JP2005028970A - 車両用シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック機構のロックやクラッチ機構の作動を解除するときに電動モータに生じる作動音を低減可能なシートベルト装置を提供する。
【解決手段】シートベルト装置は、電動モータ１７、ロック機構およびクラッチ機構Ｃを有するリトラクタ１２と、巻き取り制御プログラムを実行するマイクロコンピュータ３５とを備えている。マイクロコンピュータ３５は、センサ４２からの信号に基づき車両緊急状態を判定し、電動モータ１７を正転させてシートベルト１１を巻き取る。緊急状態回避後、センサ４３，４４からの信号に基づき減速状態を判定し、ロック機構のロック解除のためにロック解除電流を流して電動モータ１７を正転させる。クラッチ機構Ｃの作動解除のためにロック解除電流より小さい電流値のクラッチ解除電流を流して電動モータ１７を逆転させる。電動モータ１７の電流値の変化に基づきその作動を停止させることも可能である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の緊急時にシートベルトを巻き取って乗員を拘束可能な車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、衝突予測、急操舵、急制動などの車両の緊急時に、シートベルトを電動モータで巻き取って乗員を拘束するようにした車両用シートベルト装置が知られている（下記特許文献１）。また、この種のシートベルト装置として、通常時には乗員によるシートベルトの自由な引き出しを許容するとともに、車両の緊急時には電動モータによるシートベルトの巻き取りを許容するようにしたクラッチ機構を備えたものも知られている。一方、車両の緊急時には、ブレーキの踏み込み操作により通常、車両が減速状態になるが、この場合にシートベルトの引き出しを禁止するようにしたロック機構を備えたものがある（下記特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４７００８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７０４２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置においては、車両が緊急状態を回避した後に、乗員をシートベルトによる拘束から解放するために、ロック機構のロックやクラッチ機構の作動を解除することが考えられる。この場合、ロック機構のロックやクラッチ機構の作動を解除するために、通常電動モータが駆動されるが、この電動モータの駆動により作動音が生じるので、車両が緊急状態を回避した後においては、この作動音が乗員に不快感を与えるという問題がある。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ロック機構のロックやクラッチ機構の作動を解除するとき、電動モータの駆動により生じる作動音を低減可能なシートベルト装置を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の緊急時にシートベルトを巻き取る電動モータと、車両の減速状態時にシートベルトの引き出しが禁止されるようにロックして同ロックを維持するとともに、同ロックが電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によって解除されるロック機構と、電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によってシートベルトの巻き取りが許容されるように作動して作動を維持するとともに、同作動が電動モータによるシートベルトの引き出し方向への回転によって解除されるクラッチ機構とを有するリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、ロック機構のロックを解除するために電動モータにロック解除電流を流して電動モータをシートベルトの巻き取り方向へ回転させるロック解除手段と、クラッチ機構の作動を解除するために電動モータにロック解除電流の電流値より小さい電流値であるクラッチ解除電流を流して電動モータをシートベルトの引き出し方向へ回転させるクラッチ解除手段とを設けたことにある。
【０００７】
この本発明の特徴によれば、クラッチ解除手段がロック解除電流の電流値より小さい電流値であるクラッチ解除電流を電動モータに流してクラッチ機構の作動を解除する。すなわち、ロック機構のロックを解除するためには電動モータをシートベルトの巻き取り方向へ回転させるが、この状態ではシートベルトが既に所定の張力に維持されている。したがって、同ロックを解除するためには少なくともシートベルトの張力に応じた程度に大きなトルクで電動モータを駆動する必要があるので、電動モータに対して同トルクに応じた電流を供給する必要がある。これに対して、クラッチ機構の作動を解除するためには電動モータをシートベルトの引き出し方向へ回転させるが、この場合はシートベルトの張力とは関係がないので、ロック解除電流の電流値より小さい電流値のクラッチ解除電流を電動モータに供給すれば足りる。このように、クラッチ解除電流を小さくできるので、電動モータの作動音を小さくできる。
【０００８】
この場合、電動モータにおける電流値の変化を検出する電流値変化検出手段と、電流値変化検出手段によってクラッチ機構の作動解除前後における電動モータの電流値の変化が検出されたとき、クラッチ解除手段を制御して電動モータにクラッチ解除電流を流すことを停止する停止手段とを設ける構成にするとよい。
【０００９】
これによれば、電流値変化検出手段によってクラッチ機構の作動解除前後における電動モータの電流値の変化が検出されたとき、停止手段によって電動モータにクラッチ解除電流を流すことが停止される。すなわち、クラッチ機構の作動が解除されるときには、同作動が解除される前よりも電動モータの角速度が大きくなるので、これに応じて電動モータの逆起電圧が大きくなる。したがって、クラッチ機構の作動が解除される前後で電動モータ１７の電流値が変化するので、この電流値の変化を検出すれば、クラッチ機構の作動が解除されたことを検出できる。これにより、クラッチ機構の作動を解除するための通電時間を最小にできるので、さらに電動モータの作動音を小さくできる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、車両の緊急時にシートベルトを巻き取る電動モータと、電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によってシートベルトの巻き取りが許容されるように作動して同作動を維持するとともに、同作動が電動モータによるシートベルトの引き出し方向への回転によって解除されるクラッチ機構とを有するリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、クラッチ機構の作動を解除するために前記電動モータにクラッチ解除電流を流して同電動モータをシートベルトの引き出し方向へ回転させるクラッチ解除手段と、クラッチ機構の作動が解除されたことを検出するクラッチ解除検出センサと、クラッチ解除検出センサによってクラッチ機構の作動が解除されたことが検出されたとき、クラッチ解除手段を制御して電動モータにクラッチ解除電流を流すことを停止する停止手段とを設けたことにある。
【００１１】
これによれば、クラッチ解除検出センサによってクラッチ機構の作動が解除されたことが検出されたとき、停止手段によって電動モータにクラッチ解除電流を流すことが停止される。これにより、クラッチ機構の作動を解除するために電動モータに対して必要以上の通電をしなくて済むので、電動モータの作動音を小さくできる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、車両の緊急時にシートベルトを巻き取る電動モータと、車両の減速状態時にシートベルトの引き出しが禁止されるようにロックして同ロックを維持するとともに、同ロックが電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によって解除されるロック機構とを有するリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、ロック機構のロックを解除するために電動モータにロック解除電流を流して同電動モータをシートベルトの巻き取り方向へ回転させるロック解除手段と、ロック機構のロックが解除されたことを検出するロック解除検出センサと、ロック解除検出センサによってロック機構のロックが解除されたことが検出されたとき、ロック解除手段を制御して電動モータにロック解除電流を流すことを停止する停止手段とを設けたことにある。
【００１３】
これによれば、ロック解除検出センサによってロック機構のロックが解除されたことが検出されたとき、停止手段によって電動モータにロック解除電流を流すことが停止される。これにより、ロック機構のロック解除のために電動モータに対して必要以上の通電をしなくて済むので、電動モータの作動音を小さくできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は、同第１実施形態に係る車両用シートベルト装置を概略的に示している。この車両用シートベルト装置は、車両の緊急時にシートベルトを巻き取って乗員を保護するものであり、シートベルト機構ＳＢおよび電気制御装置ＥＬを備えている。
【００１５】
シートベルト機構ＳＢは、シートＳに着座した乗員を保護するシートベルト１１を備えている。シートベルト１１は、シートＳの一方側に設けたリトラクタ１２から引き出されて、その中間部位にてショルダベルトアンカ１３によって摺動可能に支持され、その他端にてシートＳの一方の側に固定されている。シートベルト１１の中間部位にはタングプレート１５が移動可能に組み付けられている。タングプレート１５は、シートＳの他方の側に固定されたバックル１６に脱着可能に勘合される。
【００１６】
リトラクタ１２は、図２に模式的に示すように、電動モータ１７、クラッチ機構Ｃ、巻き取り機構Ｋおよびロック機構Ｌを備えている。電動モータ１７は、回転軸１７ａにて中間ギヤを含む減速機構Ｇおよびクラッチ機構Ｃを介して巻き取り機構Ｋに連結されている。巻き取り機構Ｋは、ケース１８に回転可能に支持されたシャフト１９と、同シャフト１９に一体回転可能に組み付けられてシートベルト１１の一端を固定しているスプール２０とを備えている。
【００１７】
クラッチ機構Ｃは、常に電動モータ１７によるシートベルト１１の巻き取りが許容されるように作動するものであり、ギヤ２１、ラチェット２２、一対のクラッチ爪２３、クラッチ爪規制板２４およびクラッチ爪当接部材２５をそれぞれ備えている。ギヤ２１は、シャフト１９の外周上にその軸線回りに回転可能に組み付けられ、外周縁に減速機構Ｇの中間ギヤに噛み合った歯を有するとともに、有底円筒状のケース２１ａを備えていて、同ケース２１ａ内にてラチェット２２を収容するとともに、各一対のクラッチ爪２３、クラッチ爪規制板２４およびクラッチ爪当接部材２５を収容している。ラチェット２２は、シャフト１９に固定されていて、クラッチ爪２３の各爪に噛み合い可能な歯２２ａを有している。各一対のクラッチ爪２３、クラッチ爪規制板２４およびクラッチ爪当接部材２５は、それぞれギヤ２１の中心に対してほぼ対称に配設されている。各クラッチ爪２３は、それぞれ中間部にてケース２１ａの軸線方向に固定された固定軸２１ａ１に回動可能に組み付けられ、前端部にラチェット２２の歯２２ａに噛み合い可能な爪２３ａを有するとともに後端部に凸部２３ｂを有している。各クラッチ爪規制板２４は、それぞれケース２１ａの内周面に沿って回動可能に組み付けられ、一端側にクラッチ爪２３の凸部２３ｂに係合可能な凹部２４ａを有するとともに他端側にコイルスプリング２６およびクラッチ爪当接部材２５を備えている。
【００１８】
電動モータ１７が駆動されていない場合には、図２に示すように、クラッチ爪２３の爪２３ａがラチェット２２の歯２２ａと噛み合っていない状態にある。この状態では、ラチェット２２の自由な回転が許容されてシートベルト１１の自由な引き出しが許容される。この状態から電動モータ１７が正転駆動されると、同モータ１７の動力が減速機構Ｇを介してギヤ２１に伝達され、ギヤ２１およびクラッチ爪２３が図示反時計回りに回転する。この場合、クラッチ爪規制板２４は慣性により原位置に留まろうとするので、クラッチ爪２３の凸部２３ｂとクラッチ爪規制板２４の凹部２４ａとの係合が解除される。これにより、クラッチ爪２３は、クラッチ爪当接部材２５によりラチェット２２側へと誘導されて、図３に示すように、爪２３ａがラチェット２２の歯２２ａと噛み合う。なお、クラッチ爪規制板２４は、後方のクラッチ爪２３、クラッチ爪当接部材２５およびコイルスプリング２６により押されてギヤ２１の回転に遅れて図示反時計回りに回動する。このようにして、クラッチ機構Ｃは、電動モータ１７の動力をギヤ２１、クラッチ爪２３、ラチェット２２およびシャフト１９を介して巻き取り機構Ｋに伝達する作動状態になる。
【００１９】
一方、図３に示す状態から電動モータ１７が逆転駆動されると、ギヤ２１およびクラッチ爪２３が図示時計回りに回転する。この場合、クラッチ爪２３は、クラッチ爪当接部材２５と当接しながらラチェット２２の歯２２ａとの噛み合いが解かれる方向に回動し、凸部２３ｂがクラッチ爪規制板２４の凹部２４ａと係合することでその回動を阻止される。これにより、図２に示すように、クラッチ爪２３の爪２３ａとラチェット２２の歯２２ａとの噛み合いが解かれ、クラッチ機構Ｃは、その作動を解除されてシートベルト１１の自由な引き出しを許容する。
【００２０】
ロック機構Ｌは、シートベルト１１の引き出しが禁止されるようにロックするものであり、ブラケット支持台２７、ブラケット２８、センサボール２９、パウル３０およびラチェット３１を備えている。ブラケット支持台２７はケース１８に固定されている。ブラケット２８は、中空の半円筒状をなし、ブラケット支持台２７にて固定されている。センサボール２９は、ブラケット２８内にて転がり可能に収容されていて、車両の減速状態時にブラケット２８の内壁面を登り、非減速状態時にブラケット２８の下部に位置する。パウル３０は、一端にてブラケット支持台２７に回動可能に支持されていて、他端にてラチェット３１の歯に噛み合い可能な爪３０ｈを有している。ラチェット３１は、スプール２０に固定されていて、パウル３０の爪３０ｈに噛み合い可能な歯３１ｈを有している。歯３１ｈは、爪３０ｈとの噛み合い時にシートベルト１１の引き出し方向への回転を禁止するが、シートベルト１１の巻き取り方向への回転を許容する歯形を有している。
【００２１】
このため、図３に示すように、車両の減速状態時にはセンサボール２９が慣性力を受けて、ブラケット２８の内壁面を登りパウル３０を押し上げる。これにより、パウル３０の爪３０ｈがラチェット３１の歯３１ｈに噛み合い、ラチェット３１およびスプール２０によるシートベルト１１の引き出し方向への回転がロックされてシートベルト１１の引き出しが禁止される。このロックは、車両が減速状態にありセンサボール２９がパウル３０を押し上げる位置にて安定する限り、維持される。
【００２２】
この状態から車両が非減速状態になると、センサボール２９はブラケット２８の下部に移動する。この状態では、パウル３０の爪３０ｈはラチェット３１の歯３１ｈに噛み合ったままであるが、シートベルト１１の巻き取り方向への回転によってラチェット３１の歯３１ｈとパウル３０の爪３０ｈとの噛み合いが解かれる。そして、パウル３０は自重によって図２の状態に戻る。これにより、上記ロックが解除されてシートベルト１１の引き出しが許容されることになる。
【００２３】
電気制御装置ＥＬは、電動モータ１７の作動を制御するマイクロコンピュータ３５と、電動モータ１７に電流を供給する駆動回路３６とを備えている。
【００２４】
マイクロコンピュータ３５は、後述するイグニッションスイッチ４１のオン後の所定時間ごとに図４の巻き取り制御プログラムを繰り返し実行して車両の緊急時に駆動回路３６を介して電動モータ１７の作動を制御する。また、車両の緊急状態が回避された後に、ロック機構Ｌのロックを解除するために電動モータ１７をシートベルト１１の巻き取り方向へ回転させるとともに、クラッチ機構Ｃの作動を解除するために電動モータ１７をシートベルト１１の引き出し方向へ回転させる。駆動回路３６は、マイクロコンピュータ３５の制御信号に応答して電動モータ１７を作動させ、またその作動を解除する。
【００２５】
このマイクロコンピュータ３５には、駆動回路３６に加えて、イグニッションスイッチ４１、緊急状態検出用センサ群４２、ブレーキ踏込みスイッチ４３およびブレーキマスタシリンダ液圧検出センサ４４も接続されている。
【００２６】
イグニッションスイッチ４１は、車両のエンジンを始動させるために操作されるスイッチである。緊急状態検出用センサ群４２は、車両の緊急状態を検出するために利用されるもので、前方車両との距離を検出する車間距離センサ、車速を検出する車速センサ、急ブレーキを検出する急ブレーキセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサなどで構成されている。ブレーキ踏込みスイッチ４３は、ブレーキペダルの踏み込み操作によりオン状態になり同ペダルの踏み込み操作の解除によりオフ状態になる常開型スイッチである。ブレーキマスタシリンダ液圧検出センサ４４は、ブレーキマスタシリンダの液圧を検出するものである。
【００２７】
上記のように構成した第１実施形態に係るシートベルト装置の作動を説明する。乗員がイグニッションキーを操作してイグニッションスイッチ４１がオンすると、マイクロコンピュータ３５は、図４の巻き取り制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。
【００２８】
この巻き取り制御プログラムの実行はステップ１００にて開始され、ステップ１０２にて、モータフラグＭＴＦが“４”であるか否かを判定する。このモータフラグＭＴＦは、図示しない初期設定によって“０”に設定されていて、“１”により車両の緊急時にシートベルト１１を巻き取るために電動モータ１７が正転状態にあることを表す。また、“２”によりシートベルト１１を巻き取り終えて電動モータ１７が停止状態にあることを表す。また、“３”によりロック機構Ｌのロックを解除するために電動モータ１７が正転状態にあることを表す。また、“４”によりクラッチ機構Ｃの作動を解除するために電動モータ１７が逆転状態にあることを表す。
【００２９】
現段階ではモータフラグＭＴＦは“０”に設定されているため、ステップ１０２〜１０８のすべてにおいて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１０にて、車両が前方物体に衝突する可能性が高い、車両が横転する可能性が高い、車両が急制動状態であるなどの緊急状態にあるかを判定する。具体的には、前述した緊急状態検出用センサ群４２からの信号を入力して、車両の前方物体への衝突の可能性、車両の横転の可能性、車両の急制動中などの車両の緊急状態を判定する。
【００３０】
車両が緊急状態になければ、ステップ１１０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を終了する。一方、車両が緊急状態にあれば、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１２にて電動モータ１７を正転させる。すなわち、マイクロコンピュータ３５は、駆動回路３６を介して電動モータ１７に正方向の電流を供給してシートベルト１１を巻き取り始める（図５参照）。そして、ステップ１１４にてカウント値ＭＴＭを「０」に設定して計時を開始させ、ステップ１１６にてモータフラグＭＴＦを“１”に設定する。なお、このカウント値ＭＴＭは、タイマによって制御される図示しないプログラムの実行により時間経過に従ってカウントアップされて経過時間を表す。
【００３１】
前記ステップ１１６の処理後、ステップ１１８にてカウント値ＭＴＭが所定時間ｔ１以上を示しているか否かを判定する。この所定時間ｔ１は、図５に示すように、シートベルト１１を所定量だけ巻き取り可能な時間に設定されている。この場合、カウント値ＭＴＭが所定時間ｔ１以上を示していなければステップ１１８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“１”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２〜１０８，１１８，１５０の処理が繰り返し実行され、電動モータ１７の正転状態が維持される。
【００３２】
カウント値ＭＴＭが所定時間ｔ１以上を示すようになると、ステップ１１８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１２０にて電動モータ１７の回転を停止させる。これにより、シートベルト１１が所定量だけ巻き取られ、車両が前方物体に衝突しても、車両が横転しても、車両が急停止しても、運転者はシートベルト１１により拘束されて保護される。そして、車両の緊急状態が続く限り、ステップ１２１にて「Ｙｅｓ」と判定され、シートベルト１１が巻き取られた状態が維持される。この状態から、車両の緊急状態が判定されなくなると、ステップ１２１にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２２にてカウント値ＭＴＭを「０」に設定して電動モータ１７の停止時から計時動作を開始させ、ステップ１２４にてモータフラグＭＴＦを“２”に設定して、ステップ１２６以降の処理を実行する。
【００３３】
一方、上記のような車両の緊急状態においては、運転者によりブレーキペダルが踏み込み操作されて、通常、車両が減速状態にある。この場合、前述したようにセンサボール２９の移動によりパウル３０の爪３０ｈがラチェット３１の歯３１ｈに噛み合ってロック機構Ｌが作動し、シートベルト１１の引き出しが禁止されたロック状態にある。しかし、車両の緊急状態が回避された後には、運転者をシートベルト１１による拘束から解放するために、同ロックを解除することが必要である。また、一方では、前述したように電動モータ１７を正転させてロックを解除しようとしても、車両が減速状態にある限り、センサボール２９がパウル３０を押し上げているためにロックは解除されない。
【００３４】
このようなロック解除の要求およびロック解除の制限を踏まえ、ステップ１２６においては、シートベルト１１の巻き取り終了からの経過時間が所定時間ｔ２を経過していること、および車両が減速状態にないことを条件とするロック解除条件の成立の有無を判定する。なお、前記所定時間ｔ２は、シートベルト１１の巻き取り終了から運転者をシートベルト１１による拘束から解放すべき時間値（例えば、１秒）に予め設定されている。
【００３５】
具体的には、前述したブレーキ踏込みスイッチ４３がオフ状態にあるかを判定する。また、ブレーキ踏込みスイッチ４３がオン状態にあっても、ブレーキペダルが踏み込み操作される度にカウント「０」から計時が開始されるブレーキ踏込み時間が所定時間すなわち、車両が減速状態にある可能性が高い時間より小さいかを判定する。また、ブレーキマスタシリンダ液圧検出センサ４４によって検出された液圧を入力して、同検出液圧が所定液圧すなわち、ブレーキが作動状態にあり車両が減速状態にある可能性が高い液圧より小さいかを判定する。また、同検出液圧から算出された液圧変化速度が所定値すなわち、ブレーキが作動状態にあり車両が減速状態にある可能性が高い値より小さいかを判定する。
【００３６】
そして、前記ロック解除条件のうちの少なくとも一つでも満足しない場合は、ステップ１２６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“２”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２〜１０６，１２６，１５０の処理を繰り返し実行し、電動モータ１７の停止状態が維持されてロック解除のための電動モータ１７の制御が禁止される。
【００３７】
一方、前記ロック解除条件のすべてを満足した場合は、車両が減速状態にないものと判定され、ステップ１２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１２８以降の処理を実行する。
【００３８】
ステップ１２８〜１３４においては、ロック機構Ｌのロックを解除するために電動モータ１７を正転させる。すなわち、マイクロコンピュータ３５は、駆動回路３６を介して電流値ＩＬの大きさのロック解除電流を電動モータ１７に供給して電動モータ１７を正転させる。この場合、電流値ＩＬは、ステップ１１２にて電動モータ１７に供給される電流値とほぼ同じ大きさである。これは、ステップ１２８にて電動モータ１７を正転させる状態では、シートベルト１１が既に巻き取られて所定の張力に維持されているので、ロック機構Ｌのロックを解除するためには少なくともシートベルト１１の張力に応じた程度に大きなトルクで電動モータ１７を正転させる必要があり、同トルクに応じた大きさの電流値の電流を供給する必要があるからである。
【００３９】
ステップ１２８の処理後、ステップ１３０にてカウント値ＭＴＭを「０」に設定して計時を開始させ、ステップ１３２にてモータフラグＭＴＦを“３”に設定して、ステップ１３４にてカウント値ＭＴＭが所定時間ｔ３以上を示しているか否かを判定する。この所定時間ｔ３は、ラチェット３１の回転によりラチェット３１の歯３１ｈとパウル３０の爪３０ｈとの噛み合いが解かれて、ロック機構Ｌのロックを解除できる時間に設定されている。カウント値ＭＴＭが所定時間ｔ３以上を示していなければステップ１３４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“３”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２，１０４，１３４，１５０の処理を繰り返し実行し、電動モータ１７の正転状態が維持される。
【００４０】
一方、カウント値ＭＴＭが所定時間ｔ３以上を示すようになると、ステップ１３４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３６にてクラッチ機構Ｃの作動を解除するために電動モータ１７を逆転させる。すなわち、マイクロコンピュータ３５は、駆動回路３６を介して電流値ＩＣの大きさのクラッチ解除電流を電動モータ１７に供給して電動モータ１７を逆転させる。この場合、クラッチ解除電流の電流値ＩＣは、ロック解除電流の電流値ＩＬよりも小さい値に設定されている。これは、クラッチ機構Ｃの作動を解除する場合は、シートベルト１１を引き出し方向へ回転させるが、この場合は既に巻き取られたシートベルト１１の張力とは関係がないので、ロック解除電流の電流値ＩＬより小さい電流値ＩＣのクラッチ解除電流を電動モータ１７に供給すれば足りるからである。このように、本実施形態によれば、クラッチ解除電流を小さくしたので、電動モータ１７の作動音を小さくできる。
【００４１】
そして、上記ステップ１１４，１２２，１３０の処理と同様、ステップ１３８にてカウント値ＭＴＭによる時間計測を「０」から開始させ、ステップ１４０にてモータフラグＭＴＦを“４”に設定し、ステップ１４２にてカウント値ＭＴＭが所定時間ｔ４以上を示しているか否かを判定する。この所定時間ｔ４は、ギヤ２１の回転によりクラッチ爪２３の爪２３ａとラチェット２２の歯２２ａとの噛み合いが解かれて、クラッチ機構Ｃの作動を解除できる時間に設定されている。この場合、カウント値ＭＴＭが所定時間ｔ４以上を示していなければステップ１４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“４”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２，１４２，１５０の処理を繰り返し実行し、電動モータ１７の逆転状態が維持される。
【００４２】
カウント値ＭＴＭが所定時間ｔ４以上を示すようになると、ステップ１４２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１４４にて電動モータ１７を停止させる。これにより、シートベルト１１の自由な引き出しが許容されるようになり、シートベルト１１による拘束から運転者が解放される。そして、ステップ１４６にてカウント値ＭＴＭを「０」に設定し、ステップ１４８にてモータフラグＭＴＦを“０”に設定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を終了する。
【００４３】
（変形例）
次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。この変形例は、上記第１実施形態とほぼ同様に構成されているが、図１に破線で示すように、駆動回路３６は、電動モータ１７の電流値を検出する電流検出回路３６ａを備えている。また、この変形例においては、マイクロコンピュータ３５は、図４の巻き取り制御プログラムにおけるステップ１３８の処理を省略して実行するとともに、ステップ１４２の処理に代えて以下に述べる処理を実行する。なお、その他の処理については、第１実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
ステップ１４２においては、電流検出回路３６ａによって検出された電流値に基づいて、クラッチ機構Ｃの作動解除前後における電動モータ１７の電流値が変化したか否かを判定する。具体的には、今回のプログラムの実行による入力電流値を今回電流値ＩＣｎｅｗとして設定し、今回電流値ＩＣｎｅｗから前回のプログラムの実行時に入力した前回電流値ＩＣｏｌｄを減算した減算値をこの巻き取り制御プログラムの実行時間間隔Δｔで除算することにより検出された電流変化速度ｄＩ／ｄｔが所定値Ｉ０より大きいか否かを判定する。この所定値Ｉ０は、クラッチ機構Ｃの作動が解除される可能性が高い値に設定されている。
【００４５】
このように、電動モータ１７の電流値の変化に基づいてクラッチ機構Ｃの作動の解除を判定するのは、クラッチ機構Ｃの作動が解除されるときには、同作動が解除される前よりも電動モータ１７の角速度が大きくなるので、これに応じて電動モータ１７の逆起電圧が大きくなる。したがって、図６のＸで示すように、クラッチ機構の作動が解除される前後で電動モータ１７の電流値が変化するので、電流値の変化を検出すれば、クラッチ機構Ｃの作動が解除されたことを検出できるからである。
【００４６】
この場合、電流変化速度ｄＩ／ｄｔが所定値Ｉ０より小さければ、ステップ１４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“４”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２，１４２，１５０の処理を繰り返し実行し、電動モータ１７の逆転状態が維持される。
【００４７】
この状態から電流変化速度ｄＩ／ｄｔが所定値Ｉ０より大きくなれば、ステップ１４２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１４４にて電動モータ１７を停止させる。この状態では、クラッチ機構Ｃの作動が解除されているので、シートベルト１１の自由な引き出しが許容される。また、クラッチ機構Ｃの作動を解除するための通電時間を最小にできるので、ステップ１３６にてクラッチ解除電流の電流値ＩＣをロック解除電流の電流値ＩＬより小さくしたことに加えて、さらに電動モータ１７の作動音を小さくできる。
【００４８】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態とほぼ同様に構成されているが、図１に破線で示すように、マイクロコンピュータ３５には、ロック解除検出センサ４５およびクラッチ解除検出センサ４６が接続されている。ロック解除検出センサ４５は、ロック機構Ｌのロックが解除されたことを検出するものであり、パウル３０の爪３０ｈとラチェット３１の歯３１ｈとの噛み合いが解かれたときオン状態になり、噛み合っているときオフ状態になる。クラッチ解除検出センサ４６は、クラッチ機構Ｃの作動が解除されたことを検出するものであり、クラッチ爪２３の爪２３ａとラチェット２２の歯２２ａとの噛み合いが解かれたときオン状態になり、噛み合っているときオフ状態になる。また、この第２実施形態のマイクロコンピュータ３５は、図４の巻き取り制御プログラムにおけるステップ１３０，１３８の処理を省略して実行するとともに、ステップ１３４，１４２の処理に代えて、以下に述べる処理をそれぞれ実行する。なお、その他の処理については、第１実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
【００４９】
車両の緊急状態が回避された後に、車両が減速状態にないものと判定されると、ステップ１２６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１２８にてロック機構Ｌのロックを解除するために電流値ＩＬの大きさのロック解除電流を電動モータ１７に供給して電動モータ１７を正転させる。ステップ１２８の処理後、ステップ１３２にてモータフラグＭＴＦを“３”に設定して、ステップ１３４にてロック解除検出センサ４５によってロック機構Ｌのロックが解除されたことが検出されたか否かを判定する。同ロックが解除されたことが検出されていなければ、ステップ１３４にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“３”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２，１０４，１３４，１５０の処理を繰り返し実行し、電動モータ１７の正転状態が維持される。
【００５０】
一方、ロック機構Ｌのロックが解除されたことが検出されると、ステップ１３４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３６にてクラッチ機構Ｃの作動を解除するために、電流値ＩＣの大きさのクラッチ解除電流を電動モータ１７に供給して電動モータ１７を逆転させる。ステップ１３６の処理後、ステップ１４０にてモータフラグＭＴＦを“４”に設定し、ステップ１４２にてクラッチ解除検出センサ４６によってクラッチ機構Ｃの作動が解除されたことが検出されたか否かを判定する。同作動が解除されたことが検出されていなければ、ステップ１４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５０にてこの巻き取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合、モータフラグＭＴＦは“４”に設定されているから、以後、この状態が続く限り、ステップ１０２，１４２，１５０の処理を繰り返し実行し、電動モータ１７の逆転状態が維持される。
【００５１】
一方、クラッチ機構Ｃの作動が解除されたことが検出されると、ステップ１４２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１４４にて電動モータ１７を停止させる。これにより、シートベルト１１の自由な引き出しが許容されるようになり、シートベルト１１による拘束から運転者が解放される。
【００５２】
このように、上記第２実施形態によれば、ステップ１３６にてクラッチ解除電流の電流値ＩＣをロック解除電流の電流値ＩＬより小さくしたことに加えて、ロック機構Ｌのロックおよびクラッチ機構Ｃの作動を解除するために電動モータ１７に対して必要以上の通電をしなくて済むので、電動モータ１７の作動音を小さくできる。
【００５３】
なお、上記第２実施形態においては、ロック解除検出センサ４５およびクラッチ解除検出センサ４６の二つのセンサを用いたが、同センサ４５，４６のうちのいずれか一方のみを用いることによっても、電動モータ１７の作動音を小さくできる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５５】
例えば、クラッチ機構Ｃの作動を解除するためには電動モータ１７をシートベルト１１の引き出し方向へ回転させるが、同機構Ｃの作動解除後の電動モータ１７にはわずかな負荷しかかからないので、電流の供給を停止した後も電動モータ１７は慣性により空転を続けようとする。電動モータ１７の空転時にも多少の作動音は生じるので、この作動音をなくすために電動モータ１７をブレーキ制御して空転を阻止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２実施形態ならびに第１実施形態の変形例に係る車両用シートベルト装置の全体を示す概略図である。
【図２】リトラクタのロック機構およびクラッチ機構の解除状態を模式的に示す正面図である。
【図３】リトラクタのロック機構およびクラッチ機構の作動状態を模式的に示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータによって実行される巻き取り制御プログラムのフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態に係り、図４の巻き取り制御プログラムのフローチャートに従って電動モータを制御する場合の電流値と時間との関係を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係り、図４の巻き取り制御プログラムを一部変更したフローチャートに従って電動モータを制御する場合の電流値と時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
ＳＢ…シートベルト機構、ＥＬ…電気制御装置、Ｓ…シート、１１…シートベルト、１２…リトラクタ、Ｃ…クラッチ機構、Ｋ…巻き取り機構、Ｌ…ロック機構、１７…電動モータ、３５…マイクロコンピュータ、３６…駆動回路、３６ａ…電流検出回路、４１…イグニッションスイッチ、４２…緊急状態検出用センサ群、４３…ブレーキ踏込みスイッチ、４４…ブレーキマスタシリンダ液圧検出センサ、４５…ロック解除検出センサ、４６…クラッチ解除検出センサ

Claims (4)

1. 車両の緊急時にシートベルトを巻き取る電動モータと、車両の減速状態時にシートベルトの引き出しが禁止されるようにロックして同ロックを維持するとともに、同ロックが前記電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によって解除されるロック機構と、前記電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によってシートベルトの巻き取りが許容されるように作動して同作動を維持するとともに、同作動が前記電動モータによるシートベルトの引き出し方向への回転によって解除されるクラッチ機構とを有するリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
   前記ロック機構のロックを解除するために前記電動モータにロック解除電流を流して同電動モータをシートベルトの巻き取り方向へ回転させるロック解除手段と、
   前記クラッチ機構の作動を解除するために前記電動モータに前記ロック解除電流の電流値より小さい電流値であるクラッチ解除電流を流して同電動モータをシートベルトの引き出し方向へ回転させるクラッチ解除手段とを設けたことを特徴とする車両用シートベルト装置。
2. 前記請求項１に記載した車両用シートベルト装置において、
   前記電動モータにおける電流値の変化を検出する電流値変化検出手段と、
   前記電流値変化検出手段によって前記クラッチ機構の作動解除前後における前記電動モータの電流値の変化が検出されたとき、前記クラッチ解除手段を制御して前記電動モータにクラッチ解除電流を流すことを停止する停止手段とを設けた車両用シートベルト装置。
3. 車両の緊急時にシートベルトを巻き取る電動モータと、前記電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によってシートベルトの巻き取りが許容されるように作動して同作動を維持するとともに、同作動状態が前記電動モータによるシートベルトの引き出し方向への回転によって解除されるクラッチ機構とを有するリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
   前記クラッチ機構の作動を解除するために前記電動モータにクラッチ解除電流を流して同電動モータをシートベルトの引き出し方向へ回転させるクラッチ解除手段と、
   前記クラッチ機構の作動が解除されたことを検出するクラッチ解除検出センサと、
   前記クラッチ解除検出センサによって前記クラッチ機構の作動が解除されたことが検出されたとき、前記クラッチ解除手段を制御して前記電動モータにクラッチ解除電流を流すことを停止する停止手段とを設けた車両用シートベルト装置。
4. 車両の緊急時にシートベルトを巻き取る電動モータと、車両の減速状態時にシートベルトの引き出しが禁止されるようにロックして同ロックを維持するとともに、同ロックが前記電動モータによるシートベルトの巻き取り方向への回転によって解除されるロック機構とを有するリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
   前記ロック機構のロックを解除するために前記電動モータにロック解除電流を流して同電動モータをシートベルトの巻き取り方向へ回転させるロック解除手段と、
   前記ロック機構のロックが解除されたことを検出するロック解除検出センサと、
   前記ロック解除検出センサによって前記ロック機構のロックが解除されたことが検出されたとき、前記ロック解除手段を制御して前記電動モータにロック解除電流を流すことを停止する停止手段とを設けた車両用シートベルト装置。

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