JP2013226936A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両システムを簡素化し、かつコストを削減することができるシートベルト装置を提供する。
【解決手段】回転せしめられてシートベルトを巻き取るスピンドルと、受電した電源によりスピンドルを駆動するモータ３３と、モータ３３を制御するモータスイッチング回路３５４ｃとを備えるシートベルト装置において、受電した電源で動作することにより加速度を検出する加速度センサ３５２を備え、加速度センサ３５２は、所定値以上の加速度を検出した場合、モータスイッチング回路３５４ｃに対してモータ３３にスピンドルを駆動させる指示を与えるようにしてあり、モータスイッチング回路３５４ｃは、加速度センサ３５２から指示を受け付けた場合、モータ３３にスピンドルを駆動させるようにしてある。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に装備されるシートベルト装置に関する。

シートベルト装置は、車両の衝突が予測される場合、事前にシートベルトを急速に巻き上げて乗員を拘束することにより、乗員を保護する。そのために、車両に設置された外部の専用ＥＣＵ（Electronic Control Unit、衝突診断回路）から、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して所定の信号を受信した場合、シートベルトを巻き取るシートベルト装置がある（例えば、特許文献１）。

再公表ＷＯ２００６／１２３７５０号公報

しかしながら、従来のシートベルト装置は専用ＥＣＵからシートベルト装置へ信号を送信する信号線及びＣＡＮに係る送受信部を必要とし、車両システムとして複雑であった。また、これらの信号線及び送受信部がネックとなり、コスト削減が困難であった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、車両システムを簡素化し、かつコストを削減することができるシートベルト装置を提供することである。

本願に係るシートベルト装置は、回転せしめられてシートベルトを巻き取る巻き取り機と、受電した電力で前記巻き取り機を回転駆動させる駆動手段と、該駆動手段による回転駆動を制御する制御手段とを備えるシートベルト装置において、受電した電力で動作する加速度検出器を備え、該加速度検出器は、所定値以上の加速度を検出した場合、前記制御手段に対して指示を出力するようにしてあり、前記制御手段は、前記加速度検出器から指示が入力された場合、前記駆動手段に前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、受電した電力で動作する加速度検出器が所定値以上の加速度を検出した場合、加速度検出器は駆動手段による回転駆動を制御する制御手段に対して指示を出力する。制御手段は、加速度検出器から指示が入力された場合、駆動手段にシートベルトを巻き取る巻き取り機を回転駆動させる。

本願に係るシートベルト装置は、受電する電線のみにより外部と接続されていることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、受電する電線のみにより外部と接続されている。例えば、シートベルト装置は、外部から信号を受信するための回線を備えていない。

本願に係るシートベルト装置は、前記制御手段による制御とは別に、前記駆動手段による回転駆動を制御する第二制御手段と、前記巻き取り機が巻き取ったシートベルトの巻き取り量に対応する巻き取り残量を検出する巻き取り残量検出器とを備え、該巻き取り残量検出器は、検出した巻き取り残量が所定量以上である場合、前記第二制御手段に対して指示を出力するようにしてあり、前記第二制御手段は、前記巻き取り残量検出器から指示が入力された場合、前記駆動手段に前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、駆動手段による回転駆動を制御する第二制御手段を備えている。第二制御手段は、制御手段とは別の手段である。また、シートベルト装置は、巻き取り機が巻き取ったシートベルトの巻き取り量に対応する巻き取り残量を検出する巻き取り残量検出器を備えている。巻き取り残量検出器は、検出した巻き取り残量が所定量以上である場合、第二制御手段に対して指示を出力する。第二制御手段は、巻き取り残量検出器から指示が入力された場合、駆動手段にシートベルトを巻き取る巻き取り機を回転駆動させる。

本願に係るシートベルト装置は、前記巻き取り残量検出器は、検出した巻き取り残量が前記所定量より小さい第二所定量以下である場合、前記第二制御手段に対して指示を出力するようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、巻き取り残量検出器は検出した巻き取り残量が上記の所定量より小さい第二所定量以下である場合、第二制御手段に対して指示を出力する。第二制御手段は、巻き取り残量検出器から指示が入力された場合、駆動手段にシートベルトを巻き取る巻き取り機を回転駆動させる。

本願に係るシートベルト装置は、前記駆動手段に印加する電圧をＶ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）に夫々制限する第一制限手段及び第二制限手段を備え、前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記第一制限手段及び第二制限手段を用いて前記駆動手段に印加される電圧を制御することにより、該駆動手段による回転駆動に係る速度を制御するようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、第一制限手段と第二制限手段とを備えている。第一制限手段と第二制限手段とは、夫々駆動手段に印加する電圧をＶ１及びＶ２に制限する。Ｖ１及びＶ２の大小関係は、Ｖ１＞Ｖ２である。制御手段と第二制御手段とは、夫々第一制限手段と第二制限手段とを用いて前記駆動手段に印加される電圧を制限する。これにより、制御手段と第二制御手段とのうち、いずれが駆動手段を制御するかということに応じて、駆動手段による回転駆動の速度が変化する。すなわち、制御手段が駆動手段を制御する場合は、第二制御手段が駆動手段を制御する場合よりも、駆動手段は巻き取り機を速い速度で回転駆動させる。

本願に係るシートベルト装置は、前記加速度検出器、第一制限手段及び制御手段並びに巻き取り残量検出器、第二制限手段及び第二制御手段は、夫々直列に配線接続されており、前記第一制限手段は前記加速度検出器及び制御手段の間に接続された電気抵抗であり、前記第二制限手段は前記巻き取り残量検出器及び第二制御手段の間に接続され、かつ前記第一制限手段よりも大きい抵抗値を有する電気抵抗であることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、第一制限手段及び第二制限手段は、夫々電気抵抗である。第二制限手段に係る抵抗値は、第一制限手段に係る抵抗値よりも大きい。加速度検出器、第一制限手段及び制御手段は、この順に直列に接続されている。巻き取り残量検出器、第二制限手段及び第二制御手段は、この順に直列に接続されている。

本願に係るシートベルト装置は、前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記加速度検出器及び巻き取り残量検出器から指示が入力されて、前記駆動手段による回転駆動を制御するスイッチング回路であることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、制御手段と第二制御手段とは、夫々加速度検出器及び巻き取り残量検出器からの指示に基づいて、駆動手段による回転駆動を制御するスイッチング回路である。

本願に係るシートベルト装置は、前記制御手段による制御とは別に、前記駆動手段による回転駆動を制御する第二制御手段と、前記シートベルトの着／脱に応じて前記第二制御手段に対して指示を出力する出力手段とを備え、前記第二制御手段は、前記出力手段から指示が入力された場合、前記駆動手段に前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、出力手段は前記シートベルトの着／脱に応じて第二制御手段に対して指示を出力する。第二制御手段は、出力手段から指示が入力された場合、駆動手段にシートベルトを巻き取る巻き取り機を回転駆動させる。

本願に係るシートベルト装置は、前記駆動手段に印加する電圧をＶ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）に夫々制限する第一制限手段及び第二制限手段を備え、前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記第一制限手段及び第二制限手段を用いて前記駆動手段に印加される電圧を制御することにより、該駆動手段による回転駆動に係る速度を制御するようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、第一制限手段と第二制限手段とを備えている。第一制限手段と第二制限手段とは、夫々駆動手段に印加する電圧をＶ１及びＶ２に制限する。Ｖ１及びＶ２の大小関係は、Ｖ１＞Ｖ２である。制御手段と第二制御手段とは、夫々第一制限手段と第二制限手段とを用いて前記駆動手段に印加される電圧を制限する。これにより、制御手段と第二制御手段とのうち、いずれが駆動手段を制御するかということに応じて、駆動手段による回転駆動の速度が変化する。すなわち、制御手段が駆動手段を制御する場合は、第二制御手段が駆動手段を制御する場合よりも、駆動手段は巻き取り機を速い速度で回転駆動させる。

本願に係るシートベルト装置は、前記加速度検出器、第一制限手段及び制御手段並びに出力手段、第二制限手段及び第二制御手段は、夫々直列に配線接続されており、前記第一制限手段は前記加速度検出器及び制御手段の間に接続された電気抵抗であり、前記第二制限手段は前記出力手段及び第二制御手段の間に接続され、かつ前記第一制限手段よりも大きい抵抗値を有する電気抵抗であることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、第一制限手段及び第二制限手段は、夫々電気抵抗である。第二制限手段に係る抵抗値は、第一制限手段に係る抵抗値よりも大きい。加速度検出器、第一制限手段及び制御手段は、この順に直列に接続されている。出力手段、第二制限手段及び第二制御手段は、この順に直列に接続されている。

本願に係るシートベルト装置は、前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記加速度検出器及び出力手段から指示が入力されて、前記駆動手段による回転駆動を制御するスイッチング回路であることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、制御手段と第二制御手段とは、夫々加速度検出器及び出力手段からの指示に基づいて、駆動手段による回転駆動を制御するスイッチング回路である。

本願に係るシートベルト装置は、前記駆動手段から前記巻き取り機への動力伝達を接断するクラッチを備え、前記駆動手段は前記クラッチを介して前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてあることを特徴とする。

本願に係るシートベルト装置では、駆動手段からクラッチを介して巻き取り機へ動力が伝達される。クラッチは、駆動手段から巻き取り機への動力伝達を接断することができる。

本願に係るシートベルト装置によれば、車両システムを簡素化し、かつコストを削減することができる。

シートベルト装置の概要を示す説明図である。 シートベルトリトラクタの構成を示す説明図である。 タングプレート及びバックルの概略斜視図である。 制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。 ベルトの巻き取り残量を示す説明図である。 ベルトの巻き取り処理の手順の一例を示すフローチャートである。 スラック除去駆動処理の手順の一例を示すフローチャートである。 プリプリテンショナ緊急駆動処理の手順の一例を示すフローチャートである。 ベルト格納駆動処理の手順の一例を示すフローチャートである。 タングプレート及びバックルの概略斜視図である。 制御部のハードウェア構成の他例を示すブロック図である。 ベルトの巻き取り処理の手順の他例を示すフローチャートである。 スラック除去駆動処理の手順の他例を示すフローチャートである。 ベルト格納駆動処理の手順の他例を示すフローチャートである。

以下、実施の形態をその図面に基づいて説明する。本願に開示するシートベルト装置のシートベルトは、例えば二点式、三点式、四点式、五点式、六点式等である。以下では、三点式のシートベルトを備えるシートベルト装置について説明する。
なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１
図１は、シートベルト装置１の概要を示す説明図である。シートベルト装置１は、シートベルト２、シートベルトリトラクタ３及びバックル４を含む。
シートベルト２は、乗員Ｃの身体を座席Ｓに拘束する部材である。シートベルトリトラクタ３は、シートベルト２を巻き取る巻取り装置である。シートベルトリトラクタ３は、車両の例えば中央ピラー内に配置されている。バックル４は、シートベルト２により乗員Ｃを座席Ｓに拘束し、かつ当該シートベルト２による拘束を解除することができる装置である。バックル４は、一端が座席Ｓ下側の車体に固定された短いベルトの他端に着設されている。

シートベルト２は、肩ベルト２１、腰ベルト２２、スルーアンカー２３、アンカープレート２４及びタングプレート２５を含む。
肩ベルト２１は、乗員Ｃの上体を拘束するベルトである。腰ベルト２２は、乗員Ｃの腰部を拘束するベルトである。スルーアンカー２３は、挿通された肩ベルト２１を吊り下げて車体側に保持する部材であり、乗員Ｃの肩近傍箇所に近い中央ピラー上部に設けられている。スルーアンカー２３で折り返される肩ベルト２１の一端は、シートベルトリトラクタ３の部材に連結されている。スルーアンカー２３は、シートベルトリトラクタ３が肩ベルト２１を巻き取る際に、あるいは肩ベルト２１をシートベルトリトラクタ３から引き出す際に、肩ベルト２１を案内する機能も有する。

アンカープレート２４は、腰ベルト２２の一端を車体に支持する部材であり、中央ピラー下部の車体部分に固定されている。腰ベルト２２の一端は、アンカープレート２４に結合されている。タングプレート２５は、肩ベルト２１及び腰ベルト２２の他端部付近に取り付けられた薄い舌状の金具である。タングプレート２５は、バックル４と連結し、またバックル４との連結を解除することができるように構成されている。タングプレート２５がバックル４と連結又は連結解除されることにより、シートベルト装置１は乗員Ｃを座席Ｓに拘束し又は座席Ｓに対する乗員Ｃの拘束を解除する。

図２は、シートベルトリトラクタ３の構成を示す説明図である。シートベルトリトラクタ３は、ハウジング３１、スピンドル（巻き取り機）３２、モータ（駆動手段）３３、動力伝達機構（クラッチ）３４及び制御部３５を含む。ハウジング３１は、シートベルトリトラクタ３の各構成部を収容するケースである。スピンドル３２は、肩ベルト２１を巻き取る巻き取り部であり、回転自在に構成されている。

モータ３３は、スピンドル３２を回転させるための動力源である。モータ３３は、シートベルトリトラクタ３の外部にある車両電源からの給電により駆動軸３３ａを回転させる。動力伝達機構３４は、モータ３３の動力をスピンドル３２の軸３２ａに伝達する機構である。スピンドル３２の軸３２ａは、動力伝達機構３４を介してモータ３３の駆動軸３３ａに接続されている。動力伝達機構３４は、例えばクラッチであり、モータ３３から軸３２ａへの動力伝達を接断することができる。

スピンドル３２は、モータ３３が正転する場合、肩ベルト２１を巻き取る。肩ベルト２１は、スピンドル３２に巻き取られることにより、ハウジング３１内部に引きこまれ、その張力を高める。スピンドル３２は、肩ベルト２１の張力を高めることにより、乗員Ｃに対するシートベルト２の拘束力を高める。

制御部３５は、モータ３３を制御することにより、スピンドル３２が肩ベルト２１を巻き取る動作を制御するシートリトラクタ３の構成部である。制御部３５は、箱状のカバーを有し、カバーの一面を介してハウジング３１の内壁にビス、接着剤等により取り付けられている。制御部３１は、進退棒３５１ａを含む。進退棒３５１ａは、制御部３５のカバーの他面側からスピンドル３２に向かって突設されている。進退棒３５１ａは、スピンドル３２の軸３２ａと直交する方向に進出及び退入可能であり、その先端がスピンドル３２に巻き取られた肩ベルト２１の一面に当接するように構成されている。そのため、進退棒３５１ａは、スピンドル３２に巻き取られた肩ベルト２１の厚みに応じて、スピンドル３２の軸３２ａと直交する方向に進出又は退入する。

図３は、タングプレート２５及びバックル４の概略斜視図である。
バックル４は、タングプレート２５を挿入するための開口部４１が設けられた外装ケース４ｃを有する。タングプレート２５を開口部４１からバックル４内に差し込んだ場合、バックル４がタングプレート２５を固定することにより、タングプレート２５とバックル４とは連結されるように構成されている。バックル４は、タングプレート２５との連結を解除する解除ボタン４ｂを有する。解除ボタン４ｂが押下された場合、タングプレート２５とバックル４との連結は解除される。

図４は、制御部３５のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、図４では、シートベルトリトラクタ３の制御部３５に含まれる進退棒３５１ａは省略されている。
制御部３５は、制御基板３５Ｂを有する。制御基板３５Ｂは、例えば１０ｍｍ角のチップであり、故障時等に容易に交換可能に構成されている。また、進退棒３５１ａを含む制御部３５自体の交換も容易になるように、制御部３５は構成されている。
制御基板３５Ｂは、モータ３３と接続されている。

シートベルト装置１が接続される外部の構成部は、車両電源５のみである。シートベルト装置１は、外部の例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit、衝突診断回路）と接続されていない。また、シートベルト装置１は、外部の構成部とＣＡＮ（Controller Area Network）を介して情報の送受信を行う送受信部を有しない。このシートベルト装置１の簡素な構成により、制御部３５における通信線の本数並びに制御部３５の容積及び重量は従来よりも大幅に削減されている。当然、外部からピラー内に設置されるシートベルトリトラクタ３への接続線は、車両電源５からの電線のみである。

制御基板３５Ｂは、巻き取り残量センサ（巻き取り残量検出器）３５１、加速度センサ（加速度検出器）３５２を含む。また、制御基板３５Ｂは、電流制限抵抗（第二制限手段）３５３ａｂ、電流制限抵抗（第一制限手段）３５３ｃ、モータスイッチング回路（第二制御手段）３５４ａｂ、モータスイッチング回路（制御手段）３５４ｃを含む。
巻き取り残量センサ３５１、電流制限抵抗３５３ａｂ及びモータスイッチング回路３５４ａｂは、この順に直列に接続されている。また、加速度センサ３５２、電流制限抵抗３５３ｃ及びモータスイッチング回路３５４ｃは、この順に直列に接続されている。

巻き取り残量センサ３５１及び加速度センサ３５２は、モータ３３を介して車両電源５から電力の供給を受ける。巻き取り残量センサ３５１とモータスイッチング回路３５４ａｂとは、信号を送受信する信号線で接続されている。また、加速度センサ３５２とモータスイッチング回路３５４ｃとは、信号を送受信する信号線で接続されている。モータスイッチング回路３５４ａｂ及びモータスイッチング回路３５４ｃは、車両電源５と接続されている。

巻き取り残量センサ３５１は、進退棒３５１ａ、巻き取り残量スイッチ３５Ｓａ、巻き取り残量スイッチ３５Ｓｂを含む。巻き取り残量センサ３５１は、スピンドル３２が巻き取った肩ベルト２１（以下、ベルト２１という）の巻き取り量に応じて進退する進退棒３５１ａの進退位置から、ベルトの巻き取り残量を検出する。すなわち、ベルト２１がスピンドル３２に多く巻き取られている場合、スピンドル３２に巻き取られたベルト２１の断面視における厚さが厚くなることから、進退棒３５１ａは制御部３５内に退入する。他方、ベルト２１が引き出された場合、スピンドル３２に巻き取られたベルト２１の断面視における厚さが薄くなることから、進退棒３５１ａは制御部３５から進出する。巻き取り残量センサ３５１は、進退棒３５１ａの進退位置を、スピンドル３２によるベルト２１の巻き取り残量として検出する。

なお、巻き取り残量センサ３５１は、進退棒３５１ａとは別に、ベルト２１の巻き取り量を検出する手段を備えていてもよい。例えば、巻き取り残量センサ３５１は、光をスピンドル３２に巻き取られたベルト２１に照射し、ベルト２１からの反射光を受光するまでの時間からベルト２１の巻き取り残量を検出する手段を備えていてもよい。

図５は、ベルト２１の巻き取り残量を示す説明図である。図５におけるＱａ及びＱｂは、夫々ベルト２１の所定の巻き取り残量であり、Ｑａ＜Ｑｂの関係が成立するものとする。
ベルト２１の巻き取り残量がＱａ及びＱｂの間である場合、ベルト２１は使用のために適切な長さだけシートベルトリトラクタ３から引き出されおり、モータ３３への給電は遮断される。

ベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下である場合、ベルト２１は使用のための適切な長さに対して、巻き取られ過ぎている。かかる場合、シートベルト装置１は、モータ３３へ電力を供給し、ベルト２１を更に巻き取り、ベルト２１をシートベルトリトラクタ３に格納する。
ベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上である場合、ベルト２１は使用のための適切な長さよりも余分にシートベルトリトラクタ３から引き出されている。かかる場合、ベルト２１にスラック（弛み）が生じているので、シートベルト装置１は、モータ３３へ電力を供給し、ベルト２１をＱａ及びＱｂの間まで巻き取り、スラックを除去する。

図４に戻り、説明を続ける。巻き取り残量スイッチ３５Ｓａ及び巻き取り残量スイッチ３５Ｓｂは、巻き取り残量センサ３５１が検出したベルト２１の巻き取り残量に応じてオンされるスイッチである。巻き取り残量スイッチ３５Ｓａは、シートベルトリトラクタ３へのベルト２１格納に係るスイッチであり、巻き取り残量センサ３５１が検出したベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下である場合、オンされる。巻き取り残量スイッチ３５Ｓｂは、ベルト２１のスラック除去に係るスイッチであり、巻き取り残量センサ３５１が検出したベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上である場合、オンされる。

巻き取り残量センサ３５１は、検出したベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下である場合又はＱｂ以上である場合、夫々モータスイッチング回路３５４ａｂに後述する所定の信号を出力する。
なお、巻き取り残量センサ３５１は、検出したベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下である場合とＱｂ以上である場合との間で変化した後、１回だけモータスイッチング回路３５４ａｂに所定の信号を出力する。

加速度センサ３５２は、所定値以上の加速度を検出するセンサである。加速度センサ３５２は、加速度スイッチ３５Ｓｃを含む。加速度スイッチ３５Ｓｃは、加速度センサ３５２が検出した加速度に応じてオンされるスイッチである。加速度スイッチ３５Ｓｃは、例えば急ブレーキ、衝突等により車両の速度が急減した場合に加速度センサ３５２が所定値以上の加速度を検出したとき、オンされる。加速度スイッチ３５Ｓｃは、巻き取り残量スイッチ３５Ｓｂの下流側と接続されている。

加速度センサ３５２は、検出した加速度が所定値以上である場合、モータスイッチング回路３５４ｃに後述する所定の信号を出力する。
なお、加速度センサ３５２の代わりに、ジャイロセンサ、慣性計測装置等が用いられてもよい。

電流制限抵抗３５３ａｂ及び電流制限抵抗３５３ｃは、モータ３３に印加される電圧を制限するための電気抵抗である。電流制限抵抗３５３ａｂ及び電流制限抵抗３５３ｃは、夫々例えばＲ３５３ａｂ及びＲ３５３ｃで示される電気抵抗値を有し、Ｒ３５３ａｂ＞Ｒ３５３ｃの関係が成立するものとする。すなわち、電流制限抵抗３５３ａｂに電流が流れることによりモータ３３に印加される電圧Ｖ２は、電流制限抵抗３５３ｃに電流が流れることによりモータ３３に印加される電圧Ｖ１より低い。換言すれば、モータ３３は、電流制限抵抗３５３ｃに電流が流れる場合、フルパワーのトルクを発生させる。他方、モータ３３は、電流制限抵抗３５３ａｂに電流が流れる場合、フルパワーよりも小さな通常のトルクを発生させる。

モータスイッチング回路３５４ａｂ及びモータスイッチング回路３５４ｃは、共にモータ３３への給電を制御することにより、モータ３３のオン／オフを制御する回路である。モータスイッチング回路３５４ａｂは、巻き取り残量センサ３５１から所定の信号を受け付けた場合、モータ３３をオンする。モータスイッチング回路３５４ｃは、加速度センサ３５２から所定の信号を受け付けた場合、モータ３３をオンする。
モータスイッチング回路３５４ｃの下流側は、巻き取り残量センサ３５１と接続されている。

次に、シートベルト装置１の動作について説明する。
乗員Ｃは、車両のドアを開けて、座席Ｓに着座する。乗員Ｃは、肩ベルト２１及び腰ベルト２２を身体に巻回する。乗員Ｃは、タングプレート２５をバックル４に連結する。車両電源５からシートベルトリトラクタ３へ電力が供給される。ただし、モータ３３に電力は供給されていない。

シートベルト装置１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱａとＱｂとの間である場合、シートベルト２は使用中であるとして、ベルト２１のスラック除去と、プリプリテンショナとに備えて待機する。
シートベルト装置１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上である場合、シートベルト２は使用中であり、かつスラックが発生しているとして、スラックを除去するためにモータ３３を通常のトルクで正転させる。

シートベルト装置１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上であり、かつ加速度センサ３５２が所定値以上の加速度を検出した場合、ベルト２１をフルパワーで巻き取るために、モータ３３を最大トルクで正転させる。その後、シートベルト装置１は、待機状態に戻る。
シートベルト装置１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下である場合、ベルト２１がスピンドル３２に多く巻き取られており、シートベルト２は不使用であるとして、ベルト２１をシートベルトリトラクタ３に回収する。そのために、シートベルト装置１は、モータ３３を通常のトルクで正転させる。

図６は、ベルト２１の巻き取り処理の手順の一例を示すフローチャートである。
シートベルトリトラクタ３は、外部の車両電源５から受電する（ステップＳ１０１）。

巻き取り残量センサ３５１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。巻き取り残量センサ３５１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上であると判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、スラック除去駆動処理を実行し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４に処理を進める。スラック除去駆動処理は、スピンドル３２がベルト２１を通常速度で巻き取り、ベルト２１の弛みであるスラックを除去する処理である。

加速度センサ３５２は、加速度が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ１０４）。加速度センサ３５２は、加速度が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、プリプリテンショナ緊急駆動処理を実行し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に処理を戻す。プリプリテンショナ緊急駆動処理は、スピンドル３２がベルト２１をフルパワーで巻き取る処理である。加速度センサ３５２は、加速度が所定値以上でないと判定した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０２に処理を戻す。

巻き取り残量センサ３５１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱｂ以上でないと判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下か否かを判定する（ステップＳ１０６）。巻き取り残量センサ３５１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下でないと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０２に処理を戻す。巻き取り残量センサ３５１は、ベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下であると判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ベルト格納駆動処理を実行し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２に処理を戻す。ベルト格納駆動処理は、スピンドル３２がベルト２１を通常速度で巻き取り、ベルト２１をシートベルトリトラクタ３に格納する処理である。

ベルト２１の巻き取り残量がＱａ以下である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ベルト２１はスピンドル３２に多く巻き取られており、乗員Ｃはシートベルト２を使用していないと考えられる。乗員Ｃはタングプレート２５とバックル４との連結を解除していると考えられる。

図７は、スラック除去駆動処理の手順の一例を示すフローチャートである。
巻き取り残量センサ３５１は、巻き取り残量スイッチ３５Ｓｂをオンにする（ステップＳ２０１）。巻き取り残量センサ３５１は、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオンするためのオン信号を出力する（ステップＳ２０２）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオンする（ステップＳ２０３）。スピンドル３２は、動力伝達機構３４を介して、モータ３３の駆動により通常速度でベルト２１を巻き取り、スラックを除去する（ステップＳ２０４）。

巻き取り残量センサ３５１は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。なお、所定時間は、巻き取り残量センサ３５１が予め保持している情報である。巻き取り残量センサ３５１は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、ステップＳ２０５に処理を戻す。巻き取り残量センサ３５１は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオフするためのオフ信号を出力する（ステップＳ２０６）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオフにし（ステップＳ２０７）、リターンする。

図８は、プリプリテンショナ緊急駆動処理の手順の一例を示すフローチャートである。
加速度センサ３５２は、加速度スイッチ３５Ｓｃをオンにする（ステップＳ３０１）。加速度センサ３５２は、モータスイッチング回路３５４ｃにモータ３３をオンするオン信号を出力する（ステップＳ３０２）。モータスイッチング回路３５４ｃは、モータ３３をオンする（ステップＳ３０３）。スピンドル３２は、動力伝達機構３４を介して、モータ３３の駆動によりフルパワーでベルト２１を巻き取る（ステップＳ３０４）。

加速度センサ３５２は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。加速度センサ３５２は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、ステップＳ３０５に処理を戻す。加速度センサ３５２は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、モータスイッチング回路３５４ｃにモータ３３をオフするオフ信号を出力する（ステップＳ３０６）。モータスイッチング回路３５４ｃは、モータ３３をオフにし（ステップＳ３０７）、リターンする。

図９は、ベルト格納駆動処理の手順の一例を示すフローチャートである。
巻き取り残量センサ３５１は、巻き取り残量スイッチ３５Ｓａをオンにする（ステップＳ４０１）。巻き取り残量センサ３５１は、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオンするオン信号を出力する（ステップＳ４０２）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオンする（ステップＳ４０３）。スピンドル３２は、動力伝達機構３４を介して、モータ３３の駆動により通常速度でベルト２１を巻き取り、ベルト２１をシートベルトリトラクタ３に格納する（ステップＳ４０４）。

巻き取り残量センサ３５１は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。巻き取り残量センサ３５１は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、ステップＳ４０５に処理を戻す。巻き取り残量センサ３５１は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオフするオフ信号を出力する（ステップＳ４０６）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオフにし（ステップＳ４０７）、リターンする。

本実施の形態では、制御基板３５Ｂ上に実装された巻き取り残量センサ３５１及び加速度センサ３５２並びに各種回路を含んで制御部３５を構成した。しかし、各種回路は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、タイマ等を含むマイクロコンピュータによって代替されてもよい。

シートベルト装置１は、シートベルト２の巻き取り残量に基づいて、スラック除去駆動処理又はベルト格納駆動処理を実行した。しかし、シートベルト装置１は、シートベルト２の巻き取り量に基づいて、スラック除去駆動処理又はベルト格納駆動処理を実行してもよい。

シートベルト装置１によれば、車両システムを簡素化し、かつコストを削減することができる。
シートベルト装置１は加速度センサ３５２を内蔵することにより、専用ＥＣＵからシートベルト装置１へ信号を送信する通信線及びＣＡＮに係る受信部を要しない。これにより、車両システムは簡素化され、更にコストを低減することができる。
また、制御基板３５Ｂは、車両電源５からの電線を除いて、それ自体が閉じた構成部である。そのため、仮に制御部３５又は制御基板３５Ｂが故障した場合、これら制御部３５又は制御基板３５Ｂのみを交換することにより、修理は終了する。すなわち、シートベルト装置１は、容易かつ短時間の修理により機能回復を図ることができるという効果を奏し、保守性に優れている。

実施の形態２
実施の形態２は、バックル４に設けられたスイッチのオン／オフ状態に基づいて、スラック除去駆動処理又はベルト格納駆動処理を実行する形態に関する。実施の形態２におけるプリプリテンショナ緊急駆動処理は、実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。

図１０は、タングプレート２５及びバックル４の概略斜視図である。
バックル４は、バックルスイッチＳＷを含む。バックルスイッチＳＷは、バックル４がタングプレート２５を固定した場合、オン状態になる。バックルスイッチＳＷは、バックル４がタングプレート２５との固定を解除した場合、オフ状態になる。バックルスイッチＳＷと、シートベルトリトラクタ３の制御基板３５Ｂとは、有線又は無線により接続されている。この接続により、バックルスイッチＳＷのオン／オフ状態は、制御基板３５Ｂに伝達されるように構成されている。

図１１は、制御部３５のハードウェア構成の他例を示すブロック図である。制御部３５の制御基板３５Ｂは、バックルスイッチ判定回路（出力手段）３５５を含む。図１１の制御部３５と図４の制御部３５との違いは、図１１の制御部３５が巻き取り残量センサ３５１ではなく、バックルスイッチ判定回路３５５を有することである。バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷと有線又は無線により接続されている。

バックルスイッチ判定回路３５５は、ベルト格納スイッチ３５５Ｓａ及びスラック除去スイッチ３５５Ｓｂを含む。バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷのオン／オフ状態に応じて、夫々、ベルト格納スイッチ３５５Ｓａ及びスラック除去スイッチ３５５Ｓｂのオン／オフ状態を制御する回路である。バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷがオン状態である場合、スラック除去スイッチ３５５Ｓｂをオンにし、ベルト格納スイッチ３５５Ｓａをオフにする。バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷがオフ状態である場合、スラック除去スイッチ３５５Ｓｂをオフにし、ベルト格納スイッチ３５５Ｓａをオンにする。
バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷのオン／オフ状態が変化した場合、モータスイッチング回路３５４ａｂに後述する所定の信号を出力する。

次に、実施の形態２に係るシートベルト装置１の動作について説明する。
図１２は、ベルト２１の巻き取り処理の手順の他例を示すフローチャートである。
シートベルトリトラクタ３は、外部の車両電源５から受電する（ステップＳ５０１）。

バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷがオン状態か否かを判定する（ステップＳ５０２）。バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷがオン状態であると判定した場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、スラック除去駆動処理を実行し（ステップＳ５０３）、ステップＳ５０４に処理を進める。

加速度センサ３５２は、加速度が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ５０４）。加速度センサ３５２は、加速度が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、プリプリテンショナ緊急駆動処理を実行し（ステップＳ５０５）、ステップＳ５０２に処理を戻す。加速度センサ３５２は、加速度が所定値以上でないと判定した場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、ステップＳ５０２に処理を戻す。

バックルスイッチ判定回路３５５は、バックルスイッチＳＷがオン状態でないと判定した場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、ベルト格納駆動処理を実行し（ステップＳ５０６）、ステップＳ５０２に処理を戻す。
バックルスイッチＳＷがオン状態でない場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、すなわちバックルスイッチがオフ状態である場合、タングプレート２５はバックル４から解除されており、乗員Ｃはシートベルト２を使用していないと考えられる。

図１３は、スラック除去駆動処理の手順の他例を示すフローチャートである。
バックルスイッチ判定回路３５５は、スラック除去スイッチ３５５Ｓｂをオンにする（ステップＳ６０１）。バックルスイッチ判定回路３５５は、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオンするオン信号を出力する（ステップＳ６０２）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオンする（ステップＳ６０３）。スピンドル３２は、動力伝達機構３４を介して、モータ３３の駆動により通常速度でベルト２１を巻き取り、スラックを除去する（ステップＳ６０４）。

バックルスイッチ判定回路３５５は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０５）。バックルスイッチ判定回路３５５は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ６０５：ＮＯ）、ステップＳ６０５に処理を戻す。バックルスイッチ判定回路３５５は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ６０５：ＹＥＳ）、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオフするオフ信号を出力する（ステップＳ６０６）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオフにし（ステップＳ６０７）、リターンする。

図１４は、ベルト格納駆動処理の手順の他例を示すフローチャートである。
バックルスイッチ判定回路３５５はベルト格納スイッチ３５５Ｓａをオンにする（ステップＳ７０１）。バックルスイッチ判定回路３５５は、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオンするオン信号を出力する（ステップＳ７０２）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオンする（ステップＳ７０３）。スピンドル３２は、動力伝達機構３４を介して、モータ３３の駆動により通常速度でベルト２１を巻き取り、ベルト２１をシートベルトリトラクタ３に格納する（ステップＳ７０４）。

バックルスイッチ判定回路３５５は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ７０５）。バックルスイッチ判定回路３５５は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ７０５：ＮＯ）、ステップＳ７０５に処理を戻す。バックルスイッチ判定回路３５５は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、モータスイッチング回路３５４ａｂにモータ３３をオフするオフ信号を出力する（ステップＳ７０６）。モータスイッチング回路３５４ａｂは、モータ３３をオフにし（ステップＳ７０７）、リターンする。

実施の形態２に係るシートベルト装置１によれば、ベルト２の巻き取り量又は巻き取り残量を検出するセンサを用いることなく、バックルスイッチ判定回路３５５によりスラック除去駆動処理及びベルト格納駆動処理を実行することができる。バックルスイッチ判定回路３５５の構成は、巻き取り残量センサ３５１の構成よりもシンプルであり、更なるコスト削減を実現することができる。一方で、実施の形態２に係るシートベルト装置１は、加速度センサ３５２を備えることにより、プリプリテンショナ緊急駆動処理が実行可能であり、安全性を十分担保することができる。

実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

１ シートベルト装置
２ シートベルト
２１ 肩ベルト、ベルト
２２ 腰ベルト
２５ タングプレート
３ シートベルトリトラクタ
３２ スピンドル（巻き取り機）
３３ モータ（駆動手段）
３４ 動力伝達機構（クラッチ）
３５ 制御部
３５Ｂ 制御基板
３５１ 巻き取り残量センサ（巻き取り残量検出器）
３５Ｓａ 巻き取り残量スイッチ
３５Ｓｂ 巻き取り残量スイッチ
３５２ 加速度センサ（加速度検出器）
３５Ｓｃ 加速度スイッチ
３５３ａｂ 電流制限抵抗（第二制限手段）
３５３ｃ 電流制限抵抗（第一制限手段）
３５４ａｂ モータスイッチング回路（第二制御手段）
３５４ｃ モータスイッチング回路（制御手段）
３５５ バックルスイッチ判定回路（出力手段）
３５５Ｓａ ベルト格納スイッチ
３５５Ｓｂ スラック除去スイッチ
４ バックル
ＳＷ バックルスイッチ
５ 車両電源

Claims (12)

1. 回転せしめられてシートベルトを巻き取る巻き取り機と、
   受電した電力で前記巻き取り機を回転駆動させる駆動手段と、
   該駆動手段による回転駆動を制御する制御手段と
   を備えるシートベルト装置において、
   受電した電力で動作する加速度検出器を備え、
   該加速度検出器は、所定値以上の加速度を検出した場合、前記制御手段に対して指示を出力するようにしてあり、
   前記制御手段は、前記加速度検出器から指示が入力された場合、前記駆動手段に前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてある
   ことを特徴とするシートベルト装置。
2. 受電する電線のみにより外部と接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
3. 前記制御手段による制御とは別に、前記駆動手段による回転駆動を制御する第二制御手段と、
   前記巻き取り機が巻き取ったシートベルトの巻き取り量に対応する巻き取り残量を検出する巻き取り残量検出器と
   を備え、
   該巻き取り残量検出器は、検出した巻き取り残量が所定量以上である場合、前記第二制御手段に対して指示を出力するようにしてあり、
   前記第二制御手段は、前記巻き取り残量検出器から指示が入力された場合、前記駆動手段に前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてある
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシートベルト装置。
4. 前記巻き取り残量検出器は、検出した巻き取り残量が前記所定量より小さい第二所定量以下である場合、前記第二制御手段に対して指示を出力するようにしてある
   ことを特徴とする請求項３に記載のシートベルト装置。
5. 前記駆動手段に印加する電圧をＶ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）に夫々制限する第一制限手段及び第二制限手段を備え、
   前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記第一制限手段及び第二制限手段を用いて前記駆動手段に印加される電圧を制御することにより、該駆動手段による回転駆動に係る速度を制御するようにしてある
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のシートベルト装置。
6. 前記加速度検出器、第一制限手段及び制御手段並びに巻き取り残量検出器、第二制限手段及び第二制御手段は、夫々直列に配線接続されており、
   前記第一制限手段は前記加速度検出器及び制御手段の間に接続された電気抵抗であり、
   前記第二制限手段は前記巻き取り残量検出器及び第二制御手段の間に接続され、かつ前記第一制限手段よりも大きい抵抗値を有する電気抵抗である
   ことを特徴とする請求項５に記載のシートベルト装置。
7. 前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記加速度検出器及び巻き取り残量検出器から指示が入力されて、前記駆動手段による回転駆動を制御するスイッチング回路である
   ことを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれか一項に記載のシートベルト装置。
8. 前記制御手段による制御とは別に、前記駆動手段による回転駆動を制御する第二制御手段と、
   前記シートベルトの着／脱に応じて前記第二制御手段に対して指示を出力する出力手段と
   を備え、
   前記第二制御手段は、前記出力手段から指示が入力された場合、前記駆動手段に前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
9. 前記駆動手段に印加する電圧をＶ１及びＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）に夫々制限する第一制限手段及び第二制限手段を備え、
   前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記第一制限手段及び第二制限手段を用いて前記駆動手段に印加される電圧を制御することにより、該駆動手段による回転駆動に係る速度を制御するようにしてある
   ことを特徴とする請求項８に記載のシートベルト装置。
10. 前記加速度検出器、第一制限手段及び制御手段並びに出力手段、第二制限手段及び第二制御手段は、夫々直列に配線接続されており、
    前記第一制限手段は前記加速度検出器及び制御手段の間に接続された電気抵抗であり、
    前記第二制限手段は前記出力手段及び第二制御手段の間に接続され、かつ前記第一制限手段よりも大きい抵抗値を有する電気抵抗である
    ことを特徴とする請求項９に記載のシートベルト装置。
11. 前記制御手段及び第二制御手段は、夫々前記加速度検出器及び出力手段から指示が入力されて、前記駆動手段による回転駆動を制御するスイッチング回路である
    ことを特徴とする請求項８から請求項１０までのいずれか一項に記載のシートベルト装置。
12. 前記駆動手段から前記巻き取り機への動力伝達を接断するクラッチを備え、
    前記駆動手段は前記クラッチを介して前記巻き取り機を回転駆動させるようにしてある
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載のシートベルト装置。

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