JP5172357B2

JP5172357B2 - 車両用シートベルト装置

Info

Publication number: JP5172357B2
Application number: JP2008000426A
Authority: JP
Inventors: 正太郎大舘
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2028-01-07
Also published as: JP2009161038A

Description

本発明は、車両用シートベルト装置に関する。

従来、例えばベルトが巻回されるリールを駆動してベルトに張力を付与して乗員を拘束するモータの正転によるベルトの巻き取り途中において、ベルトの巻き取りに抗する外力が作用した際にモータの出力軸がロックすることでモータに流れる拘束電流を検知して、モータを逆転させてクラッチのギヤを引き出し方向へ回転させ、クラッチの解除後にモータを停止させる装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００６−６９３３４号公報特開２００６−２７５８７号公報

ところで、上記従来技術に係る装置においては、モータの出力軸がロックした際に増大する電流、つまり拘束電流を検知して、ベルトの格納途中で乗員による再装着動作がおこなわれる際にモータが負荷となることを防止するようになっている。しかしながら、単に、拘束電流を検知するだけでは、乗員による再装着動作の有無を適切に判定することができない虞がある。つまり、モータに流れる電流は、モータの回転停止時に増大することから、モータの正転から逆転への変化が瞬時に生じる場合、例えばベルトの格納途中で乗員による急激な引き出しが行われた場合などにおいては、モータに流れる電流の増大を適切に検知することが困難となり、ベルトの巻き取りに対するモータのアシスト動作を適切に停止させることができずに、乗員による再装着動作に対してモータが負荷となってしまうという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、乗員によるベルト操作に対して過剰な負荷が生じることを防止することが可能な車両用シートベルト装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る車両用シートベルト装置は、ベルト（例えば、実施の形態でのベルト５）を巻回するベルトリール（例えば、実施の形態でのベルトリール１４）と、前記ベルトリールを巻き取り方向に付勢する付勢手段（例えば、実施の形態での巻き取りばね２５）と、前記ベルトリールへ駆動力を伝達することにより前記ベルトの巻き取りを行うモータ（例えば、実施の形態でのモータ１０）と、前記ベルトリールと前記モータとの回転差により前記モータと前記ベルトリールとの間の駆動力の伝達の断接を行うクラッチ機構（例えば、実施の形態でのクラッチ）と、前記モータへの通電量を制御する制御部（例えば、実施の形態での処理装置４６）とを備える車両用シートベルト装置であって、前記ベルトリールの回転位置を検出することにより前記ベルトの位置を検出する位置センサ（例えば、実施の形態での回転検出装置２４、巻き取り位置検知部５１）を備え、前記制御部は、前記モータへ流れる電流に基づき過負荷判定を行う過負荷判定手段（例えば、実施の形態での過負荷判定部５３）と、前記位置センサによって検出された前記ベルトの位置に基づき、前記ベルトの引き出しの有無を検知する引き出し検知手段と、前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定された場合に、前記ベルトの引掛り状態であると判断して、所定時間に亘って前記モータへの通電を停止する通電停止手段と、前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定されず、かつ前記引き出し検知手段によって前記ベルトの引き出しが検知された際に、前記クラッチ機構の解除実行を指示するクラッチ解除手段（例えば、実施の形態でのクラッチ制御部５４）とを備える。

さらに、本発明の第２態様に係る車両用シートベルト装置は、前記制御部は、前記クラッチ解除手段による前記解除実行の指示後に前記引き出し検知手段によって前記ベルトの引き出しを検知した際に、前記クラッチ機構の接続状態を維持しつつ前記ベルトの送り出しを実行する送り出し手段（例えば、実施の形態での送り出し制御部５５）を備える。

また、本発明の第３態様に係る車両用シートベルト装置は、ベルト（例えば、実施の形態でのベルト５）を巻回するベルトリール（例えば、実施の形態でのベルトリール１４）と、前記ベルトリールを巻き取り方向に付勢する付勢手段（例えば、実施の形態での巻き取りばね２５）と、前記ベルトリールへ駆動力を伝達することにより前記ベルトの巻き取りを行うモータ（例えば、実施の形態でのモータ１０）と、前記ベルトリールと前記モータとの回転差により前記モータと前記ベルトリールとの間の駆動力の伝達の断接を行うクラッチ機構（例えば、実施の形態でのクラッチ）と、前記モータへの通電量を制御する制御部（例えば、実施の形態での処理装置４６）とを備える車両用シートベルト装置であって、前記ベルトリールの回転位置を検出することにより前記ベルトの位置を検出する位置センサ（例えば、実施の形態での回転検出装置２４、巻き取り位置検知部５１）を備え、前記制御部は、前記モータへ流れる電流に基づき過負荷判定を行う過負荷判定手段（例えば、実施の形態での過負荷判定部５３）と、前記位置センサによって検出された前記ベルトの位置に基づき、前記ベルトの引き出しの有無を検知する引き出し検知手段と、前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定された場合に、前記ベルトの引掛り状態であると判断して、所定時間に亘って前記モータへの通電を停止する通電停止手段と、前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定されず、かつ前記引き出し検知手段によって前記ベルトの引き出しが検知された際に、前記クラッチ機構の接続状態を維持しつつ前記ベルトの送り出しを実行する送り出し手段（例えば、実施の形態での送り出し制御部５５）を備える。

本発明の第１態様に係る車両用シートベルト装置によれば、過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定されず、かつ引き出し検知手段によってベルトの引き出しが検知された際に、クラッチの解除実行を指示することにより、ベルトの格納途中で乗員による引き出しがおこなわれた際にモータに流れる電流の増大が検知されない場合であっても、クラッチの解除が実行されることで、モータがベルトの引き出しに対して負荷（抵抗）となることを防止することができる。

さらに、本発明の第２態様に係る車両用シートベルト装置によれば、クラッチ解除手段による解除実行の指示後に引き出し検知手段によってベルトの引き出しを検知した際には、この引き出しをモータによりアシストすることにより、モータの挙動に乗員の意思を適切に反映させることができる。

さらに、本発明の第３態様に係る車両用シートベルト装置によれば、過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定されず、かつ引き出し検知手段によってベルトの引き出しが検知された際に、この引き出しをモータによりアシストすることにより、ベルトの格納途中で乗員による引き出しがおこなわれた際にモータに流れる電流の増大が検知されない場合であっても、モータの挙動に乗員の意思を適切に反映させることができる。

以下、本発明の車両用シートベルト装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用シートベルト装置１は、例えば図１に示すように、シート２に着座する乗員３を拘束可能な所謂三点式のシートベルト装置であり、センタピラー（図示略）に取付けられたリトラクタ４からベルト５が略鉛直方向上方に引き出され、このベルト５がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ６に挿通されるとともに、ベルト５の先端がシート２の車室外側寄りのアウタアンカ７を介して車体フロアに固定されている。そして、ベルト５のスルーアンカ６とアウタアンカ７との間にはタングプレート８が挿通されており、このタングプレート８は、シート２の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル９に対して脱着可能となっている。

リトラクタ４においては、例えば図２から図４に示すように、ベルト５が巻回されたベルトリール１４がリトラクタフレーム１５に回転可能に支持され、ベルトリール１４の軸１４ａがリトラクタフレーム１５から外部（例えば、前方）に向かい突出している。
ベルト５は、初期状態（例えば、未装着状態）ではリトラクタ４に巻き取られており、ベルトガイド部１６によって案内されつつ乗員３によってベルトリール１４から引き出されて、タングプレート８がバックル９に装着固定されることにより、乗員３の身体（例えば、肩部および腰部など）をシート２に対して拘束する。
この車両用シートベルト装置１では、例えば衝突衝撃の検出時やロールオーバ時等において、ベルト５の巻き取りが、ベルトリール１４に回転力を付与するモータ１０の駆動力および火薬式のプリテンショナ機構１７の火薬の推力によって行われるようになっている。

ベルトリール１４の軸１４ａは、動力断接用のクラッチとギヤ機構（図示略）を具備する動力伝達機構１８を介してモータ１０の回転軸１０ａに連動可能に接続されている。
動力伝達機構１８には、ベルトリール１４の軸１４ａに同軸に連結される出力軸１９が設けられ、この出力軸１９は前方に突出している。
動力伝達機構１８内のクラッチは、後述する処理装置４６による制御に加えて、モータ１０の回転状態、例えばベルトリール１４とモータ１０との回転差に応じて、モータ１０と出力軸１９およびベルトリール１４との接続を遮断可能である。

例えば、モータ１０が正転方向（つまり、ベルトリール１４を正転させる方向であってベルト５を引き込む方向）に回転すると、クラッチはモータ１０と出力軸１９およびベルトリール１４とを接続させる。
一方、モータ１０が逆転方向（つまり、ベルトリール１４を逆転させる方向であってベルト５を送り出す方向）に回転すると、クラッチはモータ１０と出力軸１９およびベルトリール１４との接続を遮断する。ただし、モータ１０の逆転状態であっても、このモータ１０の逆転方向の駆動力よりも大きな外力（例えば、乗員によるベルト５の引き出し操作に伴う回転駆動力）がモータ１０の逆転方向に作用している状態では、クラッチはモータ１０と出力軸１９およびベルトリール１４との接続を維持し、この外力がモータ１０の逆転方向の駆動力よりも小さくなった場合にモータ１０と出力軸１９およびベルトリール１４との接続を遮断する。

なお、リトラクタ４は、例えば車両に所定値を超える減速度が作用した場合などに、ベルト５の送り出しを機械的にロックする緊急ロック機構２０を備えている。

出力軸１９の前端部には、外周に磁性リング２１ａを備えた円板状の磁性回転子２１が連結され、この磁性回転子２１の軸心位置に固定された連結軸２２が前方に突出している。磁性リング２１ａは、円周方向に沿って異磁極が交互に現れるように着磁され、円周方向の位置に応じて磁性が異なっている。
磁性回転子２１の外周側には、円周方向で離間した一対のホール素子２３Ａ，２３Ｂが非接触状態で近接配置され、この磁性回転子２１とホール素子２３Ａ，２３Ｂとがベルトリール１４の回転状態を検出する回転検出装置２４を構成している。

また、磁性回転子２１と一体の連結軸２２にはベルトリール１４をベルト５の巻き取り方向に回転付勢するための巻き取りばね２５が結合されている。巻き取りばね２５は、例えばぜんまいばねであって、巻き取りばね２５の内周端が連結軸２２に結合されると共に、外周端がリトラクタ４の前部カバー２６の内壁に結合されている。
この前部カバー２６はリトラクタフレーム１５に一体に結合されている。また、連結軸２２の先端部には軸心穴２７が形成され、この軸心穴２７に前部カバー２６に突設されたガイド突起２８が挿入されている。
そして、ベルトリール１４とモータ１０とがクラッチの遮断作動によって切り離された状態において、巻き取りばね２５による張力がベルト５に作用するようになっている。
また、ベルトリール１４とモータ１０とがクラッチによって接続されている状態でのモータ１０の停止時などにおいて、巻き取りばね２５の弾性力によってベルトリール１４がベルト５の巻き取り方向に回転すると、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続は解除されるようになっている。

前部カバー２６は、巻き取りばね２５が収容される有底円筒状のばね収容部２６ａと、このばね収容部２６ａと同軸に、かつ、ばね収容部２６ａよりも大径に形成された大径円筒部２６ｂと、この大径円筒部２６ｂの下端に連設された略矩形状のセンサ収容部２６ｃとを備えている。大径円筒部２６ｂには回転検出装置２４の磁性回転子２１が収容され、センサ収容部２６ｃにはホール素子２３Ａ，２３Ｂを実装する基板（図示略）が収容されている。

前部カバー２６のばね収容部２６ａと大径円筒部２６ｂの間には、連結軸２２が挿通される貫通孔３０ａを有する略円板状の隔壁３０が配置され、前部カバー２６の内部が、この隔壁３０によって底部側のばね収容空間３１と開口側の回転子収容空間３２とに隔成されている。
隔壁３０の外周縁部には、一対の支持突起３０ｂ，３０ｂが設けられ、これらの支持突起３０ｂ，３０ｂが大径円筒部２６ｂの周壁の位置決め溝（図示略）に嵌合されるようになっている。この位置決め溝は、ばね収容部２６ａと大径円筒部２６ｂの境界位置に達する位置まで形成され、支持突起３０ｂ，３０ｂを位置決め溝の終端部に当接させることにより、隔壁３０が前部カバー２６内で位置決めされるようになっている。

また、前部カバー２６には、前部カバー２６の内部に巻き取りばね２５と隔壁３０と磁性回転子２１等を収容した後に、前部カバー２６よりも一回り小さいサブカバー３３が蓋状に嵌合されている。なお、ばね収容空間３１には巻き取りばね２５を潤滑するための潤滑剤が充填されている。サブカバー３３は前部カバー２６に対してビス止め等によって固定されている。また、サブカバー３３の底壁３３ａには、動力伝達機構１８の出力軸１９を磁性回転子２１に連結するための開口４０が設けられている。

サブカバー３３は、前部カバー２６の大径円筒部２６ｂに嵌合される略円筒状の円弧壁３３ｂと、この円弧壁３３ｂの両端部に連設され前部カバー２６のセンサ収容部２６ｃに嵌合される矩形壁３３ｃとを備え、矩形壁３３ｃの内側に、ホール素子２３Ａ，２３Ｂを実装した基板を配置するセンサ設置スペース３４が確保されている。
基板は保持ケース３５内に保持されており、この保持ケース３５はサブカバー３３内のセンサ設置スペース３４に配置され、サブカバー３３に突設された係止爪３６，３６によって係止されている。

保持ケース３５は、前部カバー２６の底部に臨む側が開口し、前部カバー２６に組み付けられた状態において、磁性回転子２１の外周縁部に臨む円弧壁３５ａがサブカバー３３の円弧壁３３ｂとともに円形状の壁を構成するようになっている。これらの円弧壁３３ｂ，３５ａの先端面は、サブカバー３３が前部カバー２６に嵌合固定された状態において、隔壁３０の外周縁部に回転子収容空間３２側から当接するようになっている。

そして、前部カバー２６内に巻き取りばね２５と隔壁３０と磁性回転子２１等を収容し、前部カバー２６の開口側にサブカバー３３を保持ケース３５とともに取り付けたものはカバーユニット４２を構成し、動力伝達機構１８とリトラクタフレーム１５にボルト締結等によって一体化されている。

回転検出装置２４の一対のホール素子２３Ａ，２３Ｂは、信号処理用のセンサ回路４５を介して処理装置４６に接続され、各ホール素子１３Ａ，１３Ｂにより検出される磁気変化に応じたパルス信号はセンサ回路４５で所定処理が行われた後に処理装置４６に入力される。
各ホール素子２３Ａ，２３Ｂから処理装置４６へと出力されるＡ相、Ｂ相の各パルス信号は、処理装置４６において、モータ１０を駆動するためのフィードバック信号等として用いられる。処理装置４６は、例えば、Ａ相、Ｂ相の各相のパルス信号を計数することによってベルトリール１４の回転量（つまり、ベルト５の引き出し量）を検出し、Ａ相、Ｂ相の二つのパルス信号の波形の立ち上がりの比較によってベルトリール１４の回転方向を検出する。

例えば各ホール素子２３Ａ，２３Ｂから出力されるＡ相、Ｂ相の各パルス信号のＨｉ値に「０」を対応させ、Ｌｏｗ値に「１」を対応させ、Ａ相およびＢ相の対応値が２進数で、かつＡ相の対応値がＢ相の対応値の１桁上の数値であると仮定したときに、Ａ相およびＢ相の対応値を加算して１０進数に変換して得た値（以下、単に、「Ａ相とＢ相との加算値」と呼ぶ）は、図６に示すように変化する。
例えば図６に示すＡ相およびＢ相のパルス波形は、ベルトリール１４が正転するときのものであるとすると、Ａ相とＢ相との加算値は所定の第１変化（…３→２→０→１…）を示し、ベルトリール１４が逆転する場合には、Ａ相とＢ相との加算値は所定の第２変化（…３→１→０→２…）を示す。このため、所定の第１変化および第２変化以外の変化が検出された場合には、異常状態であると判定することができる。

また、Ａ相とＢ相との加算値が所定の第１変化（…３→２→０→１…）を示す場合には、Ａ相とＢ相との加算値の１変化（前回値−今回値）のカウント値を「＋１」とし、Ａ相とＢ相との加算値が所定の第２変化（…３→１→０→２…）を示す場合には、Ａ相とＢ相との加算値の１変化（前回値−今回値）のカウント値を「−１」とすれば、ベルトリール１４が回転する間、Ａ相とＢ相との加算値の変化のカウント値を計数することにより得られるベルト５の巻き取り量に応じたパルスの総カウント値（ｃｎｔ）は、例えば下記表１に示すように変化する。
そして、Ａ相とＢ相との加算値の変化（前回値−今回値）とカウント値との対応は、例えば下記表２に示すように変化する。なお、下記表２において、「＋１」はベルトリール１４の正転を示し、「−１」はベルトリール１４の逆転を示し、「０」はＡ相とＢ相との加算値の変化がないことを示し、「×」は正転あるいは逆転のいずれでもあり得ない異常状態を示している。

この車両用シートベルト装置１では、乗員によるベルト５の装着時あるいは通常走行時にはモータ１０が停止されており、バックル９の解除等によりベルト５の非装着状態が検知されると、モータ１０が駆動開始され、所定の収納位置までのベルト５の巻き取りが行われる。このとき、ベルト５の巻き取り量（あるいは引き出し量）や移動方向等は回転検出装置２４によって検出され、回転検出装置２４の検出結果に基づいてモータ１０が駆動制御される。

処理装置４６は、例えば、巻き取り位置検知部５１と、引き出し検知部５２と、過負荷判定部５３と、クラッチ制御部５４と、送り出し制御部５５と、モータ制御部５６とを備えて構成されている。
そして、処理装置４６には、例えば、バックル９に対するタングプレート８の装着固定の有無を検出するバックルスイッチ（バックルＳＷ）６１から出力される検出信号と、車両の外界に存在する物体を検知するレーダやカメラからなる外界センサ６２から出力される検出信号と、車体の加速度および減速度を検出する加速度センサ６３から出力される検出信号と、車体のヨーレートを検出するヨーレートセンサ６４から出力される検出信号と、車両の速度を検出する速度センサ６５から出力される検出信号と、処理装置４６の基板（図示略）に配置されて温度を検出する温度センサ６６から出力される検出信号と、モータ１０に通電される電流を検出する電流センサ６７から出力される検出信号と、一対のホール素子２３Ａ，２３Ｂから出力されてセンサ回路４５で所定処理が行われたＡ相、Ｂ相の各パルス信号とが入力されている。

巻き取り位置検知部５１は、回転検出装置２４から出力されるＡ相、Ｂ相の各パルス信号からベルトリール１２の回転位置を算出し、この回転位置を巻き取り位置とする。
なお、以下において、ベルトリール１２の回転位置（巻き取り位置）は、例えばベルトリール１２によるベルト５の巻き取り量がゼロ（つまり引き出し量が所定の最大量）となる状態を原点（ゼロ）として、ベルトリール１２の正転方向を正の方向とし、ベルトリール１２の正転つまりベルトリール１２によるベルト５の巻き取り量の増大に伴って増大する値である。

引き出し検知部５２は、巻き取り位置検知部５１から出力されるベルトリール１２の回転位置に基づき、ベルトリール１２からのベルト５の引き出しの有無を検知する。

過負荷判定部５３は、電流センサ６７から出力される検出電流Ｉの信号に基づき、モータ１０の正転方向の回転（つまりベルトリール１２によるベルト５の巻き取り）に対する過大な負荷が作用する過負荷状態であるか否かを判定する。
この過負荷判定部５３は、予め、電流変化量ｄＩに対する変化量閾値ｄＩｔｈと検出電流Ｉに対する電流閾値Ｉｔｈとを記憶しており、電流変化量ｄＩが所定の変化量閾値ｄＩｔｈ未満かつ検出電流Ｉが所定の電流閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定し、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、過負荷状態であると判定する。

クラッチ制御部５４は、引き出し検知部５２から出力されるベルト５の引き出しの有無に対する検知結果と、過負荷判定部５３から出力される過負荷状態の判定結果とに基づき、動力伝達機構１８内のクラッチを制御する。
例えばクラッチ制御部５４は、過負荷判定部５３による過負荷状態の判定が実行されない電流条件下において引き出し検知部５２によってベルト５の引き出しが検知された際に、クラッチの解除実行を指示する。さらに、このクラッチの解除実行の指示後に、引き出し検知部５２によってベルト５のさらなる引き出しが検知された際には、クラッチの接続状態を維持する。

送り出し制御部５５は、過負荷判定部５３による過負荷状態の判定が実行されない電流条件下において引き出し検知部５２によってベルト５の引き出しが検知された際にクラッチ制御部５４によりクラッチの解除実行が指示され、さらに、このクラッチの解除実行の指示後に引き出し検知部５２によってベルト５のさらなる引き出しが検知された際にクラッチ制御部５４によりクラッチの接続状態が維持された状態で、ベルトリール１２からのベルト５の送り出しの実行を指示する制御信号を出力する。

モータ制御部５６は、巻き取り位置検知部５１から出力されるベルトリール１２の回転位置と、送り出し制御部５５から出力されるベルト５の送り出しの実行を指示する制御信号とに応じて、モータ１０の駆動および停止のタイミングや目標電流を設定してモータ１０への通電を制御する。

例えば図７に示す時刻ｔ０以降のように、モータ１０が正転方向に回転するように通電されている状態（つまり、モータ１０の回転駆動力によってベルトリール１２によるベルト５の巻き取りが実行されている状態）で、モータ１０の回転駆動力よりも大きな力で乗員によるベルト５の引き出し操作が相対的に急激に実行されると、モータ１０の停止に伴い所定の電流閾値Ｉｔｈ（手当り判定電流閾値）を超えて増大する電流（ロック電流）の検出が困難となり、モータ１０への通電が継続されると共に、モータ１０は逆転方向に回転するものの、このベルト５の引き出し方向の外力が作用し続けることに起因して動力伝達機構１８内のクラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続が維持される場合がある。
この場合、乗員によるベルト５の引き出し操作に対してモータ１０の回転駆動力が抵抗となることから、例えば時刻ｔ１以降のように、巻き取りばね２５の弾性力によってベルトリール１４をベルト５の巻き取り方向に回転させ、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続を解除することが意図されて、乗員により入力されるベルト５の引き出し方向の回転駆動力が弱められると、ベルトリール１２によるベルト５の巻き取りが実行されると共に、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続が解除される。
しかしながら、このときモータ１０は通電の継続によって正転方向に回転駆動されていることから、例えば時刻ｔ２以降のように、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続が解除されることで、過剰な抵抗無しにベルト５をベルトリール１４から引き出し可能であると判断する乗員によってベルト５の引き出し操作が実行されると、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続が直ちに実行され、再度、ベルト５の引き出し操作に対してモータ１０の回転駆動力が抵抗となり、例えば時刻ｔ３に示すように、いわば緊急ロック機構２０が作動したかのような、ベルト５の引き出しに対するロックが生じてしまうことになる。
このとき、つまり過負荷判定部５３による過負荷状態の判定が実行されない電流条件下において引き出し検知部５２によってベルト５の引き出しが検知されたときに、クラッチ制御部５４によりクラッチの解除実行が指示されることにより、乗員によるベルト５の引き出しに対してモータ１０が抵抗となることを防止するようになっている。

本実施の形態による車両用シートベルト装置１は上記構成を備えており、次に、この車両用シートベルト装置１の動作、特に、バックル９に対するタングプレート８の装着が解除されたときの動作について説明する。

先ず、例えば図８に示すステップＳ０１においては、バックルスイッチ（バックルＳＷ）６１がＯＦＦであるか否か、つまりバックルスイッチ（バックルＳＷ）６１から出力される検出信号がバックル９に対するタングプレート８の装着が解除されたＯＦＦ状態を示すか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進み、処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
そして、ステップＳ０２においては、バックルＳＷのＯＦＦから所定時間が経過したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２の処理を繰り返す。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。

そして、ステップＳ０３においては、モータ１０に対して所定電流Ｉ０での通電を開始して、ベルトリール１２によるベルト５の巻き取りを開始する。
そして、ステップＳ０４においては、適宜のタイマーのタイマー値ｔに所定初期値ｔ０を設定することによってタイマーを初期化し、このタイマーによる計時を開始する。
そして、ステップＳ０５においては、再試行回数ｋにゼロを設定する。
そして、ステップＳ０６においては、再試行回数ｋが所定回数Ｎ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。

そして、ステップＳ０７においては、今回の処理において電流センサ６７から出力される検出電流Ｉ（＝Ｉ（ｊ）、ただし、ｊは任意の自然数）を取得する。
そして、ステップＳ０８においては、今回の処理での検出電流Ｉ（＝Ｉ（ｊ））から前回の処理での検出電流Ｉ（＝Ｉ（ｊ−１））を減算して得た値（Ｉ（ｊ）−Ｉ（ｊ−１））を、電流変化量ｄＩとして設定する。
そして、ステップＳ０９においては、電流変化量ｄＩが変化量閾値ｄＩｔｈ未満、かつ、今回の検出電流Ｉ（＝Ｉ（ｊ））が電流閾値Ｉｔｈ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１０においては、モータ１０の正転方向の回転（つまりベルトリール１２によるベルト５の巻き取り）に対する過大な負荷が作用する過負荷状態であると判定する引掛り判定を行い、モータ１０への通電を停止し、所定時間が経過するまで待機する。
そして、ステップＳ１１においては、再試行回数ｋに「１」を加算して得た値（ｋ+１）を、新たに再試行回数ｋとして設定して、上述したステップＳ０６に戻る。

また、ステップＳ１２においては、前回の処理でのベルトリール１２の回転位置と今回の処理でのベルトリール１２の回転位置との差がゼロ以外であるか否か、つまりモータ１０の回転角が前回の処理と今回の処理とにおいて変化しているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１４に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１３に進む。

そして、ステップＳ１３においては、この時点でのタイマーのタイマー値ｔから所定初期値ｔ０を減算して得た値（ｔ−ｔ０）が所定時間ｔａ以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ１２に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進む。

そして、ステップＳ１４においては、モータ１０の回転方向が正転方向つまりベルトリール１２によるベルト５の巻き取り方向であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進み、後述する引き出し検知の処理を実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進み、このステップＳ１６においては、ベルト５が所定の収納位置までベルトリール１２に巻き取られたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０６に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進み、このステップＳ１７においては、モータ１０に対する通電を停止して、一連の処理を終了する。

以下に、上述したステップＳ１５における引き出し検知の処理について説明する。
先ず、例えば図９に示すステップＳ２１においては、ベルト５のベルトリール１２からの引き出し速度Ｖが所定速度Ｖ１未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ベルトリール１２からのベルト５の引き出しが、さらに持続されると判断して、後述するステップＳ２４に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進む。

そして、ステップＳ２２においては、モータ１０を逆転方向に回転駆動させるようにしてモータ１０に対して所定の第１電流Ｉ１で所定時間Ｔｓに亘る通電をおこなう。
この第１電流Ｉ１は、例えば乗員によるベルト５の引き出し操作に伴う回転駆動力よりも、モータ１０の逆転方向の回転駆動力が大きくなるような値であって、この通電によるモータ１０の逆転によって、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続は解除される。
そして、ステップＳ２３においては、モータ１０に対する通電を停止し、エンドに進み、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ２４においては、モータ１０を逆転方向に回転駆動させるようにしてモータ１０に対して所定の第１電流Ｉ１以上の所定の第２電流Ｉ２（≧Ｉ１）での通電を開始し、モータ１０の回転駆動力によってベルトリール１４からベルト５を送り出す。
そして、ステップＳ２５においては、適宜のタイマーのタイマー値ｔに所定初期値ｔ０を設定することによってタイマーを初期化し、このタイマーによる計時を開始する。
そして、ステップＳ２６においては、引き出し速度Ｖが、例えば所定速度Ｖ１以下の所定の速度Ｖ２（例えば、Ｖ２≦Ｖ１）未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、モータ１０の逆転方向の回転駆動力よりも、乗員によるベルト５の引き出し操作に伴う回転駆動力が小さくなることで、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続は解除されたと判断して、上述したステップＳ２３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２７に進む。

そして、ステップＳ２７においては、この時点でのタイマーのタイマー値ｔから所定初期値ｔ０を減算して得た値（ｔ−ｔ０）が所定時間ｔａ以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ２３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２８に進む。
そして、ステップＳ２８においては、ベルト５のベルトリール１２からの送り出し量Ｘが所定送り出し量Ｘｔｈよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ２３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２６に戻る。

上述したように、本実施の形態による車両用シートベルト装置１によれば、例えば、ベルトリール１４によるベルト５の巻き取りをモータ１０の駆動力により補助している状態、あるいは、巻き取りばね２５の弾性力によってベルトリール１４によるベルト５の巻き取りが実行されている状態で、乗員の操作によって、モータ１０の駆動力あるいは巻き取りばね２５の弾性力による巻き取り速度以上の速度で引き出し方向にベルト５が引き出され、ベルト５の再装着が実行されることによって、モータに流れる電流の増大が検知されず、過負荷判定が実行されない電流条件下であっても、このベルト５の引き出しを検出して、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続を解除すると共に、モータ１０を停止させることにより、乗員によるベルト５の引き出しに対して過剰な負荷（抵抗）が生じることを防止することができる。
これにより、例えば過負荷判定の判定条件つまり電流閾値Ｉｔｈ（手当り判定電流閾値）を低下させて過負荷判定が実行され易くなるように設定する場合に比べて、過剰な頻度で過負荷状態の判定およびクラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続の解除およびモータ１０の停止が実行されてしまうことを防止することができる。

なお、上述した実施の形態では、ステップＳ２１〜ステップＳ２８に示す引き出し検知の処理において、ベルト５のベルトリール１２からの引き出し速度Ｖが所定速度Ｖ１未満であるか否かの判定結果に応じて、所定の第１電流Ｉ１で所定時間Ｔｓに亘る通電あるいは所定の第１電流Ｉ１以上の所定の第２電流Ｉ２（≧Ｉ１）での通電を選択して実行するとしたが、これに限定されず、例えば図１０に示す上述した実施の形態の変形例のように、先ず、所定の第１電流Ｉ１で所定時間Ｔｓに亘る通電を実行した後に、ベルト５のベルトリール１２からの引き出し速度Ｖが所定速度Ｖ１未満であるか否かを判定してもよい。

この変形例では、先ず、図１０に示すステップＳ３１において、モータ１０を逆転方向に回転駆動させるようにしてモータ１０に対して所定の第１電流Ｉ１で所定時間Ｔｓに亘る通電をおこなう。
そして、ステップＳ３２においては、ベルト５のベルトリール１２からの引き出し速度Ｖが所定速度Ｖ１未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、モータ１０の逆転によってベルトリール１２からベルト５が送り出されている状態で、乗員によるベルトリール１２からのベルト５の引き出しが、さらに実行されると判断して、後述するステップＳ３４に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３３に進む。
そして、ステップＳ３３においては、モータ１０に対する通電を停止し、エンドに進み、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ３４においては、モータ１０を逆転方向に回転駆動させるようにしてモータ１０に対して所定の第１電流Ｉ１以上の所定の第２電流Ｉ２（≧Ｉ１）での通電を開始し、モータ１０の回転駆動力によってベルトリール１４からベルト５を送り出す。
そして、ステップＳ３５においては、適宜のタイマーのタイマー値ｔに所定初期値ｔ０を設定することによってタイマーを初期化し、このタイマーによる計時を開始する。
そして、ステップＳ３６においては、引き出し速度Ｖが、例えば所定速度Ｖ１以下の所定の速度Ｖ２（例えば、Ｖ２≦Ｖ１）未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、モータ１０の逆転方向の回転駆動力よりも、乗員によるベルト５の引き出し操作に伴う回転駆動力が小さくなることで、クラッチによるモータ１０とベルトリール１４との接続は解除されたと判断して、上述したステップＳ３３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３７に進む。

そして、ステップＳ３７においては、この時点でのタイマーのタイマー値ｔから所定初期値ｔ０を減算して得た値（ｔ−ｔ０）が所定時間ｔａ以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ３３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３８に進む。
そして、ステップＳ３８においては、ベルト５のベルトリール１２からの送り出し量Ｘが所定送り出し量Ｘｔｈよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ３３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ３６に戻る。

この変形例によれば、過負荷判定が実行されない電流条件下においてベルト５の引き出しが検知された際に、この引き出しをモータ１０の回転駆動力によって補助することにより、ベルトリール１２によるベルト５の巻き取り途中で乗員によるベルト５の引き出しがおこなわれた際にモータ１０に流れる電流の増大が検知されない場合であっても、モータ１０の挙動に乗員の意思を適切に反映させることができる。

なお、上述した実施の形態および変形例では、引き出し検知の処理において、ベルト５のベルトリール１２からの引き出し速度Ｖが所定速度Ｖ１未満であるか否か、および、引き出し速度Ｖが所定速度Ｖ１以下の所定の速度Ｖ２未満であるかを、判定するとしたが、これに限定されず、例えば引き出し速度Ｖの代わりに、ベルトリール１２からのベルト５の引き出し量に基づく判定処理を実行してもよい。つまり、この場合には、上述したステップＳ２１およびステップＳ３２において、例えば所定時間あたりのベルトリール１２からのベルト５の引き出し量が所定引き出し量Ｘ１未満であるか否かを判定する。そして、上述したステップＳ２６およびステップＳ３６において、例えば所定時間あたりのベルトリール１２からのベルト５の引き出し量が所定引き出し量Ｘ１以下の所定の引き出し量Ｘ２未満であるか否かを判定する。

本発明の一実施形態に係る車両用シートベルト装置の概略構成図である。本発明の一実施形態に係る車両用シートベルト装置の概略構成図である。本発明の一実施形態に係るリトラクタの要部縦断面図である。本発明の一実施形態に係るリトラクタの分解斜視図である。本発明の一実施形態に係る回転検出装置の概略構成図である。本発明の一実施形態に係る回転検出装置の各ホール素子から出力されるＡ相およびＢ相のパルス信号波形と、各相の信号レベルを数値化したものと、数値化された各相の値を加算して得た数値とを示す図である。本発明の一実施形態に係るモータへ通電される電流と、ベルトリールからのベルトの送り出し量との対応関係の例を示すグラフ図である。本発明の一実施形態に係る車両用シートベルト装置の動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る引き出し検知の処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の変形例に係る引き出し検知の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１車両用シートベルト装置
５ベルト
１０モータ
１４ベルトリール
２４回転検出装置（位置センサ）
２５巻き取りばね
４６処理装置（制御部）
５１巻き取り位置検知部（位置センサ）
５３過負荷判定部（過負荷判定手段）
５４クラッチ制御部（クラッチ解除手段）
５５送り出し制御部（送り出し手段）

Claims

ベルトを巻回するベルトリールと、
前記ベルトリールを巻き取り方向に付勢する付勢手段と、
前記ベルトリールへ駆動力を伝達することにより前記ベルトの巻き取りを行うモータと、
前記ベルトリールと前記モータとの回転差により前記モータと前記ベルトリールとの間の駆動力の伝達の断接を行うクラッチ機構と、
前記モータへの通電量を制御する制御部とを備える車両用シートベルト装置であって、
前記ベルトリールの回転位置を検出することにより前記ベルトの位置を検出する位置センサを備え、
前記制御部は、
前記モータへ流れる電流に基づき過負荷判定を行う過負荷判定手段と、
前記位置センサによって検出された前記ベルトの位置に基づき、前記ベルトの引き出しの有無を検知する引き出し検知手段と、
前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定された場合に、前記ベルトの引掛り状態であると判断して、所定時間に亘って前記モータへの通電を停止する通電停止手段と、
前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定されず、かつ前記引き出し検知手段によって前記ベルトの引き出しが検知された際に、前記クラッチ機構の解除実行を指示するクラッチ解除手段とを備えることを特徴とする車両用シートベルト装置。
前記制御部は、前記クラッチ解除手段による前記解除実行の指示後に前記引き出し検知手段によって前記ベルトの引き出しを検知した際に、前記クラッチ機構の接続状態を維持しつつ前記ベルトの送り出しを実行する送り出し手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
ベルトを巻回するベルトリールと、
前記ベルトリールを巻き取り方向に付勢する付勢手段と、
前記ベルトリールへ駆動力を伝達することにより前記ベルトの巻き取りを行うモータと、
前記ベルトリールと前記モータとの回転差により前記モータと前記ベルトリールとの間の駆動力の伝達の断接を行うクラッチ機構と、
前記モータへの通電量を制御する制御部とを備える車両用シートベルト装置であって、
前記ベルトリールの回転位置を検出することにより前記ベルトの位置を検出する位置センサを備え、
前記制御部は、
前記モータへ流れる電流に基づき過負荷判定を行う過負荷判定手段と、
前記位置センサによって検出された前記ベルトの位置に基づき、前記ベルトの引き出しの有無を検知する引き出し検知手段と、
前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定された場合に、前記ベルトの引掛り状態であると判断して、所定時間に亘って前記モータへの通電を停止する通電停止手段と、
前記過負荷判定手段によって過負荷状態であると判定されず、かつ前記引き出し検知手段によって前記ベルトの引き出しが検知された際に、前記クラッチ機構の接続状態を維持しつつ前記ベルトの送り出しを実行する送り出し手段を備えることを特徴とする車両用シートベルト装置。