WO2018047675A1 - シートベルト巻き取り装置 - Google Patents

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WO2018047675A1
WO2018047675A1 PCT/JP2017/030918 JP2017030918W WO2018047675A1 WO 2018047675 A1 WO2018047675 A1 WO 2018047675A1 JP 2017030918 W JP2017030918 W JP 2017030918W WO 2018047675 A1 WO2018047675 A1 WO 2018047675A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seat belt
spool
spring case
motor
rotation
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/030918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅人 高尾
豊 浜田
隆章 木村
実希 高橋
Original Assignee
タカタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by タカタ株式会社 filed Critical タカタ株式会社
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/44—Belt retractors, e.g. reels with means for reducing belt tension during use under normal conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48—Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness

Definitions

  • the present invention relates to a seat belt retractor.
  • a seat belt retractor that includes a reel that winds up a seat belt, a mainspring spring that urges the reel in a seat belt winding direction, and a cover that houses the mainspring spring, and adjusts the tension of the seat belt.
  • the mainspring of the seat belt retractor has an inner peripheral end connected to the rotating shaft of the reel and an outer peripheral end connected to the cover.
  • an object of the present disclosure is to provide a seat belt retractor that can adjust the tension of the seat belt with high accuracy.
  • a spool that winds up the seat belt; One end connected to the rotating shaft of the spool, and a spiral spring that urges the spool in the winding direction of the seat belt;
  • a spring case that is rotatably provided around the rotation shaft, and that houses the spiral spring and is connected to the other end of the spiral spring;
  • a spool that winds up the seat belt; One end connected to the rotating shaft of the spool, and a spiral spring that urges the spool in the winding direction of the seat belt;
  • a spring case that is rotatably provided around the rotation shaft, and that houses the spiral spring and is connected to the other end of the spiral spring;
  • the tension of the seat belt can be adjusted with high accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the seat belt retractor 1.
  • the seat belt retractor 1 is an example of a seat belt retractor mounted on a vehicle.
  • the seat belt retractor 1 includes, for example, a seat belt 4, a retractor 3, a shoulder anchor 6, a tongue 7, a buckle 8, an ECU (Electronic Control Unit) 100, and an operation input device 102.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the seat belt 4 is an example of a webbing that restrains the occupant 11 sitting on the seat 2 of the vehicle, and is a belt-like member that is wound around the retractor 3 so that it can be pulled out.
  • the belt anchor 5 at the tip of the seat belt 4 is fixed to the floor of the vehicle body or the seat 2.
  • the retractor 3 is an example of a take-up device that enables the seat belt 4 to be taken up or pulled out. When an acceleration / deceleration or a vehicle angle of a predetermined value or more at the time of a vehicle collision or the like is detected, the seat belt 4 To be drawn from.
  • the retractor 3 is fixed to the seat 2 or a vehicle body near the seat 2.
  • the retractor 3 is an example of a seat belt retractor.
  • the retractor 3 winds the seat belt 4 around the spool by the power of the motor.
  • the retractor 3 operates a motor based on a signal from a sensor such as a millimeter wave radar to wind the seat belt 4 around a spool before the vehicle collides, and applies a pretension to the seat belt 4 to restrain the passenger by the seat belt 4. Do it quickly.
  • the retractor 3 operates the motor when the engagement between the tongue 7 and the buckle 8 is released, and winds up the seat belt 4 with the spool. Further, the retractor 3 operates the motor to adjust the tension of the seat belt 4 in accordance with the driving situation (the state of the vehicle), thereby restraining the occupant by the seat belt 4 and comfort when the seat belt 4 is worn. Improve each.
  • the state of the vehicle includes, for example, whether or not the seat belt 4 is pulled out, whether or not the occupant 11 is present, traveling speed of the vehicle, acceleration of the vehicle, steering operation, accelerator operation, brake operation, operation of the buckle 8, door operation, and operation by the occupant This refers to a state that represents a possible operation input of an on-vehicle selection switch.
  • the shoulder anchor 6 is an example of a belt insertion tool through which the seat belt 4 is inserted, and is a member that guides the seat belt 4 pulled out from the retractor 3 toward the shoulder of the occupant 11.
  • the tongue 7 is an example of a belt insertion tool through which the seat belt 4 is inserted, and is a component that is slidably attached to the seat belt 4 guided by the shoulder anchor 6.
  • the buckle 8 is a part to which the tongue 7 is detachably connected, and is fixed to the floor of the vehicle body or the seat 2, for example.
  • the portion of the seat belt 4 between the shoulder anchor 6 and the tongue 7 is a shoulder belt portion 9 that restrains the chest and shoulders of the occupant 11.
  • the portion of the seat belt 4 between the belt anchor 5 and the tongue 7 is a lap belt portion 10 that restrains the waist of the occupant 11.
  • the ECU 100 is an example of a control device connected via one or a plurality of wire harnesses 101 so as to be communicable with the retractor 3.
  • the operation input device 102 is an example of an operation input unit that receives a user operation input related to tension adjustment of the seat belt 4.
  • the operation input device 102 is disposed, for example, in the vicinity of the seat 2 or the seat 2 and receives a user operation input of the occupant 11 by voice or a contact operation.
  • the operation input device 102 may accept a user operation input with a setting switch for setting the tension of the seat belt 4 in steps of, for example, weak, medium and strong, or for continuously variably setting the tension of the seat belt 4.
  • the user operation input may be received with the set volume.
  • the operation input device 102 outputs a user request value for the tension of the seat belt 4 to the ECU 100 in response to a user operation input.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the retractor 3A.
  • the retractor 3A is an example of the retractor 3 shown in FIG.
  • the retractor 3 ⁇ / b> A includes, for example, a frame 19, a spool 20 that is rotatably supported by the frame 19 and winds up the seat belt 4, a retainer 16 fixed to the frame 19, and a cover attached to the retainer 16.
  • the frame 19 includes a frame plate 18 and a base frame 17.
  • the retainer 16 and the frame plate 18 are fixed to the base frame 17.
  • the spool 20 is rotatably supported by the base frame 17.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an example of a configuration of the retractor 3A with a part thereof omitted.
  • FIG. 4 is a front view showing an example of a configuration of the retractor 3A with a part thereof omitted.
  • FIG. 5 is a side view showing an example of a configuration of the retractor 3A with a part thereof omitted.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing an example of a configuration of the retractor 3A with a part thereof omitted.
  • the retractor 3 ⁇ / b> A includes a spool 20, a spiral spring 22, a spring case 23, a first rotating disk 38, a first rotation detecting unit 40, a second rotating disk 58, and a second rotation detecting unit 60. And an arithmetic unit 73 and a motor 24.
  • the spool 20 is a rotating member that winds up the seat belt 4.
  • the rotating shaft of the spool 20 includes a shaft 20a and a bush 21 fixed to one end of the shaft 20a.
  • the spiral spring 22 has one end 22 a connected to the rotating shaft of the spool 20 and the other end connected to the outer peripheral wall of the spring case 23, and elastically urges the spool 20 in the winding direction of the seat belt 4. It is an example of a body.
  • One end 22a of the spiral spring 22 is connected to a bush 21 attached to the spool 20 so as to be integrally rotatable, and the spool 20 is constantly urged in the winding direction of the seat belt 4.
  • One end 22 a of the spiral spring 22 is hooked in a groove 21 a formed in the bush 21.
  • the spring case 23 has an outer peripheral wall to which the other end of the spiral spring 22 is connected, and accommodates the spiral spring 22 inside the outer peripheral wall.
  • the spring case 23 is provided so as to be rotatable with respect to the frame plate 18 (see FIG. 2) of the frame 19 around the rotation axis of the spool 20.
  • the spring case 23 is rotatably provided coaxially with the rotation axis of the spool 20.
  • Outer teeth 23 a are formed on the outer peripheral wall of the spring case 23 that is rotatably provided around the rotation axis of the spool 20.
  • FIG. 7 is a view showing an example of the form of the spiral spring 22 in a relaxed state in which the winding portion is biased to the outside of the spring case 23.
  • FIG. 7 transparently and schematically shows a form in which the spring case 23 accommodates the spiral spring 22 from the viewpoint shown in FIG.
  • the spring case 23 is provided so as to be rotatable with respect to the base frame 17 around the rotation axis of the spool 20 and accommodates the spiral spring 22.
  • the spring case 23 has a circular bottom wall 29 and an outer peripheral wall 28 protruding from the outer peripheral edge of the bottom wall 29 in the normal direction of the bottom wall 29.
  • a through hole through which the shaft 20 a passes is formed in the center portion of the bottom wall 29.
  • the spring case 23 is disposed around the shaft 20 a so as to be rotatable with respect to the bush 21.
  • the spiral spring 22 includes an inner terminal portion 22a connected to the bush 21 fixed so as not to rotate with respect to the shaft 20a, and an outer terminal portion 22b connected to a hook wall 37 located on the outer peripheral portion of the spring case 23.
  • the inner terminal portion 22 a is an example of a terminal portion inside the spiral direction of the spiral spring 22
  • the outer terminal portion 22 b is an example of a terminal portion outside the spiral direction of the spiral spring 22.
  • the hook wall 37 is an example of a hook portion to which the outer terminal portion 22b is hooked.
  • the inner terminal portion 22a is connected to the bush 21 by being hooked in a hook groove 21a formed in the bush 21, for example.
  • the outer terminal portion 22b is connected to the hook wall 37 by being hooked on the hook wall 37, for example.
  • the direction in which the outer terminal portion 22b is folded back by the hooking wall 37 is opposite to the direction in which the inner terminal portion 22a is folded by the hooking groove 21a.
  • the hook wall 37 is an example of an outer peripheral portion of the spring case 23.
  • the hook wall 37 may be a part of the outer peripheral wall 28 of the spring case 23 or may be a part different from the outer peripheral wall 28.
  • FIG. 8 is a view showing an example of the spiral spring 22 in a wound state in which the winding portion is biased to the inside of the spring case 23.
  • FIG. 8 transparently and schematically shows a form in which the spring case 23 accommodates the spiral spring 22 from the viewpoint shown in FIG.
  • the first rotating disk 38 is attached to the frame plate 18 so as to be rotatable.
  • the first rotating disk 38 includes an annular first magnet holding member 42 and a first magnet 41 that is integrally rotatable with the first magnet holding member 42 and arranged in an annular shape.
  • the annular first magnet 41 is formed by alternately arranging N-pole magnets 41 a and S-pole magnets 41 b in the circumferential direction of the first magnet 41.
  • the magnetization width of the N-pole magnet 41 a is set to a predetermined first angular width in the circumferential direction of the first magnet 41, and the magnetization width of the S-pole magnet 41 b is the circumference of the first magnet 41.
  • a predetermined second angular width is set in the direction.
  • the second angular width may be the same as or different from the first angular width.
  • the first magnet holding member 42 integrally has a cylindrical first driven gear 43 having external teeth 43 a (see FIG. 5) arranged concentrically with the first magnet holding member 42. . As the first driven gear 43 rotates, the first magnet 41 rotates together with the first driven gear 43 coaxially with the rotation shaft of the first driven gear 43.
  • a transmission gear 44 is attached to the shaft 20a of the rotating shaft of the spool 20 so as to be rotatable integrally with the shaft 20a.
  • External teeth 44 a are formed on the outer periphery of the transmission gear 44.
  • the external teeth 43 a of the first driven gear 43 mesh with the external teeth 44 a of the transmission gear 44.
  • the first rotation detection unit 40 is an example of a rotation detection unit that detects the rotation of the spool 20.
  • the first rotation detection unit 40 detects the rotation of the spool 20 by detecting the rotation of the first magnet 41.
  • the first rotation detection unit 40 includes, for example, a first magnetic detection unit 40a and a second magnetic detection unit 40b.
  • the first magnetic detection unit 40 a and the second magnetic detection unit 40 b each detect magnetism that changes as the first magnet 41 rotates.
  • a specific example of the first magnetic detection unit 40a and the second magnetic detection unit 40b is a Hall element.
  • the Hall element is an example of a semiconductor element that detects a magnetic change by the Hall effect.
  • the transmission gear 44 that rotates integrally with the rotation shaft of the spool 20 rotates.
  • the first driven gear 43 formed with the outer teeth 43a meshing with the outer teeth 44a of the transmission gear 44 rotates, so that the first magnet 41 of the first rotating disk 38 is rotated. Rotate. That is, when the spool 20 rotates in the seat belt 4 pull-out direction, the first magnet 41 rotates in a rotation direction corresponding to the seat belt 4 pull-out direction in conjunction with the rotation of the spool 20.
  • the first magnetic detection unit 40a and the second magnetic detection unit 40b respectively detect the N-pole magnet 41a and the S-pole magnet 41b.
  • a detection signal whose phase is inverted is output.
  • the phase of the detection signal output from the first magnetic detection unit 40a is the second magnetic detection unit.
  • the phase of the detection signal output from the unit 40b is shifted by a predetermined amount.
  • the calculation unit 73 detects the rotation amount (rotation position) of the spool 20 by counting the number of phase inversions of the detection signal output from each of the first magnetic detection unit 40a and the second magnetic detection unit 40b. To do. In addition, the calculation unit 73 rotates the spool 20 based on the phase shift between the detection signal output from the first magnetic detection unit 40a and the detection signal output from the second magnetic detection unit 40b. It is determined whether the direction is the pulling direction of the seat belt 4 or the winding direction of the seat belt 4.
  • the second rotating disk 58 is rotatably attached to the frame plate 18.
  • the second rotating disk 58 includes an annular second magnet holding member 62 and a second magnet 61 arranged in an annular shape so as to be rotatable integrally with the second magnet holding member 62. Yes.
  • the annular second magnet 61 is formed by alternately arranging N-pole magnets 61 a and S-pole magnets 61 b in the circumferential direction of the second magnet 61.
  • the magnetization width of the N-pole magnet 61 a is set to a predetermined third angular width in the circumferential direction of the second magnet 61, and the magnetization width of the S-pole magnet 61 b is the circumference of the second magnet 61.
  • a predetermined fourth angular width is set in the direction.
  • the fourth angular width may be the same as or different from the third angular width.
  • the second magnet holding member 62 integrally includes a cylindrical second driven gear 63 having external teeth 63 a disposed concentrically with the second magnet holding member 62. As the second driven gear 63 rotates, the second magnet 61 rotates coaxially with the rotation axis of the second driven gear 63 together with the second driven gear 63.
  • the external teeth 63a of the second driven gear 63 mesh with the external teeth 23a of the spring case 23.
  • the second rotation detector 60 is an example of a rotation detector that detects the rotation of the spring case 23.
  • the second rotation detection unit 60 detects the rotation of the spring case 23 by detecting the rotation of the second magnet 61.
  • the second rotation detection unit 60 includes, for example, a third magnetic detection unit 60a and a fourth magnetic detection unit 60b.
  • the third magnetic detection unit 60 a and the fourth magnetic detection unit 60 b each detect magnetism that changes as the second magnet 61 rotates.
  • Specific examples of the third magnetic detection unit 60a and the fourth magnetic detection unit 60b include Hall elements.
  • the Hall element is an example of a semiconductor element that detects a magnetic change by the Hall effect.
  • the third magnetic detection unit 60a and the fourth magnetic detection unit 60b respectively detect the N-pole magnet 61a and the S-pole magnet 61b.
  • a detection signal whose phase is inverted is output.
  • the phase of the detection signal output from the third magnetic detector 60a is the fourth magnetic detection.
  • the phase of the detection signal output from the unit 60b is shifted by a predetermined amount.
  • the calculation unit 73 counts the number of inversions of the phase of the detection signal output from each of the third magnetic detection unit 60a and the fourth magnetic detection unit 60b, thereby calculating the rotation amount (rotation position) of the spring case 23. Detect. In addition, the calculation unit 73 determines whether the spring case 23 has a phase shift between the detection signal output from the third magnetic detection unit 60a and the detection signal output from the fourth magnetic detection unit 60b. It is determined whether the rotation direction is the pulling direction of the seat belt 4 or the winding direction of the seat belt 4.
  • the calculation unit 73 calculates a difference between the rotation amount of the spool 20 whose rotation is detected by the first rotation detection unit 40 and the rotation amount of the spring case 23 whose rotation is detected by the second rotation detection unit 60 (hereinafter, referred to as “rotation amount”). (Referred to as difference D), and the calculation result of difference D is output.
  • rotation amount a difference between the rotation amount of the spool 20 whose rotation is detected by the first rotation detection unit 40 and the rotation amount of the spring case 23 whose rotation is detected by the second rotation detection unit 60 (hereinafter, referred to as “rotation amount”).
  • difference D the calculation result of difference D is output.
  • Specific examples of the calculation unit 73 include a microcomputer, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ECU100 acquires the calculation result of the difference D obtained by the calculating part 73 via the wire harness 101.
  • FIG. The ECU 100 controls the driving of the motor 24 according to the obtained calculation result of the difference D.
  • the ECU 100 controls the driving of the motor 24 in this way, so that the motor 24 rotates the spring case 23 according to the difference D. If the difference D changes, the urging force of the spiral spring 22 changes, so that the tension of the seat belt 4 also changes. Therefore, the ECU 100 can adjust the tension of the seat belt 4 continuously and continuously with high accuracy by driving the motor 24 according to the difference D and rotating the spring case 23.
  • the difference D is a value obtained by subtracting the rotation amount (rotation position) of the spool 20 from the rotation amount (rotation position) of the spring case 23. As the difference D increases, the urging force in the winding direction of the seat belt 4 decreases, and the tension in the winding direction of the seat belt 4 decreases.
  • ECU100 controls the drive of the motor 24, for example so that the difference D may correspond to a predetermined target value.
  • the motor 24 rotates the spring case 23 so that the difference D matches a predetermined target value.
  • the motor 24 can adjust the tension of the seat belt 4 to a predetermined target tension value with high accuracy.
  • the ECU 100 may control the driving of the motor 24 so that a change amount (hereinafter referred to as a change amount A) that changes according to the difference D matches a predetermined target value.
  • a change amount A a change amount that changes according to the difference D matches a predetermined target value.
  • the motor 24 rotates the spring case 23 so that the change amount A matches a predetermined target value. Accordingly, the motor 24 can adjust the tension of the seat belt 4 to a predetermined target tension value with high accuracy.
  • change amount A include the tension of the seat belt 4 and the winding force of the seat belt 4 by the spiral spring 22.
  • the spring case 23 in which the external teeth 23a are formed functions as a worm wheel.
  • the motor 24 rotates the spring case 23 via a worm 25 that meshes with the external teeth 23a.
  • the external teeth 23 a rotate the worm 25 for rotating the spring case 23 and the second magnet 61 for rotating the second magnet 61 so that the second rotation detector 60 detects the rotation of the spring case 23. It meshes with both the transmission gear 63.
  • the gear for detecting the rotation of the spring case 23 and the gear for driving the rotation of the spring case 23 are shared as the external teeth 23a. By sharing the gear, it is possible to reduce the size and cost.
  • the worm 25 may have a lead angle capable of self-locking. Thereby, transmission of rotation from the spring case 23 to the worm 25 can be suppressed. Therefore, the ECU 100 can maintain the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 even when the motor 24 is not energized. As a result, it is possible to reduce the power consumed by the motor 24 during the period when the tension of the seat belt 4 is not required to be adjusted.
  • the retractor 3 ⁇ / b> A has a substrate 70.
  • the substrate 70 includes a first rotation detection unit 40, a second rotation detection unit 60, and a calculation unit 73. Since the first rotation detection unit 40, the second rotation detection unit 60, and the calculation unit 73 are arranged on a common board 70, the number of components can be reduced.
  • FIG. 9A to 9C are state transition diagrams showing an example of the operation flow of the ECU 100.
  • the “target phase difference” represents the target value of the difference D obtained by subtracting the rotation amount (rotation position) of the spool 20 from the rotation amount (rotation position) of the spring case 23.
  • the difference D target phase difference
  • the urging force in the winding direction of the seat belt 4 decreases, and the tension in the winding direction of the seat belt 4 decreases.
  • State S0, S1, S2 represents an initialization operation for making the seat belt retractor 1 usable.
  • the state S0 represents the reset state of the ECU 100 and the calculation unit 73.
  • the control state of ECU 100 transitions from the reset state to state S1 in normal mode S14.
  • the reset state of the ECU 100 and the calculation unit 73 is, for example, that power is first turned on after the seat belt retractor 1 is attached to the vehicle, or power is first turned on after the battery is attached again after being removed from the vehicle. It is canceled by being thrown in.
  • the ECU 100 performs an initialization start waiting operation.
  • ECU 100 confirms that the rotation sensor is in a normal state (a state that is not an abnormal state) and that motor 24 is in a stopped state.
  • the rotation sensor includes a calculation unit 73, a first rotation detection unit 40, and a second rotation detection unit 60.
  • the ECU 100 can confirm whether or not the motor 24 is stopped based on the detection result by the current detection unit that detects the current flowing through the motor 24.
  • the belt non-mounted state represents a state in which the tongue 7 attached to the seat belt 4 is not connected to the buckle 8.
  • the belt wearing state represents a state in which the tongue 7 attached to the seat belt 4 is connected to the buckle 8.
  • the ECU 100 can detect whether the seat belt 4 is in the belt non-attached state or the belt attached state based on the buckle signal sent from the buckle 8.
  • the ECU 100 performs an initialization winding operation in which the motor 24 is driven to rotate the spring case 23 and the spool 20 is rotated so that the seat belt 4 is wound around the spool 20 to the winding limit. To do.
  • the ECU 100 drives the motor 24 by a PWM (Pulse width Modulation) signal having a constant (for example, 45%) duty ratio, and rotates the spring case 23 in the seat belt 4 winding direction.
  • PWM Pulse width Modulation
  • ECU100 performs initialization winding operation
  • the rotational speed of each of the spring case 23 and the spool 20 decreases because the rotation of the spring case 23 and the spool 20 is regulated by the spiral spring 22 when the seat belt 4 is retracted to the winding limit. is there.
  • the ECU 100 detects that the rotation amount of each of the spool 20 and the spring case 23 per unit time (for example, 0.1 second) has dropped below a predetermined winding completion determination threshold value in the state S2 by the calculation unit 73. Until it is done, the initialization winding operation is performed.
  • the winding completion determination threshold is set to 0.2 rotation, for example.
  • the calculation unit 73 determines the rotation amount of the spool 20 when it is detected that the rotation speed of the spool 20 has dropped below a predetermined winding completion determination speed as a zero point (rotation reference point) of the rotation amount of the spool 20. ) And set. Further, in the state S2, the calculation unit 73 calculates the rotation amount of the spring case 23 when it is detected that the rotation speed of the spring case 23 has fallen below the predetermined winding completion determination speed. Set to zero (rotation reference point). The rotation reference point represents a rotation amount (rotation position) when the seat belt 4 is wound up to the winding limit by the spool 20. By setting the rotation reference point in the state S2, it is possible to accurately derive a rotation reference point that differs for each vehicle due to a manufacturing error or the like.
  • the calculation unit 73 stores the rotation reference point in the nonvolatile memory. As a result, even if the power source of the calculation unit 73 is cut off by turning off the ignition switch of the vehicle, the calculation unit 73 sets the set rotation reference point when the ignition switch is turned off. It can be read from the non-volatile memory. Therefore, the calculation unit 73 can detect the rotation amount (rotation position) of the spool 20 from the set rotation reference point, and can detect the rotation amount (rotation position) of the spring case 23 from the set rotation reference point.
  • the ECU 100 determines that the seat belt 4 is wound around the spool 20. It is determined that the tape has been wound up. In this case, the control state of the ECU 100 changes from the state S2 to the state S4 in the belt non-wearing mode S11.
  • the ECU 100 In state S13, the motor 24 is stopped.
  • the predetermined time at this time represents a motor stop determination threshold time, and is set to 30 seconds, for example. Further, when an overcurrent is detected in the motor 24 in any state in the normal mode S14, the ECU 100 stops the motor 24 in the state S13.
  • state S13 when the ECU 100 stops the motor 24, the rotation of the spring case 23 stops.
  • the control state of the ECU 100 transitions to the state S1 by executing predetermined processing after transitioning to the state S13.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to drive the spring case 23 until the difference D reaches a predetermined target phase difference in which the urging force of the spiral spring 22 is weakened while the retracted state of the seat belt 4 is maintained. Rotate and carry out the belt non-wearing state holding operation.
  • the biasing force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 is weakened against the biasing force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 at the winding limit in the state S2. be able to. Therefore, the tension in the winding direction of the seat belt 4 can be adjusted with high accuracy to a value lower than the tension in the winding direction of the seat belt 4 at the winding limit in the state S2. As a result, the force required when the occupant 11 starts to pull out the seat belt 4 from the retracted state can be reduced.
  • state S4 for example, consider the case where the calculation unit 73 detects the rotation amount of the spool 20 as 0 rotation and the target phase difference is set to 6 rotations.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the spring case 23 in the pull-out direction of the seat belt 4 until the difference D reaches the target phase difference of 6 rotations (that is, the rotational position of the spring case 23 is rotated 6 times). ).
  • the force required when the occupant 11 starts to pull out the seat belt 4 from the retracted state can be reduced.
  • the control state of the ECU 100 starts from, for example, the state S4.
  • the ECU 100 determines that the seat belt 4 extends without being held in the retracted state. To do. This is because, when the rotation amount of the spool 20 is larger than zero in the state S4, it is considered that the seat belt 4 is extended for some reason such as being caught in the door of the vehicle.
  • the extension determination threshold value is set to 2 rotations, for example.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the spring case 23 until the difference D reaches a predetermined target phase difference (for example, 4 rotations) in which the urging force of the spiral spring 22 is stronger than that in the state S4.
  • a predetermined target phase difference for example, 4 rotations
  • the belt non-wearing state storing operation is performed.
  • the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 can be increased with respect to the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 in the state S4. Therefore, the seat belt 4 can be wound up so that the extended seat belt 4 is stored in the retractor 3.
  • the ECU 100 determines that the seat belt 4 has been stored in the retractor 3.
  • the storage determination threshold value is zero or more and smaller than the extension determination threshold value, and is set to, for example, one rotation.
  • state S10 when the arithmetic unit 73 detects that the rotation amount of the spool 20 has decreased below a predetermined storage determination threshold, the control state of the ECU 100 transitions from the state S10 to the state S4.
  • the ECU 100 drives the motor 24 so that the urging force of the spiral spring 22 becomes weaker than that in the stored state when the operation unit 73 detects that the seat belt 4 is pulled out from the stored state.
  • the case 23 is rotated.
  • the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 can be further weakened with respect to the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 in the state S4. Therefore, the tension in the winding direction of the seat belt 4 can be adjusted with high accuracy to a value lower than the tension in the winding direction of the seat belt 4 in the state S4.
  • the necessary force can be further reduced while the occupant 11 is pulling out the seat belt 4 from the retracted state.
  • the ECU 100 matches the difference D with a predetermined target phase difference in which the urging force of the spiral spring 22 is weaker than the retracted state in the state S4.
  • the motor 24 is driven to rotate the spring case 23.
  • state S4 for example, when the operation unit 73 detects that the seat belt 4 is pulled out from the stored state, the operation unit 73 detects the rotation amount of the spool 20 as 2 rotations, and the target phase difference is 11 rotations. Suppose that is set to.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the spring case 23 in the pull-out direction of the seat belt 4 so that the difference D becomes 11 rotations of the target phase difference (that is, the rotational position of the spring case 23 is 13). Adjust to rotation). As a result, the necessary force can be further reduced while the occupant 11 is pulling out the seat belt 4 from the retracted state.
  • the ECU 100 detects whether or not the seat belt 4 has been pulled out based on the rotational speed of the spool 20 when the seat belt 4 is pulled out from the retracted state.
  • the arithmetic unit 73 detects that the rotational speed of the spool 20 when the seat belt 4 is pulled out from the retracted state is faster than a predetermined pull-out determination threshold, the ECU 100 pulls out the seat belt 4 from the retracted state. It is determined that The drawer determination threshold is set to 1.25 revolutions / second, for example.
  • state S4 when the operation unit 73 detects that the seat belt 4 is pulled out from the stored state, the control state of the ECU 100 changes from the state S4 to the state S5.
  • state S10 when the operation unit 73 detects that the seat belt 4 is pulled out from the extended state, the control state of the ECU 100 transitions from the state S10 to the state S5.
  • the ECU 100 stops the withdrawal operation of the seat belt 4 when it is detected that the spool 20 continuously rotates for a predetermined time at a rotational speed slower than the predetermined speed.
  • the predetermined speed represents a pull-out stop determination threshold speed, and is set to, for example, 0.2 rotations / second
  • the predetermined time represents a pull-out stop determination threshold time, for example, set to 2 seconds.
  • the motor 24 is driven to rotate the spring case 23 so that the urging force of the spiral spring 22 is stronger than that in the state S5.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the spring case 23 until the difference D reaches a predetermined target phase difference (for example, 6 rotations) at which the urging force of the spiral spring 22 becomes stronger than the state S5.
  • a predetermined target phase difference for example, 6 rotations
  • the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 can be increased with respect to the urging force of the spiral spring 22 in the winding direction of the seat belt 4 in the state S5. Therefore, the seat belt 4 can be wound up so that the pulled-out seat belt 4 is stored in the retractor 3 again.
  • the control state of the ECU 100 is Transition to state S6 in mode S12.
  • the belt attachment determination threshold time is set to 0.5 seconds, for example.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the spring case 23 until the difference D reaches a predetermined target phase difference (for example, one rotation) at which the biasing force of the spiral spring 22 becomes stronger than that in the state S4. Perform the fitting operation.
  • the fitting operation continues for a predetermined operation time (for example, 4 seconds).
  • the control state of the ECU 100 changes from the state S6 to the state S7.
  • the warning operation in state S8 or the pretension operation in state S9 ends, the control state of ECU 100 transitions to state S7.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the spring case 23 so that the difference D matches the target phase difference in which the urging force of the spiral spring 22 is adjusted to the magnitude according to the user request. Then, the belt holding state holding operation is performed.
  • the ECU 100 acquires a user request value for the tension of the seat belt 4 from the operation input device 102 (see FIG. 1). For example, when the user request value is weak, the ECU 100 sets the target phase difference to a predetermined 11 rotations. When the user request value is medium, the ECU 100 sets the target phase difference to a predetermined 6 rotations, and the user request value is strong. In this case, the target phase difference is set to two predetermined rotations. By such phase control, the tightening force of the seat belt 4 can be adjusted to the user's required value.
  • a warning action request is detected in state S6 or S7, the control state of ECU 100 transitions to state S8.
  • Examples of the conditions for generating the warning action request include a case where it is determined that the possibility of a vehicle collision is high, and a case where the occupant 11 is falling asleep or looking aside.
  • the ECU 100 performs a warning operation in which the target phase difference is decreased stepwise and the motor 24 is driven to rotate the spring case 23 so that the difference D matches the target phase difference.
  • the tightening force of the seat belt 4 can be increased stepwise, so that a warning operation for increasing the tightening force of the seat belt 4 stepwise can be performed on the occupant 11.
  • the control state of the ECU 100 transitions to the state S9.
  • a condition for generating the pretension operation request for example, a case where it is determined that the vehicle collides with an obstacle can be cited.
  • the ECU 100 performs a pretensioning operation in which the motor 24 is driven to rotate the spring case 23 so that the difference D matches a target phase difference (for example, one rotation).
  • a target phase difference for example, one rotation.
  • the ECU 100 drives the motor 24 to rotate the rotational speed of the spring case 23 as the difference X between the detected rotation amount of the spool 20 and the detected rotation amount of the spring case 23 and the target value increases. To speed up. Thereby, the tension
  • the ECU 100 increases the rotational speed of the spring case 23 by driving the motor 24 as the detected rotational speed Y of the spool 20 increases. Thereby, the tension of the seat belt 4 can be adjusted more quickly as the detected rotational speed Y of the spool 20 is faster.
  • a and b represent positive coefficients.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between the tension of the seat belt and the pull-out amount.
  • the tension of the seat belt 4 increases as the amount of withdrawal of the seat belt increases.
  • the urging force of the spiral spring 22 when the seat belt 4 is pulled out from the retracted state can be reduced as compared with the urging force of the spiral spring 22 in the retracted state of the seat belt 4. it can.
  • the tension in the take-up direction of the seat belt 4 can be made relatively high in order to prevent looseness due to the take-up failure of the seat belt 4.
  • the tension in the winding direction of the seat belt 4 can be relatively lowered.
  • FIGS. 9A to 9C show an example in which the difference D is used for phase difference control
  • the change amount A may be used for phase difference control.
  • the ECU 100 is an example of a control unit that drives a motor to rotate a spring case.
  • the control unit that drives the motor to rotate the spring case may be the ECU 100 including the calculation unit 73.
  • the ECU 100 including the calculation unit 73 may be mounted on the retractor 3, or the ECU 100 including the calculation unit 73 may be provided separately from the retractor 3.

Landscapes

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Abstract

シートベルトを巻き取るスプールと、前記スプールの回転軸に一端が接続され、前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、前記回転軸の周りに回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するとともに前記スパイラルスプリングの他端が接続されたスプリングケースと、前記スプリングケースを回転させるモータと、前記シートベルトの格納状態が保持されたまま、前記スプールの回転量と前記スプリングケースの回転量との差又は前記差に応じて変化する変化量が、前記スパイラルスプリングの付勢力が弱まる目標値になるまで、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる制御部とを備える、シートベルト巻き取り装置。

Description

シートベルト巻き取り装置
　本発明は、シートベルト巻き取り装置に関する。
　従来、シートベルトを巻き取るリールと、リールをシートベルトの巻き取り方向に付勢するぜんまいスプリングと、ぜんまいスプリングを収容するカバーとを備え、シートベルトの張力を調整するシートベルトリトラクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシートベルトリトラクタのぜんまいスプリングは、その内周端がリールの回転軸に接続され、その外周端がカバーに接続されている。
特開２００６－２７５５９号公報
　しかしながら、スプリングの外周端が接続されたカバーが動かないように固定されていると、シートベルトの張力を高精度に調整することが難しい。
　そこで、本開示は、シートベルトの張力を高精度に調整できる、シートベルト巻き取り装置の提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の一態様では、
　シートベルトを巻き取るスプールと、
　前記スプールの回転軸に一端が接続され、前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
　前記回転軸の周りに回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するとともに前記スパイラルスプリングの他端が接続されたスプリングケースと、
　前記スプリングケースを回転させるモータと、
　前記シートベルトの格納状態が保持されたまま、前記スプールの回転量と前記スプリングケースの回転量との差又は前記差に応じて変化する変化量が、前記スパイラルスプリングの付勢力が弱まる目標値になるまで、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる制御部とを備える、シートベルト巻き取り装置が提供される。
　上記目的を達成するため、本開示の他の一態様では、
　シートベルトを巻き取るスプールと、
　前記スプールの回転軸に一端が接続され、前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
　前記回転軸の周りに回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するとともに前記スパイラルスプリングの他端が接続されたスプリングケースと、
　前記スプリングケースを回転させるモータと、
　前記シートベルトが格納状態から引き出されるときの前記スプールの回転速度に基づいて前記シートベルトの引き出しが検出された場合、前記スパイラルスプリングの付勢力が弱まるように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる制御部とを備える、シートベルト巻き取り装置が提供される。
　本開示の態様によれば、シートベルトの張力を高精度に調整することができる。
シートベルト巻き取り装置の構成の一例を示す図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を示す斜視図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す斜視図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す正面図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す側面図である。 シートベルトリトラクタの構成の一例を一部省略して示す分解斜視図である。 巻き部分がスプリングケースの外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す図である。 巻き部分がスプリングケースの内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリングの形態の一例を示す図である。 制御装置の動作フローの一例を示す状態遷移図である。 制御装置の動作フローの一例を示す状態遷移図である。 制御装置の動作フローの一例を示す状態遷移図である。 シートベルトの張力と引き出し量との関係の一例を示す図である。
　以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。
　図１は、シートベルト巻き取り装置１の構成の一例を示す図である。シートベルト巻き取り装置１は、車両に搭載されたシートベルト巻き取り装置の一例である。シートベルト巻き取り装置１は、例えば、シートベルト４と、リトラクタ３と、ショルダーアンカー６と、タング７と、バックル８と、ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）１００と、操作入力装置１０２とを備える。
　シートベルト４は、車両のシート２に座る乗員１１を拘束するウェビングの一例であり、リトラクタ３に引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。シートベルト４の先端のベルトアンカー５は、車体の床又はシート２に固定される。
　リトラクタ３は、シートベルト４の巻き取り又は引き出しを可能にする巻き取り装置の一例であり、車両衝突時等の所定値以上の加減速度または車両角度が検知されると、シートベルト４がリトラクタ３から引き出されることを制限する。リトラクタ３は、シート２又はシート２の近傍の車体に固定される。リトラクタ３は、シートベルトリトラクタの一例である。
　リトラクタ３は、モータの動力によりシートベルト４をスプールに巻き取る。リトラクタ３は、車両衝突前に、ミリ波レーダー等のセンサからの信号に基づいてモータを作動してシートベルト４をスプールに巻き取り、シートベルト４にプリテンションを与えてシートベルト４による乗員拘束を迅速に行う。また、リトラクタ３は、タング７とバックル８との係合が解除された時にモータを作動してシートベルト４をスプールで巻き取る。更に、リトラクタ３は、モータを作動してシートベルト４の張力をドライビングシチュエーション（車両の状態）に応じて調整することで、シートベルト４による乗員の拘束性やシートベルト４の装着時の快適性をそれぞれ向上させる。
　車両の状態とは、例えば、シートベルト４の引き出しの有無、乗員１１の有無、車両の走行速度、車両の加速度、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作、バックル８の操作、ドア操作、乗員が操作可能な車載の選択スイッチの操作入力などを表す状態をいう。
　ショルダーアンカー６は、シートベルト４が挿通するベルト挿通具の一例であり、リトラクタ３から引き出されたシートベルト４を乗員１１の肩部の方へガイドする部材である。
　タング７は、シートベルト４が挿通するベルト挿通具の一例であり、ショルダーアンカー６によりガイドされたシートベルト４にスライド可能に取り付けられた部品である。
　バックル８は、タング７が着脱可能に連結される部品であり、例えば、車体の床又はシート２に固定される。
　タング７がバックル８に連結された状態で、ショルダーアンカー６とタング７との間のシートベルト４の部分が、乗員１１の胸部及び肩部を拘束するショルダーベルト部９である。タング７がバックル８に連結された状態で、ベルトアンカー５とタング７との間のシートベルト４の部分が、乗員１１の腰部を拘束するラップベルト部１０である。
　ＥＣＵ１００は、リトラクタ３と通信可能に一又は複数本のワイヤハーネス１０１を介して接続された制御装置の一例である。
　操作入力装置１０２は、シートベルト４の張力調整に関するユーザ操作入力を受け付ける操作入力部の一例である。操作入力装置１０２は、例えば、シート２又はシート２の近傍に配置され、音声や接触操作により乗員１１のユーザ操作入力を受け付ける。操作入力装置１０２は、シートベルト４の張力を例えば弱中強と段階的に設定するための設定スイッチでユーザ操作入力を受け付けてもよいし、シートベルト４の張力を連続的に可変設定するための設定ボリュームでユーザ操作入力を受け付けてもよい。操作入力装置１０２は、ユーザ操作入力に応じて、シートベルト４の張力に対するユーザ要求値をＥＣＵ１００に対して出力する。
　図２は、リトラクタ３Ａの構成の一例を示す斜視図である。リトラクタ３Ａは、図１に示されたリトラクタ３の一例である。
　図２において、リトラクタ３Ａは、例えば、フレーム１９と、フレーム１９に回転可能に支持されてシートベルト４を巻き取るスプール２０と、フレーム１９に固定されたリテーナ１６と、リテーナ１６に取り付けられたカバー１５とを備える。フレーム１９は、フレームプレート１８と、ベースフレーム１７とを有する。リテーナ１６及びフレームプレート１８は、ベースフレーム１７に固定されている。スプール２０は、ベースフレーム１７に回転可能に支持されている。
　図３～図６では、各図面の視認性向上のため、カバー１５、リテーナ１６及びフレームプレート１８の図示が省略されている。図３は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す斜視図である。図４は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す正面図である。図５は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す側面図である。図６は、リトラクタ３Ａの構成の一例を一部省略して示す分解斜視図である。以下、図３～図６を参照して、リトラクタ３Ａの構成の一例について詳細に説明する。
　リトラクタ３Ａは、スプール２０と、スパイラルスプリング２２と、スプリングケース２３と、第１の回転ディスク３８と、第１の回転検知部４０と、第２の回転ディスク５８と、第２の回転検知部６０と、演算部７３と、モータ２４とを備える。
　スプール２０は、シートベルト４を巻き取る回転部材である。スプール２０の回転軸は、シャフト２０ａと、シャフト２０ａの一端に固定されたブッシュ２１とを含んで構成される。
　スパイラルスプリング２２は、スプール２０の回転軸に接続された一端２２ａと、スプリングケース２３の外周壁に連結された他端とを有し、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に付勢する弾性体の一例である。スパイラルスプリング２２は、スプール２０に一体回転可能に取り付けられたブッシュ２１に一端２２ａが連結されて、スプール２０をシートベルト４の巻き取り方向に常時付勢する。スパイラルスプリング２２の一端２２ａは、ブッシュ２１に形成された溝２１ａに引っ掛けられている。
　スプリングケース２３は、スパイラルスプリング２２の他端が接続された外周壁を有し、スパイラルスプリング２２を当該外周壁の内側に収容する。スプリングケース２３は、スプール２０の回転軸を中心にフレーム１９のフレームプレート１８（図２参照）に対して回転可能に設けられている。スプリングケース２３は、スプール２０の回転軸と同軸に回転可能に設けられている。スプール２０の回転軸の周りに回転可能に設けられたスプリングケース２３の外周壁には、外歯２３ａが形成されている。
　図７は、巻き部分がスプリングケース２３の外側に偏倚した弛緩状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す図である。図７は、スプリングケース２３がスパイラルスプリング２２を収容する形態を図４に示される視点で透過的且つ模式的に示している。
　スプリングケース２３は、スプール２０の回転軸を中心にベースフレーム１７に対して回転可能に設けられ、スパイラルスプリング２２を収容する。スプリングケース２３は、円形の底壁２９と、底壁２９の外周縁から底壁２９の法線方向に突き出る外周壁２８とを有する。底壁２９の中央部には、シャフト２０ａが貫通する貫通孔が形成されている。スプリングケース２３は、ブッシュ２１に対して回転可能にシャフト２０ａの周りに配置されている。
　スパイラルスプリング２２は、シャフト２０ａに対して回転不能に固定されたブッシュ２１に接続された内側端末部２２ａと、スプリングケース２３の外周部に位置する引っ掛け壁３７に接続された外側端末部２２ｂとを有する。内側端末部２２ａは、スパイラルスプリング２２の渦巻き方向内側の端末部の一例であり、外側端末部２２ｂは、スパイラルスプリング２２の渦巻き方向外側の端末部の一例である。引っ掛け壁３７は、外側端末部２２ｂが引っ掛けられる引っ掛け部の一例である。
　内側端末部２２ａは、例えば、ブッシュ２１に形成された引っ掛け溝２１ａに引っ掛けられることによって、ブッシュ２１に接続されている。外側端末部２２ｂは、例えば、引っ掛け壁３７に引っ掛けられることによって、引っ掛け壁３７に接続されている。外側端末部２２ｂが引っ掛け壁３７で折り返される方向は、内側端末部２２ａが引っ掛け溝２１ａで折り返される方向とは逆向きである。引っ掛け壁３７は、スプリングケース２３の外周部の一例である。引っ掛け壁３７は、スプリングケース２３の外周壁２８の一部でもよいし、外周壁２８とは別の部分でもよい。
　図８は、巻き部分がスプリングケース２３の内側に偏倚した巻き上げ状態のスパイラルスプリング２２の形態の一例を示す図である。図８は、スプリングケース２３がスパイラルスプリング２２を収容する形態を図４に示される視点で透過的且つ模式的に示している。
　例えば、スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、シャフト２０ａがスパイラルスプリング２２の巻き上げ方向Ｂに回転する。これにより、スパイラルスプリング２２は、図７の状態から図８の状態に遷移するように、スプリングケース２３の内側に向けて移動する。
　図３～図６において、第１の回転ディスク３８は、フレームプレート１８に対して回転可能に取り付けられている。第１の回転ディスク３８は、円環状の第１のマグネット保持部材４２と、第１のマグネット保持部材４２に一体回転可能にかつ円環状に配設された第１のマグネット４１とを有している。円環状の第１のマグネット４１は、Ｎ極マグネット４１ａとＳ極マグネット４１ｂとが第１のマグネット４１の円周方向に交互に配設されて形成されている。Ｎ極マグネット４１ａの着磁幅が第１のマグネット４１の円周方向に所定の第１の角度幅に設定されているとともに、Ｓ極マグネット４１ｂの着磁幅が第１のマグネット４１の円周方向に所定の第２の角度幅に設定されている。第２の角度幅は、第１の角度幅と同じでも違ってもよい。第１のマグネット保持部材４２は、第１のマグネット保持部材４２と同心に配設された外歯４３ａ（図５参照）を有する筒状の第１の被伝動ギア４３を一体に有している。第１のマグネット４１は、第１の被伝動ギア４３の回転に伴って、第１の被伝動ギア４３と一体に第１の被伝動ギア４３の回転軸と同軸に回転する。
　スプール２０の回転軸のシャフト２０ａには、伝動ギア４４がシャフト２０ａと一体回転可能にかつ同心に取り付けられている。伝動ギア４４の外周部には外歯４４ａが形成されている。第１の被伝動ギア４３の外歯４３ａは、伝動ギア４４の外歯４４ａと噛み合っている。
　第１の回転検知部４０は、スプール２０の回転を検知する回転検知部の一例である。第１の回転検知部４０は、例えば、第１のマグネット４１の回転を検知することによってスプール２０の回転を検知する。第１の回転検知部４０は、例えば、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂと有する。第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂは、それぞれ、第１のマグネット４１の回転に伴って変化する磁気を検知する。第１の磁気検知部４０ａ及び第２の磁気検知部４０ｂの具体例として、ホール素子が挙げられる。ホール素子は、ホール効果によって磁気変化を検出する半導体素子の一例である。
　スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプール２０の回転軸と一体に回転する伝動ギア４４が回転する。伝動ギア４４が回転すると、伝動ギア４４の外歯４４ａと噛み合っている外歯４３ａが形成された第１の被伝動ギア４３が回転するので、第１の回転ディスク３８の第１のマグネット４１が回転する。つまり、スプール２０がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプール２０の回転に連動して、シートベルト４の引き出し方向に対応する回転方向に第１のマグネット４１が回転する。
　第１のマグネット４１が回転すると、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂは、それぞれ、Ｎ極マグネット４１ａを検知しているときとＳ極マグネット４１ｂを検知しているときとで位相が反転する検知信号を出力する。また、第１の磁気検知部４０ａの配置位置は、第２の磁気検知部４０ｂの配置位置と異なるので、第１の磁気検知部４０ａから出力される検知信号の位相は、第２の磁気検知部４０ｂから出力される検知信号の位相に対して所定量ずれている。
　演算部７３は、第１の磁気検知部４０ａと第２の磁気検知部４０ｂのそれぞれから出力された検知信号の位相の反転回数をカウントすることで、スプール２０の回転量（回転位置）を検知する。また、演算部７３は、第１の磁気検知部４０ａから出力された検知信号と第２の磁気検知部４０ｂから出力された検知信号との間の位相のずれ方に基づいて、スプール２０の回転方向がシートベルト４の引き出し方向であるか、シートベルト４の巻き取り方向であるかを判断する。
　第２の回転ディスク５８は、フレームプレート１８に対して回転可能に取り付けられている。第２の回転ディスク５８は、円環状の第２のマグネット保持部材６２と、第２のマグネット保持部材６２に一体回転可能にかつ円環状に配設された第２のマグネット６１とを有している。円環状の第２のマグネット６１は、Ｎ極マグネット６１ａとＳ極マグネット６１ｂとが第２のマグネット６１の円周方向に交互に配設されて形成されている。Ｎ極マグネット６１ａの着磁幅が第２のマグネット６１の円周方向に所定の第３の角度幅に設定されているとともに、Ｓ極マグネット６１ｂの着磁幅が第２のマグネット６１の円周方向に所定の第４の角度幅に設定されている。第４の角度幅は、第３の角度幅と同じでも違ってもよい。第２のマグネット保持部材６２は、第２のマグネット保持部材６２と同心に配設された外歯６３ａを有する筒状の第２の被伝動ギア６３を一体に有している。第２のマグネット６１は、第２の被伝動ギア６３の回転に伴って、第２の被伝動ギア６３と一体に第２の被伝動ギア６３の回転軸と同軸に回転する。
　第２の被伝動ギア６３の外歯６３ａは、スプリングケース２３の外歯２３ａと噛み合っている。
　第２の回転検知部６０は、スプリングケース２３の回転を検知する回転検知部の一例である。第２の回転検知部６０は、例えば、第２のマグネット６１の回転を検知することによってスプリングケース２３の回転を検知する。第２の回転検知部６０は、例えば、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂと有する。第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂは、それぞれ、第２のマグネット６１の回転に伴って変化する磁気を検知する。第３の磁気検知部６０ａ及び第４の磁気検知部６０ｂの具体例として、ホール素子が挙げられる。ホール素子は、ホール効果によって磁気変化を検出する半導体素子の一例である。
　スプリングケース２３がモータ２４の駆動によりシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプリングケース２３の外歯２３ａと噛み合っている外歯６３ａが形成された第２の被伝動ギア６３が回転する。第２の被伝動ギア６３の回転により、第２の回転ディスク５８の第２のマグネット６１が回転する。つまり、スプリングケース２３がシートベルト４の引き出し方向に回転すると、スプリングケース２３の回転に連動して、シートベルト４の引き出し方向に対応する回転方向に第２のマグネット６１が回転する。
　第２のマグネット６１が回転すると、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂは、それぞれ、Ｎ極マグネット６１ａを検知しているときとＳ極マグネット６１ｂを検知しているときとで位相が反転する検知信号を出力する。また、第３の磁気検知部６０ａの配置位置は、第４の磁気検知部６０ｂの配置位置と異なるので、第３の磁気検知部６０ａから出力される検知信号の位相は、第４の磁気検知部６０ｂから出力される検知信号の位相に対して所定量ずれている。
　演算部７３は、第３の磁気検知部６０ａと第４の磁気検知部６０ｂのそれぞれから出力された検知信号の位相の反転回数をカウントすることで、スプリングケース２３の回転量（回転位置）を検知する。また、演算部７３は、第３の磁気検知部６０ａから出力された検知信号と第４の磁気検知部６０ｂから出力された検知信号との間の位相のずれ方に基づいて、スプリングケース２３の回転方向がシートベルト４の引き出し方向であるか、シートベルト４の巻き取り方向であるかを判断する。
　演算部７３は、第１の回転検知部４０により回転が検知されたスプール２０の回転量と、第２の回転検知部６０により回転が検知されたスプリングケース２３の回転量との差（以下、差Ｄと称する）を演算し、差Ｄの演算結果を出力する。演算部７３の具体例として、マイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などが挙げられる。
　ＥＣＵ１００（図１参照）は、演算部７３によって得られた差Ｄの演算結果をワイヤハーネス１０１を介して取得する。ＥＣＵ１００は、取得した差Ｄの演算結果に応じて、モータ２４の駆動を制御する。
　ＥＣＵ１００がこのようにモータ２４の駆動を制御することにより、モータ２４は、差Ｄに応じてスプリングケース２３を回転させる。差Ｄが変化すれば、スパイラルスプリング２２の付勢力が変化するため、シートベルト４の張力も変化する。よって、ＥＣＵ１００は、差Ｄに応じてモータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させることで、シートベルト４の張力を連続的且つ無段階に高精度に調整できる。
　例えば、差Ｄは、スプリングケース２３の回転量（回転位置）からスプール２０の回転量（回転位置）を減算した値とする。差Ｄが増加するほど、シートベルト４の巻き取り方向の付勢力は減少し、シートベルト４の巻き取り方向の張力は減少する。
　ＥＣＵ１００は、例えば、差Ｄが所定の目標値に一致するように、モータ２４の駆動を制御する。ＥＣＵ１００がこのようにモータ２４の駆動を制御することにより、モータ２４は、差Ｄが所定の目標値に一致するように、スプリングケース２３を回転させる。これにより、モータ２４はシートベルト４の張力を所定の目標張力値に高精度に調整できる。
　あるいは、ＥＣＵ１００は、差Ｄに応じて変化する変化量（以下、変化量Ａと称する）が所定の目標値に一致するように、モータ２４の駆動を制御してもよい。ＥＣＵ１００がこのようにモータ２４の駆動を制御することにより、モータ２４は、変化量Ａが所定の目標値に一致するように、スプリングケース２３を回転させる。これにより、モータ２４は、シートベルト４の張力を所定の目標張力値に高精度に調整できる。
　変化量Ａの具体例として、シートベルト４の張力、スパイラルスプリング２２によるシートベルト４の巻き取り力などが挙げられる。
　ところで、外歯２３ａが形成されたスプリングケース２３は、ウォームホイールとして機能する。モータ２４は、外歯２３ａに噛み合うウォーム２５を介してスプリングケース２３を回転させる。つまり、外歯２３ａは、スプリングケース２３を回転させるためのウォーム２５と、第２のマグネット６１を回転させて第２の回転検知部６０がスプリングケース２３の回転を検知するための第２の被伝動ギア６３との両方に噛み合っている。このように、スプリングケース２３の回転検知のためのギアと、スプリングケース２３の回転駆動のためのギアとが、外歯２３ａとして共用されている。ギアの共用化により、小型化やコストダウンが可能となる。
　ウォーム２５は、セルフロック可能な進み角を有してもよい。これにより、スプリングケース２３からウォーム２５への回転の伝達を抑制することができる。したがって、ＥＣＵ１００はモータ２４を無通電にしても、シートベルト４の巻取り方向へのスパイラルスプリング２２の付勢力を保持できる。その結果、シートベルト４の張力の調整が不要な期間にモータ２４で消費される電力を削減することができる。
　リトラクタ３Ａは、基板７０を有する。基板７０は、第１の回転検知部４０と、第２の回転検知部６０と、演算部７３とが配置されている。第１の回転検知部４０と、第２の回転検知部６０と、演算部７３とが共通の一枚の基板７０に配置されることにより、部品点数の削減が可能となる。
　図９Ａ～９Ｃは、ＥＣＵ１００の動作フローの一例を示す状態遷移図である。図９Ａ～９Ｃにおいて、「目標位相差」は、スプリングケース２３の回転量（回転位置）からスプール２０の回転量（回転位置）を減算した差Ｄの目標値を表す。差Ｄ（目標位相差）が増加するほど、シートベルト４の巻き取り方向の付勢力は減少し、シートベルト４の巻き取り方向の張力は減少する。
　状態Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２は、シートベルト巻き取り装置１を使用可能にするための初期化動作を表す。状態Ｓ０は、ＥＣＵ１００及び演算部７３のリセット状態を表す。ＥＣＵ１００及び演算部７３のリセット状態が解除されると、ＥＣＵ１００の制御状態は、リセット状態からノーマルモードＳ１４内の状態Ｓ１に遷移する。ＥＣＵ１００及び演算部７３のリセット状態は、例えば、シートベルト巻き取り装置１が車両に取り付けられてから最初に電源が投入されたり、バッテリが車両から外された後に再び取り付けられてから最初に電源が投入されたりすることによって、解除される。
　状態Ｓ１で、ＥＣＵ１００は、初期化開始待ち動作を実施する。ＥＣＵ１００は、状態Ｓ１で、回転センサが通常状態（異常状態ではない状態）であり、且つ、モータ２４が停止状態であることを確認する。回転センサには、演算部７３、第１の回転検知部４０及び第２の回転検知部６０が含まれる。ＥＣＵ１００は、モータ２４に流れる電流を検出する電流検出部による検出結果に基づいて、モータ２４が停止しているか否かを確認できる。
　回転センサが通常状態であり、且つ、モータ２４が停止状態であり、且つ、シートベルト４が装着されていない状態（ベルト非装着状態）であることが検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ１から状態Ｓ２に遷移する。
　ベルト非装着状態は、シートベルト４に取り付けられたタング７がバックル８に連結されていない状態を表す。ベルト装着状態は、シートベルト４に取り付けられたタング７がバックル８に連結された状態を表す。ＥＣＵ１００は、シートベルト４の状態がベルト非装着状態かベルト装着状態かを、バックル８から送出されるバックル信号に基づいて、検出できる。
　状態Ｓ２で、ＥＣＵ１００は、シートベルト４がスプール２０に巻き取り限界まで巻き取られるように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させるとともにスプール２０を回転させる、初期化巻き取り動作を実施する。ＥＣＵ１００は、状態Ｓ２で、一定（例えば、４５％）のデューティ比のＰＷＭ（Pulse　width　Modulation）信号によってモータ２４を駆動し、シートベルト４の巻き取り方向にスプリングケース２３を回転させる。
　ＥＣＵ１００は、状態Ｓ２で、スプール２０とスプリングケース２３のそれぞれの回転速度が所定の巻き取り完了判定速度以下に低下したと演算部７３により検知されるまで、初期化巻き取り動作を実施する。スプリングケース２３とスプール２０のそれぞれの回転速度が低下するのは、シートベルト４の巻き取り状態が巻き取り限界に近づくと、スプリングケース２３及びスプール２０の回転がスパイラルスプリング２２により規制されるからである。
　例えば、ＥＣＵ１００は、状態Ｓ２で、単位時間（例えば、０．１秒間）当たりのスプール２０とスプリングケース２３のそれぞれの回転量が所定の巻き取り完了判定閾値以下に低下したと演算部７３により検知されるまで、初期化巻き取り動作を実施する。巻き取り完了判定閾値は、例えば、０．２回転に設定される。
　状態Ｓ２で、演算部７３は、スプール２０の回転速度が所定の巻き取り完了判定速度以下に低下したと検知された時のスプール２０の回転量を、スプール２０の回転量の零点（回転基準点）と設定する。また、状態Ｓ２で、演算部７３は、スプリングケース２３の回転速度が所定の巻き取り完了判定速度以下に低下したと検知された時のスプリングケース２３の回転量を、スプリングケース２３の回転量の零点（回転基準点）と設定する。回転基準点は、シートベルト４がスプール２０に巻き取り限界まで巻き取られた時の回転量（回転位置）を表す。状態Ｓ２で回転基準点が設定されることで、製造誤差等によって車両ごとに異なる回転基準点を正確に導出することができる。
　演算部７３は、回転基準点を不揮発性メモリに記憶する。これにより、車両のイグニッションスイッチがオンからオフになることによって演算部７３の電源が遮断されても、演算部７３は、イグニッションスイッチがオフからオンになったときに、設定された回転基準点を不揮発性メモリから読み出すことができる。したがって、演算部７３は、設定した回転基準点からのスプール２０の回転量（回転位置）を検知でき、且つ、設定した回転基準点からのスプリングケース２３の回転量（回転位置）を検知できる。
　状態Ｓ２において、スプール２０とスプリングケース２３のそれぞれの回転速度が所定の巻き取り完了判定速度以下に低下したと演算部７３により検知された場合、ＥＣＵ１００は、シートベルト４がスプール２０に巻き取り限界まで巻き取られたと判定する。この場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ２からベルト非装着モードＳ１１内の状態Ｓ４に遷移する。
　スプール２０とスプリングケース２３のそれぞれの回転速度が所定の巻き取り完了判定速度以下に低下することが、状態Ｓ２の動作開始から所定時間以上経過しても演算部７３により検知されない場合、ＥＣＵ１００は、状態Ｓ１３で、モータ２４を停止させる。このときの所定時間は、モータ停止判定閾値時間を表し、例えば、３０秒に設定される。また、ノーマルモードＳ１４内のいずれかの状態において、モータ２４に過電流が検知された場合、ＥＣＵ１００は、状態Ｓ１３で、モータ２４を停止させる。
　状態Ｓ１３で、ＥＣＵ１００がモータ２４を停止させることで、スプリングケース２３の回転は停止する。ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ１３に遷移後、所定の処理が実行されることで、状態Ｓ１に遷移する。
　状態Ｓ４で、ＥＣＵ１００は、シートベルト４の格納状態が保持されたまま、差Ｄが、スパイラルスプリング２２の付勢力が弱まる所定の目標位相差になるまで、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる、ベルト非装着状態保持動作を実施する。このような位相制御により、シートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力を、状態Ｓ２の巻き取り限界でのシートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力に対して、弱めることができる。したがって、シートベルト４の巻き取り方向の張力を、状態Ｓ２の巻き取り限界でのシートベルト４の巻き取り方向の張力よりも低い値に高精度に調整することができる。その結果、乗員１１がシートベルト４を格納状態から引き出し始める時に必要な力を軽くすることができる。
　状態Ｓ４において、例えば、演算部７３がスプール２０の回転量を０回転と検知し、且つ、目標位相差が６回転に設定されている場合を考える。この場合、ＥＣＵ１００は、差Ｄが目標位相差の６回転になるまで、モータ２４を駆動してスプリングケース２３をシートベルト４の引き出し方向に回転させる（つまり、スプリングケース２３の回転位置を６回転にする）。これにより、乗員１１がシートベルト４を格納状態から引き出し始める時に必要な力を軽くすることができる。
　なお、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わった場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、例えば、状態Ｓ４から開始する。
　状態Ｓ４において、スプール２０の回転量が所定の延び出し判定閾値よりも大きいことが演算部７３により検知された場合、ＥＣＵ１００は、シートベルト４が格納状態で保持されずに延び出していると判定する。なぜなら、状態Ｓ４でスプール２０の回転量が零よりも大きい場合、シートベルト４が車両のドアに挟まっているなどの何等かの理由により延び出ていると考えられるからである。延び出し判定閾値は、例えば、２回転に設定される。
　状態Ｓ４において、スプール２０の回転量が所定の延び出し判定閾値よりも大きいことが演算部７３により検知された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ４から状態Ｓ１０に遷移する。
　状態Ｓ１０で、ＥＣＵ１００は、差Ｄが、スパイラルスプリング２２の付勢力が状態Ｓ４よりも強まる所定の目標位相差（例えば、４回転）になるまで、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる、ベルト非装着状態格納動作を実施する。このような位相制御により、シートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力を、状態Ｓ４のシートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力に対して、強めることができる。したがって、延び出たシートベルト４がリトラクタ３に格納されるように、シートベルト４を巻き取ることができる。
　状態Ｓ１０において、スプール２０の回転量が所定の格納判定閾値以下に低下したことが演算部７３により検知された場合、ＥＣＵ１００は、シートベルト４がリトラクタ３に格納されたと判定する。格納判定閾値は、零以上で且つ延び出し判定閾値よりも小さな値であり、例えば、１回転に設定される。
　状態Ｓ１０において、スプール２０の回転量が所定の格納判定閾値以下に低下したことが演算部７３により検知された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ１０から状態Ｓ４に遷移する。
　状態Ｓ４で、ＥＣＵ１００は、格納状態からのシートベルト４の引き出しが演算部７３により検出された場合、スパイラルスプリング２２の付勢力が当該格納状態よりも更に弱まるように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる。これにより、シートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力を、状態Ｓ４でのシートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力に対して、更に弱めることができる。したがって、シートベルト４の巻き取り方向の張力を、状態Ｓ４でのシートベルト４の巻き取り方向の張力よりも低い値に高精度に調整することができる。その結果、シートベルト４がリトラクタ３から送り出されるので、乗員１１がシートベルト４を格納状態から引き出している途中で必要な力を更に軽くすることができる。
　例えば、状態Ｓ４で、ＥＣＵ１００は、シートベルト４の引き出しが検出された場合、差Ｄが、スパイラルスプリング２２の付勢力が状態Ｓ４の格納状態よりも弱まる所定の目標位相差に一致するように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる。状態Ｓ４で、例えば、格納状態からのシートベルト４の引き出しが演算部７３により検出されたときにおいて、演算部７３がスプール２０の回転量を２回転と検知し、且つ、目標位相差が１１回転に設定されている場合を考える。この場合、ＥＣＵ１００は、差Ｄが目標位相差の１１回転になるように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３をシートベルト４の引き出し方向に回転させる（つまり、スプリングケース２３の回転位置を１３回転に調整する）。これにより、乗員１１がシートベルト４を格納状態から引き出している途中で必要な力を更に軽くすることができる。
　状態Ｓ４において、例えば、ＥＣＵ１００は、シートベルト４が格納状態から引き出されるときのスプール２０の回転速度に基づいて、シートベルト４が引き出されたか否かを検出する。ＥＣＵ１００は、シートベルト４が格納状態から引き出されるときのスプール２０の回転速度が、所定の引き出し判定閾値以上速いことが演算部７３により検知された場合、シートベルト４が乗員１１によって格納状態から引き出されたと判定する。引き出し判定閾値は、例えば、１．２５回転／秒に設定される。
　状態Ｓ４において、格納状態からのシートベルト４の引き出しが演算部７３により検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ４から状態Ｓ５に遷移する。または、状態Ｓ１０において、延び出し状態からのシートベルト４の引き出しが上記同様に演算部７３により検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ１０から状態Ｓ５に遷移する。
　状態Ｓ５で、ＥＣＵ１００は、シートベルト４の引き出し検出後、スプール２０が所定の速度よりも遅い回転速度で所定時間継続して回転することが検出された場合、シートベルト４の引き出し動作が停止したと判定する。ここで、所定の速度は、引き出し停止判定閾値速度を表し、例えば、０．２回転／秒に設定され、所定時間は、引き出し停止判定閾値時間を表し、例えば、２秒間に設定される。
　状態Ｓ５で、ＥＣＵ１００は、シートベルト４の引き出し動作が停止したと判定した場合、スパイラルスプリング２２の付勢力が状態Ｓ５よりも強まるように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる。ＥＣＵ１００は、差Ｄが、スパイラルスプリング２２の付勢力が状態Ｓ５よりも強まる所定の目標位相差（例えば、６回転）になるまで、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる。このような位相制御により、シートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力を、状態Ｓ５のシートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力に対して、強めることができる。したがって、引き出されたシートベルト４が再びリトラクタ３に格納されるように、シートベルト４を巻き取ることができる。
　ベルト非装着モードＳ１１内の状態Ｓ４，Ｓ５，Ｓ１０のいずれかにおいて、ベルト装着状態が所定のベルト装着判定閾値時間継続することがバックル信号に基づき検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、ベルト装着モードＳ１２内の状態Ｓ６に遷移する。ベルト装着判定閾値時間は、例えば、０．５秒に設定される。
　なお、逆に、ベルト装着モードＳ１２内の状態Ｓ６～Ｓ９のいずれかにおいて、ベルト非装着状態がバックル信号に基づき検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、ベルト非装着モードＳ１１内の状態Ｓ４に遷移する。
　状態Ｓ６で、ＥＣＵ１００は、差Ｄが、スパイラルスプリング２２の付勢力が状態Ｓ４よりも強まる所定の目標位相差（例えば、１回転）になるまで、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる、フィッティング動作を実施する。フィッティング動作は、所定の動作時間（例えば、４秒）継続する。このような位相制御により、シートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力を、状態Ｓ４のシートベルト４の巻き取り方向のスパイラルスプリング２２の付勢力に対して、強めることができる。したがって、乗員１１を締め付けるシートベルト４の弛みを低減することができる。
　フィッティング動作が所定の動作時間継続すると、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ６から状態Ｓ７に遷移する。あるいは、状態Ｓ８の警告動作又は状態Ｓ９のプリテンション動作が終了すると、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ７に遷移する。
　状態Ｓ７で、ＥＣＵ１００は、差Ｄが、スパイラルスプリング２２の付勢力がユーザ要求に応じた大きさに調整される目標位相差に一致するように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる、ベルト装着状態保持動作を実施する。ＥＣＵ１００は、シートベルト４の張力に対するユーザ要求値は、操作入力装置１０２（図１参照）から取得する。例えば、ＥＣＵ１００は、ユーザ要求値が弱の場合、目標位相差を所定の１１回転に設定し、ユーザ要求値が中の場合、目標位相差を所定の６回転に設定し、ユーザ要求値が強の場合、目標位相差を所定の２回転に設定する。このような位相制御により、シートベルト４の締め付け力をユーザの要求値に合わせることができる。
　状態Ｓ６又はＳ７において、警告動作要求が検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ８に遷移する。警告動作要求が発生する条件として、例えば、車両の衝突可能性が高いと判定された場合、乗員１１の居眠りや脇見が検知された場合などが挙げられる。
　状態Ｓ８で、ＥＣＵ１００は、目標位相差を段階的に減少させて、差Ｄが目標位相差に一致するように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる、警告動作を行う。このような位相制御により、シートベルト４の締め付け力を段階的に強めることができるので、シートベルト４の締め付け力を段階的に強める警告動作を乗員１１に対して実施することができる。
　状態Ｓ６、Ｓ７，Ｓ８のいずれかの状態で、プリテンション動作要求が検出された場合、ＥＣＵ１００の制御状態は、状態Ｓ９に遷移する。プリテンション動作要求が発生する条件として、例えば、車両が障害物に衝突すると判定された場合が挙げられる。
　状態Ｓ９で、ＥＣＵ１００は、差Ｄが目標位相差（例えば、１回転）に一致するように、モータ２４を駆動してスプリングケース２３を回転させる、プリテンション動作を実施する。このような位相制御により、シートベルト４はリトラクタ３に引き込まれるため、シートベルト４が乗員１１を拘束する力が増す。
　モータ２４の位相制御に関して、ＥＣＵ１００は、スプール２０の検知回転量とスプリングケース２３の検知回転量との差と目標値との偏差Ｘが大きいほど、モータ２４を駆動してスプリングケース２３の回転速度を速くする。これにより、偏差Ｘが大きいほど、シートベルト４の張力を素早く調整することができる。
　また、モータ２４の位相制御に関して、ＥＣＵ１００は、スプール２０の検知回転速度Ｙが速いほど、モータ２４を駆動してスプリングケース２３の回転速度を速くする。これにより、スプール２０の検知回転速度Ｙが速いほど、シートベルト４の張力を素早く調整することができる。
　ＥＣＵ１００は、例えば、モータ２４を駆動するためのＰＷＭ信号のデューティ比Ｄｕを、演算式「Ｄｕ＝ａ×Ｘ＋ｂ×Ｙ」に従って、決定する。ａ，ｂは、正の係数を表す。これにより、偏差Ｘが大きいほど、又は、スプール２０の検知回転速度Ｙが速いほど、シートベルト４の張力を素早く調整することができる。
　図１０は、シートベルトの張力と引き出し量との関係の一例を示す図である。スパイラルスプリングの付勢力を調整不能な従来のシートベルト巻き取り装置では、シートベルトの引き出し量が増えるほど、シートベルト４の張力が増加する。これに対し、本実施形態では、シートベルト４が格納状態から引き出されたときのスパイラルスプリング２２の付勢力を、シートベルト４の格納状態でのスパイラルスプリング２２の付勢力に比べて、下げることができる。シートベルト４の格納状態では、シートベルト４の巻き取り不良による弛みを防止するため、シートベルト４の巻き取り方向の張力を比較的高くすることができる。一方、シートベルト４の引き出し容易性を向上させるため、シートベルト４の巻き取り方向の張力を比較的下げることができる。
　以上、シートベルト巻き取り装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
　例えば、図９Ａ～９Ｃでは差Ｄを位相差制御に使用した例を示したが、変化量Ａを位相差制御に使用してもよい。
　また、ＥＣＵ１００は、モータを駆動してスプリングケースを回転させる制御部の一例である。しかし、ＥＣＵ１００が演算部７３を内蔵する場合、モータを駆動してスプリングケースを回転させる制御部は、演算部７３を内蔵するＥＣＵ１００でもよい。演算部７３を内蔵するＥＣＵ１００がリトラクタ３に搭載されてもよいし、演算部７３を内蔵するＥＣＵ１００がリトラクタ３とは別体に設けられてもよい。
　本国際出願は、２０１６年９月１２日に出願した日本国特許出願第２０１６－１７７９８３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６－１７７９８３号の全内容を本国際出願に援用する。
１　シートベルト巻き取り装置
３，３Ａ　リトラクタ
２０　スプール
２０ａ　シャフト
２２　スパイラルスプリング
２２ａ　内側端末部
２２ｂ　外側端末部
２３　スプリングケース
２４　モータ
７３　演算部
１００　ＥＣＵ

Claims (9)

  1. 　シートベルトを巻き取るスプールと、
    　前記スプールの回転軸に一端が接続され、前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
    　前記回転軸の周りに回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するとともに前記スパイラルスプリングの他端が接続されたスプリングケースと、
    　前記スプリングケースを回転させるモータと、
    　前記シートベルトの格納状態が保持されたまま、前記スプールの回転量と前記スプリングケースの回転量との差又は前記差に応じて変化する変化量が、前記スパイラルスプリングの付勢力が弱まる目標値になるまで、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる制御部とを備える、シートベルト巻き取り装置。
  2. 　前記制御部は、前記シートベルトが前記スプールに巻き取り限界まで巻き取られるように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させるとともに前記スプールを回転させ、前記シートベルトが前記巻き取り限界まで巻き取られてから、前記付勢力が弱まるように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる、請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置。
  3. 　前記制御部は、前記格納状態からの前記シートベルトの引き出しが検出された場合、前記付勢力が前記格納状態よりも更に弱まるように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる、請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置。
  4. 　シートベルトを巻き取るスプールと、
    　前記スプールの回転軸に一端が接続され、前記スプールを前記シートベルトの巻き取り方向に付勢するスパイラルスプリングと、
    　前記回転軸の周りに回転可能に設けられ、前記スパイラルスプリングを収容するとともに前記スパイラルスプリングの他端が接続されたスプリングケースと、
    　前記スプリングケースを回転させるモータと、
    　前記シートベルトが格納状態から引き出されるときの前記スプールの回転速度に基づいて前記シートベルトの引き出しが検出された場合、前記スパイラルスプリングの付勢力が弱まるように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる制御部とを備える、シートベルト巻き取り装置。
  5. 　前記制御部は、前記スプールの回転量と前記スプリングケースの回転量との差又は前記差に応じて変化する変化量が、前記付勢力が前記格納状態よりも弱まる目標値に一致するように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる、請求項４に記載のシートベルト巻き取り装置。
  6. 　前記制御部は、前記引き出しの検出後、前記スプールが所定の速度よりも遅い回転速度で所定時間継続して回転することが検出された場合、前記付勢力が強まるように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる、請求項３に記載のシートベルト巻き取り装置。
  7. 　前記制御部は、前記シートベルトに取り付けられたタングがバックルに連結された状態で、前記スプールの回転量と前記スプリングケースの回転量との差又は前記差に応じて変化する変化量が、前記付勢力がユーザ要求に応じた大きさに調整される目標値に一致するように、前記モータを駆動して前記スプリングケースを回転させる、請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置。
  8. 　前記制御部は、前記スプールの回転量と前記スプリングケースの回転量との差と目標値との偏差が大きいほど、前記モータを駆動して前記スプリングケースの回転速度を速くする、請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置。
  9. 　前記制御部は、前記スプールの回転速度が速いほど、前記モータを駆動して前記スプリングケースの回転速度を速くする、請求項１に記載のシートベルト巻き取り装置。
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