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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5870420
(24)【登録日】2016年1月22日
(45)【発行日】2016年3月1日
(54)【発明の名称】拘束装置
(51)【国際特許分類】
B60R 22/48 20060101AFI20160216BHJP
【ＦＩ】
B60R22/48 102
B60R22/48 105
【請求項の数】7
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2011-183413(P2011-183413)
(22)【出願日】2011年8月25日
(65)【公開番号】特開2013-43586(P2013-43586A)
(43)【公開日】2013年3月4日
【審査請求日】2014年6月18日
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】306009581
【氏名又は名称】タカタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098246
【弁理士】
【氏名又は名称】砂場 哲郎
(72)【発明者】
【氏名】冨部 秀之
【審査官】
八木 誠
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００３−３１２４４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０２８９７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−００１２６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−０３０６６８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６０Ｒ２２／００−２２／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シートに着座する乗員を拘束するための拘束装置であって、
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除する際、前記モータの始動時に第１のパワーを前記モータに供給し、前記接続手段の動作に必要な時間が経過した後は、前記第１のパワーより小さい第２のパワーを前記モータに供給する供給手段と、
前記モータの始動を検出する第１の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、ＰＷＭ制御を行い、第１のデューティ比で一定電圧を前記モータに供給することで前記第１のパワーを前記モータに供給し、前記第１のデューティ比より小さい第２のデューティ比で前記一定電圧を前記モータに供給することで前記第２のパワーを前記モータに供給し、前記第１の検出手段が前記モータの始動を検出するまで、前記第１のパワーを供給する拘束装置。
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除する際、前記モータの始動時に第１のパワーを前記モータに供給し、前記接続手段の動作に必要な時間が経過した後は、前記第１のパワーより小さい第２のパワーを前記モータに供給する供給手段と、
前記モータの始動を検出する第１の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、ＰＷＭ制御を行い、第１のデューティ比で一定電圧を前記モータに供給することで前記第１のパワーを前記モータに供給し、前記第１のデューティ比より小さい第２のデューティ比で前記一定電圧を前記モータに供給することで前記第２のパワーを前記モータに供給し、前記第１の検出手段が前記モータの始動を検出するまで、前記第１のパワーを供給する拘束装置。
【請求項2】
シートに着座する乗員を拘束するための拘束装置であって、
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除するときに、前記モータの始動時に供給する第１のパワーが、前記モータが始動してから供給する第２のパワーよりも大きくなるよう、前記モータにパワーを供給する供給手段と、
前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出する第２の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、前記第２の検出手段が前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出した場合に、前記パワーの供給を停止する拘束装置。
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除するときに、前記モータの始動時に供給する第１のパワーが、前記モータが始動してから供給する第２のパワーよりも大きくなるよう、前記モータにパワーを供給する供給手段と、
前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出する第２の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、前記第２の検出手段が前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出した場合に、前記パワーの供給を停止する拘束装置。
【請求項3】
シートに着座する乗員を拘束するための拘束装置であって、
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除するときに、前記モータの始動時に供給する第１のパワーが、前記モータが始動してから供給する第２のパワーよりも大きくなるよう、前記モータにパワーを供給する供給手段と、
前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出する第２の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、前記第２の検出手段が前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出した場合に、前記第１のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値が、前記第２のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給する拘束装置。
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除するときに、前記モータの始動時に供給する第１のパワーが、前記モータが始動してから供給する第２のパワーよりも大きくなるよう、前記モータにパワーを供給する供給手段と、
前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出する第２の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、前記第２の検出手段が前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出した場合に、前記第１のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値が、前記第２のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給する拘束装置。
【請求項4】
前記供給手段は、前記第１のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値が、前記第２のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給する請求項１又は２に記載の拘束装置。
【請求項5】
前記供給手段は、前記モータの始動時に供給する電流が、前記モータが始動してから供給する電流よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の拘束装置。
【請求項6】
前記供給手段は、予め設定された時間だけ前記第１のパワーを供給する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の拘束装置。
【請求項7】
前記スプールは、前記シートの一側に配置されており、
前記シートの一側に配置され、前記リトラクタから引き出された前記ベルトの一端を固定する固定手段と、
前記スプールと、前記固定手段との間の前記ベルトを支持する支持手段と、
前記シートの他側に配置されたバックルと、
前記ベルトに設けられ、前記バックルに着脱自在なトングと、
を備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の拘束装置。
前記シートの一側に配置され、前記リトラクタから引き出された前記ベルトの一端を固定する固定手段と、
前記スプールと、前記固定手段との間の前記ベルトを支持する支持手段と、
前記シートの他側に配置されたバックルと、
前記ベルトに設けられ、前記バックルに着脱自在なトングと、
を備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、拘束装置に関し、更に詳しくは、乗員を拘束するための拘束装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両に代表される乗り物には、急停止や衝突等の不測の事態から乗員を保護するために、シートベルトが装備されている。この種のシートベルトとしては、装着が容易であり、比較的高い拘束力を発揮する３点式シートベルトがよく用いられる。
【0003】
３点式シートベルトは、乗員を拘束するためのベルトを巻き取るリトラクタを備えている。このリトラクタには、乗員に作用する力に応じて、ベルトの張力を調整するためのモータを備えているものがある。モータは、ベルトの張力を調整するときに、ベルトを巻き取るためのスプールと機械的に接続される。そして、車両が停止しているとき等、乗員を拘束する必要がないときには、スプールから切り離される。
【0004】
モータとスプールとの接続は、一般に複数の歯車とクラッチによって、メカニカルに行われる。そして、モータとスプールとが接続されるとき、或いはこの接続が解除されるときには、モータがある程度大きな力で駆動される。このため、モータから発生する音や、クラッチの動作音によって、乗員が不快感を覚えることがある。
【0005】
そこで、クラッチの動作に起因して発生する音を低減するための技術が種々提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。
【0006】
特許文献１に記載された装置は、クラッチを動作させてモータとスプールとの接続を解除する際に、モータが許容する最大の電流を、当該モータに供給する。これによれば、クラッチの動作に要する時間が短くなり、結果的にクラッチの動作音が発生する時間が短くなる。
【0007】
特許文献２に記載された装置は、スプールを回転させるためにモータに供給する電流の値よりも、小さな値の電流を当該モータに供給することで、クラッチを動作させる。これによれば、クラッチを動作させる際に、モータの回転数が急激に上昇することがなくなり、結果的にクラッチの動作音が小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２００８−３０６６８号公報
【特許文献2】特開２００５−２８９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
一般に、モータは、始動時には大きなパワーを必要とするが、一度動き出した後は、それほど大きなパワーを必要とはしない。そのため、上記特許文献１及び２に記載された装置のように、クラッチを動作させるために、モータに流れる電流の値を一定に維持すると、モータの回転が不必要に上昇することがある。この場合、モータから比較的大きな音が継続的に発生する。
【0010】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、クラッチを正確に動作させるとともに、クラッチの動作に起因して発生する音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、本発明の拘束装置は、シートに着座する乗員を拘束するための拘束装置であって、
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除する際、前記モータの始動時に第１のパワーを前記モータに供給し、前記接続手段の動作に必要な時間が経過した後は、前記第１のパワーより小さい第２のパワーを前記モータに供給する供給手段と、
前記モータの始動を検出する第１の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、ＰＷＭ制御を行い、第１のデューティ比で一定電圧を前記モータに供給することで前記第１のパワーを前記モータに供給し、前記第１のデューティ比より小さい第２のデューティ比で前記一定電圧を前記モータに供給することで前記第２のパワーを前記モータに供給し、前記第１の検出手段が前記モータの始動を検出するまで、前記第１のパワーを供給する。
上記目的を達成するために、本発明の拘束装置は、
シートに着座する乗員を拘束するための拘束装置であって、
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除するときに、前記モータの始動時に供給する第１のパワーが、前記モータが始動してから供給する第２のパワーよりも大きくなるよう、前記モータにパワーを供給する供給手段と、
前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出する第２の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、前記第２の検出手段が前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出した場合に、前記パワーの供給を停止する。
上記目的を達成するために、本発明の拘束装置は、
シートに着座する乗員を拘束するための拘束装置であって、
乗員を拘束するためのベルトが巻き取られるスプールと、
前記スプールを回転させるモータと、
前記モータの出力を、前記スプールに伝達する伝達手段と、
前記モータの回転によって、前記モータと前記伝達手段とを機械的に接続する接続手段と、
前記接続手段による前記モータと前記伝達手段との接続を解除するときに、前記モータの始動時に供給する第１のパワーが、前記モータが始動してから供給する第２のパワーよりも大きくなるよう、前記モータにパワーを供給する供給手段と、
前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出する第２の検出手段と、を備え、
前記供給手段は、前記第２の検出手段が前記モータと前記伝達手段とが接続されていないことを検出した場合に、前記第１のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値が、前記第２のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給する。
【0012】
前記供給手段は、前記第１のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値が、前記第２のパワーが供給されているときの出力電圧の平均値よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給することとしてもよい。
【0013】
前記供給手段は、前記モータの始動時に供給する電流が、前記モータが始動してから供給する電流よりも大きくなるように、前記モータにパワーを供給することとしてもよい。
【0015】
前記供給手段は、予め設定された時間だけ前記第１のパワーを供給することとしてもよい。
【0019】
前記スプールは、前記シートの一側に配置されており、本発明の拘束装置は、
前記シートの一側に配置され、前記リトラクタから引き出された前記ベルトの一端を固定する固定手段と、
前記スプールと、前記固定手段との間の前記ベルトを支持する支持手段と、
前記シートの他側に配置されたバックルと、
前記ベルトに設けられ、前記バックルに着脱自在なトングと、
を備えていてもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、ベルトを巻き取るスプールと、当該スプールを駆動するためのモータとの接続を解除する場合に、モータの始動時には比較的大きな第１のパワーが供給される。これにより、クラッチを正確に動作させることができる。また、モータの始動後は、第１のパワーよりも小さい第２のパワーが供給される。これにより、モータの回転数が不必要に上昇することがなく、クラッチの動作に起因して発生する音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本実施形態に係る拘束装置のブロック図である。
【図2】拘束装置を示す図である。
【図3】リトラクタの構成を模式的に示す図である。
【図4】ギアユニットを示す図である。
【図5】ギアユニットの一部を示す図である。
【図6】電圧信号を示す図である。
【図7】モータに流れる駆動電流の推移を示す図である。
【図8】拘束装置の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係る拘束装置１０のブロック図である。この拘束装置１０は、車両の進行方向及び進行方向に直交する方向の加速度に応じて、乗員を適宜保持する装置である。以下、説明の便宜上、車両の進行方向をＸ軸方向とし、当該進行方向に直交する方向をＹ軸方向とする。
【0023】
図１に示されるように、拘束装置１０は、乗員を拘束するための拘束ユニット３０、車両通信ネットワーク１１或いはバックルセンサ４４ａからの出力に基づいて車両の走行状態を検出する制御装置２０、制御装置２０の指示に基づいて、拘束ユニット３０のリトラクタ５０を駆動する駆動装置２２を有している。
【0024】
車両通信ネットワーク１１は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、或いはＫ−ＬＩＮＥなどの車載ネットワークである。この車両通信ネットワーク１１と通信を行うことによって、例えば車両の速度、車両のＸ軸方向（進行方向）の加速度、車両のＹ軸方向（進行方向に垂直な方向）の加速度についての情報を取得することができる。
【0025】
図２は、シート１００に着座する乗員１２０を拘束するための拘束ユニット３０を示す図である。図２に示されるように、拘束ユニット３０は、３点式シートベルトである。この拘束ユニット３０は、乗員１２０を拘束するベルト４０、シート１００の右側方に配置され、ベルト４０を巻き取って収容するリトラクタ５０を有している。
【0026】
拘束ユニット３０を構成するベルト４０は、通常は大部分がリトラクタ５０に巻き取られている。そして、リトラクタ５０から引き出されたベルト４０の先端は、車両のＢピラーに固定されたガイド４１を介して、シート１００の座面右側まで引き回され、アンカー４３に固定されている。ガイド４１とアンカー４３の間に位置するベルト４０に設けられたタング４２が、乗員１２０によってバックル４４に装着されると、拘束ユニット３０によって乗員１２０が拘束された状態となる。
【0027】
タング４２がバックル４４に装着されたか否かは、図１に示されるバックルセンサ４４ａによって検出される。バックルセンサ４４ａは、例えばバックル４４にタング４２が装着されるとオンとなる接点を有するリミットスイッチである。
【0028】
図３は、リトラクタ５０の構成を模式的に示す図である。図３に示されるように、リトラクタ５０は、ベルト４０を巻き取るためのスプール５３と、スプール５３を回転させるためのモータ５１と、モータ５１の出力をスプール５３へ伝達するギアユニット６０を有している。
【0029】
スプール５３は、円筒状の部材である。このスプール５３は、ギアユニット６０を介して、モータ５１と機械的に接続される。
【0030】
モータ５１は、例えば定格電圧が１２Ｖの直流モータである。このモータ５１は、制御装置２０から電力が供給されると、ギアユニット６０を構成するギアを回転させる。
【0031】
図４は、ギアユニット６０を示す図である。この図４及び図３を参照するとわかるように、ギアユニット６０は、サンギア７２、３つの遊星ギア７４、インターナルギア７３、及びサンギア７２に連結された従動ギア７１からなるスプール駆動系（７１〜７４）と、モータ５１の回転軸５１ａに固定された第１駆動ギア６１と、第１中間ギア６２、第２中間ギア６３、第３中間ギア６４、及び第３中間ギア６４と回転軸６５ａを介して連結された第２駆動ギア６５からなる伝達系（６２〜６５）と、駆動系と伝達系とを機械的に接続するためのクラッチ７６と、上記各部を収容する不図示のケーシングから構成されている。
【0032】
第１駆動ギア６１は、モータ５１の回転軸５１ａに固定されている。第１駆動ギア６１は、モータ５１が正転すると、矢印に示される方向に回転する。
【0033】
第１中間ギア６２は、第１駆動ギア６１とかみ合う歯車である。この第１中間ギア６２は、第１駆動ギア６１の回転にともなって回転し、モータ５１が正転すると、矢印に示される方向へ回転する。
【0034】
第２中間ギア６３は、第１中間ギア６２とかみ合う歯車である。この第２中間ギア６３は、第１中間ギア６２の回転にともなって回転し、モータ５１が正転すると、矢印に示される方向へ回転する。
【0035】
第３中間ギア６４は、第２中間ギア６３とかみ合う歯車である。この第３中間ギア６４は、第２中間ギア６３の回転にともなって回転し、モータ５１が正転すると、矢印に示される方向へ回転する。
【0036】
第２駆動ギア６５は、回転軸６５ａによって第３中間ギア６４と接続されることで、第３中間ギア６４と一体化した歯車である。この第２駆動ギア６５は、第３中間ギア６４と一体となって、回転軸６５ａを中心に回転する。
【0037】
従動ギア７１は、第２駆動ギア６５とかみ合う歯車である。この従動ギア７１は、第２駆動ギア６５の回転にともなって回転し、モータ５１が正転すると、矢印に示される方向へ回転する。
【0038】
図３を参照するとわかるように、サンギア７２は、回転軸７２ａによって従動ギア７１と接続されることで、従動ギア７１と一体化した歯車である。このサンギア７２は、従動ギア７１と一体となって、回転軸７２ａを中心に回転し、図４に示されるように、モータ５１が正転すると、矢印に示される方向へ回転する。
【0039】
３つの遊星ギア７４１，７４２，７４３は、サンギア７２にかみ合う歯車である。これらの遊星ギア７４は、モータ５１が正転すると、サンギア７２の周りを、白抜き矢印に示される方向に、相対的に回転する。これらの３つの遊星ギア７４は、図３を参照するとわかるように、キャリア７５によって相互に接続されている。
【0040】
インターナルギア７３は、内側に遊星ギア７４とかみ合う内歯が形成された環状のギアである。このインターナルギア７３の外縁には、図４における右回りの回転を抑止するためのラチェット歯が形成されている。
【0041】
クラッチ７６は、パウル７６ａ及びワイヤ７６ｂから構成されている。パウル７６ａは、例えば不図示のケーシング或いは支持部材によって、一端が回転軸７７を中心に回動可能に支持されている。
【0042】
ワイヤ７６ｂは、一端が、第３中間ギア６４と第２駆動ギア６５の回転軸６５ａに巻き付けられている。そして、他端がパウル７６ａに設けられた長孔に挿入されている。このワイヤ７６ｂは、モータ５１が正転すると、回転軸６５ａを中心に右回りに回転し、パウル７６ａを左回りに回転させる。また、ワイヤ７６ｂは、モータ５１が逆転すると、回転軸６５ａを中心に左回りに回転し、パウル７６ａを右回りに回転させる。
【0043】
図３及び図４を参照するとわかるように、上述のように構成されたギアユニット６０では、モータ５１が正転すると、第１駆動ギア６１が回転する。そして、モータ５１の回転力が第１中間ギア６２、第２中間ギア６３、第３中間ギア６４に順次伝わり、回転軸６５ａが矢印に示される方向へ回転する。これにより、図４に示されるように、パウル７６ａが、インターナルギア７３のラチェット歯に係合し、インターナルギア７３の右回りの回転が規制される。
【0044】
パウル７６ａがインターナルギア７３のラチェット歯に係合した状態で、モータ５１の正転が継続すると、遊星ギア７４が、白抜き矢印に示される方向に回転する。これにより、図３を参照するとわかるように、キャリア７５が回転して、スプール５３が回転する。この結果、ベルト４０がスプール５３に巻き取られる。
【0045】
また、モータ５１が逆転することによって、回転軸６５ａが矢印に示される方向とは反対の方向へ回転すると、図４に示されるように、インターナルギア７３のラチェット歯に係合していたパウル７６ａが、図５に示される位置まで回転する。これにより、インターナルギア７３の回転の規制が解錠され、インターナルギア７３がリリースされた状態となる。
【0046】
インターナルギア７３がリリースされた状態では、モータ５１が回転しても、キャリア７５に接続されたスプール５３は回転せず、スプール５３は、モータ５１から独立して回転することが可能な状態となる。
【0047】
すなわち、クラッチ７６のパウル７６ａが、インターナルギア７３のラチェット歯に係合することで、モータ５１とスプール５３とが機械的に接続された状態となる。また、クラッチ７６のパウル７６ａが、インターナルギア７３のラチェット歯から離間し、インターナルギア７３がリリースされると、モータ５１とスプール５３とが機械的に切り離された状態となる。
【0048】
以下、説明の便宜上、クラッチ７６のパウル７６ａが、インターナルギア７３のラチェット歯に係合した状態を、単に、クラッチ７６がオンとなった状態というものとする。そして、クラッチ７６のパウル７６ａが、インターナルギア７３のラチェット歯から離間した状態を、単に、クラッチ７６がオフとなった状態というものとする。
【0049】
制御装置２０は、例えばＣＰＵ、ＣＰＵの作業領域として用いられる主記憶部、ＣＰＵが実行するプログラム及び各種パラメータを記憶する補助記憶部を有するコンピュータである。この制御装置２０は、車両通信ネットワーク１１と通信を行うことで、車両の速度、加速度等の車両情報を取得する。また、制御装置２０は、バックルセンサ４４ａを介して、乗員１２０がベルト４０によってシート１００に拘束されているか否かを判断する。そして、制御装置２０は、例えば車両が停止した場合等、乗員１２０を拘束する必要がない場合に、駆動装置２２へ、乗員１２０の拘束を解除するための動作（解除動作）の実行を指示する。
【0050】
駆動装置２２は、モータ５１のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行うためのスイッチング素子を含んで構成されている。この駆動装置２２は、制御装置２０から通知される走行状態に応じたデューティー比の電圧信号Ｖを生成し、モータ５１へ供給する。例えば、この電圧信号Ｖは、ベルト４０の張力を調整する場合や、クラッチ７６を動作させる場合に、モータ５１を駆動するための信号である。
【0051】
クラッチ７６をオフにするための解除動作を行う場合には、駆動装置２２は、図６に示される波形の電圧信号Ｖを、モータ５１へ供給する。この電圧信号Ｖは、最大電圧がＶＨで、周期がＴ５である。そして、解除動作が開始される時刻ｔ０から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ２までは、時間Ｔ６だけ周期的にハイレベルとなり、時刻ｔ２から時間Ｔ３が経過した時刻ｔ３までは、時間Ｔ７だけ周期的にハイレベルとなるように、デューティー比Ｔ６／Ｔ５，Ｔ７／Ｔ５が調整される。具体的には、デューティー比Ｔ６／Ｔ５は、最大電圧ＶＨにデューティー比Ｔ６／Ｔ５を乗じることにより算出される電圧がＶＡＶＧ１となるように設定される。この電圧ＶＡＶＧ１は、モータ５１の最低動作電圧よりも十分に大きい電圧である。また、デューティー比Ｔ７／Ｔ５は、最大電圧ＶＨにデューティー比Ｔ７／Ｔ５を乗じることにより算出される電圧がＶＡＶＧ２となるように設定される。この電圧ＶＡＶＧ２は、モータ５１の最低動作電圧よりも小さい電圧である。
【0052】
図７には、図６示される電圧信号Ｖが供給されたときに、モータ５１に流れる駆動電流ＩＭの推移を示す曲線が示されている。なお、電流の極性は、クラッチ７６をオフにするときにモータ５１に流れる電流の向きを＋とする。駆動電流ＩＭは、解除動作が開始される時刻ｔ０で立ち上がり始め、時刻ｔ０から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ２まで、値がＩ１に維持される。時刻ｔ２以降は、その値が、値Ｉ１よりも小さな値Ｉ２となる。そして、時刻ｔ２から時間Ｔ３が経過した時刻ｔ３で、値がほぼ零になる。
【0053】
上述の解除動作に要する時間Ｔ１は、おおよそ２００ｍｓｅｃである。また、時間Ｔ２，時間Ｔ３はそれぞれ、７５ｍｓｅｃ，１２５ｍｓｅｃ程度である。上述の時間Ｔ２は、モータ５１へのパワーの供給が始まってから、クラッチがオフになるまでに要する平均的な時間Ｔ４に、マージンを加えた時間である。そして、例えば、時間Ｔ４は、おおよそ２０ｍｓｅｃである。このため、通常は、動作が開始される時刻ｔ０から７５ｍｓｅｃ（＝時間Ｔ２）が経過するまでに、クラッチがオフになる。なお、時間Ｔ４，Ｔ２は、モータ５１やクラッチ７６のスペックによって定まる。
【0054】
また、値Ｉ１は、モータに最低動作電圧を印加したときに、モータ５１に流れる電流の値よりも大きな値である。そして、値Ｉ２は、最低限駆動に必要な電圧（ＶＡＶＧ２）を印加した場合に流れる電流である。
【0055】
以上説明したように、本実施形態では、モータ５１とスプール５３との接続を解除する場合に、モータ５１の始動時には、当該モータ５１に最低動作電圧以上の値の電圧が印加される。そして、クラッチの動作に必要な平均的な時間が経過した後は、モータ５１に、回転軸５１ａの回転を維持するのに最低限必要な大きさの電圧が印加される。このため、モータ５１の回転軸５１ａの回転数が不必要に上昇することがなく、モータ５１から発生する音を小さくすることが可能となる。
【0056】
本実施形態では、モータ５１の始動時には、最低動作電圧よりも高い電圧がモータ５１に印加される。このため、モータ５１の劣化により、最低動作電圧の値が大きくなったとしても、クラッチ７６を動作させて、モータ５１とスプール５３との接続を確実に解除することが可能となる。
【0057】
なお、電圧信号Ｖの最大電圧は車両の周囲環境、バッテリーの充電状況、劣化の程度、及び個体差等によって変動する。この場合、駆動装置２２は、電圧信号Ｖの最大電圧の変動を考慮したＰＷＭ制御を行うこととしてもよい。具体的には、標準となる最大電圧ＶＨと、現在の電圧ＶＲとを比較する。そして、次式（１）を用いて電圧信号Ｖをハイレベルにする時間ＴＸを求め、電圧信号Ｖのデューティー比がＴＸ／Ｔ５となるような制御を行う。
【0058】
ＴＸ＝Ｔ６（ＶＨ／ＶＲ） …（１）
【0059】
これにより、バッテリーの電圧が低下したとしても、クラッチ７６を動作させて、モータ５１とスプール５３との接続を確実に解除することが可能となる。
【0060】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、クラッチ７６は、パウル７６ａをインターナルギア７３から離間するためのスプリングを有していてもよい。
【0061】
上記実施形態では、図６を参照するとわかるように、モータ５１に通電を開始してから時間Ｔ２が経過するまで、デューティー比がＴ６／Ｔ５となり、時間Ｔ２が経過してからは、デューティー比がＴ７／Ｔ５となるように、電圧信号Ｖのデューティー比を決定した。これに限らず、例えば、図８に示されるエンコーダ５６を用いて、直接モータ５１の回転軸５１ａの回転を監視し、回転軸５１ａが、クラッチ７６をオフにするために必要な角度だけ回転した場合に、電圧信号Ｖのデューティー比を、Ｔ６／Ｔ５からＴ７／Ｔ５へ変更することとしてもよい。
【0062】
上記実施形態では、図６を参照するとわかるように、モータ５１に通電を開始してから時間Ｔ２が経過するまで、デューティー比がＴ６／Ｔ５となり、時間Ｔ２が経過してからは、デューティー比がＴ７／Ｔ５となるように、電圧信号Ｖのデューティー比を決定した。これに限らず、リミットスイッチなどの検出手段を用いて、パウル７６ａの位置を監視し、クラッチ７６がオフになったことが検出された場合に、電圧信号Ｖのデューティー比を、Ｔ６／Ｔ５からＴ７／Ｔ５へ変更することとしてもよい。
【0063】
また、電圧信号Ｖのデューティー比を、Ｔ６／Ｔ５からＴ７／Ｔ５へ変更する代わりに、モータ５１へのパワーの供給を停止することとしてもよい。
【0064】
上記実施形態に係る制御装置２０は、ハードウエアによって構成されていてもよいし、コンピュータや、マイクロコンピュータであってもよい。
【0065】
なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明の拘束装置は、車両に代表される乗り物に搭乗する乗員を拘束するのに適している。
【符号の説明】
【0067】
１０ 拘束装置１１ 車両通信ネットワーク
２０ 制御装置
２２ 駆動装置
３０ 拘束ユニット
４０ ベルト
４１ ガイド
４２ タング
４３ アンカー
４４ バックル
４４ａ バックルセンサ
５０ リトラクタ
５１ モータ
５１ａ 回転軸
５３ スプール
５６ エンコーダ
６０ ギアユニット
６１ 第１駆動ギア
６２ 第１中間ギア
６３ 第２中間ギア
６４ 第３中間ギア
６５ 第２駆動ギア
６５ａ 回転軸
７１ 従動ギア
７２ サンギア
７２ａ 回転軸
７３ インターナルギア
７４ 遊星ギア
７５ キャリア
７６ クラッチ
７６ａ パウル
７６ｂ ワイヤ
７７ 回転軸
１００ シート
１２０ 乗員