专利名称：安全带卷收器、安全带装置以及带安全带装置的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及车载安全带卷收器的构筑技术。
背景技术：
以往，在汽车等车辆中，公知有利用安全带约束该车辆乘员的各种结构的安全带装置。
在下述专利文献1中，公开了通过马达等的驱动来进行安全带的卷绕动作和拉出动作的安全带装置的结构。在该专利文献1所描述的技术中，作为安全带卷收器的构造，除了采用利用马达使卷轴进行安全带的卷绕动作和拉出动作的结构以外，还提示了利用该马达的动作断续地改变安全带的张力而改变约束力，从而向驾驶员发出与车辆碰撞有关的警报的可能性。
专利文献1实开平6-71333号公报但是，在如上述专利文献1所述的、使用安全带装置发出与车辆碰撞有关的警报的情况下，当安全带存在初期松弛时，在进行初期动作时，由于马达转动的一部分被消耗于消除该松弛，因而认为向车辆乘员发出警报时无法获得所需的安全带张力。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种，在装载于车辆上的、随着电动马达的驱动对约束乘员用的安全带进行卷绕动作和拉出动作的安全带卷收器中，可以有效利用安全带可靠地向车辆乘员发出引起注意的警报的技术。
发明内容
为了解决上述问题而构成本发明。本发明典型地适用于装载在汽车等车辆上的安全带卷收器，但是对于装载在汽车以外的车辆，例如飞机、船舶、电车、公共汽车等上的安全带卷收器的构筑技术本发明也能够适用。
本发明的第一发明解决上述问题的本发明的第一发明是技术方案1所述的安全带卷收器。
技术方案1所述的该安全带卷收器装载在车辆上，至少包括电动马达、卷轴、控制装置。
本发明的卷轴构成随着电动式的电动马达的驱动而对约束乘员用的安全带进行卷绕动作和拉出动作的部件。相对于该卷轴卷绕和拉出的约束乘员用的安全带是就座于座椅上的车辆乘员所佩戴的长尺状的带子，还被称为“织带”。典型地，在车辆碰撞等乘员约束时刻，通过安全带对就座于车辆座椅上的车辆乘员进行约束。另外，在本发明中，根据需要可使传动机构适当地经由电动马达和卷轴之间，该传动机构构成形成马达和卷轴连接的连接状态和解除该连接状态的连接解除状态的机构。
本发明的控制装置构成至少进行电动马达的驱动控制的装置，对电动马达的驱动方向、驱动时间、驱动力等进行控制。典型地，该控制装置由CPU(运算处理装置)、输入输出装置、存储装置、外围设备等构成。该控制装置，可以作为专用的控制装置而设在安全带卷收器上，或者也可以不只用于该安全带卷收器，可以兼用作对车辆的驱动系统、电气系统进行控制的控制装置。
在本发明中，控制装置，在车辆乘员佩戴安全带的安全带佩戴时刻，通过对电动马达进行驱动控制以多次反复进行使经由卷轴作用在安全带上的张力增减的动作，向车辆乘员(典型为驾驶员)发出引起注意的警报。具体而言，在判定为本车辆周边的障碍物(其他车辆、障碍物、行人等)在规定范围内的情况、判定为本车辆与该障碍物碰撞的可能性高的情况、或判定为驾驶员正在瞌睡的情况下，发出该警报。即，本发明的安全带卷收器，除了通过安全带约束车辆乘员的作为约束装置的功能以外，还兼具使用安全带向车辆乘员发出引起注意的警报的作为警报装置(警报系统)的功能。
但是，在利用安全带这种卷绕动作而发出警报的情况下，在安全带3上存在初期的松弛时，在进行初期动作时，典型地在初次动作中，由于马达转动的一部分消耗在松弛的消除中，因而推测不能得到有助于向车辆乘员发出警报的所需安全带张力。
在本发明中，控制装置，在多次动作中的初期动作时，对电动马达进行驱动控制以使卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。在此所称的“初期动作”中，包括多次动作中从初次开始数起1或多个动作。作为一个例子，可以采用从初次数起3次动作中，对第二次动作时、第三次动作时的卷轴动作量进行比较后，使作为“初期动作”的初次动作时的卷轴动作量变多的构成、与第三次动作时的卷轴动作量进行比较后，使作为“初期动作”的初次动作时和第二次动作时的卷轴动作量变多的构成等。
根据技术方案1所述的安全带卷收器的这种结构，由于卷轴在初期动作时与在其之后动作时相比转动地更多，因而在安全带上存在初期松弛的情况下除了消除松弛以外，还能够在安全带上产生大于有助于向车辆乘员发出警报的所需安全带张力的安全带张力。此时，即使在安全带上几乎不产生初期松弛的情况下，通过该控制当然能够得到大于所需安全带张力的安全带张力。因此，在电动马达的多次动作中的任意一次动作，都能够经由安全带迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报。
本发明的第二发明解决上述问题的本发明的第二发明是技术方案2所述的安全带卷收器。
技术方案2所述的该安全带卷收器，在技术方案1的结构中，控制装置，在初次动作时通过进行相对增加电动马达的马达输出和马达转动时间中至少一方的控制，从而使卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。在本发明中，在初次动作时，包括相对增加马达输出和马达转动时间中任意一方的控制、相对增加马达输出和马达转动时间双方的控制。由于通过增加电动马达的马达输出能够提高马达转速，因而例如在每次动作时的马达转动时间相同的情况下，能够使卷轴的动作量变多。另一方面，通过增加电动马达的马达转动时间，例如在每次动作时的马达输出相同的情况下，能够使卷轴的动作量变多。另外，对增加马达输出的控制而言，可以采用将初次动作时的电动马达的电流值(还称为“控制电流值”)、电压值(还称为“施加电压值”)设定为高于在其之后动作时刻的方法。
根据技术方案2所述的安全带卷收器的这种结构，通过增加电动马达的马达输出、马达转动时间的控制，在电动马达的多次动作中的任意一次动作，都能够经由安全带迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报。
本发明的第三发明解决上述问题的本发明的第三发明是技术方案3所述的安全带装置。
技术方案3所述的该安全带装置是装载在车辆上的装置，至少包括安全带、电动马达、卷轴、控制装置、带扣、舌片、检测传感器。
本发明的安全带是就座于座椅上的车辆乘员所佩戴的长尺状的带子，还被称为“织带”。典型地，在车辆碰撞等乘员约束时刻，通过安全带对就座于车辆座椅上的车辆乘员进行约束。本发明的带扣构成固定在车辆上的部件。本发明的舌片构成设在安全带上，并在佩戴安全带时与本发明的带扣扣合的部件。本发明的检测传感器构成用于检测舌片扣合到带扣上的情况的装置。此外，本发明的电动马达、卷轴、控制装置具有与技术方案1所述的安全带卷收器的构成元件实质上相同的功能。
即，本发明的安全带装置，除了通过安全带约束车辆乘员的作为约束装置的功能以外，还兼具使用安全带向车辆乘员发出引起注意的警报的作为警报装置(警报系统)的功能。并且，在本发明中，控制装置，在多次动作中的初期动作时，对电动马达进行驱动控制，以使卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。
根据技术方案3所述的安全带装置的这种结构，由于卷轴在初期动作时与在其之后动作时相比转动地更多，因而在安全带上存在初期松弛的情况下除了消除松弛以外，还能够在安全带上产生大于可以有效向车辆乘员发出警报的所需安全带张力的安全带张力。此时，即使在安全带上几乎不产生初期松弛的情况下，通过该控制也能够得到大于所需安全带张力的安全带张力。因此，在电动马达的多次动作中的任意一次动作，都能够经由安全带迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报。
本发明的第四发明解决上述问题的本发明的第四发明是技术方案4所述的安全带装置。
技术方案4所述的该安全带装置，在技术方案3的结构中，控制装置，在初次动作时通过进行相对增加电动马达的马达输出和马达转动时间中的至少一方的控制，而使卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。
根据技术方案4所述的安全带装置的这种结构，通过增加电动马达的马达输出、马达转动时间的控制，在电动马达的多次动作中的任意一次动作时，都能够经由安全带迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报。
本发明的第五发明解决上述问题的本发明的第五发明是技术方案5所述的带安全带装置的车辆。
技术方案5所述的该带安全带装置的车辆，至少包括技术方案3或技术方案4所述的安全带装置。本发明的车辆采用下述结构将该安全带装置收容到车辆内的收容空间，例如车柱内的收容空间、座椅内的收容空间或车辆内的其它收容空间内。
根据这种结构可以提供下述结构的一种车辆，在该车辆内的收容空间收容有安全带装置，该安全带装置，在电动马达的多次动作中的任意一次动作时，都能够经由安全带迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报的安全带装置。
发明效果如上所述，根据本发明，涉及随着电动马达的驱动而对约束乘员用的安全带进行卷绕动作和拉出动作的安全带构造，特别是在卷轴使作用于安全带的张力增减的多次动作中的初期动作时，通过对电动马达进行驱动控制，以使卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多，从而可以利用安全带可靠地向车辆乘员发出引起注意的警报。
图1是表示作为本发明的“安全带装置”的一个实施方式的安全带装置100的结构的图。
图2是表示图1中的安全带卷收器1周围的结构的图。
图3是与本实施方式的安全带卷收器1的警报模式有关的警报控制处理的流程图。
图4关于图3中的安全带卷绕控制，是表示马达输出功率、马达转速、安全带张力的时效变化的情况的图。
图5关于图3中的安全带卷绕控制，是表示马达输出功率、马达转速、安全带张力的时效变化的情况的图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。首先，参照图1和图2，说明本发明的一个实施方式。
其中，图1是表示作为本发明的“安全带装置”的一个实施方式的安全带装置100的结构的图。并且，图2是表示图1中的安全带卷收器1周围的结构的图。
如图1所示，本实施方式的安全带装置100是装载于作为本发明的“带安全带装置的车辆”的汽车上的车辆用安全带装置，其以安全带卷收器1、安全带3、肩部导向固定器10、舌片12、外部固定器14、带扣16、ECU20等作为主体而构成。并且，在车辆上还装载有输入元件30，其检测与该车辆的碰撞预测、碰撞发生有关的信息、与该车辆的运转状态有关的信息、与就座于座椅上的车辆乘员的就座位置及体格有关的信息、与周边的交通状况有关的信息、与天气及时区有关的信息等各种信息，并将该检测信息输入到ECU20。该输入元件30的检测信息始终或每隔规定时间传递给ECU20，用于安全带装置100等的动作控制。
特别是，本实施方式的输入元件30包括车辆碰撞信息检测传感器32，用于检测车辆的碰撞预测、实际发生碰撞等与车辆碰撞有关的信息。该车辆碰撞信息检测传感器32构成下述传感器，其能够检测(测量)出碰撞对象物(其他车辆、障碍物、行人等)与本车辆之间的距离、相对速度、相对加速度、作用在本车辆上的3轴(X轴、Y轴、Z轴)方向上的加速度等检测信息(检测信号)。该车辆碰撞信息检测传感器32可以构成单一检测传感器，或者组合多个单一检测传感器而成。具体而言，可以利用毫米波雷达、激光雷达、加速度传感器、摄像传感器等构成车辆碰撞信息检测传感器32。
安全带3是用于对就座在驾驶座即车辆座椅40上的车辆乘员C(也称为“驾驶员”)进行约束或解除约束的长尺状的带子(织带)。该安全带3对应于本发明中的“约束乘员用的安全带”。该安全带3从固定在车辆上的安全带卷收器1拉出，经由设在车辆乘员C的乘员肩部区域上的肩部导向固定器10，并通过舌片12连接到外侧固定器14上。肩部导向固定器10具有在车辆乘员C的乘员肩部区域卡定并引导(诱导)安全带3的功能。并且，通过将舌片12插入(扣合)到固定于车体上的带扣16中，成为车辆乘员C佩戴该安全带3的状态。该舌片12相当于本发明中的“舌片”，与该舌片12扣合的带扣16相当于本发明中的“带扣”。
另外，在带扣16中内置有带扣开关16a，通过该带扣开关16a检测出舌片12已插入带扣16并进行安全带带扣操作(实质上成为佩戴安全带的状态)。该带扣开关16a所检测出的信息被传递给ECU20，从而判定是否处于安全带佩戴状态。该带扣开关16a相当于本发明中的“用于检测舌片已与带扣扣合的情况的检测传感器”。
安全带卷收器1是可通过后述的卷轴5和马达7对安全带3进行卷绕动作及拉出动作的装置，对应于本发明中的“安全带卷收器”。在图1所示的例子中，该卷收器1装载在车辆的B柱42内的收容空间中。
ECU20具有根据来自输入元件30的输入信号，对以安全带卷收器1为首的各种动作机构进行有关控制的功能，其CPU(运算处理装置)、输入输出装置、存储装置、外围装置等构成。特别是在本实施方式的说明中，该ECU20进行与安全带卷收器1的后述马达7有关的控制。具体而言，ECU20通过对供给到马达7的电磁线圈的电流供给量、电流供给方向进行控制，可以使马达轴的转速、转动方向、转动时间、转动转矩(输出功率)等发生变化。在后文进行详细描述，该ECU20构成对马达7进行驱动控制的装置，并且构成对后述传动机构9进行控制，从而切换将马达7的动力传递给卷轴5的状态的装置。并且，在该ECU20中编入用于检测(测量)马达7在动作时的马达电流值的功能。该ECU20对应于本发明中的“控制装置”。
另外，该ECU20，可以作为专用的控制装置而设置在安全带卷收器1上，或者也可以不只用于控制该安全带卷收器1，可以兼用作对车辆的驱动系统、电装系统进行控制的控制装置。
图2所示的卷轴5形成圆柱状或圆筒状，其卷轴外周面(安全带抵接面)构成安全带3的卷绕面。该卷轴5是随着本发明中的作为“电动马达”的马达7的驱动而对约束乘员用的安全带3进行卷绕动作和拉出动作的部件，相当于本发明中的“卷轴”。
并且，在本实施方式中，传动机构9介于该卷轴5与马达7之间。该传动机构9构成形成卷轴5与马达7相连的连接状态(传动模式)以及解除该连接状态的连接解除状态(传动解除模式)的机构。该传动机构9还被称为组合齿轮部件等而形成的所谓“离合器”。该传动机构9的连接状态是能够经由该传动机构9向卷轴传递马达7的动力的状态。因此，在该连接状态下，通过马达7进行驱动，经由传动机构9向卷轴5传递该马达7的动力。此时，通过传动机构9对马达7的转动进行减速。相反，在传动机构9的连接解除状态下，卷轴5和马达7的物理连接被解除，从而能够容易地进行从卷轴5拉出(抽出)安全带3的操作。另外，根据需要，也可以采用卷轴5和马达7之间不经由传动机构9，而直接连接卷轴5和马达7的结构。
在本实施方式中，该传动机构9构成未特别图示的、所谓“单级离合器”。因此，在传动机构9的传动模式中，当以规定的马达输出功率驱动马达7时，马达7的转动被减速并传递给卷轴5，以规定的转动转矩、规定的转速驱动该卷轴5转动。
另外，除了该传动机构9以外，还能够采用卷轴的转动转矩和转速能够多级变化的结构的传动机构。例如，在采用卷轴的转动转矩和转速能够两级变化的两级离合器的情况下，当想要以较强的安全带张力将安全带卷绕到卷轴上时，可以将传动机构设定为转动转矩相对较高且转速相对较低的高减速比模式。相反，当想要迅速将安全带卷绕到卷轴上时，可以将传动机构设定为转动转矩相对较低且转速相对较高的低减速比模式。
在本实施方式中，对上述安全带3设定了以下7个安全带设定模式，由ECU20根据上述安全带设定模式对马达7和传动机构9进行控制。
(1)安全带收容模式安全带收容模式是未使用安全带3而将其完全卷绕到卷轴5上的状态的安全带模式。在该安全带收容模式中，安全带卷收器1，不对马达7进行驱动，并且传动机构9被设定为传动切断模式。因此，在安全带3上产生非常弱的安全带张力，并且耗电为零。
(2)安全带拉出模式安全带拉出模式是为了佩戴安全带3而从卷轴5拉出安全带3的状态的安全带模式。同样地，在该安全带拉出模式中，安全带卷收器1被设定为传动切断模式。因此，能够以较弱的力拉出安全带3。此时，同样地，不对马达7进行驱动，耗电为零。
(3)调整用安全带卷绕模式调整用安全带卷绕模式是拉出安全带3，将舌片(图1中的舌片12)插入扣合到带扣中，使带扣开关(图1中的带扣开关16a)接通之后，为了使安全带3适合乘员佩戴，在卷绕多拉出的安全带3的状态以及安全带3的正常佩戴状态(此时带扣开关成为接通状态)下，车辆乘员进行动作而拉出规定量的安全带3后，车辆乘员再次坐回标准位置时，卷绕所拉出的安全带3的状态的安全带模式。在该调整用安全带卷绕模式中，安全带卷收器1被如下控制，传动机构9被设定为传动模式，并且向安全带卷绕方向以高转速对马达7进行转动驱动。因此，安全带3被迅速卷绕到卷轴5上，在产生非常弱的规定安全带张力时马达7停止工作，从而以适于车辆乘员佩戴的状态佩戴安全带3。
(4)正常佩戴模式(舒适模式)正常佩戴模式(舒适模式)是在调整用安全带卷绕模式结束后设定的、安全带3的正常佩戴状态的安全带模式。在该正常佩戴模式中，安全带卷收器1，不对马达7进行驱动，并且传动机构9被设定为传动切断模式。因此，由于仅在安全带3上产生非常弱的安全带张力，因而车辆乘员即使佩戴安全带3也不会感到压迫感。并且，耗电为零。
(5)警报模式警报模式是车辆在以正常佩戴模式行驶的过程中检测到驾驶员打瞌睡、本车辆周边的障碍物后，通过反复规定次数地卷绕安全带3来向驾驶员发出警报的状态的安全带模式。在该警报模式中，安全带卷收器1被设定为马达7被反复进行驱动。因此，由于向安全带3反复施加较强的安全带张力(比后述紧急模式的安全带张力弱)和非常弱的安全带张力，所以促使驾驶员对打瞌睡、本车辆周边的障碍物引起注意。该警报模式的详细控制内容如后文所述。
(6)紧急模式紧急模式是车辆在以正常佩戴模式行驶的过程中，或继上述警报模式之后，当本车辆与障碍物等碰撞的可能性非常高时所设定的安全带模式。在该紧急模式中，安全带卷收器1被如下控制传动机构9被设定为传动模式，并且以高转速、高转矩向安全带卷绕方向对马达7进行转动驱动。因此，安全带3被迅速卷绕到卷轴5上后，最终在安全带3上产生非常强的规定安全带张力时马达7停止工作，从而利用该安全带3可靠地约束车辆乘员。
(7)收容用安全带卷绕模式收容用安全带卷绕模式是为了解除安全带3的佩戴而从带扣拔出舌片(图1中的舌片12)，使带扣开关(图1中的带扣开关16a)断开时，为了使安全带3成为收容状态而完全卷绕安全带3的状态的安全带模式。在该收容用安全带卷绕模式中，安全带卷收器1被如下控制，传动机构9被设定为传动模式，并且向安全带卷绕方向对马达7进行转动驱动，从而将所拉出的安全带3迅速卷绕到卷轴5上。然后，完全卷绕安全带3，在产生非常弱的规定安全带张力时马达7停止工作，安全带3成为产生非常弱的张力的上述安全带收容模式。
在此，关于上述结构的安全带卷收器1的控制，参照图3至图5具体说明上述警报模式的详细控制内容。利用图1和图2中的ECU20执行安全带卷收器1中的此控制。
关于本实施方式的安全带卷收器1的警报模式，在图3中表示警报控制处理的流程图。
如图3所示，在该卷收器控制处理中，首先通过步骤S10判定是否为安全带佩戴状态。具体而言，在图1中的带扣开关16a检测到舌片12已插入带扣16的情况下，判定为处于安全带佩戴状态，在带扣开关16a检测到舌片12的插入解除的情况下，判定为处于安全带佩戴解除状态。
当在该步骤S10中判定为处于安全带佩戴状态时(步骤S10的“是”)，进入步骤S20。另一方面，当在该步骤S10中判定为处于安全带佩戴解除状态时(步骤S10的“否”)，直接结束警报控制处理。
接着，在图3中的步骤S20，进行判定警报条件是否成立的处理。具体而言，根据由图1中的车辆碰撞信息检测传感器32所检测出的信息，在判定本车辆周边的障碍物(其他车辆、障碍物、行人等)处于规定范围内或判定本车辆与该障碍物碰撞的可能性高的情况下，判定为警报条件成立；或者，根据由检测作用在安全带3上的张力变化的传感器所检测出的信息，判定驾驶员打瞌睡时，判定为警报条件成立。
当在该步骤S20中判定警报条件成立时(步骤S20的“是”)，进入步骤S30，在进行安全带卷绕控制之后，结束警报控制处理。另一方面，当在步骤S20中判定警报条件不成立时(步骤S20的“否”)，直接结束警报控制处理。
接着，在图3中的步骤S30，进行警报模式下的安全带卷绕控制。在该安全带卷绕控制中，通过对马达7进行驱动控制，以多次反复进行使作用在安全带3上的张力增减的动作(使张力暂时增加的动作)，向车辆乘员(驾驶员)发出引起注意的警报。该控制方式相当于本发明中的“在车辆乘员佩戴安全带的佩戴安全带状态，通过对电动马达进行驱动控制，以多次反复进行使经由卷轴作用于安全带的张力增减的动作”的控制方式。
但是，在利用安全带3的这种卷绕动作向车辆乘员发出引起注意的警报的情况下，当在安全带3上存在初期松弛时，在进行初期动作时，由于马达转动的一部分被消耗于消除松弛时，因而认为无法获得可以有效地向车辆乘员发出警报的所需安全带张力。
在本实施方式中，对马达7进行驱动控制，以使在基于该警报模式的安全带卷绕控制下的多次动作中的初次动作时，卷轴5的安全带卷绕方向上的动作量变得最大。并且，在本实施方式中，为了使卷轴5的安全带卷绕方向上的动作量(转动量)变得最大，进行相对增加马达7的马达输出功率或马达转动时间的控制。该控制方式相当于本发明中的“在多次动作中的初期动作时，对电动马达进行驱动控制，以相对增加卷轴的安全带卷绕方向上的动作量”、本发明中的“在初次动作时，相对增加电动马达的马达输出功率和马达转动时间中的至少一方”的控制方式。
在此，关于图3中的安全带卷绕控制，在图4和图5中表示马达输出功率、马达转速、安全带张力的时效变化的情况。在图4和图5中均表示反复进行3次使作用在安全带3上的张力增减的动作(使张力暂时增加的动作)的情况。在本发明中，也可以适当设定成进行2次或4次以上该动作。
在图4所示的安全带卷绕控制中，在对马达7的3次马达卷绕动作进行比较的情况下，进行控制，以使初次动作时的马达输出功率P2高于之后动作时的马达输出功率P1。由于马达7的马达输出功率为电流值(也称为“控制电流值”)与电压值(也称为“外加电压值”)的乘积，所以具体而言，将初次动作时的电流值、电压值设定得高于之后动作时的电流值、电压值，从而对马达7进行驱动控制。并且，此时，将马达转动时间Δt设定为在马达卷绕动作中均相同。
由此，由于初次动作时的马达转速V2高于之后动作时的马达转速V1，卷轴5在初次动作时转动略多，因而在安全带3上存在初期松弛的情况下，除了可以消除松弛以外，还可以在安全带3上产生大于可以向车辆乘员有效发出警报的所需安全带张力Ta的安全带张力。此时，即使在安全带3上几乎不产生初期松弛的情况下，也可以通过该控制得到大于所需安全带张力Ta的安全带张力。因此，在3次马达卷绕动作中的任意一次动作时，都能够经由安全带3迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报。另外，在图4中，虽然记载了初次动作时的安全带3的张力被控制为大于安全带张力Ta的范围内的基本恒定的值，但是也可以超过该恒定值。
在此，图4中的安全带张力Ta是警报模式时的目标张力，规定为能够使车辆乘员可靠地感知警报的张力。典型的是，预先通过实施试验或分析求出存在松弛时的至少马达输出和安全带张力之间的关系，根据其结果能够设定马达输出功率P1、P2以及安全带张力Ta。
另外，关于图4所示的控制方式，在本发明中，可以采用使初期动作时的马达输出功率比之后动作时的马达输出功率相对增加的控制。具体而言，可以采用下述结构第一结构，在从初次开始计数的3次动作中，对第二次动作时和第三次动作时的马达输出功率进行比较后，使作为“初期动作”的初次动作时的马达输出相对增加；或第二结构，与第三次动作时的马达输出功率进行比较，使作为“初期动作”的初次动作时和第二次动作时的马达输出相对增加。在第一结构中，第二次的马达输出功率和第三次的马达输出功率可以设定为相同，也可以设定为不同。同样地，在第二结构中，初次的马达输出和第二次马达输出可以设定为相同，也可以设定为不同。
在图5所示的安全带卷绕控制中，在对马达7的3次马达卷绕动作进行比较的情况下，进行控制，以使初次动作时的马达转动时间Δt1比之后动作时的马达转动时间Δt2长。并且，此时，将马达输出和马达转动时间均设定为在马达卷绕动作中都相同。
由此，由于卷轴5在初次动作时转动略多，因而在安全带3上存在初期松弛的情况下，除了可以消除松弛以外，还可以在安全带3上产生大于可以有效向车辆乘员发出警报的所需安全带张力Ta的安全带张力。此时，即使在安全带3上几乎不产生初期松弛的情况下，也可以通过该控制得到大于所需安全带张力Ta的安全带张力。因此，在3次马达卷绕动作中的任意一次动作，都能够经由安全带3迅速且可靠地使车辆乘员感知引起注意的警报。
在此，图5中的安全带张力Ta是警报模式时的目标张力，规定为能够使车辆乘员可靠地感知警报的张力。典型的是，预先通过实施试验或分析求出存在松弛时的至少马达转动时间与安全带张力之间的关系，根据其结果设定马达转动时间Δt1、Δt2以及安全带张力Ta。
另外，关于图5所示的控制方式，在本发明中，可以采用使初期动作时的马达转动时间比之后动作时的马达转动时间相对增加的控制。具体而言，可以采用下述结构第三结构，从初次开始计数的3次动作中，对第二次动作时、第三次动作时的马达转动时间进行比较，使作为“初期动作”的初次动作时的马达转动时间相对增加；或第四构成，与第三次动作时的马达转动时间进行比较后，使作为“初期动作”的初次动作时和第二次动作时的马达转动时间相对增加等。在第三结构中，第二次马达转动时间和第三次马达转动时间可以设定为相同，也可以设定为不同。同样地，在第四结构中，初次马达输出功率和第二次马达转动时间可以设定为相同，也可以设定为不同。
如上所述，根据本实施方式的安全带卷收器1，特别是通过以图4、图5所示的方式进行图3所示的警报控制处理，能够迅速且可靠地使车辆乘员通过安全带3感知引起注意的警报。由此，能够促使驾驶员进行避免车辆碰撞时所需的回避操作或使打瞌睡的车辆乘员引起注意。
并且，在本实施方式中，继图3中的警报控制处理之后，根据车辆碰撞信息检测传感器32的检测信息，在本车辆与障碍物等碰撞的可能性非常高的情况下，切换至上述紧急模式，最终在安全带3上产生非常强的规定安全带张力时马达7停止工作，由此能够进行通过该安全带3可靠地约束车辆乘员的控制。
其他实施方式此外，本发明不限定于上述实施方式，可以考虑进行各种应用、变形。例如还能够实施应用上述实施方式的以下各方式。
在上述实施方式中，在警报控制处理中，对初次动作时的马达7的马达输出功率或马达转动时间中的任意一方增加的情况进行了描述，在本发明中，也可以使初次动作时的马达7的马达输出功率或马达转动时间都增加。由于采用这种结构能够使卷轴的转动动作量进一步增加，因而在预测安全带的初期松弛较大的情况下特别有效。
并且，在上述实施方式中，还可以根据需要设置用于直接检测与卷轴5的转动有关的信息的检测传感器。作为该转动检测传感器，可适当使用霍尔传感器、电位计、光断续器等的传感器类。通过该转动检测传感器，能够检测出卷轴5的转动动作的有无、转角、转动方向、转速、转动量等检测信息。
此外，虽然在上述实施方式中，对车载安全带卷收器1的结构进行了描述，但是本发明的安全带卷收器结构也能够适用于装载在例如汽车、飞机、船舶、电车、公共汽车等乘载车辆乘员并进行移动的车辆上的安全带装置。
权利要求
1.一种装载在车辆上的安全带卷收器，其特征在于，包括电动马达、随着所述电动马达的驱动而对约束乘员用的安全带进行卷绕动作和拉出动作的卷轴以及对所述电动马达进行驱动控制的控制装置；所述控制装置，在所述安全带已佩戴到车辆乘员身上的佩戴安全带时，通过对所述电动马达进行驱动控制来多次反复进行使经由所述卷轴作用在所述安全带上的张力增减的动作，从而向所述车辆乘员发出引起注意的警报，并且在多次动作期间的初期动作时，对所述电动马达进行驱动控制，以使所述卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。
2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述控制装置，在初次动作时，进行相对增加所述电动马达的马达输出功率和马达转动时间中的至少一方的控制，从而使所述卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。
3.一种装载在车辆上的安全带装置，其特征在于，包括车辆乘员所佩戴的约束乘员用的安全带、电动马达、随着所述电动马达的驱动而对所述安全带进行卷绕动作和拉出动作的卷轴、对所述电动马达进行驱动控制的控制装置、固定在车辆上的带扣、设置在所述安全带上并在佩戴安全带时与所述带扣扣合的舌片以及用于检测所述舌片已扣合到所述带扣上的检测传感器；所述控制装置，当根据所述检测传感器的检测信息判定处于所述安全带已佩戴到车辆乘员身上的安全带佩戴状态时，通过对所述电动马达进行驱动控制来多次反复进行使经由所述卷轴作用在所述安全带上的张力增减的动作，从而向所述车辆乘员发出引起注意的警报，并且在多次动作期间的初期动作时，对所述电动马达进行驱动控制，以使所述卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。
4.根据权利要求3所述的安全带装置，其特征在于，所述控制装置，在初次动作时，进行相对增加所述电动马达的马达输出功率和马达转动时间中的至少一方的控制，从而使所述卷轴的安全带卷绕方向的动作量相对变多。
5.一种带安全带装置的车辆，将权利要求3或4所述的安全带装置收容到车辆内的收容空间内。
全文摘要
本发明提供一种在装载于车辆上、随着电动马达的驱动而对约束乘员用的安全带进行卷绕动作和拉出动作的安全带卷收器中，可以有效利用安全带可靠地向车辆乘员发出引起注意的警报的技术。装载在车辆上的安全带装置(100)的安全带卷收器(1)的结构如下在佩戴安全带时，通过对马达进行驱动控制，以多次反复进行使经由卷轴作用于安全带(3)的张力增减的动作，向车辆乘员(C)发出引起注意的警报，并且在该多次动作中的初期动作时，对马达进行驱动控制，以使卷轴的安全带卷绕方向上的动作量相对变多。
文档编号B60R22/46GK1899894SQ200610106148
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者犬塚浩二, 田中康二, 高尾雅人 申请人:高田株式会社