JP4439633B2

JP4439633B2 - Seat belt system

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Publication number: JP4439633B2
Application number: JP29291899A
Authority: JP
Inventors: 幸則緑川
Original assignee: オートリブ株式会社
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: JP2001114069A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突の際に、乗員を座席に拘束して乗員の安全を図るシートベルト装置に関し、特に、同一車両内に複数のシートベルト装置を備える場合に、各座席の乗員を効果的に保護するようにしたシートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の衝突時、車両内の乗員を保護するシートベルト装置としては、衝突時に車両に発生する衝撃により、車両衝突を検出し、衝突が検出されると、各座席に取付けられたシートベルトは、当該シートベルトのプリテンショナ（主に、火薬式）により、シートベルトを瞬時に引込み、同時にシートベルト装置のリトラクタ内の引出しロック機構により、引込んだ後のシートベルト引出しをロックし、シートベルトを装着している乗員を確実に拘束し、保護せんとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、厚手（地厚）の衣服を着用している場合等には、シートベルトの引出し量が増える傾向にあるため、衝突の際に慣性力によって乗員が前方に移動した状態で、シートベルトの引出しロック状態となることが考えられる。後部座席の乗員が前方に移動すると、前方座席のシートバックにぶつかる虞がある。例えば、運転席後方の乗員が運転席のシートバックにぶつかると、運転席の乗員には、自身の慣性力に、更に、後部座席の乗員の慣性力の一部が加わる。この結果、シートベルトで拘束された運転者（前方座席の乗員）のダメージが増えることが考えられる。また、運転操作によって衝突を回避するために、シートベルトによる運転者の座席への拘束は、可及的に運転操作可能な状態でなされることが望ましい。また、乗員が衝突によって前方に移動すると、衝突によって展開するエアバッグによって乗員の頭部などが叩かれる虞がある。
【０００４】
従って、衝突の際にシートベルトの張力が制御されるようにしたシートベルト装置を、運転席と、助手席や後部座席にも複数設けるようにした場合、各シートベルト装置のシートベルト張力の制御を全て同じ態様で行うよりも、個別的に制御出来るようにすることが望ましい。例えば、衝突回避操作を行い得る運転者の座席のシートベルト装置とその他の者の座席のシートベルト装置とを別途の制御態様で分けて行う方が望ましいと考えられる。
【０００５】
よって、本発明は、運転者のシートベルト装置と運転者以外の者のシートベルト装置とを異なる態様で制御するようにしたシートベルト装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、乗員が衝突の際に展開するエアバッグによって叩かれないようにしたシートベルト装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のシートベルトシステムは、車両の運転者を座席に拘束する、第１のシートベルトの張力を可変に調整する張力可変手段を有する第１のシートベルト装置と、上記運転者以外の乗員を座席に拘束する、第２のシートベルトの張力を可変に調整する張力可変手段を有する第２のシートベルト装置と、上記車両の衝突を予知し、衝突の可能性に応じた衝突予知信号を出力する衝突予知部と、上記車両の衝突を検知し、衝突信号を出力する衝突検出部と、上記第１のシートベルト装置と対応する位置に設けられ、バッグを展開して乗員を保護する第１のエアバッグ装置と、上記第２のシートベルト装置と対応する位置に設けられ、バッグを展開して乗員を保護する第２のエアバッグ装置と、上記衝突信号に対応して上記第１及び上記第２のエアバッグ装置を作動させ、上記衝突予知信号に対応して上記第１及び上記第２のシートベルト装置の各張力可変手段を作動させると共に、少なくとも、上記第１及び上記第２のシートベルトの張力の制御を異なる態様で行う制御部と、を備える。
【０００８】
かかる構成とすることにより、衝突の可能性があると、運転者とそれ以外の乗員とを異なるシートベルトの引込み態様で座席に拘束することが出来るようになる。それにより、例えば、運転者のシートベルトの張力を加減して運転操作による衝突回避を衝突の直近まで可及的に可能とする。そして、衝突するとエアバッグの展開によって更に乗員の安全確保が図られる。
【０００９】
好ましくは、各張力可変手段はシートベルトの張力を可変に調整する第１及び第２の張力可変機構からなり、上記制御部が上記衝突予知信号によって衝突の回避が困難であることを判別したとき、上記第１及び上記第２のシートベルト装置の各第１の張力可変機構を動作させて各シートベルトの張力を上昇させ、かつ、上記第１のシートベルト装置の張力を上記第２のシートベルト装置の張力よりも相対的に小さくなるように制御する。
【００１０】
かかる構成とすることによって、衝突の可能性があると、予め第１の張力可変機構によってシートベルトの余分の弛みを除いておき、衝突の際に第２の張力可変機構によってシートベルトを更に引込んで乗員をしっかりと座席に拘束する。それにより、地厚の衣服を着ている場合などにも、確実な乗員拘束が行われる。後部座席の乗員が前方の座席に突き当る不具合も解消可能である。また、運転者席の第１のシートベルト装置の張力は第２のシートベルト装置の張力よりも相対的に小さいので、運転者の運転操作による衝突回避を衝突の直前まで可及的に可能とする。
【００１１】
好ましくは、各張力可変手段はシートベルトの張力を可変に調整する第１及び第２の張力可変機構からなり、上記制御部が上記衝突予知信号によって衝突の可能性があるが、衝突回避操作が可能であることを判別したとき、上記第１のシートベルト装置の上記第１の張力可変機構によって上記第１のシートベルトの張力を振動的に変化させ、上記第２のシートベルト装置の上記第１の張力可変機構によって上記第２のシートベルトの張力を増大させる。
【００１２】
かかる構成とすることによって、運転者のシートベルトの弛みを除くと共にベルトの振動によって衝突の可能性の注意を喚起することが可能となる。また、他の乗員のシートベルトの弛みは除去される。
【００１３】
好ましくは、上記第２のシートベルト装置の上記張力可変手段はシートベルトの張力を可変に調整する第１及び第２の張力可変機構からなり、上記第２のシートベルト装置によって拘束される乗員の着座位置を検出する位置検出手段を更に備え、上記制御部が上記衝突予知信号によって衝突の回避が困難であることを判別し、かつ、上記乗員の着座位置の検出により上記第２のエアバッグ装置の開口部への上記乗員の接近を判別したとき、上記第２のシートベルト装置の上記第１の張力可変機構を上記乗員を座席に引戻し得るベルト張力で作動させる。
【００１４】
かかる構成とすることによって、運転者以外の乗員がエアバッグの展開範囲外となるように引戻されるので、乗員の頭部がエアバッグの展開によって叩かれる不具合を回避可能である。
【００１５】
好ましくは、上記第１の張力可変機構は、モータによってシートベルトを引込み側あるいは送出し側に駆動する構成を含み、上記第２の張力可変機構は、膨張ガスの圧力、例えば、火薬の爆発力によってシートベルトを瞬時に引込む構成を含む。
【００１６】
かかる構成とすることにより、モータによってシートベルトの引出し及び引戻しを繰返し行うことを可能とすると共に、膨張ガスによって緊急時の素早いかつ高い張力による引き込みを確保することが可能となる。
【００１７】
好ましくは、上記第１及び第２の張力可変機構は、シートベルトの一端を巻取る、車体若しくは座席に取付けられるリトラクタに設けられる。
【００１８】
好ましくは、上記第１の張力可変機構は、上記シートベルトの一端を巻取る、車体若しくは座席に取付けられるリトラクタに設けられ、上記第２の張力可変機構は、上記シートベルトが挿通するタングプレートと係合するバックル部に設けられる。
【００１９】
好ましくは、上記第２の張力可変機構は上記リトラクタに設けられ、該リトラクタには、指令信号に応じてシートベルトの引出しをロック可能な強制ロック機構が設けられる。
【００２０】
好ましくは、上記第１の張力可変機構はリトラクタに、上記第２の張力可変機構にはシートベルト他端部を車体に固定するラップベルト固定部に設けられる。
【００２１】
好ましくは、上記第２の可変張力機構はリトラクタに設けられ、該リトラクタには、指令信号に応じてシートベルトの引出しをロックする強制ロック機構が設けられ、上記第１の張力可変機構は、ラップベルト部に設けられる。
【００２２】
好ましくは、上記第１の張力可変機構はバックル部に設けられ、リトラクタには指令信号に応じてシートベルトの引出しをロックする強制ロック機構が設けられ、上記第２の張力可変手段はラップベルト固定部に設けられる。
【００２３】
好ましくは、上記第２の張力可変機構はバックル部に設けられ、リトラクタには指令信号に応じてシートベルトの引出しをロックする強制ロック機構が設けられ、第１の張力可変機構は、ラップベルト固定部に設けられる。
【００２４】
好ましくは、上記第１の張力可変機構及び上記第２の張力可変機構は、ラップベルト固定部に設けられ、リトラクタには指令信号に応じてシートベルトの引出しをロックする強制ロック機構が設けられる。
【００２５】
好ましくは、上記ラップ固定部は、座席に設けられる。
【００２６】
このように、第１の張力可変機構と、第２の張力可変機構とを別々に構成することによって、リトラクタを小型化することが可能となる。また、強制的にリトラクタからの引出しを阻止することによってベルト張力を急速に増加させることが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態では、シートベルト装置は、運転席以外に、助手席、後部座席、あるいは補助座席などに設けられる。
【００２８】
図１は、車両のシートベルトシステムの例を概略的に示している。図示しない車両内の、運転席、助手席、後席には、それぞれシートベルト装置及びエアバッグ装置が配置されている。各シートベルト装置及び各エアバック装置は、制御部によって作動が制御される。制御部は、後述の、前方車両等を探知して衝突の可能性を判断する衝突予知装置からの衝突予知情報（衝突予知信号）、衝突の衝撃を検出する衝突検出器からの衝突情報（衝突検出信号）、乗員の位置を検出する位置情報（位置信号）に基づいて、各シートベルト装置及び各エアバッグ装置を個別に、あるいは共通に制御する。個別の制御は、別途の制御態様で行うもので、運転席とそれ以外の席、運転席と助手席、運転席と後席、の組合わせが含まれる。共通の制御は同じ制御態様で行うもので、助手席と後席、後席同士、の組合わせが含まれる。
【００２９】
図２は、車両内のシートベルト装置などを説明するものであるが、説明の便宜のため、運転席のシートベルト装置と、運転席以外の座席の例示として、助手席のシートベルト装置が示されている。
【００３０】
運転席のシートベルト装置は、運転者を座席３０１ａに拘束するシートベルト３０２ａを巻取る電動巻取装置（リトラクタ）１００ａ、シートベルト３０２ａを乗員の肩近傍で折返すスルーアンカ３０３ａ、シートベルト３０２ａを挿通して腰部近傍に配置されるバックル３０４ａと係合するタングプレート３０５ａ、シートベルト３０２ａの端部を車体に固定するアンカー３０６ａ、バックル３０４ａに内蔵されてベルト装着を検出するスイッチ３０７ａ、等によって構成される。また、ハンドルの中央部にはエアバッグ装置５００ａが設けられている。座席の背もたれ背面の肩部に、後席の乗員保護のためのエアバッグ装置５００ｃが設けられている。
【００３１】
助手席のシートベルト装置は、乗員を座席３０１ｂに拘束するシートベルト３０２ｂを巻取る電動巻取装置（リトラクタ）１００ｂ、シートベルト３０２ｂを乗員の肩近傍で折返すスルーアンカ３０３ｂ、シートベルト３０２ｂを挿通して腰部近傍に配置されるバックル３０４ｂと係合するタングプレート３０５ｂ、シートベルト３０２ｂの端部を車体に固定するアンカー３０６ｂ、バックル３０４ｂに内蔵されてベルト装着を検出するスイッチ３０７ｂ、等によって構成される。また、乗員と対向する位置のダッシュボード６００には助手席用のエアバッグ装置５００ｂが設けられている。助手席の乗員位置を検出する位置検出センサ６０１もダッシュボード部に設けられている。位置検出センサ６０１は、例えば、超音波探知機であり、音波を発射し、音波の反射時間を計測することによって乗員の位置を検出する。
【００３２】
図３は、車両のシートベルトシステムの他の例を示しており、説明の便宜のため、運転席のシートベルト装置と、運転席以外の座席の例示として、後席のシートベルト装置が示されている。同図において、図２と対応する部分には、同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００３３】
後席のシートベルト装置は、助手席のシートベルト装置と同様に構成されるが、エアバッグ装置５００ｃは運転席３０１ａの背もたれ背面の肩部に設けられている。また、乗員位置検センサ６０２が該背もたれ部内に設けられて、後部座席乗員の位置を検出する。前述した助手席３０１ｂの背もたれについても同様である。
【００３４】
後席のシートベルト装置は、乗員を座席３０１ｃに拘束するシートベルト３０２ｃを巻取る、座席の背もたれ内に設けられた電動巻取装置１００ｃ、シートベルト３０２ｃを挿通して腰部に配置されるバックル３０４ｃと係合するタングプレート３０５ｃ、シートベルト３０２ｃの端部を車体に固定するアンカー３０６ｃ、バックル３０５ｃに内蔵されてベルト装着を検出するスイッチ３０７ｃ、等によって構成されている。
【００３５】
車両の前方には、車両の衝突を予知する衝突予知装置４０１（図示せず）、車両の衝突を検出する衝突検出器４０２（図示せず）等が配置されている。
【００３６】
図４は、電動巻取り装置１００ａの構成を概略的に説明する説明図である。電動巻取り装置１００ｂ、１００ｃも同様に構成することが可能である。
【００３７】
同図において、電動巻取り装置１００ａは、フレーム１０１を備えている。このフレーム１０１には、シートベルト３０２ａを巻回するリール１０３、リール１０３と結合し、リール回転の中心軸となるリールシャフト１０３ａが回転自在に設けられる。リールシャフト１０３ａの右端部には、シートベルト３０２ａの引出しをロックする後述のシートベルトロック機構１０２が設けられている。シートベルトロック機構１０２は、車両に所定の減速度が作用したときベルトの引出しをロックするＶＳＩ動作と、シートベルト３０２が所定の加速度で引出されたときにシートベルト３０２の引出しをロックするＷＳＩ動作とを備えている。また、このロック機構１０２には、ロック機構１０２を指令信号に応答して強制的に作動させる後述の電磁的アクチュエータ１１２ａが更に設けられている。電磁的アクチュエータ１１２ａは後述の制御部２００の出力によって作動が制御される。シートベルトロック機構１０２は、シートベルト３０２ａの引き出しのロック状態でも電動モータ１１０ａによるシートベルト３０２ａの巻取りが可能に構成されている。
【００３８】
プリテンショナ１０４ａは、衝突検出器４０２の出力に基づく制御部２００の出力によって作動し、リールシャフト１０３ａをシートベルトの巻取り方向に回転し、シートベルトを強制的に巻取って乗員を座席に拘束する。プリテンショナ１０４は、例えば、火薬式プリテンショナであり、ガス発生器、ガス発生器から発生したガスを封止するシリンダ、シリンダ内をガス圧によって移動するピストン、ピストンの移動を、クラッチ機構を介してリール軸１０３ａの回転運動に変換する伝達機構等によって構成される。
【００３９】
リール軸１０３ａに固定されたプーリ１０５は、動力伝達用ベルト１０７を介して直流モータ１１０ａの軸に固定されたプーリ１０６と連結している。プーリ１０５、１０６の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成され、また、ベルト１０７の内周にも所定数の内歯が形成されている。リールシャフト用のプーリ１０５、モータ用のプーリ１０６、ベルト１０７の各歯山は過不足なく噛合っており、モータ１１０ｂの回転は、リールシャフト１０３ａに伝達される。モータ１１０ａは、フレーム１０１に少なくとも２点以上で固定されており、制御部２００の出力によって動作する。
【００４０】
リールシャフト１０３ａの最左端に設けられたポテンショメータ１１１は、図５に示すように、両端に電圧が印加される抵抗体と、リールシャフト１０３ａの回転に連動する摺動子とによって構成される。そして、リールシャフト１０３ａ基準位置からの回転量に対応した電圧値を制御部２００に出力する。これにより、例えば、ベルトの引出し量を推定することが出来る。また、ベルトの弛みのない状態の電圧値と、ベルトの引出された状態の電圧値とを比較することによってベルトの弛み量を推定することができる。
【００４１】
図６は、制御部２００の概略構成を説明する機能ブロック図である。なお、この例では、説明の便宜上、運転席のシートベルト装置と、運転席以外のシートベルト装置の代表例としての、助手席のシートベルト装置の制御系のみが示されている。図示されていない後席のシートベルト装置の制御系も助手席のシートベルト装置の制御系と同様に構成されるものであり、後席のシートベルト装置の制御系も助手席のシートベルト装置の制御系と同様に動作する。
【００４２】
同図に示されるように、制御部２００は、マイクロコンピュータシステムによって構成される。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に保持される制御プログラムやデータをＲＡＭ２０３のワークエリアにロードして各シートベルト装置のモータ、シートベルトロック機構を強制的に作動させる電磁的アクチュエータ（例えば、ソレノイド）及びプリテンショナの各動作を制御する。
【００４３】
衝突予知部（衝突予知装置）４０１は、自車両と、前方車両等の障害物との衝突が生ずる可能性があるか、衝突を回避可能か回避不可であるかを判別する。例えば、レーザレーダ、超音波センサ、等の非接触型距離センサによって所定時間毎に自車と障害物との距離を計測する。この距離の時間的変化から相対速度を計算する。距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算する。該衝突時間が予め設定された所定時間Ｔ2以上Ｔ1以下（但し、Ｔ2＜Ｔ1）なら、衝突の可能性（回避可能）があるとして衝突可能性信号を出力する。また、該衝突時間が所定時間Ｔ2以下であるなら、衝突が不可避的であるとして、衝突不可避信号を出力する。これ等の衝突の予測信号は、制御部２００の入力インタフェース２０４に供給され、ＲＡＭ２０３内に設けられたフラグ領域（フラグレジスタ）の「衝突可能性フラグ」、「衝突不可避フラグ」をオンに設定する。これにより、ＣＰＵ２０１に後述の割込み処理を開始させる。
【００４４】
衝突検出部（衝突検出器）４０２は、衝突時に車体に発生する衝撃を加速度センサによって検出し、加速度信号を信号処理して大きさや立上がり波形に基づいて衝突検出を行う。この検出信号は、入力インタフェース２０４に供給され、ＲＡＭ２０３内のフラグ領域の「衝突検出フラグ」をオンに設定する。これにより、ＣＰＵ２０１に後述の割込み処理を開始させる。
【００４５】
バックルスイッチ３０７ａ及び３０７ｂの各出力は、入力インタフェース２０４を介して、ＲＡＭ２０３内に設けられたフラグ領域に各シートベルト装置のベルトの装着の有無に対応した「シートベルト装着フラグ」の設定を行う。
【００４６】
助手席の乗員検出部（乗員検出器）６０１は、助手席の乗員位置を検出して入力インタフェース２０４に出力する。入力インタフェース２０４は、乗員位置と助手席エアバック展開距離とを比較し、乗員位置がエアバッグの展開範囲内であると、ＲＡＭ２０３内のフラグ領域の「助手席乗員展開範囲内フラグ」をオンに設定する。後席の乗員検出部６０２は、後席の乗員位置を検出して入力インタフェース２０４に出力する。入力インタフェース２０４は、乗員位置と後席エアバック展開距離とを比較し、乗員位置がエアバッグの展開範囲内であると、ＲＡＭ２０３内のフラグ領域の「後席乗員展開範囲内フラグ」をオンに設定する。
【００４７】
なお、本発明に直接関係しないので図示しないが、前述したポテンショメータ１１１の出力電圧は、入力インタフェース２０４によって所定周期でＡ／Ｄ変換される。入力インタフェース２０４はＣＰＵを内蔵しており、変換された出力電圧データを監視している。例えば、出力電圧データの前回値と今回値とが相違することによって、軸１０３ａの回転状態を判別し、出力電圧データの前回値と今回値との差の正あるいは負によって、シートベルトの「引出し」フラグ、あるいは「巻取り」フラグをＲＡＭ２０３のフラグ領域に設定する。また、ＤＭＡ動作によって出力電圧データをＲＡＭ２０３の回転量エリアに書込む。ベルトを巻取った状態の出力電圧データからの引き出し方向への変化分はベルトの弛み量に相当する。この弛み量は、ＲＡＭ２０３のベルト弛み量エリア１に書込まれるので、これを乗員位置情報の代りに使用することも可能である。
【００４８】
運転席シートベルト装置のモータ１１０ａに流れる電流値は後述のモータ駆動回路２０６ａに設けられた電流検出器ＣＴによって電流に対応した電圧値として検出される。この電圧値は、入力インタフェース２０４において、所定周期でＡ／Ｄ変換され、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２０３内のモータａ電流領域に書込まれる。モータ１１０ａの電流はモータの回転トルクに関係することから負荷電流値によって回転トルクを推定することが出来る。モータ１１０ａの回転トルクは、シートベルト３０２ａの引込み力（張力）となる。
【００４９】
同様に、助手席シートベルト装置のモータ１１０ｂに流れる電流値はモータ駆動回路２０６ｂに設けられた電流検出器ＣＴによって電流に対応した電圧値として検出される。この電圧値は、入力インタフェース２０４において、所定周期でＡ／Ｄ変換され、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２０３内のモータｂ電流領域に書込まれる。モータ１１０ｂの電流はモータの回転トルクに関係することから負荷電流値によって回転トルクを推定することが出来る。モータ１１０ｂの回転トルクは、シートベルト３０２ｂの引込み力となる
ＣＰＵ２０１は、制御プログラムに設定された所定の条件が満たされると、モータ１１０の正転指令、逆転指令、駆動停止指令を出力インタフェース２０５に与える。出力インタフェース２０５は、これ等命令に対応したゲート信号Ｇ１、Ｇ２を発生し、モータ駆動回路２０６に供給する。正転指令に対しては、Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ「Ｈ」、「Ｌ」に、逆転指令に対しては、Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ「Ｌ」、「Ｈ」に、駆動停止指令に対しては、Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ「Ｌ」、「Ｌ」に設定する。
【００５０】
図７は、モータの駆動回路２０６ａ，２０６ｂの構成例を示す回路図である。ＰＮＰトランジスタＱ1、Ｑ2、ＮＰＮトランジスタＱ3、Ｑ4の、４つのトランジスタによってトランジスタブリッジ回路が構成される。トランジスタＱ1、Ｑ2のエミッタ同士は接続され、該接続点に電源Ｖcが供給される。トランジスタＱ3、Ｑ4のエミッタ同士も接続され、該接続点に接地電位が供給される。
【００５１】
既述のように、トランジスタＱ3、Ｑ4の各エミッタ出力電流は電流検出器ＣＴによってレベル検出され、レベル検出信号が入力インタフェース２０４に送られる。入力インタフェース２０４は、レベル検出信号をＡ／Ｄ変換し、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ２０３のベルト張力エリアに書込む。モータを流れる負荷電流値はトルクに関連するので、これよりシートベルト張力Ｆを推定することが可能である。
【００５２】
トランジスタＱ1のコレクタとトランジスタＱ3のコレクタとはダイオードＤ1を介して接続される。トランジスタＱ2のコレクタとトランジスタＱ4のコレクタとはダイオードＤ2を介して接続される。トランジスタＱ1のベースとトランジスタＱ4のコレクタとはバイアス抵抗Ｒ1を介して接続される。トランジスタＱ2のベースとトランジスタＱ3のコレクタとはバイアス抵抗Ｒ2を介して接続される。トランジスタＱ1及びＱ2の各コレクタ相互間に直流電動モータＭが接続される。
【００５３】
かかる構成において、トランジスタＱ3、Ｑ4の各ゲートに正転指令信号（Ｇ1＝「Ｈ」、Ｇ2＝「Ｌ」）が出力インタフェース２０５から供給されると、トランジスタＱ3は導通、トランジスタＱ4は非導通となる。トランジスタＱ3のコレクタは導通によって接地レベルとなり、抵抗Ｒ2を介してトランジスタＱ2のベースを低レベル（略接地レベル）にバイアスし、トランジスタＱ2を導通させる。トランジスタＱ4のコレクタは略電源Ｖcレベルとなり、抵抗Ｒ1を介してトランジスタＱ2のベースを高レベルにバイアスし、トランジスタＱ1を非導通にさせる。この結果、電源Ｖc、トランジスタＱ2、モータＭ、ダイオードＤ1、トランジスタＱ3、接地の経路で順方向の電流路が形成され、モータＭはシートベルトを巻取る方向に回転する。
【００５４】
トランジスタＱ3、Ｑ4の各ゲートに逆転指令信号（Ｇ1＝「Ｌ」、Ｇ2＝「Ｈ」）が出力インタフェース２０５から供給されると、トランジスタＱ3は非導通、トランジスタＱ4は導通となる。トランジスタＱ4のコレクタは接地レベルとなり、抵抗Ｒ1を介してトランジスタＱ1のベースを低レベルにバイアスし、トランジスタＱ1を導通させる。トランジスタＱ3のコレクタは略電源Ｖcレベルとなり、抵抗Ｒ2を介してトランジスタＱ2のベースを高レベルにバイアスし、トランジスタＱ2を非導通にさせる。この結果、電源Ｖc、トランジスタＱ1、モータＭ、ダイオードＤ2、トランジスタＱ3、接地の経路で逆方向の電流路が形成され、モータＭはシートベルトを引出す方向に回転する。
【００５５】
トランジスタＱ3、Ｑ4の各ゲートに駆動停止指令信号（Ｇ1＝「Ｌ」、Ｇ2＝「Ｌ」）が出力インタフェース２０５から供給されると、ＮＰＮタイプのトランジスタＱ3、Ｑ4は共に非導通となる。トランジスタＱ3が導通状態から非導通となった場合、トランジスタＱ3のコレクタは、接地レベルから略電源レベルに上昇し、トランジスタＱ2のベースを高電位にバイアスしてトランジスタＱ2をも遮断する。同様に、トランジスタＱ4が導通状態から非導通となった場合、トランジスタＱ4のコレクタは、接地レベルから略電源レベルに上昇し、トランジスタＱ1のベースを高電位にバイアスしてトランジスタＱ1をも遮断する。このようにして、駆動停止指令が発令されると、ブリッジを構成する各トランジスタが非導通となる。
【００５６】
図６に戻り、ＣＰＵ２０１は、運転席のシートベルト装置のシートベルトロック機構１０２に対して強制ロックを作動させる条件が満たされると、ロック指令信号（ソレノイドの作動指令）を出力インタフェース２０５に与える。出力インタフェース２０５のフラグレジスタに設定された作動指令は、パワー増幅器２０７ａによって論理レベルの信号からソレノイドを駆動できるレベルにパワー増幅され、ソレノイド１１２ａに与えられる。ソレノイドが動作することによって、アクチュエータが移動し、巻取装置１００ａのロック機構１０２を強制的に動作させる。なお、シートベルトロック機構１０２は、作動すると、巻取ったシートベルトの引出しを阻止してベルトの弛みを防止するが、シートベルトの巻取りは許容する構造となっている。
【００５７】
同様に、ＣＰＵ２０１は、助手席のシートベルト装置のシートベルトロック機構１０２に対して強制ロックを作動させる条件が満たされると、ロック指令信号（ソレノイドの作動指令）を出力インタフェース２０５に与える。出力インタフェース２０５のフラグレジスタに設定された作動指令は、パワー増幅器２０７ｂによって論理レベルの信号からソレノイドを駆動できるレベルにパワー増幅され、ソレノイド１１２ｂに与えられる。ソレノイドが動作することによって、アクチュエータが移動し、巻取装置１００ｂのロック機構１０２を動作させる。
【００５８】
ＣＰＵ２０１は、車両衝突によって運転席のベルト巻取装置のプリテンショナ１０４ａを作動させる条件が整うと、スクイブ回路２０８ａを作動させ、プリテンショナ１０４ａの点火スクイブに点火電流を供給して、膨張剤（火薬）を燃焼させ、膨張ガスによって運転席のシートベルトを急速に巻取る。同様に、ＣＰＵ２０１は、車両衝突によって助手席のベルト巻取装置のプリテンショナ１０４ｂを作動させる条件が整うと、スクイブ回路２０８ｂを作動させ、プリテンショナ１０４ｂの点火スクイブに点火電流を供給して、膨張剤（火薬）を燃焼させ、膨張ガスによって助手席のシートベルトを急速に巻取る。
【００５９】
ＣＰＵ２０１は、車両衝突によって運転席のエアバッグ装置５００ａを作動させる条件が整うと、スクイブ回路２０８ａを作動させ、エアバッグ装置５００ａの点火スクイブに点火電流を供給して、膨張剤（火薬）を燃焼させ、膨張ガスによって運転席のエアバッグを展開させる。同様に、ＣＰＵ２０１は、車両衝突によって助手席のエアバッグ装置５００ｂを作動させる条件が整うと、スクイブ回路２０８ｂを作動させ、エアバッグ装置５００ｂの点火スクイブに点火電流を供給して、膨張剤（火薬）を燃焼させ、膨張ガスによって助手席のエアバッグを展開させる。
【００６０】
図８は、制御部２００の制御態様を説明するフローチャートである。この例では、運転席シートベルト装置の第１の張力可変手段たるシートベルトを巻取るモータの作動を制御する。
【００６１】
ＣＰＵ２０１は、メインプログラムを実行することにより、あるいは割込み処理により、運転席のシートベルトの装着フラグを周期的に監視する（Ｓ１２）。ＣＰＵ２０１は、シートベルト着用フラグがオンになっていると（Ｓ１２；Ｙｅｓ）、衝突の可能性があるかどうかを衝突可能性フラグの設定の有無により判別する（Ｓ１４）。同フラグがオンであると（Ｓ１４；Ｙｅｓ）、更に、衝突不可避フラグにより、衝突回避操作が可能かどうかを判別する（Ｓ１６）。
【００６２】
可能衝突不可避フラグのオンにより、衝突回避操作の余裕がないと判別された場合（Ｓ１６；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ａを作動させて、ベルト巻取り装置１００ａのシートベルトロック機構１０２を強制的に動作させ、ベルトの引出しを防止する。前述したように、シートベルトロック機構１０２は、動作してもシートベルトの巻取り方向へのリール回転を許容し、ベルトの巻取りを妨げない（Ｓ１７）。
【００６３】
次に、ＣＰＵ２０１はモータ駆動回路２０６ａを作動させ、弛み除去あるいは可変張力手段としての、モータ１１０ａをベルトの巻取り方向に回転駆動させてシートベルト３０２ａの巻取りを行う。それにより、シートベルトの弛みを除去する。好ましくは、運転者が運転操作可能なベルト張力である所定張力Ｆ１になるまでベルト巻取りを行う。張力の調整は、モータに供給する電流の大きさにより、あるいは供給ＰＷＭ電流のデューティ比を適当に設定することにより、行うことが出来る。リールに巻取られたシートベルトは作動したシートベルトロック機構１０２によって引出しが阻止される。ベルト張力は、ＣＰＵ２０１がＲＡＭ２０３の電流値エリアに書込まれたサンプル値を読取ることによって判別可能である（Ｓ１８）。その後、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００６４】
衝突不可避フラグのオフにより、衝突回避操作の余裕があると判別された場合（Ｓ１６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ａを作動させて、ベルト巻取り装置１００ａのシートベルトロック機構１０２を動作させ、ベルトの引出しを防止する（Ｓ１９）。
【００６５】
次に、ＣＰＵ２０１は、モータ駆動回路２０６ａを作動させ、シートベルトの引込み方向にモータ１１０ａを回転させてシートベルトの弛みを除き、更に、モータ１１０ａを断続的に作動させる。シートベルト張力が振動的になるように制御されることによって、運転者の体にベルト張力の変化が伝達される。運転者に注意が喚起され、運転操作による危険回避が促される（Ｓ２０）。その後、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００６６】
ＣＰＵ２０１は、シートベルトが未装着である場合（Ｓ１２；Ｎｏ）、あるいは衝突可能性フラグがオフで衝突の可能性がない場合（Ｓ１４；Ｎｏ）、シートベルトの弛みを除く必要はない。ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ａの作動停止を指令する。電磁アクチュエータ１１２ａが作動していれば、動作が解除され、シートベルトロック機構の動作が解除される。それにより、シートベルトの引出しは可能となる（Ｓ２１）。ＣＰＵ２０１は、更に、シートベルトを巻取るモータ１１０の回転駆動の停止を出力インタフェース２０５に指令する（Ｓ２２）。それにより、モータ駆動回路２０６ａからモータ１１０ａへ電流供給が行われている場合には、供給が停止し、モータ１１０ａは動作を停止する。その後、本ルーチンを終了し、メインプログラムに戻る。
【００６７】
なお、シートベルトは巻取りばね１１４の力によって、非装着の場合にはベルト巻取装置１００内に格納される。シートベルト装着の際には、最低限の弛みが除去される。
【００６８】
図９は、運転席以外の座席としての、助手席のシートベルト装置の第１の張力可変手段たるシートベルトを巻取るモータの作動を制御する例を説明するフローチャートである。後席のシートベルト装置の場合も同様に制御される。
【００６９】
ＣＰＵ２０１は、メインプログラムを実行することにより、あるいは割込み処理により、後席のシートベルトの装着フラグを周期的に監視する（Ｓ３２）。ＣＰＵ２０１は、シートベルト着用フラグがオンになっていると（Ｓ３２；Ｙｅｓ）、衝突の可能性があるかどうかを衝突可能性フラグの設定の有無により判別する（Ｓ３４）。同フラグがオンであると（Ｓ３４；Ｙｅｓ）、更に、衝突不可避フラグにより、衝突回避操作が可能かどうかを判別する（Ｓ３６）。
【００７０】
可能衝突不可避フラグのオンにより、衝突回避操作の余裕がないと判別された場合（Ｓ３６；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ｂを作動させて、ベルト巻取り装置１００ｂのシートベルトロック機構１０２を動作させ、ベルトの引出しを防止する（Ｓ３７）。シートベルトロック機構１０２は、動作してもベルトの巻取り方向へのリール回転を許容する。
【００７１】
次に、モータ駆動回路２０６ｂを作動させ、弛み除去手段あるいは可変張力手段としての、モータ１１０ｂをベルトの巻取り方向に回転駆動させてシートベルト３０２ｂの巻取りを行う。それにより、シートベルトの弛みを除去する。例えば、助手席の乗員が運転操作を行うことはないので前述した所定張力Ｆ１よりも大きい張力Ｆ２になるまでベルト巻取りを行い、十分にベルトの弛みを取除く。ベルト張力はＲＡＭ２０３の電流値エリアに書込まれたサンプル値を読取ることによって判別可能である（Ｓ３８）。その後、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００７２】
可能衝突不可避フラグのオフにより、衝突回避操作の余裕があると判別された場合（Ｓ３６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ｂを作動させて、ベルト巻取り装置１００ａのシートベルトロック機構１０２を動作させ、ベルトの引出しを防止する（Ｓ３９）。次に、ＣＰＵ２０１は、モータ駆動回路２０６ｂを作動させ、シートベルト張力がＦ３になるように制御する。張力Ｆ３＜張力Ｆ２に設定して、乗員を締めすぎないようにする（Ｓ４０）。その後、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００７３】
ＣＰＵ２０１は、シートベルトが未装着である場合（Ｓ３２；Ｎｏ）、あるいは衝突可能性フラグがオフで衝突の可能性がない場合（Ｓ３４；Ｎｏ）、シートベルトの弛みを除く必要はない。ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ｂの作動の停止を指令し、シートベルトロック機構が動作している場合に、この動作を解除する。それにより、シートベルトの引出しを可能とする（Ｓ４１）。また、ＣＰＵ２０１は、シートベルトを巻取るモータ１１０の回転駆動の停止を出力インタフェース２０５に指令する。それにより、モータ駆動回路２０６ｂからモータ１１０ｂへ電流供給が行われている場合には、供給が停止し、モータ１１０ｂは動作を停止する（Ｓ４２）。シートベルトは巻取りばね１１４の力によって引戻され、ベルト非装着の場合にはベルト巻取装置１００ｂ内に格納される。シートベルト装着の際には、最低限の弛みが除去される。その後、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００７４】
図１０は、運転席以外の座席としての、助手席のシートベルト装置の第１の張力可変手段たるシートベルトを巻取るモータの作動を制御する他の例を説明するフローチャートである。同図において、図９と対応する部分には、同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００７５】
この例は、乗員がエアバッグの展開範囲内に存在する場合に、エアバック展開により、頭部を叩かれないようにするためのものである。衝突回避が困難と判断されると（Ｓ３６；Ｎｏ）、助手席乗員展開範囲内フラグにより、乗員がエアバッグ開口部から所定距離の範囲内（バッグの展開範囲）に存在するかどうかを判別する（Ｓ５２）。存在しない場合には（Ｓ５２；Ｎｏ）、既述のステップＳ３８を行い、ベルト張力Ｆ２によってベルトの巻取りを行う。展開範囲に存在する場合には（Ｓ５２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２０１は、まず、電磁アクチュエータ１１２ｂを作動させて、ベルト巻取り装置１００ｂのシートベルトロック機構１０２を動作させ、ベルトの引出しを防止する。シートベルトロック機構１０２は、動作してもベルトの巻取り方向へのリール回転を許容する（Ｓ５３）。
【００７６】
次に、モータ駆動回路２０６ｂを作動させ、弛み除去手段あるいは可変張力手段としての、モータ１１０ｂをベルトの巻取り方向に回転駆動させてシートベルト３０２ｂの巻取りを行う。例えば、前述した所定張力Ｆ２よりも大きい張力Ｆ４の張力でベルト巻取りを行い、乗員をエアバッグの展開範囲内から座席のシートバックに引戻す。ベルト張力はＲＡＭ２０３の電流値エリアに書込まれたサンプル値を読取ることによって判別可能である（Ｓ５４）。その後メインプログラムに戻る。
【００７７】
図１１は、各座席のシートベルト装置の第２の張力可変手段たるシートベルトを急速に巻取る火薬式プリテンショナの作動を制御する例を説明するフローチャートである。各シートベルト装置のプリテンショナ毎に点火制御は行われるが、同様の制御であるので、同図には１の装置についてのみ示されている。
【００７８】
ＣＰＵ２０１は、メインプログラムを実行することにより、あるいは割込み処理により、各シートベルトの装着フラグを周期的に監視する（Ｓ６２）。ＣＰＵ２０１は、シートベルト着用フラグがオンになっていると（Ｓ６２；Ｙｅｓ）、衝突検出フラグによって衝突が検出されたかどうかを判別する（Ｓ６４）。衝突を検出すると（Ｓ６４；Ｙｅｓ）、プリテンショナの点火スクイブに点火電流を送り、点火薬を発火させる。この状態では、既に、シートベルトロック機構は作動している。ガス膨張力によってリールをベルトの引込み方向に回転させ、ベルトを急速に引込んで乗員を座席に拘束する。その後メインプログラムに戻る。
【００７９】
シートベルトが装着されていない場合（Ｓ６２）、衝突検出信号が発生していない場合には、メインプログラムに戻る。
【００８０】
図１２は、各座席に対応して配置されたエアバッグの動作を制御するフローチャートである。各エアバッグ装置毎に点火制御は行われるが、同様の制御であるので、同図には１の装置についてのみ示されている。
【００８１】
ＣＰＵ２０１は、メインプログラムを実行することにより、あるいは割込み処理により、衝突検出フラグを周期的に監視し、衝突の有無を判別する（Ｓ７２）。ＣＰＵ２０１は、衝突を判別すると（Ｓ７４；Ｙｅｓ）、各席のエアバッグを作動させるべく、全スクイブ回路に動作指令信号を送る。それにより、全エアバッグの点火スクイブに点火電流が送られ、点火薬が発火し、エアバッグが展開する。エアバッグの展開によって乗員の車室内への二次衝突が防止される。前述のように、乗員は衝突直前にシートベルトの巻取りによって座席に引戻されているので、エアバッグの展開による乗員の頭部が叩かれることを防止可能である（Ｓ７４）。その後、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００８２】
衝突を検出しない場合には（Ｓ７２；Ｎｏ）、ＣＰＵ２０１の処理はメインプログラムに戻る。
【００８３】
図１３乃至図２４は、巻取り部１００の、主に、シートベルトロック機構（リールの機械的ロック機構、シートベルト加速度感知手段（ＷＳＩ）、車両減速度感知手段（ＶＳＩ））１２０と電磁的アクチュエータ１１２を説明する分解斜視図及び要部縦断面図である。なお、図１３には、プリテンショナは示されていない。図４に示したように、図１３のリトラクタベース１と動力伝達ユニット１５との間にプリテンショナ１０４が設置される。後述するように、車両特性上必要ならば、プリテンショナは、ベルト巻取装置と一体に又は別体に設けられる。
【００８４】
図１３乃至図１８において、リトラクタベース１はその大部分がコの字状断面を有しており、対向する側板１ａ，１ｂには対向してそれぞれ巻取軸貫通穴が穿設され、シートベルト３０２（図示せず）を巻装する巻取軸であるリール３がこれら巻取軸貫通穴を挿通した状態で回動自在に軸架されている。
【００８５】
側板１ａに設けられた巻取軸貫通穴の内周縁には係合内歯２が形成されており、該巻取軸貫通穴の外側にはリング部材４が並設されている。リング部材４には内周縁に沿って絞り加工が施されており、リング部材４が側板１ａの外側面にリベット４０によって固着された際に、係合内歯２とリング部材４の内周縁との間に軸方向の隙間が生じるように構成されている。
【００８６】
そして、ベース１の側板１ａ側には、緊急時にシートベルトの引き出しを阻止するための緊急ロック機構が配置されている。又、ベース１の側板１ｂ側には、図示しない、タイミングベルト１０７を介して電動モータ１１０によって駆動される軸１５ｃ（リール軸１０３ａに相当する）に連結したプーリ１０５、巻取りばね１１４、ポテンショメータ１１１などを含む動力伝達ユニット１５が配置されている。リール３は、アルミニウム合金等で一体成形された略円筒形の巻取軸であり、シートベルトが巻回される胴部２８には、シートベルト端部を挿通させて保持するため直径方向に貫通するスリット開口２８ａが設けられている。又、リール３の外周部には別体で形成されたフランジ部材１３が装着され、シートベルトの巻乱れを防止する。又、リトラクタベース１に組み付けたリール３の外周に巻装されたシートベルトは、リトラクタベース１の背板側の上部に取り付けられたシートベルトガイド４１を挿通させることによって、出入り位置が規制される。
【００８７】
リール３の両端面にはリール３を回転自在に支持する為の回転支軸が突設されるが、リール３のセンサー側端面には別体に構成された支軸ピン６が回転支軸として圧入されている。又、リール３のセンサー側端面には、側板１ａに構成された係合内歯２に係合可能なロック部材であるポール１６を揺動回動可能に軸支する支軸７が突設されている。また、ポール１６が係合内歯２と係合する方向へ揺動回転した時に、ポール１６の揺動側端部と反対側のポール後端部１６ｅを位置決めし、係合内歯２との間でポール１６に大きな荷重が加わった場合にはその荷重を受ける受圧面４５が、リール３のセンサー側端面に設けられている。
【００８８】
更に、リール３のセンサー側端面には、後述するロック作動手段のラッチ部材であるラチェットホイール１８に揺動可能に軸支された揺動レバー部材２０の反時計回り方向の回転を規制する為の係止突起８が設けられている。凹部９は、ラチェットホイール１８をシートベルト引出し方向（図１４中、矢印Ｘ2 方向）に回転付勢する引張りコイルバネ３６と、後述するセンサースプリング２５を押圧するロックアーム２６のアーム部２６ｃとがリール３に干渉するのを防ぐ逃げである。
【００８９】
ポール１６の揺動端部には、側板１ａに構成された係合内歯２に対応して係合可能な係合歯１６ｃが一体形成されている。又、ポール１６の中央部には、支軸７に遊嵌する軸穴１６ａが貫設されており、ポール１６のセンサー側面には、揺動端側に位置する係合突起１６ｂとポール後端部１６ｅ側に位置する押圧突起１６ｄとが突設されている。
【００９０】
即ち、軸穴１６ａは支軸７に対して遊嵌状態なので、ポール１６が支軸７に対して揺動回動可能及び所定量相対移動可能に軸支されている。又、リール３に圧入された支軸ピン６により貫通孔１７ａを嵌通された保持プレート１７の係止孔１７ｂには、ポール１６の軸穴１６ａを貫通した支軸７の先端が加締められており、保持プレート１７はリール３の端面からポール１６が浮き上がるのを防止している。
【００９１】
そして、ポール１６の係合突起１６ｂの端部は、保持プレート１７の外側に配設されて支軸ピン６に回動自在に軸支されたラチェットホイール１８に形成されているカム穴１８ａに挿入されている。そこで、ラチェットホイール１８がリール３に対してシートベルト巻取方向（図１４中矢印Ｘ1 方向）に相対回転すると、カム穴１８ａが係合突起１６ｂの端部をリール３の回転中心軸から半径方向外方に移動させるように作用するので、ポール１６は側板１ａに構成された係合内歯２との係合方向（図１３中矢印Ｙ1 方向）へ支軸７を中心に揺動回転させられる。
【００９２】
即ち、ポール１６が、係合内歯２と係合する方向に揺動回転させられ、ポール１６の係合歯１６ｃが係合内歯２に係合することによってリール３のシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック手段を構成している。ラチェットホイール１８は、中心穴が支軸ピン６に回動自在に軸支された爪車であり、その外周部には車体加速度感知手段５１のセンサーアーム５３と係合するためのラチェット歯１８ｂが形成されている。更に、支軸ピン６のフランジ部６ａは、シートベルトの引出し加速度を感知する慣性感知手段であるシートベルト加速度感知手段を構成する為の円盤状の慣性部材であるイナーシャプレート３０の中心穴３０ａを軸支している。ラチェットホイール１８の中心穴周縁で巻取装置外側に向かって突設された係止爪部２３は、係合穴３０ｂに係合してイナーシャプレート３０のスラスト方向の位置決めを行っている。ラチェットホイール１８に形成された長穴２４にはイナーシャプレート３０の係合突出部３１が係合しており、長穴２４の一端縁２４ａが緊急ロック機構非作動時のイナーシャプレート３０の回転方向の位置決めを行っている（図１６参照）。
【００９３】
ラチェットホイール１８の外側面には、図１６に示すように、ロックアーム２６を回動自在に軸支する軸部２２と、ばねフック部５５とが突設されている。そして、図２０に示すように、イナーシャプレート３０には、ばねフック部５５を挿通させる開口５６が形成されている。この開口５６は、ばねフック部５５を挿通した状態でイナーシャプレート３０がラチェットホイール１８に対して相対回転可能な長穴状に形成されており、その一端には、ばねフック部５５に対応するばねフック部５７が装備されている。
【００９４】
そして、これらの一対のばねフック部５５，５７間には、圧縮コイルばね５８が嵌挿される。この圧縮コイルばね５８は、図１９に示すように、イナーシャプレート３０上の係合突出部３１が、ラチェットホイール１８に形成された長穴２４の他端縁２４ｂに当接した状態（即ち、非ロック状態）に保たれるように、付勢している。
【００９５】
ラチェットホイール１８の内側面には、一端が保持プレート１７の掛止部１７ｃに掛止された引張りコイルバネ３６の他端を掛止するばね掛止部２１が設けられており、引張りコイルバネ３６はリール３に対してラチェットホイール１８をシートベルト引出し方向（矢印Ｘ2 方向）に回転付勢している。図１７に示したように、ロックアーム２６には、ギアケース３４の内歯ギア３４ａと噛み合い可能な係合爪２６ｂと、ラチェットホイール１８の外側面に設けられた一対のフック部１８ｄに両端を支持された線状のセンサースプリング２５の長手方向中央部を押圧するアーム部２６ｃとが設けられている。
【００９６】
そこで、ロックアーム２６は、係合爪２６ｂが被係合部である内歯ギア３４ａと噛み合ってラチェットホイール１８のシートベルト引出し方向の回転を阻止する係止部材を構成している。そして、係合爪２６ｂは、センサースプリング２５の付勢力により、イナーシャプレート３０の当接部３２に押圧付勢されている。尚、アーム部２６ｃの揺動範囲に対応するラチェットホイール１８には開口が形成され、アーム部２６ｃが開口を貫通するが、これはセンサースプリング２５に対するアーム部２６ｃの係合状態を保証するためのものである。
【００９７】
当接部３２は、ロックアーム２６の係合爪２６ｂの背部２６ｄが摺接するカム面として、イナーシャプレート３０の回転がロックアーム２６に影響を与えない第１のカム面３２ａと、リール３に対するイナーシャプレート３０の回転遅れに応じて係合爪２６ｂが内歯ギア３４ａに噛合するようにロックアーム２６を揺動させる第２のカム面３２ｂとを具備した構成とされている。
【００９８】
緊急ロック機構の非ロック状態では、第１のカム面３２ａがロックアーム２６の背部２６ｄに当接しており、イナーシャプレート３０のリール３に対する回転遅れが一定量を超えるまでは、背部２６ｄが第２のカム面３２ｂに当接しないようになっている。第１のカム面３２ａの長さ（即ち、第１のカム面３２ａに背部２６ｄが摺接した状態でイナーシャプレート３０が回転する量）は、シートベルトの全量格納時にイナーシャプレート３０に作用する慣性力で、イナーシャプレート３０がリール３に対して回転遅れを生じても、その程度の回転遅れでは、ロックアーム２６の背部２６ｄが第２のカム面３２ｂには到達しない程度に、第１のカム面３２ａの長さが設定されている。
【００９９】
また、本実施形態におけるロックアーム２６は、係合爪２６ｂとは反対側の揺動端に当接爪２６ｅが形成されている。そして、この当接爪２６ｅに対応するように、イナーシャプレート３０には、当接爪２６ｅが当接可能な段差部３３が設けられている。段差部３３は、非ロック状態でイナーシャプレート３０が初期位置にある時、当接爪２６ｅが当接することで、ロックアーム２６のロック方向への回動を規制するものである。図２０及び図２１に示すように、イナーシャプレート３０が所定量以上回転遅れを生じ、ロックアーム２６の背部２６ｄが第２のカム面３２ｂに当接する時には、第２のカム面３２ｂによる押圧作用によってロックアーム２６がロック方向へ揺動可能になる。
【０１００】
更に、ラチェットホイール１８の内側面に突設された支軸１９には、軸孔２０ａを軸支された揺動レバー部材２０が揺動可能に配設されている。揺動レバー部材２０は、リール３のセンサー側端面に突設された係止突起８により反時計回り方向の回転が適宜規制されると共に、ポール１６のセンサー側面に突設された押圧突起１６ｄが支軸１９と係止突起８との間に当接することによって時計回り方向の回転が適宜規制されるように、リール３とラチェットホイール１８との間に組付けられている。
【０１０１】
そして、イナーシャプレート３０の外側に配設されたギヤケース３４の中心部には、支軸ピン６を介してリール３を回転自在に軸支する軸支部３４ｂが設けられており、軸支部３４ｂの底面には支軸ピン６の鍔部６ａが当接し、リール３の軸線方向の位置決め面となっている。更に、ギヤケース３４の下部には、車体の加速度を感知する慣性感知手段である車体加速度感知手段５１を格納する箱形の格納部５０が設けられている。
【０１０２】
そして、ギヤケース３４を覆う側板１ａの外側には、センサーカバー３５が配設される。
【０１０３】
次に、上記シートベルト用巻取装置の作動について説明する。まず、通常使用状態は、図１９に示すように、ラチットホイール１８は、ばね掛止部２１とプレート１７の掛止部１７ｃに掛止された引張りコイルばね３６の付勢力によって、リール３に対してシートベルト引出し方向（図中の矢印Ｘ2方向）に付勢されており、カム穴１８ａに係合突起１６ｂが係合するポール１６を係合内歯２と非係合な方向に付勢している。そのため、リール３は回転可能であり、シートベルトの引出しは自在である。
【０１０４】
しかして、衝突等の緊急時にイナーシャプレート３０を含むシートベルト加速度感知手段又は車体加速度感知手段５１が作動すると、上記ロック作動手段のシートベルト引出し方向の回転を阻止する係止手段であるロックアーム２６又はセンサーアーム５３がラチェットホイール１８のシートベルト引出し方向の回転を阻止して、巻取装置のロック手段を作動させる。
【０１０５】
そして、車体加速度感知手段５１又はシートベルト加速度感知手段が作動し、ラチェットホイール１８のシートベルト引出し方向の回転が阻止された後、更にシートベルトが巻取装置から引出されると、ラチェットホイール１８はリール３に対して回転遅れを生じ、シートベルト巻取方向（矢印Ｘ1方向）に相対回転するので、ラチェットホイール１８のカム穴１８ａがポール１６の係合突起１６ｂをリール３の回転中心軸から半径方向外方に移動させていく。そこで、ポール１６は支軸７を中心に係合内歯２との係合方向（図１３中、矢印Ｙ1 方向）へ揺動回転させられる。
【０１０６】
更に、シートベルトが巻取装置から引出されると、ポール１６の係合歯１６ｃが係合内歯２に噛み合い完了となる。そしてこの状態では、ポール１６のポール後端部１６ｅとリール３の受圧面４５との間には隙間があり、揺動レバー部材２０はリール３の係止突起８とポール１６の押圧突起１６ｄとによってほぼ遊び無く回転が規制されている。
【０１０７】
ここで、ポール１６の軸穴１６ａは、リール３の支軸７に対して遊嵌状態であり、リール３に対して揺動回動可能及び所定量相対移動可能に軸支されているので、その上さらに、シートベルトが巻取装置から引出されると、ポール後端部１６ｅが受圧面４５と当接するまで、ポール１６はリール３の回転中心軸を中心にリール３に対して相対回転する。
【０１０８】
この時、ポール１６の押圧突起１６ｄは側板１ａに対して不動の位置関係だが、リール３の係止突起８はシートベルト引出し方向（矢印Ｘ2 方向）に回転していく。この動きにより、揺動レバー部材２０は、押圧突起１６ｄとの接点を回動支点として係止突起８により揺動端部が押され、図１４中時計回り方向へ揺動回転させられる。揺動レバー部材２０が押圧突起１６ｄとの接点を回動中心として図１４中時計回り方向へ揺動回転すると、ラチェットホイール１８の支軸１９に軸支されている軸孔２０ａがリール３の回転中心軸に対しシートベルト巻取方向（矢印Ｘ1 方向）に回転することになる。その結果、ラチェットホイール１８は、リール３に対してシートベルト巻取方向（矢印Ｘ1方向）に逆回転させられる。
【０１０９】
従って、車体加速度感知手段５１又はシートベルト加速度感知手段が作動して巻取装置のロック手段がリール３のシートベルト引出し方向の回転を阻止するロック状態でも、シートベルト引出し方向の回転が阻止されたラチェットホイール１８は、車体加速度感知手段５１におけるセンサーアーム５３又はシートベルト加速度感知手段におけるロックアーム２６をギヤケース３４の内歯ギア３４ａとの係合から解除可能なフリー状態とすることができる。
【０１１０】
ポール１６のロック状態において、さらにシートベルトに大きな張力が作用すると、ギヤケース３４の軸支部３４ｂ及び動力伝達ユニット１５の軸１５ｃを支持している部分が変形し、リール３は上方に移動しようとする。この移動は、リールに形成された当接面３ａ及び溝３ｂがそれぞれ係合内歯２および側板１ｂ上の係合内歯６２（図１３参照）と当接することで阻止され、シートベルトに作用する張力をこれらの面で受け止める。
【０１１１】
車両が停止してシートベルトに作用されたテンションが解除された時には、既にラチェットホイール１８とセンサーアーム５３又はロックアーム２６のギヤケース３４の内歯ギア３４ａとの係合が解除されているので、ラチェットホイール１８は引張りコイルばね３６の付勢力によりリール３に対して矢印Ｘ2 方向に回動されるので、ラチェットホイール１８のカム穴１８ａがポール１６の係合突起１６ｂをリール３の回転中心軸側に移動させていく。この時、シートベルトに作用する引出し方向のテンションは上述の通り解除され、リール３はシートベルト巻取方向（矢印Ｘ1 方向）に回転できるようになっているので、ポール１６の係合歯１６ｃの先端が係合内歯２の先端と干渉しない状態までリール３が矢印Ｘ1 方向に回転すると、ポール１６は、係合内歯２との係合を解除する方向に支軸７を中心に揺動回転させられ、リール３のロックが解除されてシートベルトの引き出しが自在とされる。
【０１１２】
次に、シートベルト引き出し状態から電動モータ１１０による巻取りが行われ、動力伝達機構１５の回転力に従って急激にシートベルトが全量巻き取られた場合には、急停止したリール３に対して、シートベルト加速度感知手段の慣性部材であるイナーシャプレート３０は、そのまま巻取り方向に回転するので、リール３に対し巻取り方向に進み回転し、リール３の引出し方向で見たときにリール３に対して回転遅れが発生する。しかし、ロックアーム２６の係合爪２６ｂをギヤケース３４の内歯ギア３４ａに係合させる方向へ揺動させるイナーシャプレート３０の当接部３２には、イナーシャプレート３０のリール３に対する回転遅れが所定量に達した後に係合爪２６ｂを内歯ギア３４ａ方向へ揺動させる為の２つのカム面３２ａ，３２ｂによって構成されており、リール３に対するイナーシャプレート３０の回転遅れが所定量に達するまでは、係合爪２６ｂが内歯ギア３４ａの係合方向に揺動することがない。
【０１１３】
本発明の実施の形態では、上述したように構成され、作動するロック機構に図１４の下部に示すように、更に、電磁的アクチュエータ１１２が設けられる。電磁的アクチュエータ１１２は、図２２及び図２３に示すように、ソレノイド（励磁コイル）１１２ａ、コイルスプリング（弾性部材）１１２ｂ、つば付のプランジャ（磁心）１１２ｃ等によって構成され、車体加速度感知手段５１の下部に配置される。
【０１１４】
通常状態では、ソレノイド１１２ａは励磁されている。この状態では、図に示すように、プランジャ１１２ｃはボールウェイト５４と接触せず、ロック機構５１に影響を与えない。制御部２００がシートベルトをロックするべく、ソレノイド１１２ａの励磁を解除すると（Ｓ３０等）、スプリング１１２ｂの付勢力によってプランジャ１１２ｃは持上げられる。プランジャ１１２ｃの先端は、センサカバー５２底部の開口を通ってボールウェイト５４を突上げる。ボールウェイト５４が押上げられると、センサーアーム５３を図中上方に移動し、その係止突起５３ａがラチェットホイール１８のラチェット歯１８ｂに噛合する。これにより、ラチェットホイール１８のシートベルト引出し方向（図１４の矢印Ｘ2方向）の回動が阻止される。シートベルトが引出されてリール３を引出し方向に回転すると、係止されたラチェットホイール１８とリール３との回転差によってポール１６がリール３の半径方向外側に移動し、フレーム１ａの内歯２に噛合する。これにより、リール３の引出し方向への回転が阻止される。
【０１１５】
この例では、ソレノイド１１２ａに励磁電流を供給しているときに、ロック動作を行わず、励磁電流を遮断すると、ロック動作を行うようにしている。すなわち、低レベルの作動信号を供給することによってロック機構を作動させる。従って、シートベルト装置への電源が遮断された場合に、シートベルトのロックが行わるようにすることが出来る。
【０１１６】
図２４は、電磁的アクチュエータ１１２の他の構成例を示している。この例では、電磁的アクチュエータは、フレームに取付けられたソレノイド１１２ａ、プランジャ１１２ｃ、一端部でプランジャ１１２ｃと係合し、中央部を回転可能に軸支されたくの字型のレバー１１２ｄ、レバー１１２ｄに図中時計方向の付勢力を与えるコイルスプリング１１２ｂによって構成される。レバー１１２ｄの爪部が移動してラチェットホイール１８の歯面１８ｂに接すると、ラチェットホイール１８の回転を阻止してポール１６とフレームの内歯２によるロック機構を作動させる。
【０１１７】
制御部２００からソレノイド１１２ａに励磁電流が供給されている通常状態では、ソレノイド１１２ａがコイルスプリング１１２ｂに抗してプランジャ１１２ｃを引寄せ、プランジャ１１２ｃと一端部で回動自在に軸支されているレバー１１２ｄの他端の爪部はラチェットホイール１８から離間している。従って、ロック機構は作動しない。
【０１１８】
次に、ＣＰＵが、シートベルトをロックするべく制御部２００からの励磁電流の供給が断たれる（Ｓ１７等）。コイルスプリング１１２ｂの付勢力によってプランジャ１１２ｃが図の下方に引出され、レバー１１２ｄを回動する。これにより、レバー１１２ｄの他端の爪部はラチェットホイールの歯１８ｂと噛合（係合）し、ラチェットホイール１８のシートベルト引出し方向への回転を阻止する。シートベルトが引出されてリール３を引出し方向に回転すると、係止されたラチェットホイール１８とリール３との回転差によってポール１６がリール３の半径方向外側に移動し、フレーム１ａの内歯２に噛合する。これにより、リール３の引出し方向への回転が阻止され、ロックが完了する。
【０１１９】
図２５乃至図２９は、本発明が適用されるシートベルト装置のバリエーションを示している。各図において、図２と対応する部分には、同一符号を付しており、かかる部分の説明は省略する。
【０１２０】
図２５に示す例では、バックル３０４側に、ベルトを引込みあるいは引出す張力可変装置として、モータ３１１、バックル３０４に連結したワイヤ３１３を巻取るリール３１２、を備えた電動ウインチ３１０を備えている。モータ３１１が正逆に回転することによってワイヤの引出し及び引き込みが出来る。制御部２００は、モータ１１０を駆動する代りにウインチ３１０のモータ３１１を駆動してシートベルト３０２の弛みを除去する。この場合も、モータ３１１の電流値を検出することによってベルトの張力を推定することが可能である。なお、この構成では、ベルト巻取装置１００ａは、強制ロック機構及びプリテンショナを持つものが望ましいが、電動式巻取装置でなくとも良い。また、シートベルト３０２ａの端部を固定するアンカー３０６ａを座席３０１ａに固定しても良い。こうすると、車体にシートベルト端部を固定した場合に比べてシートベルト３０２ａの引出されている部分の長さが短くなるのでベルトの弛みをより早く除去可能となる。
【０１２１】
図２６に示す例では、シートベルト３０２ａの弛みを除去する張力可変装置をシートベルト３０２ａの端部を固定するアンカー３０６ａ側（ラップベルト固定部）に設けている。張力可変装置としは、同様に、モータ３１１、バックルに連結したワイヤ３１３を巻取るリール３１２を備えた電動ウインチ３１０を使用することが出来る。他の張力可変装置の例として、例えば、モータで回転駆動されるねじ棒と、このねじ棒上を往復移動するナットによりワイヤを引込む構成等を使用することが可能である。
【０１２２】
図２７に示す例では、ベルト巻取装置１００ａは、車体のセンターピラー下部ではなく、座席３０１ａに取付けられている。このような構成は、図３に示すように、折畳まれることのある後部座席やリクライニングシートに好適である。
【０１２３】
図２８に示す例では、電動式ベルト巻取り装置とバックル３０４ａ側に設けられた火薬式プリテンショナ１０４ａとにより構成している。プリテンショナ１０４ａは、シリンダとピストンロッドとを含む。ロッドは一方向にのみ移動可能になされる。シリンダ内で火薬が点火されると、膨張ガスによってロッドが移動する。このロッドに連結したバックルワイヤがベルト３０２ａを締付ける方向に移動する。
【０１２４】
図２９に示す例では、電動式ベルト巻取装置と、シートベルト３０２の端部を固定するアンカー３０６側に設けた火薬式プリテンショナ１０４ｂとにより構成している。
【０１２５】
なお、図２５及び図２６に示した電動ウインチ３１０に（火薬式の）プリテンショナを組込むことが出来る。
【０１２６】
実施例のシートベルト装置では、第１の張力可変手段として電動モータを使用し、第２の張力可変手段として火薬式のプリテンショナを使用しているが、共にモータであっても良い。また、スプリングを動力源としても良い。第１及び第２の張力可変手段を実施例のように共にベルト巻取装置に設けることが出来るほか、いずれか一方又は両方の張力可変装置をベルト巻取装置以外に取付けることが出来る。この場合、取付場所は、例えば、バックル側やラップベルト固定部にすることが出来る。
【０１２７】
また、上述したシートベルト装置のバリエーションは、運転席の例で説明したが、助手席、後部座席、補助座席等にも適用できるものである。
【０１２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシートベルトシステムにおいては、複数のシートベルト装置を備える車両において、運転席のシートベルト装置の張力可変機構の制御態様と、運転席以外のシートベルト装置の張力可変機構の制御態様とを、別途の態様で制御可能としている。このため、衝突の際に画一的な乗員拘束動作ではなく、運転者による運転操作による衝突の危険回避や他の乗員の安全確保などを別個に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のシートベルトシステムの概略を説明するための説明図である。
【図２】図２は、シートベルトシステムを構成する運転席及び後席のシートベルト装置の例を説明する説明図である。
【図３】図３は、シートベルトシステムを構成する運転席及び助手席のシートベルト装置の例を説明する説明図である。
【図４】図４は、電動ベルト巻取装置の構成例を説明する説明図である。
【図５】図５は、ポテンショメータ１１１を説明する説明図である。
【図６】図６は、制御部２００の構成を説明する機能ブロック図である。
【図７】図７は、モータの駆動回路の構成例を示す回路図である。
【図８】図８は、制御部による、運転席のシートベルト装置の第１の張力可変手段の制御例を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、制御部による、助手席（あるいは後席）の第２の張力可変手段の制御例を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は、制御部による、乗員の位置を考慮した、助手席（あるいは後席）の第２の張力可変手段の制御例を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、制御部による、シートベルト装置の第２の張力可変手段としてのプリテンショナの制御例を説明するフローチャートである。
【図１２】図１２は、制御部による、エアバック装置の制御例を説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、シートベルト巻取装置の一部分の例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、シートベルト巻取装置の他の部分の例を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すロック機構のラチェットホィール１８の回転軸方向における断面図である。
【図１６】図１６は、シートベルトの急な引出し（シートベルト加速度）によるロック機構の作動を説明する説明図である。
【図１７】図１７は、ロックアーム２６を説明する説明図である。
【図１８】図１８は、イナーシャプレート３０を説明する説明図である。
【図１９】図１９は、シートベルト加速度によるロック機構の作動を説明する説明図である。
【図２０】図２０は、シートベルト加速度によるロック機構の作動を説明する説明図である。
【図２１】図２１は、シートベルト加速度によるロック機構の作動を説明す説明図である。
【図２２】図２２は、電磁的アクチュエータの動作（非ロック状態）を説明する説明図である。
【図２３】図２３は、電磁的アクチュエータの動作（ロック状態）を説明する説明図である。
【図２４】図２４は、他の電磁的アクチュエータの例を説明する説明図である。
【図２５】図２５は、バックル側にベルト張力可変手段としての電動ウインチが取付けられ、ベルト端部が座席に固定される例を示す説明図である。
【図２６】図２６は、ベルトの端部にベルト張力可変手段としての電動ウインチが取付けられている例を示す説明図である。
【図２７】図２７は、座席にベルト巻取り装置が設けられる例を示す説明図である。
【図２８】図２８は、バックル側にプリテンショナが設けられる例を示す説明図である。
【図２９】図２９は、シートベルト端部にプリテンショナが設けられる例を説明する説明図である。
【符合の説明】
１００ａ〜１００ｃシートベルト巻取装置（リトラクタ）
１０４，１０４ａ，１０４ｂ火薬式プリテンショナ
２００制御部
３０２ａ〜３０２ｃシートベルト
３０４ａ〜３０４ｃバックル
３０５ａ〜３０５ｃタングプレート
３１０電動ウインチ
５００ａ〜５００ｃエアバッグ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seat belt device that restrains an occupant to a seat and ensures the safety of the occupant in the event of a vehicle collision, and in particular, when a plurality of seat belt devices are provided in the same vehicle, The present invention relates to a seat belt apparatus that is protected.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a seat belt device for protecting passengers in a vehicle at the time of a vehicle collision, a vehicle collision is detected by an impact generated on the vehicle at the time of the collision, and when a collision is detected, a seat belt attached to each seat The seat belt is retracted instantly by the pretensioner (mainly explosive type) of the seat belt, and at the same time, the seat belt drawer after being retracted is locked by the drawer lock mechanism in the retractor of the seat belt device. The occupant wearing the belt is securely restrained and protected.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when wearing thick (ground) clothes, etc., there is a tendency for the amount of the seat belt to be pulled out. Therefore, in the state where the occupant has moved forward due to inertial force in the event of a collision, It can be considered that the drawer is locked. When the passenger in the rear seat moves forward, there is a risk of hitting the seat back of the front seat. For example, when a passenger behind the driver's seat hits the seat back of the driver's seat, a part of the inertial force of the passenger in the rear seat is further added to the passenger's own inertia force. As a result, it is considered that the damage to the driver (occupant in the front seat) restrained by the seat belt increases. Moreover, in order to avoid a collision by a driving operation, it is desirable that the driver's seat is restrained by a seat belt in a state where the driving operation can be performed as much as possible. Further, when the occupant moves forward due to the collision, the occupant's head or the like may be hit by the airbag that is deployed by the collision.
[0004]
Therefore, when a plurality of seat belt devices that can control the tension of the seat belt in the event of a collision are provided in the driver's seat, the passenger seat, and the rear seat, the control of the seat belt tension of each seat belt device is controlled. It is desirable to be able to control individually rather than all in the same manner. For example, it may be desirable to separately perform a seat belt device for a driver's seat that can perform a collision avoidance operation and a seat belt device for another person's seat in separate control modes.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a seat belt device that controls a seat belt device of a driver and a seat belt device of a person other than the driver in different modes.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a seat belt device that prevents an occupant from being hit by an airbag that is deployed in the event of a collision.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a seat belt system according to the present invention includes a first seat belt device having tension varying means for variably adjusting the tension of the first seat belt, which restrains the driver of the vehicle to the seat; A second seat belt device having a tension varying means for variably adjusting the tension of the second seat belt for restraining an occupant other than the driver to the seat, and predicting the collision of the vehicle, and the possibility of the collision A collision prediction unit that outputs a corresponding collision prediction signal, a collision detection unit that detects a collision of the vehicle and outputs a collision signal, and a position corresponding to the first seat belt device, and deploys the bag. A first airbag device that protects the occupant and a second airbag device that is provided at a position corresponding to the second seat belt device and protects the occupant by deploying the bag, and corresponds to the collision signal. do it The first and second airbag devices are actuated, the tension varying means of the first and second seat belt devices are actuated in response to the collision prediction signal, and at least the first and second airbag devices are actuated. A control unit that controls the tension of the second seat belt in a different manner.
[0008]
With this configuration, if there is a possibility of a collision, the driver and other passengers can be restrained to the seat in a different manner of retracting the seat belt. Thereby, for example, the tension of the driver's seat belt is adjusted, and collision avoidance by driving operation is made possible as close as possible to the nearest collision. And if it collides, a passenger | crew's safety | security ensuring is further aimed at by deployment of an airbag.
[0009]
Preferably, each tension varying means includes first and second tension varying mechanisms that variably adjust the tension of the seat belt. The control unit It is determined that it is difficult to avoid a collision based on the collision prediction signal. Above Each first tension variable mechanism of the first and second seat belt devices is operated to increase the tension of each seat belt, and the tension of the first seat belt device is increased to the second seat belt device. The tension is controlled to be relatively smaller than the tension.
[0010]
With this configuration, if there is a possibility of a collision, excess slack of the seat belt is removed beforehand by the first tension variable mechanism, and the seat belt is further retracted by the second tension variable mechanism in the event of a collision. The passenger is firmly restrained in the seat. As a result, even when wearing clothes of the ground thickness, reliable occupant restraint is performed. It is possible to eliminate the problem that the passenger in the rear seat hits the front seat. Further, since the tension of the first seat belt device at the driver's seat is relatively smaller than the tension of the second seat belt device, it is possible to avoid collision by driving operation as much as possible immediately before the collision. To do.
[0011]
Preferably, each tension varying means includes first and second tension varying mechanisms that variably adjust the tension of the seat belt. The control unit There is a possibility of a collision by the collision prediction signal, but it is determined that a collision avoidance operation is possible. Above The tension of the first seat belt is vibrated by the first tension variable mechanism of the first seat belt device, and the second tension is changed by the first tension variable mechanism of the second seat belt device. Increase seat belt tension.
[0012]
By adopting such a configuration, it is possible to remove the slack of the seat belt of the driver and call attention to the possibility of a collision by the vibration of the belt. Further, the slack of the seat belts of other passengers is eliminated.
[0013]
Preferably, the tension varying means of the second seat belt device includes first and second tension variable mechanisms that variably adjust the tension of the seat belt, and the occupant restrained by the second seat belt device. It further comprises position detection means for detecting the seating position, The control unit It is determined that collision avoidance is difficult by the collision prediction signal, and ,the above When the approach of the occupant to the opening of the second airbag device is determined by detecting the seating position of the occupant, the first tension variable mechanism of the second seat belt device is pulled back to the seat. Operate with belt tension to get.
[0014]
By adopting such a configuration, the passenger other than the driver is pulled back so as to be out of the airbag deployment range, so that it is possible to avoid the problem that the passenger's head is hit by the airbag deployment.
[0015]
Preferably, the first tension variable mechanism includes a configuration in which the seat belt is driven to the retracting side or the feeding side by a motor, and the second tension variable mechanism is configured to increase the pressure of the expansion gas, for example, explosive force of explosives. The configuration includes retracting the seat belt instantaneously.
[0016]
With such a configuration, it is possible to repeatedly pull out and retract the seat belt by the motor, and it is possible to ensure quick and high tension pull-in in an emergency by the inflation gas.
[0017]
Preferably, the first and second variable tension mechanisms are provided on a retractor attached to a vehicle body or a seat that winds up one end of a seat belt.
[0018]
Preferably, the first tension variable mechanism is provided on a retractor attached to a vehicle body or a seat that winds one end of the seat belt, and the second tension variable mechanism includes a tongue plate through which the seat belt is inserted. Provided on the engaging buckle.
[0019]
Preferably, the second variable tension mechanism is provided in the retractor, and the retractor is provided with a forcible lock mechanism capable of locking the withdrawal of the seat belt in accordance with a command signal.
[0020]
Preferably, the first tension variable mechanism is provided in a retractor, and the second tension variable mechanism is provided in a lap belt fixing portion that fixes the other end of the seat belt to the vehicle body.
[0021]
Preferably, the second variable tension mechanism is provided in a retractor, and the retractor is provided with a forcible lock mechanism that locks the withdrawal of the seat belt in accordance with a command signal. Provided on the belt.
[0022]
Preferably, the first tension variable mechanism is provided in a buckle portion, the retractor is provided with a forcible lock mechanism for locking the withdrawal of the seat belt in response to a command signal, and the second tension variable mechanism is fixed to a lap belt. Provided in the section.
[0023]
Preferably, the second tension variable mechanism is provided in the buckle portion, the retractor is provided with a forcible lock mechanism for locking the withdrawal of the seat belt in response to a command signal, and the first tension variable mechanism is fixed to the lap belt. Provided in the section.
[0024]
Preferably, the first tension variable mechanism and the second tension variable mechanism are provided in the lap belt fixing portion, and the retractor is provided with a forcible lock mechanism that locks the withdrawal of the seat belt in response to a command signal.
[0025]
Preferably, the wrap fixing portion is provided in a seat.
[0026]
In this manner, the retractor can be reduced in size by separately configuring the first tension variable mechanism and the second tension variable mechanism. Further, the belt tension can be rapidly increased by forcibly preventing the withdrawal from the retractor.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the seat belt device is provided in a passenger seat, a rear seat, an auxiliary seat, or the like in addition to the driver seat.
[0028]
FIG. 1 schematically shows an example of a vehicle seat belt system. A seat belt device and an airbag device are respectively disposed in a driver seat, a passenger seat, and a rear seat in a vehicle (not shown). The operation of each seat belt device and each airbag device is controlled by the control unit. The control unit detects a preceding vehicle or the like, which will be described later, and determines the possibility of collision, collision prediction information from a collision prediction device (collision prediction signal), collision information from a collision detector that detects the impact of the collision (collision) Each seat belt device and each airbag device are individually or commonly controlled based on detection signal) and position information (position signal) for detecting the position of the occupant. Individual control is performed in a separate control mode, and includes a combination of a driver seat and other seats, a driver seat and a passenger seat, and a driver seat and a rear seat. The common control is performed in the same control mode, and includes a combination of a passenger seat, a rear seat, and rear seats.
[0029]
FIG. 2 illustrates a seat belt device in a vehicle. For convenience of explanation, a seat belt device for a driver's seat and a seat belt device for a passenger's seat are shown as examples of seats other than the driver's seat. Has been.
[0030]
The seat belt device for the driver's seat includes an electric retractor (retractor) 100a for winding the seat belt 302a that restrains the driver to the seat 301a, a through anchor 303a that folds the seat belt 302a in the vicinity of the passenger's shoulder, and a seat belt 302a. A tongue plate 305a that is inserted through the buckle 304a that is inserted in the vicinity of the waist portion, an anchor 306a that fixes the end of the seat belt 302a to the vehicle body, a switch 307a that is built into the buckle 304a and detects belt attachment, and the like. Is done. An airbag device 500a is provided at the center of the handle. An airbag device 500c for protecting a passenger in the rear seat is provided on the shoulder on the back of the seat back.
[0031]
The seat belt device in the passenger seat is inserted through an electric retractor (retractor) 100b that winds up the seat belt 302b that restrains the occupant to the seat 301b, a through anchor 303b that folds the seat belt 302b near the occupant's shoulder, and the seat belt 302b. The tongue plate 305b that engages with the buckle 304b disposed near the waist, the anchor 306b that fixes the end of the seat belt 302b to the vehicle body, the switch 307b that is built into the buckle 304b and detects belt attachment, and the like. The The dashboard 600 at a position facing the occupant is provided with an airbag device 500b for the passenger seat. A position detection sensor 601 for detecting the passenger position of the passenger seat is also provided in the dashboard section. The position detection sensor 601 is an ultrasonic detector, for example, and detects the position of the occupant by emitting sound waves and measuring the reflection time of the sound waves.
[0032]
FIG. 3 shows another example of a vehicle seat belt system. For convenience of explanation, a seat belt device for a driver's seat and a seat belt device for a rear seat are shown as examples of seats other than the driver's seat. ing. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0033]
The seatbelt device for the rear seat is configured in the same manner as the seatbelt device for the passenger seat, but the airbag device 500c is provided on the shoulder on the backrest back of the driver seat 301a. Also, an occupant position detection sensor 602 is provided in the backrest portion to detect the position of the rear seat occupant. The same applies to the backrest of the passenger seat 301b described above.
[0034]
The seat belt device for the rear seat winds up the seat belt 302c that restrains the occupant to the seat 301c, the electric winder 100c provided in the backrest of the seat, and the buckle 304c that is inserted through the seat belt 302c and disposed on the waist. And the like, a tongue plate 305c that engages with the belt, an anchor 306c that fixes the end of the seat belt 302c to the vehicle body, a switch 307c that is built in the buckle 305c and detects belt attachment, and the like.
[0035]
In front of the vehicle, a collision prediction device 401 (not shown) for predicting a vehicle collision, a collision detector 402 (not shown) for detecting a vehicle collision, and the like are arranged.
[0036]
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically illustrating the configuration of the electric winding device 100a. The electric winding devices 100b and 100c can be configured similarly.
[0037]
In the figure, the electric winding device 100 a includes a frame 101. The frame 101 is provided with a reel 103 around which the seat belt 302a is wound, and a reel shaft 103a that is coupled to the reel 103 and serves as a central axis of rotation of the reel. A seat belt lock mechanism 102 (to be described later) that locks the drawer of the seat belt 302a is provided at the right end of the reel shaft 103a. The seat belt lock mechanism 102 has a VSI operation that locks the withdrawal of the belt when a predetermined deceleration acts on the vehicle, and a WSI operation that locks the withdrawal of the seat belt 302 when the seat belt 302 is pulled out at a predetermined acceleration. And. The lock mechanism 102 is further provided with an electromagnetic actuator 112a, which will be described later, forcibly operating the lock mechanism 102 in response to a command signal. The operation of the electromagnetic actuator 112a is controlled by the output of the control unit 200 described later. The seat belt lock mechanism 102 is configured such that the seat belt 302a can be wound by the electric motor 110a even when the seat belt 302a is in the locked state.
[0038]
The pretensioner 104a is operated by the output of the control unit 200 based on the output of the collision detector 402, rotates the reel shaft 103a in the seat belt winding direction, forcibly winds up the seat belt, and restrains the occupant to the seat. To do. The pretensioner 104 is, for example, an explosive pretensioner, and includes a gas generator, a cylinder that seals gas generated from the gas generator, a piston that moves in the cylinder by gas pressure, and movement of the piston via a clutch mechanism. And a transmission mechanism that converts the rotational movement of the reel shaft 103a.
[0039]
The pulley 105 fixed to the reel shaft 103a is connected to the pulley 106 fixed to the shaft of the DC motor 110a via a power transmission belt 107. A predetermined number of external teeth are formed on the outer circumferences of the pulleys 105 and 106, and a predetermined number of internal teeth are also formed on the inner circumference of the belt 107. The teeth of the pulley 105 for the reel shaft, the pulley 106 for the motor, and the belt 107 mesh with each other without excess and deficiency, and the rotation of the motor 110b is transmitted to the reel shaft 103a. The motor 110 a is fixed to the frame 101 at at least two points, and operates according to the output of the control unit 200.
[0040]
As shown in FIG. 5, the potentiometer 111 provided at the leftmost end of the reel shaft 103a includes a resistor to which a voltage is applied to both ends and a slider that is interlocked with the rotation of the reel shaft 103a. Then, a voltage value corresponding to the rotation amount from the reel shaft 103a reference position is output to the control unit 200. Thereby, for example, it is possible to estimate the belt withdrawal amount. Further, the amount of slackness of the belt can be estimated by comparing the voltage value in the state where the belt is not slack and the voltage value in the state where the belt is pulled out.
[0041]
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a schematic configuration of the control unit 200. In this example, for convenience of explanation, only the control system of the passenger seat belt device as a representative example of the seat belt device for the driver seat and the seat belt device other than the driver seat is shown. The control system of the rear seat belt device (not shown) is configured similarly to the control system of the passenger seat belt device, and the control system of the rear seat belt device is the same as that of the passenger seat belt device. Operates in the same way as the control system.
[0042]
As shown in the figure, the control unit 200 is configured by a microcomputer system. The CPU 201 loads control programs and data stored in the ROM 202 into the work area of the RAM 203, and forcibly activates the motor of each seat belt device, the seat belt lock mechanism, and the pretensioner. Control each action.
[0043]
The collision prediction unit (collision prediction device) 401 determines whether there is a possibility that a collision between the host vehicle and an obstacle such as a preceding vehicle may occur, or whether the collision can be avoided or cannot be avoided. For example, the distance between the vehicle and the obstacle is measured every predetermined time by a non-contact type distance sensor such as a laser radar or an ultrasonic sensor. The relative velocity is calculated from the change over time of this distance. Divide the distance by the relative velocity to calculate the time to collision. If the collision time is a predetermined time T2 or more and T1 or less (however, T2 <T1), a collision possibility signal is output because there is a possibility of collision (can be avoided). If the collision time is equal to or shorter than the predetermined time T2, a collision inevitable signal is output because the collision is unavoidable. These collision prediction signals are supplied to the input interface 204 of the control unit 200, and the “collision possibility flag” and “collision unavoidable flag” in the flag area (flag register) provided in the RAM 203 are turned on. . This causes the CPU 201 to start interrupt processing described later.
[0044]
A collision detection unit (collision detector) 402 detects an impact generated on the vehicle body at the time of a collision by an acceleration sensor, performs signal processing on the acceleration signal, and performs collision detection based on the magnitude and rising waveform. This detection signal is supplied to the input interface 204, and the “collision detection flag” in the flag area in the RAM 203 is set to ON. This causes the CPU 201 to start interrupt processing described later.
[0045]
Each output of the buckle switches 307a and 307b sets a “seat belt wearing flag” corresponding to the presence or absence of the belt of each seat belt device in a flag area provided in the RAM 203 via the input interface 204.
[0046]
The passenger seat occupant detection unit (occupant detector) 601 detects the passenger position of the passenger seat and outputs it to the input interface 204. The input interface 204 compares the occupant position and the passenger airbag deployment distance. If the occupant position is within the airbag deployment range, the flag area in the RAM 203 turns on the “passenger seat occupant deployment range flag”. Set. The rear seat occupant detection unit 602 detects the rear seat occupant position and outputs the detected position to the input interface 204. The input interface 204 compares the occupant position with the rear seat airbag deployment distance, and turns on the “rear seat occupant deployment range flag” in the flag area in the RAM 203 when the occupant position is within the airbag deployment range. Set.
[0047]
Although not shown because it is not directly related to the present invention, the output voltage of the potentiometer 111 described above is A / D converted by the input interface 204 at a predetermined cycle. The input interface 204 has a built-in CPU and monitors the converted output voltage data. For example, when the previous value of the output voltage data is different from the current value, the rotation state of the shaft 103a is determined. "Flag" or "winding" flag is set in the flag area of the RAM 203. Further, the output voltage data is written in the rotation amount area of the RAM 203 by the DMA operation. The amount of change in the pulling direction from the output voltage data when the belt is wound corresponds to the amount of slackness of the belt. Since this slack amount is written in the belt slack amount area 1 of the RAM 203, it can be used instead of the occupant position information.
[0048]
A current value flowing through the motor 110a of the driver seat belt device is detected as a voltage value corresponding to the current by a current detector CT provided in a motor drive circuit 206a described later. This voltage value is A / D converted at a predetermined cycle in the input interface 204 and written into the motor a current region in the RAM 203 by DMA operation. Since the current of the motor 110a is related to the rotational torque of the motor, the rotational torque can be estimated from the load current value. The rotational torque of the motor 110a becomes the pulling force (tension) of the seat belt 302a.
[0049]
Similarly, the current value flowing through the motor 110b of the passenger seat belt device is detected as a voltage value corresponding to the current by the current detector CT provided in the motor drive circuit 206b. This voltage value is A / D converted at a predetermined period in the input interface 204 and written to the motor b current region in the RAM 203 by a DMA operation. Since the current of the motor 110b is related to the rotational torque of the motor, the rotational torque can be estimated from the load current value. The rotational torque of the motor 110b becomes the retracting force of the seat belt 302b.
When a predetermined condition set in the control program is satisfied, the CPU 201 gives a forward rotation command, a reverse rotation command, and a drive stop command for the motor 110 to the output interface 205. The output interface 205 generates gate signals G 1 and G 2 corresponding to these commands and supplies them to the motor drive circuit 206. For forward rotation commands, G1 and G2 are set to “H” and “L”, respectively. For reverse rotation commands, G1 and G2 are set to “L” and “H”, respectively, and to drive stop commands. , G1 and G2 are set to “L” and “L”, respectively.
[0050]
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of the motor drive circuits 206a and 206b. A transistor bridge circuit is formed by four transistors, PNP transistors Q1 and Q2, and NPN transistors Q3 and Q4. The emitters of the transistors Q1 and Q2 are connected to each other, and the power source Vc is supplied to the connection point. The emitters of the transistors Q3 and Q4 are also connected to each other, and a ground potential is supplied to the connection point.
[0051]
As described above, the level of each emitter output current of the transistors Q 3 and Q 4 is detected by the current detector CT, and the level detection signal is sent to the input interface 204. The input interface 204 A / D converts the level detection signal and writes it in the belt tension area of the RAM 203 by DMA operation. Since the load current value flowing through the motor is related to the torque, the seat belt tension F can be estimated from this.
[0052]
The collector of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q3 are connected via a diode D1. The collector of the transistor Q2 and the collector of the transistor Q4 are connected via a diode D2. The base of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q4 are connected via a bias resistor R1. The base of the transistor Q2 and the collector of the transistor Q3 are connected via a bias resistor R2. A DC electric motor M is connected between the collectors of the transistors Q1 and Q2.
[0053]
In such a configuration, when a normal rotation command signal (G1 = "H", G2 = "L") is supplied from the output interface 205 to the gates of the transistors Q3 and Q4, the transistor Q3 is turned on and the transistor Q4 is turned off. Become. The collector of the transistor Q3 is brought to the ground level by conduction, and the base of the transistor Q2 is biased to a low level (substantially ground level) via the resistor R2 to make the transistor Q2 conductive. The collector of the transistor Q4 is substantially at the power supply Vc level, biasing the base of the transistor Q2 to a high level via the resistor R1, and making the transistor Q1 non-conductive. As a result, a forward current path is formed by the path of the power source Vc, the transistor Q2, the motor M, the diode D1, the transistor Q3, and the ground, and the motor M rotates in the direction of winding the seat belt.
[0054]
When a reverse rotation command signal (G1 = "L", G2 = "H") is supplied from the output interface 205 to the gates of the transistors Q3 and Q4, the transistor Q3 is non-conductive and the transistor Q4 is conductive. The collector of the transistor Q4 is at the ground level, and the base of the transistor Q1 is biased to a low level via the resistor R1 to make the transistor Q1 conductive. The collector of the transistor Q3 is substantially at the power supply Vc level, biases the base of the transistor Q2 to a high level via the resistor R2, and makes the transistor Q2 non-conductive. As a result, a current path in the reverse direction is formed by the path of the power source Vc, the transistor Q1, the motor M, the diode D2, the transistor Q3, and the ground, and the motor M rotates in the direction of pulling out the seat belt.
[0055]
When a drive stop command signal (G1 = “L”, G2 = “L”) is supplied from the output interface 205 to the gates of the transistors Q3, Q4, the NPN transistors Q3, Q4 are both turned off. When the transistor Q3 is turned off from the conductive state, the collector of the transistor Q3 rises from the ground level to a substantially power supply level, biasing the base of the transistor Q2 to a high potential and also shutting off the transistor Q2. Similarly, when the transistor Q4 is turned off from the conducting state, the collector of the transistor Q4 rises from the ground level to a substantially power supply level, biasing the base of the transistor Q1 to a high potential and shutting off the transistor Q1. In this way, when a drive stop command is issued, each transistor constituting the bridge becomes non-conductive.
[0056]
Returning to FIG. 6, the CPU 201 gives a lock command signal (solenoid operation command) to the output interface 205 when a condition for operating the forced lock on the seat belt lock mechanism 102 of the seat belt device at the driver's seat is satisfied. The operation command set in the flag register of the output interface 205 is power-amplified by a power amplifier 207a from a logic level signal to a level at which the solenoid can be driven, and is given to the solenoid 112a. When the solenoid operates, the actuator moves to forcibly operate the lock mechanism 102 of the winding device 100a. When the seat belt lock mechanism 102 is operated, the seat belt is prevented from being pulled out to prevent the belt from slackening, but the seat belt is allowed to be retracted.
[0057]
Similarly, the CPU 201 gives a lock command signal (solenoid operation command) to the output interface 205 when a condition for operating the forced lock on the seat belt lock mechanism 102 of the seat belt device of the passenger seat is satisfied. The operation command set in the flag register of the output interface 205 is power-amplified by a power amplifier 207b from a logic level signal to a level at which the solenoid can be driven, and is given to the solenoid 112b. When the solenoid operates, the actuator moves to operate the lock mechanism 102 of the winding device 100b.
[0058]
When the conditions for operating the pretensioner 104a of the belt take-up device in the driver's seat are satisfied due to a vehicle collision, the CPU 201 operates the squib circuit 208a, supplies an ignition current to the ignition squib of the pretensioner 104a, and expands (explosive) ) And the seat belt of the driver's seat is rapidly wound by the expanded gas. Similarly, when the conditions for operating the pretensioner 104b of the passenger seat belt winder are satisfied due to a vehicle collision, the CPU 201 operates the squib circuit 208b, supplies an ignition current to the ignition squib of the pretensioner 104b, and expands. The agent (powder) is burned, and the seat belt in the passenger seat is rapidly wound by the expanding gas.
[0059]
When the conditions for operating the airbag device 500a in the driver's seat are satisfied due to a vehicle collision, the CPU 201 operates the squib circuit 208a, supplies an ignition current to the ignition squib of the airbag device 500a, and burns the expansion agent (explosive). And the airbag in the driver's seat is deployed with the inflation gas. Similarly, the CPU 201 operates the squib circuit 208b and supplies an ignition current to the ignition squib of the airbag device 500b when the conditions for operating the airbag device 500b in the passenger seat are satisfied due to a vehicle collision, and an inflating agent (explosive) ) And the airbag in the passenger seat is deployed by the inflation gas.
[0060]
FIG. 8 is a flowchart for explaining a control mode of the control unit 200. In this example, the operation of the motor that winds up the seat belt as the first tension varying means of the driver seat belt device is controlled.
[0061]
The CPU 201 periodically monitors the seat belt wearing flag of the driver's seat by executing the main program or by interrupt processing (S12). When the seat belt wearing flag is turned on (S12; Yes), the CPU 201 determines whether or not there is a possibility of a collision based on whether or not a collision possibility flag is set (S14). If the flag is on (S14; Yes), it is further determined whether or not a collision avoidance operation is possible based on the collision inevitable flag (S16).
[0062]
When it is determined that there is no allowance for collision avoidance operation due to the ON of the possible collision unavoidable flag (S16; No), the CPU 201 first operates the electromagnetic actuator 112a, and the seat belt lock mechanism 102 of the belt winding device 100a. Forcibly operate to prevent the belt from being pulled out. As described above, even if the seat belt locking mechanism 102 operates, the seat belt locking mechanism 102 allows the reel to rotate in the seat belt winding direction and does not hinder the belt winding (S17).
[0063]
Next, the CPU 201 activates the motor drive circuit 206a to drive the seat belt 302a by rotating the motor 110a, which serves as a slack eliminating or variable tension means, in the belt winding direction. Thereby, the slack of the seat belt is removed. Preferably, the belt is wound up to a predetermined tension F1, which is a belt tension that can be operated by the driver. The tension can be adjusted by the magnitude of the current supplied to the motor or by appropriately setting the duty ratio of the supplied PWM current. The seat belt wound around the reel is prevented from being pulled out by the activated seat belt lock mechanism 102. The belt tension can be determined by the CPU 201 reading the sample value written in the current value area of the RAM 203 (S18). Thereafter, the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0064]
When it is determined that the collision avoidance flag is off due to turning off of the collision inevitable flag (S16; Yes), the CPU 201 first activates the electromagnetic actuator 112a to activate the seat belt lock mechanism 102 of the belt winding device 100a. The belt is pulled out (S19).
[0065]
Next, the CPU 201 operates the motor driving circuit 206a, rotates the motor 110a in the seat belt retracting direction to remove the slack of the seat belt, and further operates the motor 110a intermittently. By controlling the seat belt tension to be vibrational, a change in belt tension is transmitted to the driver's body. Attention is drawn to the driver and danger avoidance by driving operation is prompted (S20). Thereafter, the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0066]
When the seat belt is not attached (S12; No), or when the collision possibility flag is off and there is no possibility of collision (S14; No), the CPU 201 does not need to remove the slack of the seat belt. First, the CPU 201 commands to stop the operation of the electromagnetic actuator 112a. If the electromagnetic actuator 112a is operating, the operation is released, and the operation of the seat belt lock mechanism is released. Thereby, the seat belt can be pulled out (S21). The CPU 201 further instructs the output interface 205 to stop the rotational drive of the motor 110 that winds up the seat belt (S22). Accordingly, when current is supplied from the motor drive circuit 206a to the motor 110a, the supply is stopped and the motor 110a stops operating. Thereafter, this routine is terminated and the process returns to the main program.
[0067]
Note that the seat belt is stored in the belt winding device 100 by the force of the winding spring 114 when the seat belt is not attached. When the seat belt is worn, the minimum slack is removed.
[0068]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of controlling the operation of a motor that winds up a seat belt serving as a first tension varying unit of a seat belt device for a passenger seat as a seat other than the driver's seat. The same applies to the case of the seat belt device for the rear seat.
[0069]
The CPU 201 periodically monitors the seatbelt wearing flag of the rear seat by executing the main program or by interrupt processing (S32). When the seat belt wearing flag is turned on (S32; Yes), the CPU 201 determines whether or not there is a possibility of collision based on whether or not the collision possibility flag is set (S34). If the flag is ON (S34; Yes), it is further determined whether or not a collision avoidance operation is possible based on the collision inevitable flag (S36).
[0070]
When it is determined that there is no allowance for the collision avoidance operation by turning on the possible collision unavoidable flag (S36; No), the CPU 201 first operates the electromagnetic actuator 112b to seat belt lock mechanism 102 of belt winding device 100b. To prevent the belt from being pulled out (S37). The seat belt lock mechanism 102 allows the reel to rotate in the belt winding direction even if it operates.
[0071]
Next, the motor driving circuit 206b is operated to rotate the motor 110b as a slack removing unit or a variable tension unit in the belt winding direction to wind the seat belt 302b. Thereby, the slack of the seat belt is removed. For example, since the passenger in the passenger seat does not perform the driving operation, the belt is wound up until the tension F2 is larger than the predetermined tension F1 described above, and the slack of the belt is sufficiently removed. The belt tension can be determined by reading the sample value written in the current value area of the RAM 203 (S38). Thereafter, the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0072]
When it is determined that there is a margin for the collision avoidance operation by turning off the possible collision unavoidable flag (S36; Yes), the CPU 201 first operates the electromagnetic actuator 112b to seat belt lock mechanism 102 of belt winding device 100a. Is operated to prevent the belt from being pulled out (S39). Next, the CPU 201 operates the motor drive circuit 206b to control the seat belt tension to be F3. Tension F3 <tension F2 is set so as not to overtighten the occupant (S40). Thereafter, the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0073]
When the seat belt is not attached (S32; No), or when the collision possibility flag is off and there is no possibility of collision (S34; No), the CPU 201 does not need to remove the slack of the seat belt. First, the CPU 201 issues a command to stop the operation of the electromagnetic actuator 112b, and cancels this operation when the seat belt lock mechanism is operating. Thereby, the seat belt can be pulled out (S41). Further, the CPU 201 instructs the output interface 205 to stop the rotation drive of the motor 110 that winds up the seat belt. Accordingly, when current is supplied from the motor drive circuit 206b to the motor 110b, the supply is stopped and the motor 110b stops operating (S42). The seat belt is retracted by the force of the take-up spring 114, and is stored in the belt take-up device 100b when the belt is not attached. When the seat belt is worn, the minimum slack is removed. Thereafter, the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0074]
FIG. 10 is a flowchart for explaining another example of controlling the operation of a motor that winds up the seat belt as the first tension varying means of the seat belt device of the passenger seat as a seat other than the driver seat. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0075]
This example is for preventing the head from being hit by the airbag deployment when the occupant is within the deployment range of the airbag. If it is determined that collision avoidance is difficult (S36; No), it is determined by the passenger seat occupant deployment range flag whether or not the occupant is within a predetermined distance (bag deployment range) from the airbag opening. (S52). When it does not exist (S52; No), the above-described step S38 is performed, and the belt is wound with the belt tension F2. When it exists in the development range (S52; Yes), the CPU 201 first operates the electromagnetic actuator 112b to operate the seat belt lock mechanism 102 of the belt winding device 100b to prevent the belt from being pulled out. Even if the seat belt lock mechanism 102 operates, the reel rotation in the belt winding direction is allowed (S53).
[0076]
Next, the motor driving circuit 206b is operated to rotate the motor 110b as a slack removing unit or a variable tension unit in the belt winding direction to wind the seat belt 302b. For example, the belt is wound with the tension F4 larger than the predetermined tension F2 described above, and the occupant is pulled back from the airbag deployment range to the seat back of the seat. The belt tension can be determined by reading the sample value written in the current value area of the RAM 203 (S54). Then return to the main program.
[0077]
FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of controlling the operation of the explosive pretensioner that rapidly winds up the seat belt as the second tension varying means of the seat belt device of each seat. Ignition control is performed for each pretensioner of each seat belt device, but since it is the same control, only one device is shown in FIG.
[0078]
The CPU 201 periodically monitors the mounting flag of each seat belt by executing the main program or by interrupt processing (S62). When the seat belt wearing flag is on (S62; Yes), the CPU 201 determines whether or not a collision is detected by the collision detection flag (S64). When a collision is detected (S64; Yes), an ignition current is sent to the ignition squib of the pretensioner to ignite the ignition agent. In this state, the seat belt lock mechanism is already operating. The reel is rotated in the belt retracting direction by the gas expansion force, and the belt is rapidly retracted to restrain the occupant to the seat. Then return to the main program.
[0079]
When the seat belt is not worn (S62), when the collision detection signal is not generated, the process returns to the main program.
[0080]
FIG. 12 is a flowchart for controlling the operation of the airbag disposed corresponding to each seat. Although ignition control is performed for each airbag device, since it is the same control, only one device is shown in FIG.
[0081]
The CPU 201 periodically monitors the collision detection flag by executing the main program or by interrupt processing to determine the presence or absence of a collision (S72). When the CPU 201 discriminates the collision (S74; Yes), the CPU 201 sends an operation command signal to all the squib circuits in order to activate the air bag of each seat. Thereby, an ignition current is sent to the ignition squib of all the airbags, the ignition agent is ignited, and the airbag is deployed. By deploying the airbag, a secondary collision of the passenger into the passenger compartment is prevented. As described above, since the occupant is pulled back to the seat by winding the seat belt immediately before the collision, it is possible to prevent the occupant's head from being hit by the deployment of the airbag (S74). Thereafter, the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0082]
If no collision is detected (S72; No), the processing of the CPU 201 returns to the main program.
[0083]
13 to 24 mainly illustrate the seat belt locking mechanism (reel mechanical locking mechanism, seat belt acceleration sensing means (WSI), vehicle deceleration sensing means (VSI)) 120 and electromagnetic of the winding unit 100. FIG. 6 is an exploded perspective view and a main part longitudinal sectional view for explaining an actuator 112. Note that the pretensioner is not shown in FIG. As shown in FIG. 4, the pretensioner 104 is installed between the retractor base 1 and the power transmission unit 15 in FIG. 13. As will be described later, if necessary in terms of vehicle characteristics, the pretensioner is provided integrally or separately from the belt winder.
[0084]
13 to 18, most of the retractor base 1 has a U-shaped cross section, and opposite side plates 1a and 1b are opposed to each other, and take-up shaft through-holes are respectively formed in the seat belt. A reel 3, which is a take-up shaft for winding 302 (not shown), is rotatably supported in a state of being inserted through the take-up shaft through holes.
[0085]
Engagement internal teeth 2 are formed on the inner peripheral edge of the winding shaft through-hole provided in the side plate 1a, and a ring member 4 is juxtaposed outside the winding shaft through-hole. The ring member 4 is drawn along the inner periphery, and when the ring member 4 is fixed to the outer surface of the side plate 1a by the rivet 40, the engagement inner teeth 2 and the inner periphery of the ring member 4 An axial gap is formed between the two.
[0086]
An emergency lock mechanism is provided on the side plate 1a side of the base 1 to prevent the seat belt from being pulled out in an emergency. Further, on the side plate 1b side of the base 1, a pulley 105, a take-up spring 114, and a potentiometer 111 connected to a shaft 15c (corresponding to the reel shaft 103a) driven by an electric motor 110 via a timing belt 107 (not shown). A power transmission unit 15 including these is arranged. The reel 3 is a substantially cylindrical winding shaft integrally formed of an aluminum alloy or the like, and penetrates in a diametrical direction so that the end of the seat belt is inserted and held in the body portion 28 around which the seat belt is wound. A slit opening 28a is provided. In addition, a flange member 13 formed separately is mounted on the outer peripheral portion of the reel 3 to prevent the seat belt from being disturbed. In addition, the seat belt wound around the outer periphery of the reel 3 assembled to the retractor base 1 is regulated in its entry / exit position by inserting a seat belt guide 41 attached to the upper portion of the retractor base 1 on the back plate side. .
[0087]
Rotating support shafts for rotatably supporting the reel 3 are projected on both end surfaces of the reel 3, but a separate support shaft pin 6 is used as a rotation support shaft on the sensor side end surface of the reel 3. It is press-fitted. Further, on the sensor side end surface of the reel 3, a support shaft 7 is provided so as to pivotally support a pole 16, which is a lock member that can be engaged with the engaging internal teeth 2 formed on the side plate 1 a, so as to be able to swing and rotate. ing. Further, when the pole 16 swings and rotates in a direction to engage with the engaging inner teeth 2, the pole rear end portion 16 e on the opposite side to the swinging side end portion of the pole 16 is positioned, When a large load is applied to the pole 16 in between, a pressure receiving surface 45 that receives the load is provided on the sensor side end surface of the reel 3.
[0088]
Further, on the sensor side end surface of the reel 3, a counterclockwise rotation of a swing lever member 20 pivotally supported by a ratchet wheel 18 which is a latch member of a lock actuating means described later is regulated. A locking projection 8 is provided. The recess 9 includes a tension coil spring 36 that rotates and biases the ratchet wheel 18 in the direction in which the seat belt is pulled out (in the direction of the arrow X2 in FIG. 14), and an arm portion 26c of a lock arm 26 that presses a sensor spring 25 described later. It is escape to prevent it from interfering with.
[0089]
Engaging teeth 16c that can be engaged with the engaging inner teeth 2 formed on the side plate 1a are integrally formed at the swing end portion of the pole 16. Further, a shaft hole 16a that is loosely fitted to the support shaft 7 is provided in the center of the pole 16, and an engagement protrusion 16b positioned on the swing end side and a pole rear end are provided on the sensor side surface of the pole 16. A pressing protrusion 16d located on the side of the portion 16e is projected.
[0090]
That is, since the shaft hole 16a is loosely fitted to the support shaft 7, the pole 16 is supported by the support shaft 7 so as to be able to swing and rotate and to move relative to the support shaft 7 by a predetermined amount. Further, the end of the support shaft 7 passing through the shaft hole 16a of the pole 16 is crimped into the locking hole 17b of the holding plate 17 fitted through the through hole 17a by the support shaft pin 6 press-fitted into the reel 3. The holding plate 17 prevents the pole 16 from floating from the end face of the reel 3.
[0091]
The end of the engagement protrusion 16b of the pole 16 is inserted into a cam hole 18a formed in a ratchet wheel 18 that is disposed outside the holding plate 17 and is pivotally supported by the support shaft pin 6. Has been. Therefore, when the ratchet wheel 18 rotates relative to the reel 3 in the seat belt winding direction (in the direction of the arrow X1 in FIG. 14), the cam hole 18a causes the end of the engagement protrusion 16b to move in the radial direction from the rotation center axis of the reel 3. Since it acts so as to move outward, the pole 16 is swung around the support shaft 7 in the direction of engagement with the engagement internal teeth 2 formed on the side plate 1a (in the direction of arrow Y1 in FIG. 13). .
[0092]
That is, the pole 16 is swung and rotated in the direction in which it engages with the engagement inner tooth 2, and the engagement tooth 16 c of the pole 16 engages with the engagement inner tooth 2, so Locking means for preventing rotation is configured. The ratchet wheel 18 is a ratchet wheel whose center hole is pivotally supported by the support pin 6, and ratchet teeth 18 b for engaging with the sensor arm 53 of the vehicle body acceleration sensing means 51 on the outer periphery thereof. Is formed. Further, the flange portion 6a of the spindle pin 6 has a center hole 30a of an inertia plate 30 which is a disc-like inertia member for constituting a seat belt acceleration sensing means which is an inertia sensing means for sensing the pull-out acceleration of the seat belt. It is pivotally supported. A locking claw 23 projecting toward the outside of the winding device at the periphery of the center hole of the ratchet wheel 18 engages with the engagement hole 30b to position the inertia plate 30 in the thrust direction. An engagement protrusion 31 of the inertia plate 30 is engaged with the elongated hole 24 formed in the ratchet wheel 18, and one end edge 24 a of the elongated hole 24 is in the rotational direction of the inertia plate 30 when the emergency lock mechanism is not activated. Positioning is performed (see FIG. 16).
[0093]
As shown in FIG. 16, a shaft portion 22 that pivotally supports the lock arm 26 and a spring hook portion 55 project from the outer surface of the ratchet wheel 18. As shown in FIG. 20, the inertia plate 30 has an opening 56 through which the spring hook portion 55 is inserted. The opening 56 is formed in an elongated hole shape in which the inertia plate 30 can rotate relative to the ratchet wheel 18 in a state where the spring hook portion 55 is inserted, and a spring corresponding to the spring hook portion 55 is formed at one end thereof. A hook portion 57 is provided.
[0094]
A compression coil spring 58 is inserted between the pair of spring hook portions 55 and 57. In the compression coil spring 58, as shown in FIG. 19, the engagement protrusion 31 on the inertia plate 30 is in contact with the other end edge 24b of the elongated hole 24 formed in the ratchet wheel 18 (that is, non-rotating). It is energized so that it is kept in the locked state.
[0095]
On the inner side surface of the ratchet wheel 18, there is provided a spring latching portion 21 for latching the other end of the tension coil spring 36 whose one end is latched on the latching portion 17 c of the holding plate 17. 3, the ratchet wheel 18 is urged to rotate in the direction in which the seat belt is pulled out (the direction of the arrow X2). As shown in FIG. 17, the lock arm 26 has both ends of an engagement claw 26 b that can mesh with the internal gear 34 a of the gear case 34 and a pair of hook portions 18 d provided on the outer surface of the ratchet wheel 18. An arm portion 26c that presses the central portion in the longitudinal direction of the supported linear sensor spring 25 is provided.
[0096]
Therefore, the lock arm 26 constitutes a locking member that prevents the rotation of the ratchet wheel 18 in the seat belt withdrawing direction by engaging the engaging claw 26b with the internal gear 34a that is the engaged portion. The engaging claw 26 b is pressed and urged against the contact portion 32 of the inertia plate 30 by the urging force of the sensor spring 25. Note that an opening is formed in the ratchet wheel 18 corresponding to the swing range of the arm portion 26c, and the arm portion 26c passes through the opening. This is for ensuring the engagement state of the arm portion 26c with the sensor spring 25. Is.
[0097]
The contact portion 32 is a cam surface on which the back portion 26d of the engagement claw 26b of the lock arm 26 is slidably contacted, and a first cam surface 32a where the rotation of the inertia plate 30 does not affect the lock arm 26, and an inertia for the reel 3. A second cam surface 32b that swings the lock arm 26 so that the engagement claw 26b meshes with the internal gear 34a in accordance with the rotation delay of the plate 30 is provided.
[0098]
In the unlocked state of the emergency lock mechanism, the first cam surface 32a is in contact with the back portion 26d of the lock arm 26, and the back portion 26d is in the second state until the rotation delay of the inertia plate 30 with respect to the reel 3 exceeds a certain amount. The cam surface 32b is not contacted. The length of the first cam surface 32a (that is, the amount by which the inertia plate 30 rotates while the back portion 26d is in sliding contact with the first cam surface 32a) is the inertia acting on the inertia plate 30 when the entire amount of the seat belt is stored. Even if the inertia plate 30 causes a rotation delay with respect to the reel 3 due to the force, the first cam is not so large that the back portion 26d of the lock arm 26 does not reach the second cam surface 32b. The length of the surface 32a is set.
[0099]
Further, the lock arm 26 in the present embodiment is formed with a contact claw 26e at the swing end opposite to the engagement claw 26b. The inertia plate 30 is provided with a stepped portion 33 with which the contact claw 26e can be contacted so as to correspond to the contact claw 26e. When the inertia plate 30 is in the initial position in the unlocked state, the stepped portion 33 restricts the rotation of the lock arm 26 in the locking direction by the contact of the contact claw 26e. As shown in FIGS. 20 and 21, when the inertia plate 30 is delayed in rotation by a predetermined amount or more and the back portion 26d of the lock arm 26 abuts on the second cam surface 32b, the pressing action by the second cam surface 32b causes The lock arm 26 can swing in the locking direction.
[0100]
Further, a swing lever member 20 pivotally supported by a shaft hole 20a is swingably disposed on a support shaft 19 projecting from the inner surface of the ratchet wheel 18. The swing lever member 20 is appropriately restricted in counterclockwise rotation by a locking projection 8 projecting from the sensor side end surface of the reel 3, and a pressing projection 16 d projecting from the sensor side surface of the pole 16. The reel 3 is assembled between the ratchet wheel 18 and the ratchet wheel 18 so that the rotation in the clockwise direction is appropriately regulated by abutting between the support shaft 19 and the locking projection 8.
[0101]
A shaft support portion 34b that rotatably supports the reel 3 via the support shaft pin 6 is provided at the center of the gear case 34 disposed outside the inertia plate 30. The bottom surface of the shaft support portion 34b is provided. , The flange portion 6a of the spindle pin 6 abuts, and serves as a positioning surface in the axial direction of the reel 3. Further, a box-shaped storage unit 50 for storing the vehicle body acceleration sensing means 51 which is an inertial sensing means for sensing the acceleration of the vehicle body is provided below the gear case 34.
[0102]
A sensor cover 35 is disposed outside the side plate 1 a that covers the gear case 34.
[0103]
Next, the operation of the seat belt retractor will be described. First, in a normal use state, as shown in FIG. 19, the ratchet wheel 18 is applied to the reel 3 by the urging force of the tension coil spring 36 that is latched by the spring latching portion 21 and the latching portion 17 c of the plate 17. On the other hand, the seat belt is pulled out in the drawing direction (in the direction of arrow X2 in the figure), and the pawl 16 with which the engaging projection 16b engages with the cam hole 18a is urged in the non-engaging direction with the engaging internal teeth 2. is doing. Therefore, the reel 3 can rotate and the seat belt can be pulled out freely.
[0104]
Thus, when the seat belt acceleration sensing means including the inertia plate 30 or the vehicle body acceleration sensing means 51 is actuated in the event of an emergency such as a collision, the lock arm 26 is a locking means that prevents the lock actuating means from rotating in the seat belt pull-out direction. Alternatively, the sensor arm 53 prevents the ratchet wheel 18 from rotating in the direction in which the seat belt is pulled out, and operates the locking means of the winding device.
[0105]
Then, after the vehicle body acceleration sensing means 51 or the seat belt acceleration sensing means is actuated and the rotation of the ratchet wheel 18 in the seat belt withdrawing direction is prevented, when the seat belt is further withdrawn from the winding device, the ratchet wheel 18 Since a rotation delay is caused with respect to the reel 3 and the seat belt is rotated relative to the winding direction of the seat belt (in the direction of the arrow X1), the cam hole 18a of the ratchet wheel 18 causes the engagement protrusion 16b of the pole 16 to have a radius Move outward in the direction. Therefore, the pole 16 is swung and rotated about the support shaft 7 in the direction of engagement with the engagement internal tooth 2 (in the direction of arrow Y1 in FIG. 13).
[0106]
Further, when the seat belt is pulled out from the winding device, the engagement teeth 16c of the pole 16 are engaged with the engagement inner teeth 2 to complete. In this state, there is a gap between the pole rear end portion 16e of the pole 16 and the pressure receiving surface 45 of the reel 3, and the swing lever member 20 is connected to the locking protrusion 8 of the reel 3 and the pressing protrusion 16d of the pole 16. The rotation is regulated by almost no play.
[0107]
Here, the shaft hole 16a of the pole 16 is loosely fitted to the support shaft 7 of the reel 3, and is pivotally supported by the reel 3 so as to be swingable and rotatable and to be relatively movable by a predetermined amount. Furthermore, when the seat belt is pulled out from the winding device, the pole 16 rotates relative to the reel 3 about the rotation center axis of the reel 3 until the pole rear end portion 16e contacts the pressure receiving surface 45. .
[0108]
At this time, the pressing protrusion 16d of the pole 16 is stationary relative to the side plate 1a, but the locking protrusion 8 of the reel 3 rotates in the seat belt drawing direction (arrow X2 direction). By this movement, the swing lever member 20 is swung and rotated in the clockwise direction in FIG. 14 with the swing end portion being pushed by the locking protrusion 8 with the contact point with the pressing protrusion 16d as a rotation fulcrum. When the swing lever member 20 swings and rotates in the clockwise direction in FIG. 14 about the contact point with the pressing protrusion 16 d as a rotation center, the shaft hole 20 a supported by the support shaft 19 of the ratchet wheel 18 rotates the reel 3. It rotates in the seat belt winding direction (in the direction of arrow X1) with respect to the central axis. As a result, the ratchet wheel 18 is reversely rotated with respect to the reel 3 in the seat belt winding direction (arrow X1 direction).
[0109]
Therefore, even when the vehicle body acceleration sensing means 51 or the seat belt acceleration sensing means is activated and the lock means of the winding device prevents the reel 3 from rotating in the seat belt withdrawal direction, the rotation in the seat belt withdrawal direction is prevented. The ratchet wheel 18 can bring the sensor arm 53 in the vehicle body acceleration sensing means 51 or the lock arm 26 in the seat belt acceleration sensing means into a free state in which it can be released from engagement with the internal gear 34a of the gear case 34.
[0110]
When a greater tension is applied to the seat belt in the locked state of the pole 16, the portion supporting the shaft support portion 34b of the gear case 34 and the shaft 15c of the power transmission unit 15 is deformed, and the reel 3 tends to move upward. . This movement is prevented by the contact surface 3a and the groove 3b formed on the reel coming into contact with the engagement inner teeth 2 and the engagement inner teeth 62 (see FIG. 13) on the side plate 1b, respectively, and acts on the seat belt. The tension to be received is received on these surfaces.
[0111]
When the vehicle is stopped and the tension applied to the seat belt is released, the engagement between the ratchet wheel 18 and the internal gear 34a of the gear case 34 of the sensor arm 53 or the lock arm 26 is already released. Since the wheel 18 is rotated in the direction of the arrow X2 with respect to the reel 3 by the urging force of the tension coil spring 36, the cam hole 18a of the ratchet wheel 18 brings the engagement protrusion 16b of the pole 16 toward the rotation center axis side of the reel 3. I will move it. At this time, the tension in the pull-out direction acting on the seat belt is released as described above, and the reel 3 can be rotated in the seat belt retracting direction (arrow X1 direction). When the reel 3 rotates in the direction of the arrow X1 until the tip does not interfere with the tip of the engagement inner tooth 2, the pole 16 swings around the support shaft 7 in the direction to release the engagement with the engagement inner tooth 2. The reel 3 is unlocked and the seat belt can be pulled out freely.
[0112]
Next, when the seat belt is pulled out by the electric motor 110 from the state in which the seat belt is pulled out, and the entire seat belt is taken up suddenly in accordance with the rotational force of the power transmission mechanism 15, the seat 3 is placed on the reel 3 that has stopped suddenly. Since the inertia plate 30 that is an inertia member of the belt acceleration sensing means rotates in the winding direction as it is, the inertia plate 30 rotates in the winding direction with respect to the reel 3 and rotates with respect to the reel 3 when viewed in the drawing direction of the reel 3. A rotation delay occurs. However, the contact portion 32 of the inertia plate 30 that swings the engagement claw 26b of the lock arm 26 in a direction to engage the internal gear 34a of the gear case 34 has a predetermined amount of rotation delay with respect to the reel 3 of the inertia plate 30. Until the engagement plate 26b swings in the direction of the internal gear 34a until the rotational delay of the inertia plate 30 relative to the reel 3 reaches a predetermined amount. The engaging claw 26b does not swing in the engaging direction of the internal gear 34a.
[0113]
In the embodiment of the present invention, an electromagnetic actuator 112 is further provided in the lock mechanism configured and operated as described above, as shown in the lower part of FIG. As shown in FIGS. 22 and 23, the electromagnetic actuator 112 includes a solenoid (excitation coil) 112a, a coil spring (elastic member) 112b, a flanged plunger (magnetic core) 112c, and the like. Located at the bottom.
[0114]
In the normal state, the solenoid 112a is excited. In this state, as shown in the drawing, the plunger 112 c does not contact the ball weight 54 and does not affect the lock mechanism 51. When the control unit 200 releases the excitation of the solenoid 112a to lock the seat belt (S30 and the like), the plunger 112c is lifted by the urging force of the spring 112b. The tip of the plunger 112c pushes up the ball weight 54 through the opening at the bottom of the sensor cover 52. When the ball weight 54 is pushed up, the sensor arm 53 is moved upward in the drawing, and the locking projection 53a meshes with the ratchet teeth 18b of the ratchet wheel 18. As a result, the rotation of the ratchet wheel 18 in the direction in which the seat belt is pulled out (in the direction of the arrow X2 in FIG. 14) is prevented. When the seat belt is pulled out and the reel 3 is rotated in the pulling-out direction, the pole 16 is moved radially outward of the reel 3 due to the rotation difference between the latched ratchet wheel 18 and the reel 3, and the inner teeth 2 of the frame 1 a are moved. Mesh. Thereby, the rotation of the reel 3 in the drawing direction is prevented.
[0115]
In this example, when the excitation current is supplied to the solenoid 112a, the lock operation is not performed, and the lock operation is performed when the excitation current is interrupted. That is, the lock mechanism is activated by supplying a low level activation signal. Therefore, the seat belt can be locked when the power to the seat belt device is shut off.
[0116]
FIG. 24 shows another configuration example of the electromagnetic actuator 112. In this example, the electromagnetic actuator includes a solenoid 112a and a plunger 112c attached to the frame, and engages with the plunger 112c at one end, and a central lever 112d and a lever 112d that are pivotally supported rotatably. In the figure, it is constituted by a coil spring 112b for applying a clockwise biasing force. When the claw portion of the lever 112d moves and comes into contact with the tooth surface 18b of the ratchet wheel 18, the rotation of the ratchet wheel 18 is prevented and the lock mechanism by the pawl 16 and the inner teeth 2 of the frame is operated.
[0117]
In a normal state where an excitation current is supplied from the control unit 200 to the solenoid 112a, the solenoid 112a pulls the plunger 112c against the coil spring 112b, and a lever that is pivotally supported by the plunger 112c and one end. The claw portion at the other end of 112 d is separated from the ratchet wheel 18. Therefore, the lock mechanism does not operate.
[0118]
Next, the CPU cuts off the supply of excitation current from the control unit 200 to lock the seat belt (S17, etc.). The plunger 112c is pulled downward in the figure by the urging force of the coil spring 112b, and the lever 112d is rotated. As a result, the claw portion at the other end of the lever 112d is engaged (engaged) with the teeth 18b of the ratchet wheel, and the rotation of the ratchet wheel 18 in the seat belt withdrawing direction is prevented. When the seat belt is pulled out and the reel 3 is rotated in the pulling-out direction, the pole 16 is moved radially outward of the reel 3 due to the rotation difference between the latched ratchet wheel 18 and the reel 3, and the inner teeth 2 of the frame 1 a are moved. Mesh. As a result, the reel 3 is prevented from rotating in the pull-out direction, and locking is completed.
[0119]
25 to 29 show variations of the seat belt device to which the present invention is applied. In each figure, parts corresponding to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0120]
In the example shown in FIG. 25, an electric winch 310 including a motor 311 and a reel 312 that winds a wire 313 connected to the buckle 304 is provided on the buckle 304 side as a tension variable device that pulls in or pulls out the belt. As the motor 311 rotates forward and backward, the wire can be drawn and drawn. Instead of driving the motor 110, the control unit 200 drives the motor 311 of the winch 310 to remove the slack of the seat belt 302. Also in this case, it is possible to estimate the belt tension by detecting the current value of the motor 311. In this configuration, the belt winding device 100a desirably has a forced lock mechanism and a pretensioner, but may not be an electric winding device. Further, an anchor 306a for fixing the end portion of the seat belt 302a may be fixed to the seat 301a. As a result, the length of the part from which the seat belt 302a is pulled out becomes shorter than when the end portion of the seat belt is fixed to the vehicle body, so that the slack of the belt can be removed earlier.
[0121]
In the example shown in FIG. 26, a tension variable device that removes the slack of the seat belt 302a is provided on the anchor 306a side (lap belt fixing portion) that fixes the end of the seat belt 302a. Similarly, as the tension variable device, an electric winch 310 including a motor 311 and a reel 312 for winding a wire 313 connected to a buckle can be used. As another example of the tension variable device, for example, a screw rod that is rotationally driven by a motor and a configuration in which a wire is drawn by a nut that reciprocates on the screw rod can be used.
[0122]
In the example shown in FIG. 27, the belt winding device 100a is attached to the seat 301a instead of the lower part of the center pillar of the vehicle body. Such a configuration is suitable for a rear seat or a reclining seat that may be folded, as shown in FIG.
[0123]
In the example shown in FIG. 28, an electric belt winding device and an explosive pretensioner 104a provided on the buckle 304a side are used. The pretensioner 104a includes a cylinder and a piston rod. The rod is movable in only one direction. When the explosive is ignited in the cylinder, the rod is moved by the expanding gas. The buckle wire connected to the rod moves in the direction of tightening the belt 302a.
[0124]
In the example shown in FIG. 29, an electric belt winding device and an explosive pretensioner 104b provided on the anchor 306 side for fixing the end of the seat belt 302 are configured.
[0125]
Note that a (powder-type) pretensioner can be incorporated into the electric winch 310 shown in FIGS.
[0126]
In the seat belt device of the embodiment, an electric motor is used as the first tension varying means and an explosive pretensioner is used as the second tension varying means, but both may be motors. A spring may be used as a power source. Both the first and second tension varying means can be provided in the belt winding device as in the embodiment, and either one or both of the tension varying devices can be attached in addition to the belt winding device. In this case, the attachment location can be, for example, the buckle side or the lap belt fixing portion.
[0127]
Moreover, although the variation of the seatbelt apparatus mentioned above demonstrated in the example of the driver's seat, it can apply also to a passenger seat, a rear seat, an auxiliary seat, etc.
[0128]
【The invention's effect】
As described above, in the seat belt system of the present invention, in a vehicle including a plurality of seat belt devices, the control mode of the tension variable mechanism of the seat belt device in the driver's seat and the variable tension of the seat belt devices other than the driver's seat. The control mode of the mechanism can be controlled in a separate mode. For this reason, it is possible not to perform a uniform occupant restraining operation in the event of a collision, but to separately avoid the danger of a collision due to a driving operation by the driver and ensure the safety of other occupants.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an outline of a seat belt system of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example of a seat belt device for a driver seat and a rear seat constituting a seat belt system.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an example of a seat belt device for a driver seat and a passenger seat constituting a seat belt system.
FIG. 4 is an explanatory view illustrating a configuration example of an electric belt winding device.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a potentiometer 111;
6 is a functional block diagram illustrating a configuration of a control unit 200. FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a motor drive circuit;
FIG. 8 is a flowchart for explaining a control example of first tension varying means of the seat belt device in the driver's seat by the control unit.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a control example of second tension varying means for the front passenger seat (or rear seat) by the control unit;
FIG. 10 is a flowchart for explaining a control example of second tension varying means for the passenger seat (or the rear seat) in consideration of the position of the occupant by the control unit.
FIG. 11 is a flowchart for explaining a control example of a pretensioner as second tension variable means of the seat belt device by the control unit.
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of control of the airbag apparatus by the control unit.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a part of the seat belt retractor.
FIG. 14 is a perspective view showing an example of another part of the seat belt retractor.
15 is a cross-sectional view of the locking mechanism shown in FIG. 14 in the direction of the rotation axis of the ratchet wheel 18. FIG.
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the operation of the lock mechanism by sudden pulling out of the seat belt (seat belt acceleration).
FIG. 17 is an explanatory view for explaining a lock arm 26;
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining an inertia plate 30;
FIG. 19 is an explanatory view for explaining the operation of the lock mechanism by the seat belt acceleration.
FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the operation of the lock mechanism based on the seat belt acceleration.
FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining the operation of the lock mechanism by the seat belt acceleration.
FIG. 22 is an explanatory diagram for explaining the operation (non-locked state) of the electromagnetic actuator.
FIG. 23 is an explanatory diagram for explaining the operation (locked state) of the electromagnetic actuator.
FIG. 24 is an explanatory diagram illustrating an example of another electromagnetic actuator.
FIG. 25 is an explanatory view showing an example in which an electric winch as a belt tension varying means is attached to the buckle side and the belt end is fixed to the seat.
FIG. 26 is an explanatory view showing an example in which an electric winch as a belt tension varying means is attached to an end portion of the belt.
FIG. 27 is an explanatory view showing an example in which a belt winding device is provided in a seat.
FIG. 28 is an explanatory diagram showing an example in which a pretensioner is provided on the buckle side.
FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating an example in which a pretensioner is provided at the end of a seat belt.
[Explanation of sign]
100a-100c Seat belt retractor (retractor)
104,104a, 104b Explosive pretensioner
200 Control unit
302a-302c seat belt
304a-304c buckle
305a-305c tongue plate
310 Electric winch
500a-500c airbag device

Claims

A first seat belt device having tension varying means for variably adjusting the tension of the first seat belt, which restrains the driver of the vehicle to the seat;
A second seat belt device having tension varying means for variably adjusting the tension of the second seat belt for restraining an occupant other than the driver to the seat;
A collision prediction unit that predicts a collision of the vehicle and outputs a collision prediction signal according to the possibility of the collision;
A collision detection unit for detecting a collision of the vehicle and outputting a collision signal;
A first airbag device provided at a position corresponding to the first seat belt device and deploying the bag to protect an occupant;
A second airbag device provided at a position corresponding to the second seat belt device and deploying the bag to protect an occupant;
Control that activates the first and second airbag devices in response to the collision signal and activates each tension variable means of the first and second seat belt devices in response to the collision prediction signal And comprising
When it is determined that it is difficult to avoid a collision based on the collision prediction signal, the control unit sets the tension of the first seat belt to a first tension that can be operated by the driver, and the second The seat belt system is characterized in that the tension of the seat belt is set to a second tension larger than the first belt tension .

The control unit further vibratesly changes the tension of the first seat belt when it is determined that a collision avoidance operation is possible although there is a possibility of a collision based on the collision prediction signal. The seat belt system described in .

The control unit further determines that a collision may be caused by the collision prediction signal, but when the collision avoidance operation is possible, the control unit sets a second tension of the second seat belt smaller than the second tension. The seat belt system according to claim 1, wherein the tension is set to 3 .

The control unit further changes the tension of the first seat belt in a vibrational manner when determining that the collision avoidance operation is possible although the collision prediction signal may cause a collision. The seat belt system according to claim 1, wherein the tension of the seat belt is set to a third tension smaller than the second tension .

Each tension variable means comprises first and second tension variable mechanisms that variably adjust the tension of the seat belt.
When the control unit has determined that it is difficult to avoid a collision by the collision prediction signal, the tension of the first and the second seat belt each seat belt by operating the respective first tension variable mechanism of the apparatus The seat belt system according to claim 1, wherein the seat belt system is controlled to be set .

Each tension variable means comprises first and second tension variable mechanisms that variably adjust the tension of the seat belt.
Wherein the control unit is further said there is a possibility of a collision by the collision prediction signal, when it is determined that the possible collision avoidance operation, the by the first tension variable mechanism of the first seat belt apparatus first 2. The seat belt system according to claim 1, wherein the tension of the first seat belt is vibrated and the tension of the second seat belt is increased by the first tension variable mechanism of the second seat belt device. .

The tension varying means of the second seat belt device comprises first and second tension varying mechanisms that variably adjust the tension of the seat belt,
A position detecting means for detecting a seating position of an occupant restrained by the second seat belt device;
Wherein the control unit is further said by the collision prediction signal is determined that it is difficult to avoid a collision, and the proximity of the occupant to the opening of the second air bag device by detecting the seating position of the occupant 2. The seat belt system according to claim 1, wherein when the determination is made, the first tension variable mechanism of the second seat belt device is operated with a belt tension capable of pulling the occupant back to the seat.

The first tension varying mechanism includes a configuration in which the seat belt is driven to the retracting side or the feeding side by a motor, and the second tension varying mechanism generates an expansion gas in response to the collision signal and generates pressure by the pressure. The seat belt system according to any one of claims 5 to 7 , comprising a configuration in which the seat belt is pulled in instantaneously.

The seat belt system according to any one of claims 5 to 7 , wherein the first and second tension variable mechanisms are provided on a retractor attached to a vehicle body or a seat that winds one end of the seat belt.