專利名稱：安全帶卷收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)筑裝載在車輛上的安全帶卷收器的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一直以來公知的是，利用對車輛乘員進行約束的安全帶(織帶)而實現(xiàn)對該車輛乘員的保護的安全帶裝置。例如，在下述專利文獻I中公開了下述一種安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)在安全帶裝置中，利用電動機驅(qū)動卷軸(卷繞軸)轉(zhuǎn)動，從而卷繞和拉出安全帶。
專利文獻I :特表2003 - 507252號公報在專利文獻I所述的技術(shù)中，作為安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)，雖然提示了利用電動機使卷軸進行安全帶卷繞動作的可能性，但是為了消除持續(xù)維持從卷軸拉出安全帶的狀態(tài)而采用該結(jié)構(gòu)對安全帶進行卷繞控制(安全帶收容控制)時，要求對利用電動機進行的安全帶卷繞控制動作進行更合理地控制。具體地說，該安全帶收容控制的本來目的就是防止從卷收器持續(xù)拉出安全帶或安全帶側(cè)的舌片被夾到車門內(nèi)，通過使夾入安全帶或舌片的直接對象物即車門的舉動至少反映在該安全帶卷繞動作時的控制中，能夠進行精密合理的控制。本發(fā)明人著眼于安全帶卷繞控制時的車門舉動，根據(jù)該車門的舉動，構(gòu)想了能夠改變安全帶卷繞動作方式的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在裝載在車輛上的安全帶卷收器中，對于為了防止維持原來的安全帶被拉出的狀態(tài)而進行的、利用電動機的安全帶卷繞動作，可以有效實現(xiàn)安全帶卷繞動作合理化的技術(shù)。為了解決上述問題而構(gòu)成本發(fā)明。本發(fā)明典型地能夠適用于裝載在汽車上的安全帶卷收器，但是本發(fā)明也可以適用于裝載在汽車之外的車輛例如飛機、船舶、公交車等中的安全帶卷收器的構(gòu)筑技術(shù)。本發(fā)明的第I發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第I發(fā)明是記載在技術(shù)方案I中的安全帶卷收器。技術(shù)方案I記載的安全帶卷收器裝載在車輛上，至少包括電動機、卷軸、控制裝置。本發(fā)明的卷軸構(gòu)成伴隨著電動式的電動機的驅(qū)動而工作，對約束乘員用的安全帶進行卷繞和拉出動作的部件。卷繞在該卷軸上或從該卷軸拉出的安全帶是佩戴在坐在座椅上的車輛乘員身上的長形帶，也稱作“織帶”。典型的是，在車輛碰撞等需要約束乘員的時候，由安全帶對坐在車輛座位上的車輛乘員進行約束。而且在本發(fā)明中，可以根據(jù)需要，在電動機和卷軸之間適當?shù)卦O(shè)置傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)形成電動機和卷軸連接的連接裝置以及解除該連接狀態(tài)的連接解除狀態(tài)。而且在本發(fā)明中，卷軸的安全帶卷繞動作也可以僅由電動機的驅(qū)動力進行，或除了作用于卷軸上的復(fù)位彈簧等彈性部件所產(chǎn)生的卷繞力之外，還可以輔助性地利用電動機的驅(qū)動力來執(zhí)行。本發(fā)明的控制裝置構(gòu)成至少對電動機進行驅(qū)動控制的裝置，對電動機的驅(qū)動方向、驅(qū)動時間、驅(qū)動力等進行控制。該控制裝置典型地由CPU (運算處理裝置)、輸入輸出裝置、收容裝置、外圍裝置等構(gòu)成。該控制裝置也可以設(shè)置成本發(fā)明的安全帶卷收器的專用控制裝置，或不僅用作該安全帶卷收器的控制裝置，還兼用作對車輛驅(qū)動系統(tǒng)或電裝系統(tǒng)進行控制的控制裝置。特別是，本發(fā)明的控制裝置如下構(gòu)成，當由車輛乘員對安全帶的佩戴狀態(tài)和與該 安全帶對應(yīng)的車門的開閉狀態(tài)所確定的驅(qū)動開始條件成立時，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)該驅(qū)動開始條件的成立模型來改變該電動機的電動機輸出功率。也就是，在本發(fā)明中，對應(yīng)安全帶佩戴狀態(tài)(佩戴或解除佩戴)和車門的開閉狀態(tài)(打開或關(guān)閉)的組合來規(guī)定開始卷繞安全帶，并且根據(jù)該驅(qū)動開始條件的成立模型來改變電動機的輸出功率。該驅(qū)動開始條件的成立模型可以對應(yīng)于安全帶佩戴狀態(tài)和車門的開閉狀態(tài)的組合以及成立順序等適當?shù)卦O(shè)定，而且，成立模型的個數(shù)也可以根據(jù)需要進行設(shè)定。此時，由于電動機的輸出功率就是電流值(也稱作“控制電流值”)和電壓值(“施加電壓值”)的乘積，因而可以通過適當改變電流值和電壓值來改變電動機的輸出功率。因而，根據(jù)技術(shù)方案I的發(fā)明，在安全帶卷收器的安全帶收容控制中，通過利用電動機進行安全帶卷繞動作，能夠防止產(chǎn)生持續(xù)維持原來的安全帶拉出狀態(tài)的情況，并且能夠?qū)踩珟宕鳡顟B(tài)和車門的舉動反映在該安全帶卷繞動作控制中。本發(fā)明的第2發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明的第2發(fā)明是記載在技術(shù)方案2中的安全帶卷收器。在技術(shù)方案2記載的安全帶卷收器中，技術(shù)方案I記載的控制裝置如下構(gòu)成，在車輛乘員解除對安全帶的佩戴的狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)與該安全帶對應(yīng)的車門的開閉狀態(tài)來改變該電動機的輸出功率。在該安全帶卷收器中，如果持續(xù)維持從卷軸拉出安全帶的狀態(tài)，則有可能產(chǎn)生安全帶本身或安裝在該安全帶上的舌片夾入車門中的不良情形。為了防止這種不良情形，要求一種能夠利用電動機有效地進行安全帶卷繞動作(安全帶收容動作)而將從卷軸拉出的安全帶卷繞到卷軸上的結(jié)構(gòu)。此時，通過將夾入安全帶等的直接對象物即車門的舉動反映在該安全帶卷繞動作中，能夠進行更為精密合理的控制。在本發(fā)明中，在車輛乘員解除對安全帶的佩戴的狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)與該安全帶對應(yīng)的車門的開閉狀態(tài)(驅(qū)動開始條件的成立模型)，改變該電動機的輸出功率。向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制的時間，可以是檢測到安全帶佩戴狀態(tài)被解除的時刻，或檢測到該安全帶佩戴狀態(tài)已被解除的時刻。該安全帶卷繞動作(安全帶收容控制)本來目的是防止從卷軸拉出的安全帶本身或該安全帶側(cè)的舌片夾入到車門中，本發(fā)明基于下述前提，即通過將夾入安全帶等的直接對象物即車門的舉動至少反映在該安全帶卷繞動作中，能夠進行更為精密合理的控制。此時，根據(jù)直至車門關(guān)閉前的時間的富裕程度，能夠設(shè)定直至利用電動機進行安全帶卷繞動作結(jié)束前的速度或時間。
具體地說，在直至車門關(guān)閉前的時間存在富裕時，為了將安全帶盡量柔和地佩戴到車輛乘員身上，可以設(shè)定成將電動機的電機輸出功率抑制得相對較小，或也可以設(shè)定成不對電動機進行驅(qū)動控制。相反，在直至車門關(guān)閉前的時間富裕較少時，為了迅速地卷繞安全帶，必須進行設(shè)定來相對地提高電動機的電機輸出功率。通過向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，能夠防止持續(xù)維持安全帶被拉出的狀態(tài)。因而根據(jù)技術(shù)方案2記載的發(fā)明，在安全帶卷收器的安全帶控制中，能夠精密合理地對安全帶卷繞動作進行控制。本發(fā)明的第3發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第3發(fā)明是記載在技術(shù)方案3中的安全帶卷收器。在技術(shù)方案3記載的安全帶卷收器中，技術(shù)方案I或2記載的控制裝置，在上述安全帶的佩戴被解除時，當車門對應(yīng)于該安全帶而處于關(guān)閉狀態(tài)時，向安全帶卷繞方向以第一電動機輸出功率對上述電動機進行驅(qū)動控制，當車門對應(yīng)于該安全帶而處于打開狀態(tài)時，向安全帶卷繞方向以比上述第一電動機輸出功率大的第二電動機輸出功率對上述電動·機進行驅(qū)動控制。當安全帶的佩戴被解除時，在車門處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下，之后直至該車門打開和再次關(guān)閉的時間比較富裕，因而為了將安全帶盡量柔和地卷繞到車輛乘員身上，相對較小地設(shè)定電動機的電機輸出功率，或也可以不對電動機進行驅(qū)動控制，相反，當安全帶的佩戴被解除時，在車門處于打開狀態(tài)的情況下，之后直至該車門關(guān)閉的時間富裕較少，為了迅速地卷繞安全帶，必須相對地提高電動機的電機輸出功率。因此，根據(jù)技術(shù)方案3記載的發(fā)明，在安全帶卷收器的安全帶控制中，特別是通過采用在安全帶佩戴解除時對應(yīng)于車門的開閉狀態(tài)而改變電動機輸出功率的結(jié)構(gòu)，能夠精密合理地對安全帶卷繞動作進行控制。而且在本發(fā)明中，關(guān)于第I電動機輸出功率和第2電動機輸出功率的大小，滿足第2電動機輸出功率比第I電動機輸出功率大的關(guān)系即可，第I電動機輸出功率可以是比第2電動機輸出功率小的規(guī)定值(包含使卷軸不轉(zhuǎn)動的電動機輸出功率)的情形，或第I電動機輸出功率為O (不產(chǎn)生電動機輸出功率)。本發(fā)明的第4發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明的第4發(fā)明是記載在技術(shù)方案4中的安全帶卷收器。技術(shù)方案4記載的安全帶卷收器中，技術(shù)方案I 3中任一項記載的控制裝置在與該安全帶對應(yīng)的車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時，在該安全帶的佩戴被解除的情況下，向安全帶卷繞方向?qū)ι鲜鲭妱訖C進行驅(qū)動控制，另一方面，在該安全帶已被佩戴的狀態(tài)下，不對電動機進行驅(qū)動控制。也就是，在車門剛打開后，在安全帶佩戴被解除后的狀態(tài)下，該車門暫時不能被關(guān)閉的可能性很高，因而，為了將安全帶盡量柔和地卷繞到車輛乘員身上，相對較小地設(shè)定電動機的電機輸出功率。與此相對，在佩戴了安全帶的狀態(tài)下，不需要進行安全帶卷繞動作。因而根據(jù)技術(shù)方案4記載的發(fā)明，在安全帶卷收器的安全帶收容控制中，特別是采用當車門從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)時，對應(yīng)于安全帶的狀態(tài)而改變電動機輸出功率的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Π踩珟Ь砝@動作進行精密合理的控制。本發(fā)明的第5發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第5發(fā)明是記載在技術(shù)方案5中的安全帶裝置。
在技術(shù)方案5記載的安全帶裝置是裝載在車輛上的裝置，至少包括約束乘員用的安全帶、電動機、卷軸、控制裝置、安全帶帶扣、舌片以及檢測傳感器。本發(fā)明的安全帶是佩戴在坐在座椅上的車輛乘員身上的長形帶，也稱作“織帶”。典型的是，在車輛碰撞等需要約束乘員的時候，利用安全帶對坐在車輛座椅上的車輛乘員進行約束。本發(fā)明的安全帶帶扣構(gòu)成固定在車輛上的部件。本發(fā)明的舌片構(gòu)成設(shè)置在安全帶上且在安全帶佩戴時插入結(jié)扣合到安全帶帶扣內(nèi)的部件。本發(fā)明的檢測傳感器構(gòu)成用于檢測舌片插入扣合到上述帶扣內(nèi)的檢測裝置。本發(fā)明的控制裝置如下構(gòu)成，根據(jù)檢測傳感器的檢測信息，判斷車輛乘員對安全帶的佩戴狀態(tài)，當由安全帶佩戴狀態(tài)以及與該安全帶對應(yīng)的車門開閉狀態(tài)所確定的驅(qū)動開始條件成立時，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)該驅(qū)動開始條件的成立模型來改變該電動機的電動機輸出功率。除此之外，本發(fā)明的電動機、卷軸具有與技術(shù)方案I所記載的安全帶卷收器中的電動機、卷軸實質(zhì)上相同的功能。 根據(jù)技術(shù)方案5所記載的發(fā)明，在安全帶裝置的安全帶收容控制中，通過利用電動機進行安全帶卷繞動作，能夠防止產(chǎn)生持續(xù)維持安全帶被拉出的狀態(tài)，并且能夠使安全帶佩戴狀態(tài)和車門舉動反映在該安全帶卷繞動作控制中。從而可以提供一種能夠?qū)秒妱訖C的安全帶卷繞動作實現(xiàn)精密合理控制的安全帶卷收器。本發(fā)明的第6發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第6發(fā)明是記載在技術(shù)方案6中的安全帶裝置。在技術(shù)方案6記載的安全帶裝置中，技術(shù)方案5所記載的上述控制裝置如下構(gòu)成，在車輛乘員解除對安全帶的佩戴的狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)與該安全帶對應(yīng)的車門開閉狀態(tài)來改變該電動機的電動機輸出功率。從而，技術(shù)方案6記載的發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)與技術(shù)方案2記載的發(fā)明的作用效果實質(zhì)上相同的作用效果，根據(jù)本發(fā)明，在安全帶裝置的安全帶收容控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)對安全帶卷繞動作的精密合理控制。本發(fā)明的第7發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第7發(fā)明是記載在技術(shù)方案7中的安全帶裝置。在技術(shù)方案7記載的安全帶裝置中，技術(shù)方案5或6所記載的控制裝置，當根據(jù)檢測傳感器的檢測信息而判斷為解除了對上述安全帶的佩戴時，當車門對應(yīng)于該安全帶而處于關(guān)閉狀態(tài)時，向安全帶卷繞方向以第一電動機輸出功率對上述電動機進行驅(qū)動控制。另一方面，當車門對應(yīng)于該安全帶而處于打開狀態(tài)時，向安全帶卷繞方向以比上述第一電動機輸出功率大的第二電動機輸出功率對上述電動機進行驅(qū)動控制。因此，技術(shù)方案7記載的發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)與技術(shù)方案3中記載的發(fā)明的作用效果實質(zhì)上相同的作用效果，根據(jù)本發(fā)明，在安全帶裝置的安全帶收容控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)對安全帶卷繞動作的精密合理控制。本發(fā)明的第8發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第8發(fā)明是記載在技術(shù)方案8中的安全帶裝置。在技術(shù)方案8記載的安全帶裝置中，技術(shù)方案5 7中任一項所記載的控制裝置，在與該安全帶對應(yīng)的車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時，根據(jù)檢測傳感器的檢測信息，在該安全帶的佩戴被解除后的情況下，向安全帶卷繞方向?qū)ι鲜鲭妱訖C進行驅(qū)動控制，另一方面，在該安全帶已被佩戴的狀態(tài)下，不對電動機進行驅(qū)動控制。因此，技術(shù)方案8記載的發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)的作用效果，與技術(shù)方案4中記載的發(fā)明的作用效果實質(zhì)上相同，根據(jù)本發(fā)明，在安全帶裝置的安全帶收容控制中，能夠?qū)崿F(xiàn)對安全帶卷繞動作的精密合理控制。本發(fā)明的第9發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第9發(fā)明是記載在技術(shù)方案9中的帶安全帶裝置的車輛。技術(shù)方案9記載的帶安全帶裝置的車輛至少包括技術(shù)方案5 8中任一項所述的安全帶裝置。本發(fā)明的車輛如下構(gòu)成，所述安全帶裝置收容在車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)，例如車柱內(nèi)的收容空間、座椅內(nèi)的收容空間或車輛內(nèi)的其他部位的收容空間。因此，根據(jù)技術(shù)方案9記載的發(fā)明，提供下述結(jié)構(gòu)的車輛通過利用電動機進行安 全帶卷繞動作，能夠防止發(fā)生持續(xù)維持原來的安全帶拉出狀態(tài)的情況，并且能夠?qū)④囬T舉動反映在該安全帶卷繞動作控制中的合理的安全帶裝置收容在車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)。發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，涉及隨著電動機的驅(qū)動而對約束乘員用的安全帶進行卷繞和拉出動作的安全帶結(jié)構(gòu)，特別是當由車輛乘員對上述安全帶的佩戴狀態(tài)以及與該安全帶對應(yīng)的車門開閉狀態(tài)所確定的驅(qū)動開始條件成立時，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)該驅(qū)動開始條件的成立模型，改變該電動機的電動機輸出功率，能夠使該安全帶卷繞動作合理化。


圖I是顯示符合本發(fā)明的“安全帶裝置”的一實施方式即安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是顯示圖I中安全帶卷收器I周圍的結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是顯示本實施方式的卷收器控制處理A的流程圖；圖4是顯示本實施方式的卷收器控制處理B的流程圖；圖5是顯示本實施方式的卷收器控制處理C的流程具體實施例方式下文將參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式，首先參照圖I和圖2對本發(fā)明的一實施方式進行說明。圖I是顯示符合本發(fā)明的“安全帶裝置”的一實施方式即安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)的視圖。圖2是顯示圖I中的安全帶卷收器I周圍的結(jié)構(gòu)的視圖。如圖I所示，本實施方式的安全帶裝置100就是裝載在本發(fā)明的“帶安全帶裝置的車輛”即汽車上的車輛用安全帶裝置，以安全帶卷收器I、安全帶3、肩部引導(dǎo)固定器10、舌片12、外部固定器14、安全帶帶扣16、E⑶20等為主體構(gòu)成。而且，在車輛上裝載有輸入元件30，該輸入元件30對與車輛碰撞預(yù)測或車輛碰撞發(fā)生有關(guān)的信息、與車輛運行狀態(tài)有關(guān)的信息、與坐在座椅上的車輛乘員的就座位置和體格有關(guān)的信息、與周邊交通狀態(tài)有關(guān)的信息、與天氣或時區(qū)有關(guān)的信息等各種信息進行檢測，并將該檢測信息輸入給ECU20。該輸入元件30的檢測信息始終或每隔規(guī)定時間傳遞給ECU20，用于對安全帶裝置100等進行動作控制。特別是，本實施方式的輸入元件30中包括車輛碰撞信息檢測傳感器32，用于檢測車輛碰撞預(yù)測或?qū)嶋H發(fā)生碰撞等與車輛碰撞有關(guān)的信息。該車輛碰撞信息檢測傳感器32的構(gòu)成為，可以檢測出(測量出)碰撞對象物(其他車輛、障礙物、行人等)與本車輛之間的距離、相對速度、相對加速度或作用于本車輛的三個軸(X軸、Y軸、Z軸)方向上的加速度等檢測信息(檢測信號)的傳感器。該車輛碰撞信息檢測傳感器32可以由單一的檢測傳感器構(gòu)成，也可以由多個單一的檢測傳感器組合而成。具體地說，可以利用毫米波雷達、激光雷達、加速度傳感器、攝像機傳感器等構(gòu)成車輛碰撞信息檢測傳感器32。并且，在本實施方式中，通過裝載在車輛上的車門開閉傳感器52檢測出車門50的開閉狀態(tài)。該車門開閉傳感器52，例如使用可以通過車門側(cè)的第一接點和車柱側(cè)的第二接點的接觸而檢測出車門的開閉狀態(tài)的接觸式傳感器。也可以將該車門開閉傳感器52作為安全帶卷收器I或安全帶裝置100的構(gòu)成元件。該車門開閉傳感器52所檢測出的檢測信 息被傳遞給E⑶20，用于圖3 圖5所述的“卷收器控制處理A C”。安全帶3是用于對坐在駕駛座即車座40上的車輛乘員C (也稱為駕駛員)進行約束或解除約束的長尺狀的帶子(織帶)。該安全帶3對應(yīng)于本發(fā)明的“約束乘員用的安全帶”。該安全帶3從固定在車輛上的安全帶卷收器I中拉出，經(jīng)由設(shè)在車輛乘員C的乘員肩部區(qū)域的肩部導(dǎo)向固定器10,通過舌片12與外部固定器14連接。肩部導(dǎo)向固定器10具有在車輛乘員C乘員肩部區(qū)域卡定安全帶3并進行引導(dǎo)(誘導(dǎo))的功能。并且，舌片12插入扣合到固定在車體上的安全帶帶扣16中，從而變成該安全帶3佩戴到車輛乘員C身上的狀態(tài)。該舌片12相當于本發(fā)明的舌片，插入扣合該舌片12的安全帶帶扣16相當于本發(fā)明的“安全帶帶扣”。另外，帶扣開關(guān)16a內(nèi)置于安全帶帶扣16中，將舌片12插入安全帶帶扣16而進行安全帶帶扣操作(實質(zhì)上變成了安全帶佩戴狀態(tài))可以通過帶扣開關(guān)16a被檢測出。該帶扣開關(guān)16a將檢測出的信息傳遞給ECU 20，判斷是否是安全帶佩戴狀態(tài)。該帶扣開關(guān)16a相當于本發(fā)明的“檢測出舌片已扣合到安全帶帶扣上的檢測傳感器”。安全帶卷收器I是可以經(jīng)由下述卷軸5和電動機7對安全帶3進行卷繞動作和拉出動作的裝置，對應(yīng)于本發(fā)明中的“安全帶卷收器”。該安全帶卷收器1，在圖I的示例中安裝在車輛的B柱42內(nèi)的收容空間中。E⑶20具有基于從輸入元件30輸入的輸入信號對以安全帶卷收器I為首的各種動作機構(gòu)進行相關(guān)控制的功能，由CPU (運算處理裝置)、輸入輸出裝置、存儲裝置、外圍裝置等構(gòu)成。特別是，在本實施方式的說明中，該ECU 20對安全帶卷收器I的下述電動機7進行相關(guān)控制。具體而言，ECU 20通過控制提供給電動機7的電磁線圈的電流供給量或電流供給方向，來改變電機軸的轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動時間、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩(輸出功率)等。詳細內(nèi)容在下文進行敘述，該ECU20構(gòu)成對電動機7進行驅(qū)動控制的裝置，同時構(gòu)成控制下述傳動機構(gòu)9并切換電動機7的動力傳遞到轉(zhuǎn)軸5的狀態(tài)的裝置。并且，在該E⑶20中，還組裝有檢測出(測量出)電動機7動作時的電動機電流值的功能。該ECU 20對應(yīng)于本發(fā)明的“控制裝置”。另外，該E⑶20可以設(shè)置為安全帶卷收器I專用的控制裝置，也可以設(shè)置為不僅用于該安全帶卷收器1，還兼用作控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)或電裝系統(tǒng)的控制裝置。圖2所示的卷軸5形成圓柱狀或圓筒狀，該卷軸外周面(安全帶接觸面)構(gòu)成安全帶3的卷繞 面。該卷軸5是隨著作為本發(fā)明的“電動機”的電動機7的驅(qū)動而對約束乘員用的安全帶3進行卷繞動作和拉出動作的部件，相當于本發(fā)明的“卷軸”。并且，在本實施方式中，在該卷軸5和電動機7之間設(shè)有傳動機構(gòu)9。該傳動機構(gòu)9構(gòu)成下述機構(gòu)，即形成卷軸5和電動機7連接的連接狀態(tài)(傳動模式)以及解除了該連接狀態(tài)的連接解除狀態(tài)(傳動切斷模式)的機構(gòu)。該傳動機構(gòu)9由齒輪部件等組合而成，也被稱作所謂“離合器”。該傳動機構(gòu)9的連接狀態(tài)是電動機7的動力可以經(jīng)由該傳動機構(gòu)9傳遞到轉(zhuǎn)軸上的狀態(tài)。因此，在該連接狀態(tài)下，電動機7被驅(qū)動，于是該電動機7的動力經(jīng)由傳動機構(gòu)9被傳遞到卷軸5。此時，電動機7的轉(zhuǎn)動通過傳動機構(gòu)9被減速。相反,在傳動機構(gòu)9的連接解除狀態(tài)下，卷軸5和電動機7的物理連接被解除，可以容易地從卷軸5拉出安全帶3。另外，也可以根據(jù)需要，采用直接連接卷軸5和電動機7的結(jié)構(gòu)，而不在卷軸5和電動機7之間設(shè)置傳動機構(gòu)9。在本實施方式中，該傳動機構(gòu)9特別是構(gòu)成未圖示的所謂“單級式離合器”。因此，在傳動機構(gòu)9的傳動模式下，當以規(guī)定的電動機輸出功率驅(qū)動電動機7時，電動機7的轉(zhuǎn)動被減速并傳遞到卷軸5上，以規(guī)定的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩、規(guī)定轉(zhuǎn)速對該卷軸5進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。另外，除該傳動機構(gòu)9之外，還可以使用卷軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可多級變化的傳動機構(gòu)。例如，在利用卷軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速可兩級變化的兩級離合器的情況下，當想要以較強的帶張力將安全帶卷繞到卷軸上時，可以將傳動機構(gòu)設(shè)定為相對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩高、且相對轉(zhuǎn)動速度低的高減速比模式。相反，當想要迅速地將安全帶卷繞到卷軸上時，可以將傳動機構(gòu)設(shè)定為相對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩低、且相對轉(zhuǎn)動速度高的低減速比模式。在本實施方式中，關(guān)于上述安全帶3的狀態(tài)設(shè)定了以下7種安全帶控制模式，基于這些安全帶控制模式，由E⑶20對電動機7和傳動機構(gòu)9進行控制。(I)安全帶收容模式安全帶收容模式是不使用安全帶3、完全卷繞卷軸5的狀態(tài)的控制模式。在該安全帶收容模式中，安全帶卷收器I被設(shè)定為電動機7未被驅(qū)動、且傳動機構(gòu)9為傳動切斷模式。因此，安全帶3中只產(chǎn)生非常微弱的帶張力，并且消耗電力為零。(2)安全帶拉出模式 安全帶拉出模式是為了佩戴安全帶3而從卷軸5拉出的狀態(tài)的控制模式。同樣地，在該安全帶拉出模式中，安全帶卷收器I被設(shè)為傳動切斷模式。因此，能夠以較弱的力拉出安全帶3。這時，也不驅(qū)動電動機7，消耗電力為零。(3)調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式是將安全帶3拉出，將舌片(圖I中的舌片12)插入扣合到安全帶帶扣中，將帶扣開關(guān)(圖I中的帶扣開關(guān)16a)接通(ON)之后，為了將安全帶3合適地佩戴到車輛乘員身上，卷繞多余拉出的安全帶3的狀態(tài)，以及安全帶3的正常佩戴狀態(tài)(此時帶扣開關(guān)為接通狀態(tài))下，因車輛乘員移動而拉出規(guī)定量的安全帶以后，當車輛乘員再次坐到正常位置上時，卷繞被拉出的安全帶的狀態(tài)的控制模式。在該調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式中，對安全帶卷收器I進行控制，以便將傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，且向安全帶卷繞方向以高轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩對電動機7進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。因此，安全帶3迅速地被卷繞到卷軸5上，在產(chǎn)生非常弱的規(guī)定帶張力時，電動機7停止，安全帶3以適于車輛乘員佩戴的狀態(tài)進行佩戴。(4)正常佩戴模式(舒適模式)正常佩戴模式(舒適模式)是調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式結(jié)束后所設(shè)定的安全帶3的正常佩戴狀態(tài)的控制模式。在該正常佩戴模式中，安全帶卷收器I被設(shè)定為電動機7未被驅(qū)動、且傳動機構(gòu)9為傳動切斷模式。因此，僅在安全帶3上產(chǎn)生很弱的帶張力，因此即使車輛乘員佩戴安全帶3，也不會感覺到壓迫感。并且，消耗電力為零。(5)警報模式警報模式是在正常佩戴模式下檢測到車輛行駛過程中駕駛員打瞌睡或本車輛周圍存在障礙物時，通過安全帶3反復(fù)進行規(guī)定次數(shù)的卷繞動作，從而向駕駛員發(fā)出警報的 狀態(tài)的控制模式。在該警報模式下，安全帶卷收器I被設(shè)定為反復(fù)驅(qū)動電動機7。因此，由于安全帶3中的較強的帶張力(比后述緊急模式的帶張力弱)和較弱的帶張力反復(fù)施加到車輛乘員身上，因此能夠促使駕駛員對打瞌睡或本車輛周圍的障礙物的注意。(6)緊急模式緊急模式是在正常佩戴模式下車輛行駛過程中或者繼上述警報模式之后，本車輛與障礙物等發(fā)生碰撞的的危險性極高的情況下所設(shè)定的安全帶模式。在該緊急模式中，安全帶卷收器I進行控制，以便將傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，且向安全帶卷繞方向以高轉(zhuǎn)動、高轉(zhuǎn)矩電動機7對進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。因此，安全帶3迅速地被卷繞到卷軸5上之后，最終在安全帶3上產(chǎn)生極強的規(guī)定帶張力時，電動機7停止，由此利用該安全帶3可靠地約束車輛乘員。( 7 )收容用安全帶卷繞模式收容用安全帶卷繞模式是為了使安全帶3變?yōu)槭杖轄顟B(tài)，將該安全帶3完全卷繞到卷軸5上的控制模式。在該收容用安全帶卷繞模式下，安全帶卷收器I進行控制，以便將傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，且向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C7進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動，由此將被拉出的安全帶迅速地卷繞到卷軸5上。并且，安全帶3被完全卷繞，在產(chǎn)生非常弱的規(guī)定帶張力時，電動機7停止，由此安全帶3變?yōu)樯鲜霎a(chǎn)生非常弱的帶張力的安全帶收容模式。關(guān)于該收容用安全帶卷繞模式，在本實施例中，進行設(shè)定，使對安全帶3或舌片12進行夾持的直接對象物即車門50的舉動至少反映在安全帶卷繞動作的控制中，從而進行精密合理的控制。即，本實施方式的收容用安全帶卷繞模式的控制基于下述前提，即以防止從卷軸5拉出后的安全帶3或舌片12被夾持在車門50內(nèi)作為安全帶卷繞動作的本來目的(安全帶收容控制)。由控制裝置(圖I和圖2中的E⑶20)執(zhí)行各個圖3 圖5所示的卷收器控制處理(安全帶收容控制處理)，而能夠?qū)嵤┧隹刂啤?卷收器控制處理A)此時，本實施方式中的卷收器控制處理A的流程在圖3中顯示。在圖3所示的卷收器控制處理A中，首先，通過步驟S10，判斷安全帶(圖I中的安全帶3)是否從佩戴狀態(tài)切換到佩戴解除狀態(tài)。具體地說，根據(jù)用于檢測舌片12已插入扣合到圖I的安全帶帶扣16中的帶扣開關(guān)16a的檢測信息，當該開關(guān)從接通(ON)狀態(tài)切換到斷開(OFF)狀態(tài)時，判斷為安全帶3從佩戴狀態(tài)切換到佩戴解除狀態(tài)。該判斷可以通過ECU20檢測來自帶扣開關(guān)16a的檢測信息而進行。在該步驟SlO中，在安全帶3從佩戴狀態(tài)切換到佩戴解除狀態(tài)之前，繼續(xù)該處理，當判斷為安全帶3從佩戴狀態(tài)向佩戴解除狀態(tài)切換時(在步驟SlO中為是)時，則進入步驟S12。在步驟S12中，判斷車門(圖I中的車門50)是否處于打開狀態(tài)，具體地說，根據(jù)圖I中車門開閉傳感器52的檢測信息，當該傳感器為接通狀態(tài)時，判斷為車門50處于打開狀態(tài)。該判斷可以通過ECU20檢測來自車門開閉傳感器52的檢測信息而進行。在該步驟S12中，當判斷為車門50處于打開狀態(tài)時(在步驟S12中為是)時，則進入步驟S14，在此外的情況下、即判斷為車門50處于關(guān)閉狀態(tài)時(在步驟S12中為否)時，則進入步驟S16。在步驟S14中，在電動機7的高輸出功率電動機控制(電動機輸出功率為Pl)下進行安全帶卷繞控制(安全帶收容控制)，在步驟S16中，在電動機7的低輸出功率電動機控制 (電動機輸出功率為P2 < PD下進行安全帶卷繞控制(安全帶收容控制)。具體地說，當解除安全帶佩戴時，在車門50已經(jīng)處于打開狀態(tài)時，之后至車門50關(guān)閉前的時間不富裕，因而為了迅速地卷繞安全帶3，在步驟S14中，進行將電動機7的電機輸出功率提高到電機輸出功率Pl的控制。相反，當安全帶佩戴被解除時，車門50處于關(guān)閉狀態(tài)時，然后至車門50打開并再度關(guān)閉的時間比較富裕，因而為了將安全帶3極其柔和地卷繞到車輛乘員C身上，在步驟S16中進行控制，以將電動機7的電機輸出功率抑制在電機輸出功率P2。也就是，在步驟S14和步驟S16中，使電動機7的電機輸出功率相對不同地進行控制。關(guān)于步驟S14和步驟S16中的控制，將安全帶卷收器I的傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，而且向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C7進行驅(qū)動。而且，由于此時的電動機7的電動機輸出功率就是電流值(也稱作“控制電流值”)和電壓值(“施加電壓值”)的乘積，因而適當改變電流值和電壓值，即可改變電動機的輸出功率。另外，關(guān)于本實施方式的卷收器控制處理A C，收容用安全帶卷繞模式中的安全帶卷繞動作可以僅利用電動機7的驅(qū)動力進行，或者除了作用于卷軸5上的復(fù)位彈簧等彈性部件所產(chǎn)生的卷繞力之外，還輔助性地利用電動機的驅(qū)動力來進行。根據(jù)上述卷收器控制處理A，在安全帶收容控制中，特別是采用對應(yīng)于解除安全帶3的佩戴時車門50的開閉狀態(tài)(驅(qū)動條件的成立模型)而改變電動機7的輸出功率的結(jié)構(gòu)，能夠精密合理地執(zhí)行對由安全帶卷繞動作有關(guān)的控制。該卷收器控制處理A相當于技術(shù)方案3 7中記載的控制方式。(卷收器控制處理B)此時，本實施方式中的卷收器控制處理B的流程在圖4中顯示。在圖4所示的卷收器控制處理B中，首先通過步驟S20，判斷車門(圖I中的車門50)是否從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)。具體地說，根據(jù)圖I中的車門開閉傳感器52的檢測信息，當該傳感器從斷開狀態(tài)切換到接通狀態(tài)時，判斷為車門50從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)。該判斷可以通過ECU20檢測來自車門開閉傳感器52的檢測信息而進行。在該步驟S20中，在車門50從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)之前，繼續(xù)該處理，當判斷為車門50從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)時(在步驟S20中為是)時，則進入步驟S22。在步驟S22中，判斷安全帶(圖I中的安全帶3)是否處于佩戴狀態(tài)。具體地說，根據(jù)用于檢測舌片12已插入扣合到圖I的安全帶帶扣16中的帶扣開關(guān)16a的檢測信息，當該開關(guān)處于接通狀態(tài)，則判斷為安全帶3處于佩戴狀態(tài)。該判斷可以通過由ECU20檢測來自帶扣開關(guān)16a的檢測信息而進行。在該步驟S22中，當判斷為安全帶3處于佩戴解除狀態(tài)時(在步驟S22中為否)時，則進入步驟S24。在此外的情況下，即判斷為安全帶3處于佩戴狀態(tài)(在步驟S12中為是)時，則進入步驟S26。在步驟S24中，在電動機7的低輸出功率電動機控制(電動機輸出功率P3)下進行安全帶卷繞控制(安全帶收容控制)。在步驟S26中，不進行電動機7的驅(qū)動控制(電動機輸出功率為O)。另外，在步驟S26中，也可以將電動機7的輸出功率設(shè)定到卷軸5不轉(zhuǎn)動的程度。具體地說，在車門50剛打開后，當安全帶3處于佩戴被解除的狀態(tài)時，車門50暫時不能被關(guān)閉的可能性很高，因而為了將安全帶3盡量柔和地卷繞到車輛乘員C身上，在步驟S24中進行控制，將電動機7的電動機輸出功率抑制在輸出功率P3。此時的電動機輸出功率P3可以適當?shù)卦O(shè)定在小于預(yù)定基準值的范圍內(nèi)。相反，在佩戴了安全帶3的狀態(tài)下，在步驟S26中，不需要進行安全帶卷繞動作。即，在步驟S24和步驟S26中，使電動機7的電機輸出功率相對不同地進行控制。關(guān)于步驟S24中的控制，將安全帶卷收器I的傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，而且向安全帶卷繞方向以輸出功率P3對電動機7進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。關(guān)于步驟S26中的控制，將安全帶卷收器I的傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，將電動機7的電機輸出功率設(shè)定為0，或?qū)踩珟Ь硎掌鱅的傳動機構(gòu)設(shè)定為傳動切斷模式。根據(jù)卷收器控制處理B，在安全帶收容控制中，特別是采用對應(yīng)于車門50從關(guān)閉 狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時安全帶3的狀態(tài)(驅(qū)動條件成立時的模型)而改變電動機7的輸出功率的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Π踩珟Ь砝@動作精密合理地進行控制。該卷收器控制處理B相當于技術(shù)方案4 8記載的控制方式。(卷收器控制處理C)本實施方式中的卷收器控制處理C的流程在圖5中顯示。在圖5所示的卷收器控制處理C中，通過與卷收器控制處理A的步驟SlO和步驟S12中的處理相同的處理來執(zhí)行SlO和步驟S12中的處理。而且在步驟S32中，當判斷為車門50處于打開狀態(tài)時(步驟S32中為是)，則進入步驟S34，在此外的情況下、即當判斷為車門50處于關(guān)閉狀態(tài)時(步驟S32中為否)，則進入步驟S36。在步驟S34中，在電動機7的高輸出功率電動機控制(電動機輸出功率為P4)下進行安全帶卷繞控制(安全帶收容控制)。在步驟S36中，不進行電動機7的驅(qū)動控制(電動機輸出功率為O)。而且在步驟S36中，也可以將電動機7的輸出功率設(shè)定為卷軸5不轉(zhuǎn)動的程度。具體地說，當解除安全帶的佩戴時，在車門50已經(jīng)處于打開狀態(tài)時，在至車門50關(guān)閉前的時間不富裕，因而為了迅速地卷繞安全帶3，在步驟S34中，進行將電動機7的電動機輸出功率提高到電動機輸出功率P4的控制。此時的電動機輸出功率P4適當?shù)卦O(shè)定在高于預(yù)定值的范圍內(nèi)。相反，當解除安全帶的佩戴時，車門50處于關(guān)閉狀態(tài)時，然后至車門50打開并再次關(guān)閉的時間比較富裕，在步驟S36中，不需要進行安全帶的卷繞動作。也就是，在步驟S34和步驟S36中，使電動機7的電機輸出功率相對不同地進行控制。關(guān)于步驟S34中的控制，將安全帶卷收器I的傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，而且向安全帶卷繞方向以電動機輸出功率P4對電動機7進行轉(zhuǎn)動驅(qū)動。關(guān)于步驟S36中的控制，將安全帶卷收器I的傳動機構(gòu)9設(shè)定為傳動模式，將電動機7的電動機輸出功率設(shè)定為0，或?qū)踩珟Ь硎掌鱅的傳動機構(gòu)設(shè)定為傳動切斷模式。根據(jù)上述卷收器控制處理C，在安全帶收容控制中，特別是采用對應(yīng)于安全帶3的佩戴解除時車門50的開閉狀態(tài)(驅(qū)動條件的成立模型)而改變電動機7的電動機輸出功率的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Π踩珟Ь砝@動作精密合理地進行控制。該卷收器控制處理C相當于技術(shù)方案3 7記載的控制方式。這樣一來，根據(jù)本實施方式可以能夠?qū)秒妱訖C7所進行的安全帶卷繞動作進行合理控制的、安全帶卷收器I、安全帶裝置100和設(shè)有該安全帶裝置100的帶安全帶裝置的車輛。
另外，在本發(fā)明中，在本實施方式中說明的卷收器控制處理A C的各個處理中，可以獨立地采用各個處理，或可以采用對卷收器控制處理A和卷收器控制處理B進行組合的第I結(jié)構(gòu)，采用對卷收器控制處理B和卷收器控制處理C進行組合的第2結(jié)構(gòu)。在第I結(jié)構(gòu)中，步驟S16中的功率輸出P2可以設(shè)定得與步驟S24中的電動機功率輸出P3 —致。在本實施方式中，能夠采用下述各種結(jié)構(gòu)，S卩，當根據(jù)車輛乘員C對安全帶3的佩戴狀態(tài)以及與安全帶3對應(yīng)的車門50的開閉狀態(tài)而確定的驅(qū)動開始條件成立時，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C7進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)該驅(qū)動開始條件的成立模型來改變電動機7的電動機輸出功率。也就是，可以如下構(gòu)成，對應(yīng)安全帶3的佩戴狀態(tài)(佩戴或佩戴解除)以及車門50的開閉狀態(tài)(打開或關(guān)閉)的組合來規(guī)定開始卷繞安全帶3，并且根據(jù)其驅(qū)動開始條件的成立模型來改變電動機7的輸出功率。該驅(qū)動開始條件的成立模型可以對應(yīng)安全帶3的佩戴狀態(tài)和車門50的開閉狀態(tài)的組合或成立順序而適當設(shè)定，而且也可以根據(jù)需要設(shè)定成立模型的個數(shù)。其他實施例本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以進行各種應(yīng)用和變形。例如，也可以實施應(yīng)用了上述實施例的其他各種實施例。而且在上述實施例中，雖然對安裝在汽車上的安全帶卷收器I的結(jié)構(gòu)進行了說明，但是本發(fā)明的安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)也可以適用于安裝在汽車、飛機、船舶等乘載乘員并進行移動的各種車輛中的安全帶裝置。
權(quán)利要求
1.一種裝載在車輛上的安全帶卷收器，包括 電動機； 卷軸，隨著所述電動機的驅(qū)動而對約束乘員用的安全帶進行安全帶卷繞動作和安全帶拉出動作；以及 控制裝置，對所述電動機進行驅(qū)動控制； 所述控制裝置，當由車輛乘員對所述安全帶的佩戴狀態(tài)以及與該安全帶對應(yīng)的車門開閉狀態(tài)所確定的驅(qū)動開始條件成立時，向安全帶卷繞方向?qū)λ鲭妱訖C進行驅(qū)動控制，并且可以根據(jù)該驅(qū)動開始條件的成立模型而改變該電動機的電動機輸出功率； 其特征在于所述控制裝置，當解除了所述安全帶的佩戴時，在與該安全帶對應(yīng)的車門處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下，則向安全帶卷繞方向以第一電動機輸出功率對所述電動機進行驅(qū)動控制，而在與該安全帶對應(yīng)的車門處于打開狀態(tài)的情況下，則向安全帶卷繞方向以比所述第一電動機輸出功率大的第二電動機輸出功率對所述電動機進行驅(qū)動控制。
2.如權(quán)利要求I所述的安全帶卷收器，其特征在于所述控制裝置，在解除了車輛乘員對所述安全帶的佩戴狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向?qū)λ鲭妱訖C進行驅(qū)動控制，并且可以根據(jù)與該安全帶對應(yīng)的車門開閉狀態(tài)而改變該電動機的電動機輸出功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安全帶卷收器，并提供一種在裝載于車輛上的安全帶卷收器中，對于為了防止維持原來的安全帶被拉出的狀態(tài)而進行的、利用電動機的安全帶卷繞動作，可以有效實現(xiàn)安全帶卷繞動作合理化的技術(shù)。裝載于車輛上的安全帶裝置(100)的安全帶卷收器(1)，在安全帶收容控制中，特別是在車輛乘員(C)對安全帶(3)的佩戴解除狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制，并且可以根據(jù)車門(50)的開閉狀態(tài)來改變該電動機的輸出功率。
文檔編號B60R22/34GK102795194SQ20121028229
公開日2012年11月28日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者田中康二 申請人:高田株式會社