がそれぞれ噛合する内歯からなるインターナルギヤ
５２ａを備えたリング部５２ｂと、このリング部５２ｂ
の側面に設けられ、フレーム２の側壁１６の小孔１６ｂ
のうち、３個の小孔１６ｂに嵌合されて、このリング部
材５２を側壁１６に取り付けるための３個の取付ピン５
２ｃとを備えている。リング部５２ｂの取付ピン５２ｃ
と反対側の側面には、図８に示すようにステータ３８が
固定されており、これにより、リング部材５２はステー
タ３８の回転止めを行うと共に、側壁１６とステータ３
８との間にスラスト方向の空間を形成している。

【００５４】キャリヤ５４は、環状のディスク部５４ａ
と、４個のプラネタリギヤ５３をそれぞれ回転可能に支
持する４個の支持軸５４ｂ（図８に図示）と、断面正６
角形の筒状の軸部５４ｃとからなっている。軸部５４ｃ
はリール４における貫通孔４ｄの側壁１６側端部の断面
正６角形状孔に嵌合されてリール４とキャリヤ５４とが
一体回転するようになっていると共に、この軸部５４ｃ
の内側に断面正６角形状の第２トルク伝達部２７ｄが嵌
合されてトーションバー２７とキャリヤ５４とが一体回
転するようになっている。このとき、図８に示すように
Ｅリング５５によりディスク部５４ａが第２トルク伝達
部２７ｄとの間に挟持されて、キャリヤ５４の軸方向の
抜け止めがされるようになっている。

【００５５】図７に示すように、スプリング手段１３
は、スプリングケース５６と、第１スパイラルスプリン
グ５７と、第２スパイラルスプリング５８と、環状のジ
ョイントブッシュ５９と、トーションバー２７の第１軸
部２７ｆのスプライン溝２７ｅに相対回転不能にスプラ
イン嵌合されるブッシュシャフト６０と、モータケース
４４の外側に固定されるハウジング６１とを備えてい
る。

【００５６】スプリングケース５６は、中心部に配置さ
れ、内周縁にスプライン溝５６ａが形成された貫通孔を
有するディスク部５６ｂと、このディスク部５６ｂの貫
通孔と同心に配置された円環状の周壁板５６ｃと、ディ
スク部５６ｂと周壁板５６ｃとを接続する６本のスポー
ク５６ｄとからなっている。このディスク部５６ｂのス
プライン溝５６ａにモータ回転軸４０の軸部４０ａのス
プライン溝４０ｃがスプライン嵌合して、モータ回転軸
４０とスプリングケース５６とが一体回転するようにな
っている。また、周壁板５６ｃにはフック部５６ｅが設
けられており、このフック部５６ｅに、第１スパイラル
スプリング５７の外端係止部５７ａが係止されるように
なっている。

【００５７】第１スパイラルスプリング５７のばね定数
は第２スパイラルスプリング５８のばね定数より大きく
設定されていて、第１スパイラルスプリング５７が高ト
ルクのばねで、第２スパイラルスプリング５８が低トル
クのばねとなっている。

【００５８】ジョイントブッシュ５９は環状に形成され
ており、このジョイントブッシュ５９には、第１および
第２フック部５９ａ,５９ｂが設けられている。第１フ
ック部５９ａには、第１スパイラルスプリング５７の内
端係止部５７ｂが係止されるとともに、第２フック部５
９ｂには、第２スパイラルスプリング５８の外端係止部
５８ａが係止されるようになっている。

【００５９】ブッシュシャフト６０は筒状に形成されて
おり、その内周面にはスプライン溝６０ａが形成されて
いると共に、その外周側には一対のフック部６０ｂ,６
０ｃが設けられている。スプライン溝６０ａはトーショ
ンバー２７の第１軸部２７ｆのスプライン溝２７ｅにス
プライン嵌合されて、第１軸部２７ｆとブッシュシャフ
ト６０とが一体回転するようになっている。また、フッ
ク部６０ｂ,６０ｃの一方に、第２スパイラルスプリン
グ５８の内端係止部５８ｂが係止されるようになってい
る。

【００６０】このようにして、これらの第１および第２
スパイラルスプリング５７,５８はジョイントブッシュ
５９を介して直列に接続され、ともにリール４をベルト
巻取り方向βに常時付勢するように設けられている。そ
して、リール４からシートベルト３が引き出されるとき
には、まずばね定数の小さい第２スパイラルスプリング
５８が巻き締められ、その後ばね定数の大きい第１スパ
イラルスプリング５９が巻き締められるようになる。

【００６１】ハウジング６１は、筒状部６１ａと、この
筒状部６１ａに設けられたフランジ部６１ｂとからなっ
ている。筒状部６１ａ内に、スプリングケース５６、第
１および第２スパイラルスプリング５７,５８、ジョイ
ントブッシュ５９、およびブッシュシャフト６０が収容
されるようにして、フランジ部６１ｂがモータケース４
４の外側に取付固定されるようになっている。

【００６２】図６に示すように、モータ回転量検出手段
１４は、歯車減速機構６２と、ボリュームタイプのモー
タ回転ボリューム検出計６３とを備えている。歯車減速
機構６２の回転取出しギヤ６２ａは、その外歯がモータ
回転軸４０の軸部４０ｄのスプライン溝４０ｃに噛合し
てモータ回転軸４０の回転を取り出すようになってい
る。そして、モータ回転軸４０の回転が歯車減速機構６
２により減速されて、モータ回転軸４０の回転量の絶対
値がモータ回転ボリューム検出計６３でモータボリュー
ム値として連続的に検出されるようになる。

【００６３】更に、図８に示すように、超音波モータ１
０を駆動するためのドライバユニット１５にはマイクロ
コンピュータ等からなる中央処理装置（以下、ＣＰＵと
もいう）６４が接続されている。このＣＰＵ６４には、
リール回転ボリューム検出計３５およびモータ回転検出
計６３も接続されていると共に、更に前方物体検出セン
サ６５、バックルスイッチ６７、車速センサ６８がそれ
ぞれ接続されている。

【００６４】図７に示すように、前方物体検出センサ６
５は、例えば光学系センサで構成され、例えば車両のフ
ロントウィンドシールドの車室側の所定位置に取り付け
られる。そして、この前方物体検出センサ６５は車両前
方にある物体を検出してその物体検出信号をＣＰＵ６４
に送出する。また、バックルスイッチ６７はシートベル
トの装着すなわちバックルとトングとの連結を検知して
その検知信号をＣＰＵ６４に送出する。更に、車速セン
サ６８は自車の走行速度を検知してその検知信号をＣＰ
Ｕ６４に送出する。

【００６５】そして、ＣＰＵ６４は、これらの各検出
計、検出センサ、スイッチ等からの出力信号に基づいて
超音波モータ１０を駆動制御し、シートベルト３のベル
トテンションを制御するようになっている。その場合、
シートベルト３のベルトテンションは、リール回転量検
出手段９からのリール回転量とモータ回転量検出手段１
４からのモータ回転軸の回転量とに基づいて、ＣＰＵ６
４が算出するようになっている。

【００６６】ところで、この例のシートベルト制御シス
テムにおいては、このようなベルトテンションの調節と
して、超音波モータ１０によってスプリング手段１３の
ばね力を制御することで行う場合と、超音波モータ１０
で直接行う場合とが設定されている。

【００６７】まず、スプリング手段１３のばね力でベル
トテンションを調節する場合について説明する。この場
合は、超音波モータ１０でスプリング手段１３のばね力
を制御することが行われる。

【００６８】このスプリング手段１３のばね力の制御
は、本発明の被駆動部材であるリール４にばね力を付与
してこのリール４を常時巻取り方向に駆動するように付
勢する側の第１スパイラルスプリング５８の内端の位置
とスプリングケース５６でばね力の反力を受ける側の第
２スパイラルスプリング５９の外端の位置との相対位
置、換言すれば、リール４の回転量を示すリール回転ボ
リューム検出計３５のベルトボリューム値と超音波モー
タ１０の回転量を示すモータ回転ボリューム検出計６３
のモータボリューム値との差に基づいて行われる。

【００６９】２つのボリューム値でばね力を制御するた
めには、これらのボリューム値に対する基準設定を行う
必要がある。そこで、図１１に示すようにこの例では、
シートベルト３がリール４に巻き取られたリール４のベ
ルト格納位置を示すベルトボリューム値を初期基準値と
して設定する。このとき、後述するようにスプリング手
段１３にリール４をベルト巻取り方向に付勢する小さな
ばね力ｆ₀が生じるように、超音波モータ１０のモータ
回転軸４０の回転位置を設定し、このときのモータボリ
ューム値をこの初期基準値と等しくなるように設定す
る。このように、シートベルト３が完全に巻き取られ、
巻取り方向の小さなばね力が生じている状態を基準とし
ている。なお、両ボリューム値は、いずれもリール４お
よび超音波モータ１０がベルト引出し方向αに回転する
ときに大きくなるように設定されている。

【００７０】また、この例のシートベルト制御システム
では、ばね力を次のように定義している。すなわち、図
１１に示すようにベルトボリューム値とモータボリュー
ム値とが等しい状態では、前述のように巻取り方向の小
さなばね力が常に生じている状態となっており、この状
態をばね力「弱」と定義している。したがって、ベルト
が引き出されてベルトボリューム値がある大きな値とな
っても、超音波モータ１０がベルト引出し方向αに回転
して、モータボリューム値がベルトボリューム値と等し
い値に設定されると、ばね力は巻取り方向の小さなばね
力となり、ばね力「弱」の状態となる。ベルトボリュー
ム値とモータボリューム値とにある一定量の差（＋；以
下、第１設定差という）を持たせると、ばね力は、後述
するように「弱」の状態より大きいばね力となり、この
状態をばね力「中」と定義している。更に、ベルトボリ
ューム値とモータボリューム値とにこの第１設定差より
大きいある一定量の差（＋；以下、第２設定差という）
を持たせると、ばね力は、「中」の状態より更に大きい
ばね力となり、この状態をばね力「強」と定義してい
る。

【００７１】次に、超音波モータ１０で直接ベルトテン
ションを調節する場合について説明する。この場合は、
クラッチ手段１１がオン（係合）されて超音波モータ１
０とリール４とが直結される。このためには、超音波モ
ータ１０は、クラッチ手段１１がオンする速度以上の速
度で回転駆動されるとともに、超音波モータ１０のトル
クの高低でベルトテンションが調節されるようになって
いる。

【００７２】更に、この例のシートベルト制御システム
においては、超音波モータ１０によるベルトテンション
調節のための９個のモードが設定されている。これらの
９個のモードは、非使用モード、ベルト引出しモード、
ベルト装着後のベルト長さ調節モード、ベルト巻取りモ
ード、コンフォートモード、注意モード、警告モード、
緊急モード、ＣＲＳモードである。

【００７３】そして、これらのモードのうち、通常の走
行を行う場合に設定される、非使用モード、ベルト引出
しモード、ベルト長さ調節モード、ベルト巻取りモー
ド、およびコンフォートモードにおけるベルトテンショ
ン調節と通常の走行以外のある条件が成立すると設定さ
れるモードのうち、比較的小さなベルトテンションが設
定される注意モードとは、前述のばね力制御で行われ
る。また、前述の通常の走行以外のモードのうち、比較
的大きなベルトテンションが設定される警告モード、緊
急モード、およびＣＲＳモードにおけるベルトテンショ
ン調節は超音波モータ１０のトルクで直接行われる。更
に、このシートベルト制御システムにおいては、リール
４と超音波モータ１０との直結から解放するためのクラ
ッチ解除モードが設定されており、クラッチ解除モード
のクラッチ解除制御は超音波モータ１０のトルクで直接
行われる。

【００７４】次に、各モードについて、説明する。非使
用モードは、シートベルト３がリトラクタ１のリール４
に、ベルトの緩みがない状態で完全に巻き取られている
ときにおいて、ベルトテンションが設定されるモードで
ある。この非使用モードでは、ベルトテンションは、ベ
ルト３がトングの自重で引き出されない程度の第１およ
び２スプリング５７,５８のばね力によるきわめて小さ
な値ｆ₀（例えば、０.１４kgf強程度）に設定されてい
る。

【００７５】ベルト引出しモードは、シートベルト３の
装着のためのシートベルト３の引出し時において、ベル
トテンションが設定されるモードである。このベルト引
出しモードでは、ベルトテンションは、乗員が、ベルト
引出し時に引出し力が軽いと感じるような比較的小さな
値ｆ₁（例えば、０.４kgf弱程度）に設定されている。
このとき、ベルト引出しは乗員が行うことから、その引
出し速度が比較的速いので、ベルトボリューム値とモー
タボリューム値との差に応じて超音波モータ１０の速度
が制御されるようになっている。

【００７６】ベルト装着後のベルト長さ調節モードは、
バックルとトングとの係合後におけるベルト長さ調節時
においてベルトテンションが設定されるモードである。
このベルト長さ調節モードでは、ベルトテンションは、
バックルとトングとの係合後のベルト長さ調節時にシー
トベルト３のスラッグを除去してシートベルト３が乗員
にフィットための比較的大きな値ｆ₂（例えば、０.５kg
f強程度）に設定されている。

【００７７】このベルト長さ調節モードにおけるシート
ベルトの長さ調節は、まず始めに乗員が車両のシートに
正姿勢で着座し、バックルにトングを係合してシートベ
ルト３を装着した状態で、ＣＰＵ６４が超音波モータ１
０を一旦ベルト巻取り方向βにゆっくりと回転させ、シ
ートベルト３を着座した乗員にフィットした状態となる
まで巻き取ることにより、行われる。

【００７８】ベルト巻取りモードは、シートベルト３の
装着解除でのシートベルト３の巻取り時において、ベル
トテンションが設定されるモードである。このベルト巻
取りモードでは、ベルトテンションは、ベルト巻取り時
にシートベルト３を所定時間（例えば、２sec）内で完
全に巻き取るような比較的大きな値ｆ₄（例えば、０.６
kgf強程度）に設定されている。その場合、超音波モー
タ１０がばねを強める方向に回転することから、ばねの
負荷が非常に大きくなるおそれがあるので、超音波モー
タ１０の回転速度を遅くしてベルトを巻き取る必要があ
る。

【００７９】これらのベルト引出しモード、ベルト長さ
調節モード、およびベルト巻取りモードにより、シート
ベルトリトラクタ１は、ベルト引出しを軽く行うことが
できると共に、ベルト巻取りを迅速にかつ完全に行うこ
とができ、更にベルトスラッッグを自動的に除去するこ
とができるコンビニエンス機能を発揮するようになる。

【００８０】コンフォートモードは、通常運転時および
通常運転時の物取り等のための乗員の移動時におけるベ
ルトテンションが設定されるモードである。このコンフ
ォートモードでは、ベルトテンションは、通常運転時の
ベルト装着状態で、乗員がシートベルト３からの負荷を
軽いと感じるようにしながら、しかも物取り等の動作を
容易にするためにシートベルト３の長さ調節を可能にす
る程度の比較的小さな値ｆ₃（例えば、０.３kgf弱程
度）に設定されている。

【００８１】シートベルト制御システムをこのコンフォ
ートモードに設定させる条件として、例えば、１. 前方
に検出物体がないとき、２. 前方の検出物体が近づいて
こないときの２つの条件が設定されている。

【００８２】そして、コンフォートモードの条件の一つ
が成立しているか否かを実際に判断するにあたっては、
前方物体検出センサ６５からの物体検出信号がないこ
と、前方物体検出センサ６５からの物体検出信号があっ
たとき、自車の速度と物体の速度との差、すなわち自車
と物体との相対速度が、相対速度≦０である（すなわ
ち、物体が自車に近づいてこない）こと、あるいは他の
モードが成立されていないことをＣＰＵ６４が判断する
ことにより、コンフォートモードの条件が成立している
と判断する。

【００８３】シートベルト制御システムのコンフォート
モード設定は次のようにして行われる。ベルト長さ調節
モードでシートベルト３を着座した乗員にフィットした
状態にした後、ＣＰＵ６４はシートベルト制御システム
が正常であるか否かを判断するとともに、乗員の正姿勢
の着座状態をチェックして初期条件を設定する。その後
で、超音波モータ１０をベルト引出し方向αにゆっくり
と回転させて、スプリング手段１３による巻取り力を緩
和してベルトテンションを比較的小さな値ｆ_３に調節す
ることにより、シートベルト制御システムをコンフォー
トモードに設定する。

【００８４】また、システムがコンフォートモードに設
定されている状態で、乗員が例えば物取り等により若干
動いてシートベルト３が引き出された場合には、ＣＰＵ
６４は、乗員が元の正姿勢に戻ったとき、設定されたば
ね力ｆ_３により、シートベルト３が引き込まれるのを検
出し、超音波モータ１０を制御して元のコンフォートモ
ードの状態に戻すようにしている。

【００８５】更に、コンフォートモード以外の他のモー
ドに設定されているシートベルト制御システムを、コン
フォートモードに設定するには、コンフォートモードの
条件の一つが成立されてから所定時間経過後に、前述と
同様に一旦シートベルト３を巻き取り、その後にコンフ
ォートモードに設定する。

【００８６】注意モードは、車両の運転中、接近してく
る前方の検出物体に対して乗員の回避動作に充分余裕が
あるときにおけるベルトテンションモードである。この
注意モードでは、ベルトテンションは、シートベルト３
のベルトテンションをスプリング手段１３のばね力によ
る巻取り力のみによる値に設定しているが、その場合ベ
ルトテンションは、コンフォートモードの場合よりも少
し強めた値（前述のｆ₂より若干小さい値、例えば０.５
０kgf程度）に設定している。すなわち、超音波モータ
１０の回転トルクによる巻取り力がベルトテンションに
直接寄与しないようにしている。シートベルト制御シス
テムをこの注意モードに動作させる条件として、１. シ
ートベルト３を装着、離脱するとき、２. 自車が速度１
０〜２０km/h以上で走行中に、検出物体が近づきつつあ
るが、乗員の回避動作に充分余裕があるとき、またはす
でに減速等の回避動作を行っているとき、の２つの条件
が設定されている。

【００８７】注意モードの動作条件の一つが成立してい
るか否かを実際に判断するにあたっては、まず１の条件
はトングとバックルとの連結、分離を、バックルスイッ
チ６７により検出して判断する。

【００８８】また２の条件の成立判断は、まず自車走行
速度が所定速度であるとき、前方物体検出センサ６５か
らの物体検出信号により自車と物体との前後方向の相対
距離および相対速度を求め、自車走行速度が相対速度よ
り大きくかつ相対速度が正であるとき、(1) 先にある物
体が自車と同方向に走行している先行車でありかつこの
先行車との相対距離が縮まる追従走行であると判断す
る。また自車走行速度が相対速度以下であるとき、(2)
先にある物体が静止物または対向車であると判断する。
そして、まず、自車を同じ設定減速度で減速したときの
安全車間距離を(1)および(2)のそれぞれについて求め、
相対距離が求めた安全車間距離以下のとき、２の条件が
成立していると判断する。

【００８９】シートベルト制御システムを注意モードに
設定するには、注意モードの条件が成立していると判断
したとき、所定時間経過後に超音波モータ１０をベルト
巻取り方向βにゆっくりと回転させる。これにより、シ
ートベルト制御システムを、シートベルト３にスプリン
グ手段１３による巻取り力のみが加えられた状態で、ベ
ルトテンションを、前述のようにコンフォートモードの
場合よりも強めた値に設定した後、超音波モータ１０を
停止する。こうして、シートベルト制御システムを注意
モードに設定する。なお、この注意モードは必ずしも必
要ではなく、場合によっては省略することもできる。

【００９０】警告モードは、車両の運転中、接近してく
る前方の検出物体に対して、ただちに乗員の回避動作が
必要なときにおけるベルトテンションが設定されるモー
ドである。この警告モードでは、ベルトテンションは、
クラッチ機構１１を介して、超音波モータ１０の低トル
クで直接シートベルト３をモータ回転軸４０が停止する
まで巻き取ることにより、注意モードの場合よりかなり
大きな値ｆ₅（例えば、４〜５kgf程度）に設定される。
この場合のベルトテンションは乗員がシートベルト３を
引いたと感じる大きさの荷重であり、これにより、乗員
は体感で、ただちに回避動作が必要であることの警告を
知ることができるようになっている。シートベルト制御
システムをこの注意モードに動作させる条件として、
１. 検出物体が近づきつつあって、ただちに乗員の回避
動作が必要なとき、の条件が設定されている。

【００９１】警告モードの動作条件が成立しているか否
かを実際に判断する方法は、前述の注意モードの場合と
ほとんど同じであり、安全車間距離を求めるが、この安
全車間距離は注意モードの場合より短く設定されてい
る。求めた安全車間距離が相対距離以上であるとき、１
の条件が成立していると判断する。

【００９２】シートベルト制御システムを警告モードに
設定するには、警告モードの条件が成立していると判断
したとき、超音波モータ１０をベルト巻取り方向βに注
意モードの場合より急激に回転させる。これにより、ク
ラッチ機構１１が作動して、超音波モータ１０とリール
４とが直結される。そして、超音波モータ１０の低トル
クでモータ回転軸４０が停止するまでリール４をベルト
巻取り方向βに回転させ、ベルトテンションを、前述の
ように注意モードの場合よりも強めた値に設定した後、
超音波モータ１０を停止する。こうして、シートベルト
制御システムを警告モードに設定する。

【００９３】緊急モードは、車両の運転中、接近してく
る前方の検出物体に対して、回避の余裕がなく、乗員の
回避動作が不能であるときにおけるベルトテンションが
設定されるモードである。この緊急モードでは、ベルト
テンションは、クラッチ機構１１を作動して、超音波モ
ータ１０の高トルクで直接シートベルト３を強制的に一
定時間巻き取ることにより、警告モードの場合より大き
な値（例えば６kgf以上等）に設定される。この場合の
ベルトテンションは、乗員がかなりきつく感じる大きさ
の荷重である。シートベルト制御システムをこの緊急モ
ードに動作させる条件として、１. 自車が速度１０〜２
０km/h以上で走行中に、ドライバーの回避動作では検出
物体との衝突が回避できないとき、の条件が設定されて
いる。

【００９４】緊急モードの動作条件が成立しているか否
かを実際に判断するにあたっては、自車走行速度が所定
速度以上であり、自車と物体との相対速度および相対距
離、予め設定されているシステムの作動完了時間、予め
設定した設定余裕距離等に基づいて、緊急モードの条件
が成立していると判断する。

【００９５】シートベルト制御システムを緊急モードに
設定するには、緊急モードの条件が成立していると判断
したとき、超音波モータ１０をベルト巻取り方向βに急
激に回転させる。これにより、クラッチ機構１１が作動
して、超音波モータ１０とリール４とが直結される。そ
して、ベルトテンションを、超音波モータ１０の高トル
クで直接シートベルト３を強制的に一定時間巻き取るこ
とにより、前述のように警告モードの場合より強めた値
に設定した後、超音波モータ１０を停止する。こうし
て、シートベルト制御システムを緊急モードに設定す
る。

【００９６】ＣＲＳモードは、例えば図１２に示すよう
に車両シート６９にシートベルト３によってチャイルド
シート７０を固定するときにおけるベルトテンションが
設定されるモードである。このＣＲＳモードでは、ベル
トテンションは、車両シート６９にチャイルドシート７
０を堅固に固定するために、緊急モードと同等かそれ以
上の大きな値（例えば６kgf以上等）に設定される。

【００９７】シートベルト制御システムをＣＲＳモード
に設定するには、バックルとトングとを係合した後、バ
ックルに設けられたＣＲＳモード選択ボタンを押すこと
により、ＣＰＵ６４が超音波モータ１０をベルト巻取り
方向βに注意モードの場合より急激に回転させる。これ
により、クラッチ機構１１が作動して、超音波モータ１
０とリール４とが直結される。そして、超音波モータ１
０の高トルクの回転トルクでモータ回転軸４０が停止す
るまでリール４をベルト巻取り方向βに回転させ、ベル
トテンションを、前述のように緊急モードと同等かそれ
以上の大きな値に設定した後、超音波モータ１０を停止
する。こうして、シートベルト制御システムをＣＲＳモ
ードに設定する。

【００９８】クラッチ解除モードは、オンしたクラッチ
機構１１を解除するモードであり、このクラッチ解除モ
ードに設定するには、クラッチ機構１１をオンするモー
ドの設定が解除されたとき、ＣＰＵ６４が超音波モータ
１０をベルト引出し方向αにに逆回転（クラッチ機構１
１のオン方向であるベルト巻取り方向βに対して逆方向
に回転）させる。

【００９９】一方、前述のように通常の走行を行う場合
は、ベルトテンションはばね力制御により調節される
が、この場合のシートベルトの状態は図１３ないし図１
５に示すパターンに分けられる。すなわち、ドアが閉じ
ているかあるいは開いているかで分けられると共に、ド
アが閉じている状態で、バックルスイッチ６７がオフで
あるかあるいはオンであるかに分けられる。

【０１００】まず、乗員が乗車してドアを閉じてシート
に着座したが、シートベルトが装着される前の状態、つ
まりドアが閉でバックルスイッチ６７がオフの状態につ
いて説明する。図１３に示すように、この状態では、更
に次の３つのパターンがある。まず、パターン１はシー
トベルトが非使用でシートベルト３が完全に格納された
位置にある状態であり、この状態では、ばね力は「弱」
に設定される。この状態から、乗員はシートベルト装着
のためにシートベルト３を引き出すが、このベルト引出
し時には、後述するように、シートベルト３の引出し時
にはリール４がベルト引出し方向αに回転するが、この
リール４の回転に追従して超音波モータ１０もベルト引
出し方向αに回転し、図示しないがばね力は「弱」に設
定される。

【０１０１】次に、パターン２はシートベルト３の引出
しを引出し途中で停止した状態である。この状態では、
リール４の引出し方向αの回転が停止するが、これに追
従して超音波モータ１０の回転も停止する。そして、超
音波モータ１０の停止後、所定時間ｔ₁（例、０,５秒）
経過すると、ばね力は「強」に設定される。これは、シ
ートベルト３の引出しが停止し、所定時間ｔ₁が経過し
たときは、ＣＰＵ６４は乗員がシートベルトの装着を止
めたと判断し、引き出されたシートベルト３を再び巻き
取るためにばね力を「強」に設定するものである。

【０１０２】次に、パターン３は前述のパターン２のば
ね力「強」に設定された後、再度シートベルト３の引出
しが行われた状態である。この状態では、リール４が引
出し方向αに回転する。ＣＰＵ６４はこのシートベルト
３の引出しを検出し、超音波モータ１０を制御してベル
ト引出し方向αに追従回転させて、ばね力を「弱」に設
定するものである。

【０１０３】次いで、シートベルトが装着された後の状
態、つまりドアが閉でバックルスイッチ６７がオンの状
態について説明する。図１４に示すように、この状態で
は、更に次の２つのパターンがある。まず、パターン１
は、乗員がシートベルト３を装着に必要な量だけ十分に
引き出してトングをバックルに係合し、バックルスイッ
チ６７がオンとなったときの状態である。このときは、
ばね力は「強」に設定される。これは、トングがバック
ルに係合したときは、シートベルト３が十分に引き出さ
れて乗員にフィットしていなく弛んでいるので、シート
ベルト３を巻き取るためである。

【０１０４】次に、パターン２は、シートベルト３が巻
き取られて乗員にフィットし、シートベルト３の弛みが
なく、リール４の回転が停止した状態である。そして、
リール４の停止つまりベルトボリューム値の変化なしが
所定時間ｔ₂（例、１秒）以上経過すると、ばね力は
「中」に設定される。これは、シートベルト３が乗員に
完全にフィットしたとＣＰＵ６４が判断し、乗員に対す
るシートベルトによる圧迫感をなくすためにばね力を
「中」に設定するものであり、コンフォートモードに設
定される。

【０１０５】更に、ドアが開いている状態について説明
する。図１５に示すように、ドアが開いているときは、
バックルスイッチ６７のオン、オフに関わらず、すなわ
ち、図１３および図１４に示すすべてのパターンのベル
ト状態において、ばね力は「強」に設定される。これ
は、ドアが開いているときは、シートベルト３を強制的
に巻き取るようにするためである。このばね力「強」の
状態はドアが閉じられるまで保持され、ばね力の制御は
停止される。

【０１０６】次に、ばね力制御を行うためのフローにつ
いて説明する。ばね力制御は基本的に図１３ないし図１
５示す３つの制御で構成され、そのフローもこれらの３
つの制御に沿ったフローとなっている。すなわち、図１
６に示すように、まずステップＳ１でドアが開いている
か否かが判断され、ドアが開いていないと判断される
と、ステップＳ２でバックルスイッチ６７がオンか否か
が判断される。バックルスイッチ６７がオンでないと判
断されると、ステップＳ３で図１３に示すばね力制御が
行われる。

【０１０７】また、ステップＳ２でバックルスイッチ６
７がオンであると判断されると、ステップＳ４で図１４
に示すばね力制御が行われる。その場合、ＣＰＵ６４
は、通常走行時に設定されるモード以外の「緊急」、
「警告」、「注意」および「ＣＲＳスイッチオン」のい
ずれかのモードが設定されていると判断すると、図１３
に示すばね力制御によるベルトテンション調節を停止し
て、設定されているモードに対応した、超音波モータ１
０の直接のトルクによるベルトテンション調節を行う。
この通常走行時のモード以外のモードでのベルトテンシ
ョン調節のフローについては後述する。更に、ステップ
Ｓ１でドアが開いていると判断されると、ステップＳ５
で図１５に示すばね力制御が行われる。

【０１０８】次に、通常走行時のモード以外のモードの
ベルトテンション調節のフローについて説明する。ま
ず、緊急モードでは、図１７に示すようにステップＳ６
で、緊急モードの条件が成立しているか否かが判断され
る。緊急モードの条件が成立していないと判断される
と、後述する警告モードのベルトテンション調節のフロ
ーに移行する。緊急モードの条件が成立していると判断
されると、緊急モードのばね力制御が行われる。すなわ
ち、ステップＳ７で緊急モードの動作開始つまり超音波
モータ１０の駆動開始から経過した時間が所定時間ｔ₃
（例、０.３秒）未満であるか否かが判断される。経過
時間が所定時間ｔ₃未満であると判断されると、ステッ
プＳ８でクラッチ機構１１がオンする回転速度以上の最
大速度で超音波モータ１０がベルト引出し方向αに回転
する。これにより、超音波モータ１０は、クラッチ機構
１１および減速機構１２を介してリール４に迅速に直結
し、超音波モータ１０の回転がリール４に直接に伝達さ
れるようになる。

【０１０９】ステップＳ７で経過時間が所定時間ｔ₃未
満でないと判断されると、ステップＳ９でこの経過時間
が所定時間ｔ₄（例、３秒）未満であるか否かが判断さ
れる。経過時間が所定時間ｔ₄未満であると判断される
と、ステップＳ１０で超音波モータ１０が中間速度でか
つ高トルクで回転される。これにより、ベルトテンショ
ンは非常に大きな値に設定される。ステップＳ９で経過
時間が所定時間ｔ₄未満でないと判断されると、ステッ
プＳ１１で超音波モータ１０が停止され、モードをコン
フォートモードへ移行する。

【０１１０】以上の事項を整理すると、緊急モードで
は、緊急モードの条件成立により、超音波モータ１０の
駆動開始後所定時間ｔ₃が経過するまでは、超音波モー
タ１０を最大速度で回転してクラッチ機構１１をオン
し、迅速にリール４に直結すると共に、超音波モータ１
０の駆動開始後所定時間ｔ₃が経過しかつ所定時間ｔ₄が
経過するまでは、超音波モータ１０を中間速度でかつ高
トルクで回転してリール４を超音波モータ１０の高トル
クで回転することにより、ベルトテンションを最大にす
る。これにより、緊急モードでは、乗員を迅速にかつ強
固に拘束するようになる。そして、超音波モータ１０の
駆動開始後所定時間ｔ₄が経過したら、超音波モータ１
０を停止し、その後モードをコンフォートモードに設定
する。

【０１１１】前述のように、ステップＳ６で緊急モード
の条件が成立していないと判断されると、警告モードで
のベルトテンション調節のフローに移行する。図１８に
示すように、この警告モードでは、まずステップＳ１２
で、警告モードの条件が成立しているか否かが判断され
る。警告モードの条件が成立していないと判断される
と、後述するＣＲＳモードのベルトテンション調節のフ
ローに移行する。警告モードの条件が成立していると判
断されると、警告モードのばね力制御が行われる。すな
わち、ステップＳ１３で警告モードの動作開始つまり超
音波モータ１０の駆動開始から経過した時間が所定時間
ｔ₅（例、０.１秒）未満であるか否かが判断される。経
過時間が所定時間ｔ₅未満であると判断されると、ステ
ップＳ１４で緊急モードの場合と同様に、クラッチ機構
１１がオンする回転速度以上の最大速度で超音波モータ
１０がベルト引出し方向αに回転する。これにより、前
述の緊急モードと同様に超音波モータ１０は、リール４
に迅速に直結される。

【０１１２】ステップＳ１３で経過時間が所定時間ｔ₅
未満でないと判断されると、ステップＳ１５でこの経過
時間が所定時間ｔ₆（例、５秒）未満でかつリール４の
回転停止から所定時間ｔ₇（例、１秒）未満であるか否
かが判断される。超音波モータ１０の駆動開始からの経
過時間が所定時間ｔ₆未満でありかつリール４の回転停
止からの所定時間ｔ₇未満であると判断されると、ステ
ップＳ１６で超音波モータ１０が最小速度でかつ低トル
クで回転される。これにより、ベルトテンションは、前
述の値ｆ₅に設定され、中間の大きさとなる。

【０１１３】ステップＳ１５で経過時間が所定時間ｔ₇
未満でないと判断されると、ステップＳ１７で緊急モー
ドの場合と同様に超音波モータ１０が停止され、モード
をコンフォートモードへ移行する。

【０１１４】以上の事項を整理すると、警告モードで
は、警告モードの条件成立により、超音波モータ１０の
駆動開始後所定時間ｔ₅が経過するまでは、緊急モード
の場合と同様に超音波モータ１０を最大速度で回転して
クラッチ機構１１をオンし、迅速にリール４に直結する
と共に、超音波モータ１０の駆動開始後所定時間ｔ₅が
経過すると、超音波モータ１０の駆動開始後所定時間ｔ
₆が経過しかつリール４の停止から所定時間ｔ₇経過する
までは、超音波モータ１０を最小速度でかつ低トルクで
回転することにより、ベルトテンションを中間の大きさ
ｆ₅にする。これにより、警告モードでは、乗員を迅速
にかつ緊急モードよりは弱いが強固に拘束するようにな
る。そして、超音波モータ１０の駆動開始後所定時間ｔ
₇が経過したら、超音波モータ１０を停止し、その後モ
ードをコンフォートモードに設定する。

【０１１５】前述のように、ステップＳ１２で警告モー
ドの条件が成立していないと判断されると、ＣＲＳモー
ドのベルトテンション調節のフローに移行する。図１９
に示すように、このＣＲＳモードでは、まずステップＳ
１８で、ＣＲＳスイッチがオンしているか否かが判断さ
れる。ＣＲＳスイッチがオンしていないと判断される
と、後述するクラッチ解除モードのクラッチ解除制御の
フローに移行する。ＣＲＳスイッチがオンしていると判
断されると、ＣＲＳモードのベルトテンション調節が行
われる。すなわち、ステップＳ１９で、クラッチ機構１
１がオンする回転速度以上の中速度以上ので速度でかつ
高トルクで超音波モータ１０がベルト引出し方向αに回
転する。これにより、ベルトテンションは、緊急モード
以上の最大の大きさとなる。

【０１１６】以上の事項を整理すると、ＣＲＳモードで
は、超音波モータ１０を中速度以上の速度でかつ高トル
クで回転してリール４を超音波モータ１０の高トルクで
回転することにより、ベルトテンションを最大の大きさ
にする。これにより、ＣＲＳモードでは、チャイルドシ
ートを車両のシートに強固に固定するようになる。

【０１１７】前述のように、ステップＳ１８でＣＲＳス
イッチがオンしていないと判断されると、クラッチ解除
モードの制御フローに移行する。図２０に示すように、
このクラッチ解除モードでは、まずステップＳ２０で、
クラッチ解除モードが設定されているか否かが判断され
る。クラッチ解除モードが設定されていないと判断され
ると、シートベルト制御システムはコンフォートモード
であり、超音波モータ１０のトルクによるベルトテンシ
ョン調節は行われない。

【０１１８】ステップＳ２０で、クラッチ解除モードが
設定されていると判断されると、ステップＳ２１で、ク
ラッチ解除モードの動作開始つまり超音波モータ１０の
回転駆動開始から経過した時間が所定時間ｔ₈（例、１
秒）未満であるか否かが判断される。経過時間が所定時
間ｔ₈未満であると判断されると、ステップＳ２２で超
音波モータ１０は最小速度で逆回転つまりベルト巻取り
方向βに回転する。これにより、オンしていたクラッチ
機構はオフ（非係合）となる。経過時間が所定時間ｔ₈
未満でないと判断されると、ステップＳ２３で超音波モ
ータ１０が停止され、モードをコンフォートモードへ移
行する。

【０１１９】以上の事項を整理すると、クラッチ解除モ
ードでは、超音波モータ１０を経過時間が所定時間ｔ₈
未満だけ最小速度でベルト巻取り方向βに回転させてク
ラッチ機構１１をオフにし、経過時間が所定時間ｔ₈以
上になると、超音波モータ１０が停止され、モードをコ
ンフォートモードへ移行する。

【０１２０】図２１は、この例のシートベルト制御シス
テムにおける自動車の各モードにおけるベルトテンショ
ンを示す図である。なお、この図２１では、注意モー
ド、緊急モード、ＣＲＳモードおよびクラッチ解除モー
ドは省略されている。

【０１２１】図２１に示すように、まず、例えば運転者
等の乗員が自動車に乗る前では、シートベルト制御シス
テムは非使用モードとなっている。この状態では、リー
ル４がシートベルト３を完全に巻き取った状態となって
おり、前述のベルトボリューム値はベルト格納位置とな
り、またモータボリューム値はベルトボリューム値と等
しくなっている。この非使用モードでは、ベルト巻取り
方向βの「弱」のばね力による小さなベルトテンション
ｆ₀が生じている。

【０１２２】この状態から、乗員が自動車に乗ってシー
トに着座し、シートベルトを装着するためにシートベル
ト３を引き出すと、シートベルト制御システムはベルト
引出しモードとなる。このシートベルト３の引出しによ
りリール４がベルト引出し方向αに回転するので、ベル
トボリューム値がリール４の回転量の増大とともに連続
的に増大する。このベルトボリューム値はＣＰＵ６４に
入力される。ＣＰＵ６４は、このボリューム値信号によ
りリール４のベルト引出し方向αの回転が開始したと判
断して、超音波モータ１０をリール４の回転に追従連動
させて、モータボリューム値がベルトボリューム値と等
しくまたはほぼ等しくなるようにベルト引出し方向αに
回転する。このモータボリューム値もＣＰＵ６４に入力
される。したがって、ばね力はほとんど増大することな
く「弱」状態に保持され、ベルト引出しは軽い引出し力
でスムーズに行われる。

【０１２３】そして、シートベルト３がベルト装着に必
要な量を超えてある程度引き出されると、ＣＰＵ６４は
超音波モータ１０の回転を停止し、モータボリューム値
がほぼ一定となる。しかし、シートベルト３は引き続き
引き出されるので、ベルトボリューム値とモータボリュ
ーム値との差が大きくなってほぼ第１設定差となり、ば
ね力がほぼ「中」状態にまで増大し、ベルトテンション
が大きくなる。そして、乗員は、従来の３点式シートベ
ルトと同様にシートベルト３に摺動可能に取り付けられ
ているトング（不図示）を車体に固定されたバックル
（不図示）に連結した後、トングおよびシートベルト３
から手を離すと、シートベルト制御システムはベルト長
さ調節モードとなり、スプリング手段１３のばね力でベ
ルト巻取り方向βに回転を開始し、シートベルト３の巻
取りを開始する。このとき、ベルトボリューム値は小さ
くなる。そして、このベルト長さ調節モードでは、トン
グとバックルとの連結と同時に、バックルスイッチ６７
がオンしてそのオン信号がＣＰＵ６４に入力されるの
で、ＣＰＵ６４は超音波モータ１０をベルト巻取り方向
βに回転する。このとき、超音波モータ１０はリール４
の回転量より大きくベルト巻取り方向βに一定量になる
まで回転するので、ベルトボリューム値とモータボリュ
ーム値との差が更に大きくなって第２設定差以上とな
る。すなわち、ばね力が増大して「強」状態になり、リ
ール４はシートベルト３を迅速にかつ確実に巻き取るよ
うになる。

【０１２４】シートベルト３が乗員にフィットすると、
リール４の巻取り方向βの回転がほぼ停止してベルトボ
リューム値がほぼ一定となるので、ＣＰＵ６４は超音波
モータ１０を再びベルト引出し方向αに回転させる。そ
して、ＣＰＵ６４は、ベルトボリューム値とモータボリ
ューム値との差が第１設定差となると、超音波モータ１
０を停止し、シートベルト制御システムはコンフォート
モードとなるとともに、ばね力は「中」状態となる。こ
の「中」のばね力により、ベルトテンションは小さくな
り、乗員はシートベルト３からの圧迫感を受けなくな
り、このコンフォートモードが自動車の通常運転時のシ
ートベルト装着状態となる。

【０１２５】シートベルト制御システムがコンフォート
モードに設定されている状態で、乗員が、例えばコンソ
ールボックス内の物等の車室内の物を取ったりするため
等で所定量移動すると、シートベルト３が引き出されて
ベルトボリューム値が大きくなる。一方、このコンフォ
ートモードでは超音波モータ１０は停止している。した
がって、物取り等による乗員の移動では、ベルトボリュ
ーム値とモータボリューム値との差が第２設定差以上と
なり、ばね力はコンフォートモードでも「強」状態とな
り、ベルトテンションは大きくなる。しかし、乗員が再
び正規の着座姿勢でシートに着座すれば、ベルトボリュ
ーム値とモータボリューム値との差が第１設定差とな
り、ばね力は再び「中」状態となる。

【０１２６】シートベルト制御システムのコンフォート
モード状態で、通常の走行中に、例えば自車の前方に他
車があって通常の走行時のモード以外の警告モードの条
件が成立すると、ＣＰＵ６４は、超音波モータ１０をベ
ルト巻取り方向βに、前述のベルト長さ調節モードの場
合よりは大きくかつ緊急モードの場合よりは小さい低ト
ルクで、しかもクラッチ機構１１がオンする速度で回転
させる。クラッチ機構１１がオンして、超音波モータ１
０がクラッチ機構１１および減速機構１２を介してリー
ル４に直結し、リール４は直接超音波モータ１０の低ト
ルクによって直接ベルト巻取り方向βに回転されるの
で、ベルトテンションが大きくなる。このとき、シート
ベルト３が乗員にフィットしていることからシートベル
ト３は若干巻き取られるだけであり、リール４はベルト
巻取り方向βに若干回転するだけ、ほとんど回転しな
い。このとき一方、リール４は超音波モータ１０の低ト
ルクで直接回転させられるようになるので、ベルトテン
ションは非常に大きな値となる。なお、このとき、ベル
トテンションは、図２１に示すように最初急速に大きく
なった後一旦小さくなり、その後ほぼ所定値ｆ₅になる
まで再び大きくなるようになっている。

【０１２７】警告モードの成立条件が解消すると、クラ
ッチ解除モードとなり、ＣＰＵ６４は超音波モータ１０
をベルト引出し方向αに回転して、クラッチタッチ機構
１１をオフにする。その後、ＣＰＵ６４はシートベルト
制御システムを再びコンフォートモードに設定する。

【０１２８】ドライブが終了し、乗員がシートベルトの
装着を解除するためにトングをバックルから外してトン
グから手を離すと、シートベルト制御システムはベルト
巻取りモードとなる。すなわち、リール４がベルト巻取
り方向βに回転しシートベルト３が巻き取られ、ベルト
ボリューム値は次第に小さくなる。また、ＣＰＵ６４
は、バックルスイッチ６７のオフを検出して超音波モー
タ１０をこのリール４の回転に追従連動させてベルト巻
取り方向βに回転する。このとき、ＣＰＵ６４はベルト
ボリューム値とモードボリューム値との差を次第に大き
くして第２設定差以上にし、ばね力を「強」状態に設定
する。したがって、シートベルト３は大きなばね力で迅
速にかつ確実に巻き取られるようになる。そして、シー
トベルト３が完全に巻き取られ、リール４がベルト格納
位置になっても、ＣＰＵ６４は超音波モータ１０の回転
を持続し、ベルトボリューム値とモードボリューム値と
の差が第２設定差以上のある大きさになった時点で停止
する。このため、ばね力が更に大きくなってシートベル
ト３が確実にかつ完全に巻き取られるようになる。その
後、ＣＰＵ６４は、超音波モータ１０を再びベルト引出
し方向αに回転させて、モータボリューム値がベルトボ
リューム値に等しくなった時点で停止する。こうして、
シートベルト制御システムは再び非使用モードになり、
ばね力は「弱」状態となる。

【０１２９】なお、前述の例のシートベルト制御システ
ムでは、超音波モータ１０を用いるものとしているが、
これに限定されることはなく、超音波モータ１０以外
の、例えばＤＣモータ等の他のモータを用いることもで
きる。また、前述の例のシートベルト制御システムで
は、スパイラルスプリングを用いているが、コイルば
ね、板ばね等の他のばねを用いることもできる。

【０１３０】更に、本発明の駆動制御装置の図１１に示
すばね力制御の部分およびボリューム値によるモータの
制御は、シートベルト制御システム以外に、例えば、電
動ウィンチ、電動カーテンあるいは電動ブラインド等
の、人の操作と連動するような他の制御システムにも適
用できる。

【０１３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の駆動制御装置によれば、被駆動部材の駆動制御をばね
力およびモータのトルクでソフト的に行うようにしてい
るので、駆動制御装置の動作が複雑であっても、この動
作を簡単に制御することができる。しかも、ばね力およ
びモータのトルクを制御するソフトを変更することによ
り、簡単に動作を変更することができる。

【０１３２】また、本発明に係るシートベルト制御シス
テムによれば、スプリング手段のばね力をモータで任意
に制御するとともにモータのトルクを任意にかつソフト
的に制御しているので、シートベルトリトラクタの複雑
な動作を簡単に制御することができるようになる。これ
により、シートベルトのベルトテンションを、車両と物
体との間の状況および／またはシートベルトリトラクタ
の動作状況に応じて柔軟にかつ連続的に調節できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の一例におけるシートベ
ルト制御システムに用いられるシートベルトリトラクタ
を示す分解斜視図である。

【図２】 図１に示すシートベルトリトラクタの一部を
部分的に拡大して示す、部分拡大分解斜視図である。

【図３】 図１に示すシートベルトリトラクタの更に他
の一部を部分的に拡大して示す、部分拡大分解斜視図で
ある。

【図４】 図１に示すシートベルトリトラクタの更に他
の一部を部分的に拡大して示す、部分拡大分解斜視図で
ある。

【図５】 図１に示すシートベルトリトラクタの更に他
の一部を部分的に拡大して示す、部分拡大分解斜視図で
ある。

【図６】 図１に示すシートベルトリトラクタの更に他
の一部を部分的に拡大して示す、部分拡大分解斜視図で
ある。

【図７】 図１に示すシートベルトリトラクタの残部を
部分的に拡大して示す、部分拡大分解斜視図である。

【図８】 図１に示す例のシートベルトリトラクタの組
立状態の縦断面図である。

【図９】 図８に示すシートベルトリトラクタの右側を
部分的に切り欠いて示す右側面図である。

【図１０】図８に示すシートベルトリトラクタの左側を
部分的に切り欠いて示す左側面図である。

【図１１】スプリング手段のばね力とベルトボリューム
値およびモータボリューム値との青木健二Ｋんけいを説
明する図である。

【図１２】シートベルトによりチャイルドシートを車両
シートに固定した状態を示す斜視図である。

【図１３】ドアが閉で、通常運転時にシートベルト制御
システムにおいて生じるパターンを示し、バックルスイ
ッチがオフの時を示す図である。

【図１４】ドアが閉で、通常運転時にシートベルト制御
システムにおいて生じるパターンを示し、バックルスイ
ッチがオンの時を示す図である。

【図１５】ドアが開の時にシートベルト制御システムに
おいて生じるパターンを示す図である。

【図１６】通常運転時にシートベルト制御システムにお
ける制御のフローを示す図である。

【図１７】緊急モード時にシートベルト制御システムに
おけるベルトテンション調節のフローを示す図である。

【図１８】警告モード時にシートベルト制御システムに
おけるベルトテンション調節のフローを示す図である。

【図１９】ＣＲＳモード時にシートベルト制御システム
におけるベルトテンション調節のフローを示す図であ
る。

【図２０】クラッチ解除モード時にシートベルト制御シ
ステムにおけるクラッチ解除制御のフローを示す図であ
る。

【図２１】シートベルト制御システムにおける自動車の
各モードにおけるベルトテンションを示す図である。

【符号の説明】

１…シートベルトリトラクタ、３…シートベルト、４…
リール９…リール回転検出手段、１０…超音波モータ、
１１…クラッチ機構、１２…減速機構、１３…スプリン
グ手段、１４…モータ回転量検出手段、３５…リール回
転ボリューム検出計、６３…モータ回転ボリューム検出
計、６４…中央処理装置（ＣＰＵ）、６７…バックルス
イッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意に制御されるばね力を発生するスプ
   リング手段と、このスプリング手段のばね力が付与され
   て駆動される被駆動部材と、スプリング手段のばね力の
   反力側にトルクを供給可能に設けられたモータと、この
   モータと前記被駆動部材との直結または解放を制御する
   クラッチ手段と、前記被駆動部材の駆動量を連続的に検
   出する被駆動部材駆動量検出手段と、前記モータの駆動
   量を連続的に検出するモータ駆動量検出手段と、これら
   の被駆動部材駆動量検出手段およびモータ駆動量検出手
   段からの検出信号に基づいて前記モータを制御する中央
   処理装置とを備え、前記被駆動部材の駆動制御を前記ば
   ね力制御でソフト的に行うと共に、所定条件の時、前記
   クラッチ手段を係合させて前記モータと前記被駆動部材
   とを直結させることにより、前記モータのトルクで前記
   被駆動部材の駆動制御をソフト的に行い、更に、前記ス
   プリング手段のばね力を前記モータでソフト的に任意に
   制御することを特徴とするばね力とモータとにより駆動
   制御される駆動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の駆動制御装置を備えると
   ともにシートベルトリトラクタを備えたシートベルト制
   御システムであって、前記被駆動部材は前記シートベル
   トリトラクタの、シートベルトを巻き取るリールであ
   り、前記スプリング手段のばね力を前記モータで任意に
   制御するとともに前記モータのトルクを任意に制御する
   ことにより、前記シートベルトのベルトテンションを車
   両と物体との間の状況および／またはシートベルトリト
   ラクタの動作状況に基づいてソフト的にかつ連続的に調
   節することを特徴とするシートベルト制御システム。