JP2006069486A - シートベルト制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】制御ＥＣＵの仕様を統一することができるシートベルト制御システムを提供する。
【解決手段】制御ＥＣＵ１とシートベルト用モータユニット３、５との間に介設される電装コネクタ２、４が、通信線Ｃを介して制御ＥＣＵ１から送信されてくる制御信号を受信し、受信された制御信号に応答して、モータ駆動回路２１、４１からシートベルト用モータユニット３、５に含まれるモータを駆動させるための駆動信号が出力される。すなわち、シートベルトＳＢ、ＳＢ′のタイプの差異に起因する各シートベルト用モータユニット３、５のバリエーションの差異を電装コネクタ２、４で吸収する。これにより、制御ＥＣＵ１は各シートベルト用モータユニット３、５のタイプに応じた制御信号を出力するだけでよくなるので、制御ＥＣＵ１のハードウエア仕様を統一することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車内におけるシートベルト制御システムに関し、特に、制御ＥＣＵからシートベルト用モータユニットに対して指令を出してシートベルトを稼働させるシートベルト制御システムに関する。

近年、車内においては、各電装機器等に対応した複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）が通信線で接続された車内ネットワークが多用されている。このような車内ネットワークには、車内に搭載されるシートベルトを稼働させるためのシートベルト用モータユニットに対して、シートベルト制御を指令する制御ＥＣＵも含まれている。すなわち、近年、車内においては、シートベルト制御を指令する制御ＥＣＵと、この制御ＥＣＵに指令されてシートベルトを稼働させる複数のシートベルト用モータユニットと、を備えたシートベルト制御システムが装備されることが多くなっている。なお、本明細書中、シートベルトの稼働とは、シートベルトアンカの位置調整やベルトの巻き取り等ように、モータによりシートベルトの特定部位を制御することをいう。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、従来のシートベルト制御システムの基本構成を示す図である。補足すると、図８（Ａ）は、センサ信号が出力されるシートベルト用モータユニットに対応し、図８（Ｂ）は、センサ信号が出力されないシートベルト用モータユニットに対応するものである。

図８（Ａ）に示すシートベルト制御システムにおける制御ＥＣＵ９０１は、例えば、ジャンクションボックスＪ／Ｂ等とよばれる電気接続箱に内蔵され、制御回路９１、通信回路９２、電源回路９３、入出力部９４ａ、９４ｂ、モータ駆動回路９５ａ、９５ｂ、センサ入力回路９６ａ、９６ｂを含む。

制御ＥＣＵ９０１の入出力部９４ａ及び９４ｂにはそれぞれ、電源線、制御線、グランド線を含むワイヤーハーネスを介して、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂが接続されている。シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂはそれぞれ、各シートベルトＳＢ（代表してひとつのみ図示）を稼働させるためのモータ及びセンサ素子を備えている。

このような構成において、通信回路９２にて所定のシートベルトＳＢを稼働させるための制御信号が受信されると、制御回路９１はこれを解読して所定のシートベルト用モータユニット５ａ又は５ｂに制御信号を送信するように、入出力部９４ａ又は９４ｂを制御する。また、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂから送信されてくるセンサ信号は、センサ入力回路９６ａ、９６ｂに入力されて、制御回路９１に与えられる。

一方、図８（Ｂ）に示すシートベルト制御システムの制御ＥＣＵ９０２は、制御回路９１、通信回路９２、電源回路９３、入出力部９４ａ、９４ｂ、モータ駆動回路９５ａ、９５ｂを含む。

制御ＥＣＵ９０２の入出力部９４ａ及び９４ｂにはそれぞれ、電源線、グランド線を含むワイヤーハーネスを介して、シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂが接続されている。シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂはそれぞれ、各シートベルトＳＢ′（代表してひとつのみ図示）を稼働させるためのモータを備えている。

このような構成において、通信回路９２にて所定のシートベルトＳＢを稼働させるための制御信号が受信されると、制御回路９１はこれを解読して所定のシートベルト用モータユニット５ａ又は５ｂに制御信号を送信するように、入出力部９４ａ又は９４ｂを制御する。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特願２００３−０５８７７７ 特願２００３−１００４５７ 特願２００３−１０５２０６

周知のように、車種や車格等に応じて、或いは、オプション設定により、シートベルトには種々のバリエーションが存在する。例えば、シートベルトアンカがセンサ付きのオートモード仕様、センサなしのマニュアルモード仕様等、種々のバリエーションが存在する。また、シートベルトを駆動するモータ間にも端子数や定格等が異なる場合がある。したがって、これにともなって、シートベルト用モータユニットも種々のバリエーションが発生する。

ところが、上記従来のシステムによると、センサ信号が出力されるシートベルト用モータユニット３ａ、３ｂに対応する制御ＥＣＵ９０１、センサ信号が出力されないシートベルト用モータユニット５ａ、５ｂに対応する制御ＥＣＵ９０２という具合に、シートベルト用モータユニットのタイプに応じて異なるハードウエア構成の制御ＥＣＵが必要となる。

更に、シートベルト用モータユニット３ａ、３ｂ間でモータの端子数や定格等が異なる場合には、制御ＥＣＵ９０１に内蔵されるモータ駆動回路９５ａ、９５ｂやセンサ入力回路９６ａ、９６ｂも異なったものとなる。制御ＥＣＵ９０２についても同様である。

したがって、従来のシステムによると、シートベルト用モータユニットのバリエーションに応じた制御ＥＣＵがそれぞれ必要となるため、制御ＥＣＵの仕様の統一が困難であった。また、制御ＥＣＵとシートベルト用モータユニットとを接続する多数の電線が必要であるため、ワイヤーハーネスが複雑化かつ肥大化していた。このため、コストアップや組付工数の増大を招いていた。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、シートベルト用モータユニットのバリエーションの差異にかかわらず、制御ＥＣＵの仕様を統一することができるシートベルト制御システムを提供することを課題としている。また、本発明は、制御ＥＣＵの仕様を統一すると共にワイヤーハーネスの簡素化、軽量化、省線化を図ることができるシートベルト制御システムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載のシートベルト制御システムは、所定の制御信号によって複数のタイプのシートベルトを制御する機能を備えた制御ＥＣＵと、前記制御ＥＣＵと特定のタイプのシートベルトを稼働させるためのモータを含むシートベルト用モータユニットとの間に介設される、前記シートベルト用モータユニットに対応した電子回路を含む電子回路ユニットと、を備えたシートベルト制御システムであって、前記電子回路ユニットは、通信線を介して前記制御ＥＣＵから送信されてくる前記制御信号を受信する受信手段と、前記シートベルト用モータユニットに含まれる前記モータを駆動させるための駆動信号を出力する出力手段と、受信された前記制御信号に応答して、前記出力手段から前記駆動信号を出力させる制御手段と、を含む、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、制御ＥＣＵとシートベルト用モータユニットとの間に介設される電子回路ユニットが、通信線を介して制御ＥＣＵから送信されてくる制御信号を受信し、受信された制御信号に応答してシートベルト用モータユニットに含まれるモータを駆動させるための駆動信号を出力する。すなわち、シートベルトのタイプの差異に起因するシートベルト用モータユニットのバリエーションの差異を電子回路ユニットで吸収することが可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載のシートベルト制御システムは、請求項１記載のシートベルト制御システムにおいて、前記電子回路ユニットは、前記シートベルト用モータユニットから出力される前記シートベルトの稼働又は前記モータの駆動に係るセンサ信号が入力される入力手段と、入力された前記センサ信号を前記通信線を介して前記制御ＥＣＵに送信する送信手段と、を含む、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、電子回路ユニットは、シートベルト用モータユニットから出力されるセンサ信号が入力される入力手段と、入力されたセンサ信号を通信線を介して制御ＥＣＵに送信する送信手段と、を含むので、更にタイプの異なるシートベルト用モータユニットに対しても、統一された仕様の制御ＥＣＵにて対応可能になる。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載のシートベルト制御システムは、請求項１又は請求項２記載のシートベルト制御システムにおいて、前記電子回路ユニットは、前記シートベルト用モータユニットに着脱可能な電装コネクタに内蔵される、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、電子回路ユニットはシートベルト用モータユニットに着脱可能な電装コネクタに内蔵されるので、部品点数及び組立工数を削減することができる。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載のシートベルト制御システムは、請求項１又は請求項２記載のシートベルト制御システムにおいて、前記電子回路ユニットは、前記シートベルト用モータユニットが取り付けられる前記シートベルトに内蔵される、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、電子回路ユニットはシートベルト用モータユニットが取り付けられるシートベルトに内蔵されるので、限られた車内スペースを有効に利用できる。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載のシートベルト制御システムは、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシートベルト制御システムにおいて、電源重畳多重方式が採用され、前記通信線は、前記制御ＥＣＵから電源供給を受けるための電源線である、ことを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、電源重畳多重方式が採用され、通信線は制御ＥＣＵから電源供給を受けるための電源線が兼用されているので、専用の通信線が不要になる。

請求項１記載の発明によれば、制御ＥＣＵとシートベルト用モータユニットとの間に介設される電子回路ユニットが、通信線を介して制御ＥＣＵから送信されてくる制御信号を受信し、受信された制御信号に応答してシートベルト用モータユニットに含まれるモータを駆動させるための駆動信号を出力する。すなわち、シートベルトのタイプの差異に起因するシートベルト用モータユニットのバリエーションの差異を電子回路ユニットで吸収することが可能になる。したがって、制御ＥＣＵはシートベルト用モータユニットのタイプに応じた制御信号を出力するだけでよくなるので、制御ＥＣＵのハードウエア仕様を統一することができる。

請求項２記載の発明によれば、電子回路ユニットは、シートベルト用モータユニットから出力されるセンサ信号が入力される入力手段と、入力されたセンサ信号を通信線を介して制御ＥＣＵに送信する送信手段と、を含む。したがって、更にタイプの異なるシートベルト用モータユニットに対しても、統一された仕様の制御ＥＣＵにて対応可能になる。

請求項３記載の発明によれば、電子回路ユニットはシートベルト用モータユニットに着脱可能な電装コネクタに内蔵される。したがって、部品点数及び組立工数を削減することができる。

請求項４記載の発明によれば、電子回路ユニットはシートベルト用モータユニットが取り付けられるシートベルトに内蔵される。したがって、部品点数を削減できると共に、限られた車内スペースを有効に利用できる。

請求項５記載の発明によれば、電源重畳多重方式が採用され、通信線は制御ＥＣＵから電源供給を受けるための電源線が兼用されているので、専用の通信線が不要になる。したがって、ワイヤーハーネスの簡素化、軽量化、省線化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明の第１実施形態に関し、図４〜図７は本発明の第２実施形態に関するものである。

[第１実施形態]
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、第１実施形態のシートベルト制御システムの基本構成を示す図である。補足すると、図１（Ａ）は、センサ信号が出力されるシートベルト用モータユニットに対応し、図１（Ｂ）は、センサ信号が出力されないシートベルト用モータユニットに対応するものである。図２は、図１（Ａ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。図３は、図１（Ｂ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。

図１（Ａ）に示すシートベルト制御システムは、制御ＥＣＵ１、シートベルト用モータユニット３に対応する電装コネクタ２、これらを接続する電源線Ｂ、通信線Ｃ、グランド線Ｇを含んで構成される。

制御ＥＣＵ１は、シートベルト制御用のＥＣＵであり、例えば、ジャンクションボックスＪ／Ｂ等とよばれる電気接続箱に内蔵され、図１（Ａ）に示すように、制御回路１１、通信回路１２、電源回路１３及び入出力部１４を含む。制御回路１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリー）、及びＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリー）を含むマイクロコンピュータから構成され、シートベルト制御や通信制御等を司る。

通信回路１２は、車両ＥＣＵ等の他ＥＣＵとの通信機能を有する。電源回路１３は、車載バッテリから電源供給を受けて、制御ＥＣＵ１の各部に電力分配すると共に、外部機器にも与えるために入出力部１４に出力する。入出力部１４は、各回路１１、１２、１３及び電源線Ｂ、通信線Ｃ、グランド線Ｇのインターフェース回路や電源線Ｂ、通信線Ｃ、グランド線Ｇに対応するコネクタ端子を含む。

通信回路１２にて所定のシートベルトＳＢを稼働させるための制御信号（例えば、所定のスイッチ操作により、シートベルトアンカの位置を調整するための信号）が受信されると、制御回路１１はこれを解読して所定のシートベルト用モータユニット３に制御信号を送信するように、入出力部１４を制御する。すなわち、対応する電源線Ｂ、通信線Ｃをアクティブにする。

電装コネクタ２は、例えば、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂにそれぞれ対応する電装コネクタ２ａ及び２ｂから構成される。電装コネクタ２ａ及び２ｂは、樹脂製の筐体で構成され、基本的に同形状である。電装コネクタ２ａ及び２ｂはそれぞれ、入力端子２２ａ及び２２ｂ、出力端子２３ａ及び２３ｂ、モータ駆動回路２１ａ及び２１ｂ、センサ入力回路２４ａ及び２４ｂを備えている。入力端子２２ａ及び２２ｂは、ワイヤーハーネスの電源線Ｂ、通信線Ｃ、グランド線Ｇの一端に着脱可能な端子形状をしており、出力端子２３ａ及び２３ｂは、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂの入力端に着脱可能な端子形状をしている。

各電装コネクタ２（２ａ及び２ｂ）は、詳しくは、図２に示すように、モータ駆動回路２１、入力端子２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｇ、出力端子２３Ｍ１、２３Ｍ２、センサ端子２３Ｓ１、２３Ｓ２、２３Ｓ３、センサ入力回路２４、マイコン（マイクロコンピュータ）２５、制御ＩＣ（Integrated Circuit）２６、送信回路２７及び受信回路２８を含んでいる。

モータ駆動回路２１は、例えば、ＭＯＳ型電界効果トランジスタから構成されるＨブリッジ回路を備える。そして、モータ駆動回路２１は、制御ＩＣ２６からのハイ／ロー信号により、シートベルト用モータユニット３に含まれるモータを駆動させるための駆動信号を生成して出力する。

入力端子２２Ｂ、２２Ｃ及び２２Ｇはそれぞれ、電源線Ｂ、通信線Ｃ及びグランド（ＧＮＤ）線Ｇが接続される端子である。出力端子２３Ｍ１及び２３Ｍ２はそれぞれ、シートベルト用モータユニット３に含まれるモータの各端子（２端子型の場合）に接続され、センサ端子２３Ｓ１、２３Ｓ２及び２３Ｓ３は、シートベルト用モータユニット３に含まれるセンサの各端子に接続される端子である。

センサ入力回路２４は、シートベルト用モータユニット３からのセンサ信号が入力され、これを制御ＩＣ２６に適したレベルに変換して制御ＩＣ２６に与える。マイコン２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含む。マイコン２５は、受信回路２８から入力された信号を解読して、制御ＩＣ２６に含まれるドライバを制御するための信号を出力する。マイコン２５はまた、他の電装コネクタやＥＣＵに各種制御信号を送信する必要がある場合は、当該制御信号を送信回路２７に出力する。

制御ＩＣ２６は、モータ駆動回路２１に含まれるトランジスタを駆動するためのハイ／ロー信号を生成するドライバ、このドライバに供給する電圧を昇圧するためのチャージポンプ等を含む。ここで、制御ＩＣ２６に送信回路２７、受信回路２８を組み込んでＩＣ化してもよいし、更に、マイコン２５を組み込んでＩＣ化してもよい。

送信回路２７は、マイコン２５から入力されたパルス状のディジタル信号を変調して通信線Ｃに送出する。受信回路２８は、通信線Ｃからディジタル信号を受信し、復調してマイコン２５に出力する。なお、バッテリ電源を供給する電源線Ｂからは、モータ駆動回路２１、センサ入力回路２４、制御ＩＣ２６等にバッテリ電源が供給されている。また、モータの速度制御が必要な場合は、制御ＩＣ２６内に周知のＰＷＭ（Pulse Wide Modulation）制御回路を設ける。当該ＰＷＭ制御回路は、任意のデューティ比のＰＷＭ波形をモータ駆動回路２１に出力する。

なお、各シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂが同等の場合には、各電装コネクタ２ａ及び２ｂの構成は同等となるが（例えば、図２で例示した電装コネクタ２の構成のように）、各シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂのモータの端子数や定格等が異なる場合には、それらに応じて各電装コネクタ２ａ及び２ｂの構成は、図２で例示した構成に対してマイナーチェンジされる。

図１（Ａ）に示すように、シートベルト用モータユニット３は、各シートベルトＳＢ（代表してひとつのみ図示）を稼働させる、例えば、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂから構成される。シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂはそれぞれ、電装コネクタ２ａ及び２ｂの出力端子２３ａ及び２３ｂに着脱可能な入力部を有している。シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂはまた、各シートベルトＳＢを稼働させるためのモータ及びセンサ素子を備えている。シートベルトＳＢ（例えば、シートベルトアンカ）は、制御ＥＣＵ１から発せられる制御信号（例えば、シートベルトアンカの位置を調整するための制御信号）に応答して駆動するモータの駆動力で駆動される（例えば、位置調整が行われる）。センサ素子は、例えば、センサ付きのシートベルトアンカに対応するものである。

一方、図１（Ｂ）に示すシートベルト制御システムは、図１（Ａ）に示した電装コネクタ２に替えて、センサ信号が出力されないシートベルト用モータユニット５に対応する電装コネクタ４を備えたものである。但し、制御ＥＣＵ１のハードウエア構成は、図１（Ａ）に示した構成と同一である。

すなわち、図１（Ｂ）に示すシートベルト制御システムは、制御ＥＣＵ１、シートベルト用モータユニット５に対応する電装コネクタ４、これらを接続する電源線Ｂ、通信線Ｃ、グランド線Ｇを含んで構成される。

図１（Ｂ）に示すように、制御ＥＣＵ１は、図１（Ａ）で示した構成と同一であるので、ここでの重複説明は省略する。そして、通信回路１２にて所定のシートベルトＳＢ′を稼働させるための制御信号が受信されると、制御回路１１はこれを解読して所定のシートベルト用モータユニット５に制御信号を送信するように、入出力部１４を制御する。すなわち、対応する電源線Ｂ、通信線Ｃをアクティブにする。

電装コネクタ４は、例えば、シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂにそれぞれ対応する電装コネクタ４ａ及び４ｂから構成される。電装コネクタ４ａ及び４ｂは、図１（Ａ）で示した電装コネクタ２ａ及び２ｂと基本的に同等構成、すなわち、樹脂製の筐体で構成され、入力端子４２ａ及び４２ｂ、出力端子４３ａ及び４３ｂを有するが、シートベルト用モータユニット５がセンサ信号を出力しないため、図１（Ａ）で示したセンサ入力回路２４ａ及び２４ｂを有していない点が電装コネクタ２ａ及び２ｂと異なる。

すなわち、各電装コネクタ４（４ａ及び４ｂ）は、図３に示すように、モータ駆動回路４１、入力端子４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｇ、出力端子４３Ｍ１、４３Ｍ２、マイコン４５、制御ＩＣ４６、送信回路４７及び受信回路４８を含んでいる。これらの構成は、図１（Ａ）で示したモータ駆動回路２１、入力端子２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｇ、出力端子２３Ｍ１、２３Ｍ２、マイコン２５、制御ＩＣ２６、送信回路２７及び受信回路２８と同等であるので、ここでの重複説明は省略する。

なお、各シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂが同等の場合には、各電装コネクタ４ａ及び４ｂの構成は同等となるが（例えば、図３で例示した電装コネクタ４の構成のように）、各シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂのモータの端子数や定格等が異なる場合には、それらに応じて各電装コネクタ４ａ及び４ｂの構成は、図３で例示した構成に対してマイナーチェンジされる。

シートベルト用モータユニット５は、各シートベルトＳＢ′（代表してひとつのみ図示）を稼働させる、例えば、シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂから構成される。シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂはそれぞれ、電装コネクタ４ａ及び４ｂの出力端子４３ａ及び４３ｂに着脱可能な入力部を有している。シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂは、各シートベルトＳＢ′を稼働させるためのモータを備えている。シートベルトＳＢ（例えば、シートベルトアンカ）は、制御ＥＣＵ１から発せられる制御信号（例えば、シートベルトアンカの位置を調整するための制御信号）に応答して駆動するモータの駆動力で駆動される（例えば、位置調整が行われる）。

なお、上記図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では、説明を明確にするために、センサ信号が出力されるシートベルト用モータユニット３とセンサ信号が出力されないシートベルト用モータユニット５に対応するシステムを別々に説明したが、これはら混在してもよい。例えば、フロントシートベルトに対してはシートベルト用モータユニット３が採用され、リアシートベルトにはシートベルト用モータユニット５が採用されるシステムもあり得る。

このような構成において、制御ＥＣＵ１とシートベルト用モータユニット３、５との間に介設される電装コネクタ２、４が、通信線Ｃを介して制御ＥＣＵ１から送信されてくる制御信号を受信し、受信された制御信号に応答して、モータ駆動回路２１、４１からシートベルト用モータユニット３、５に含まれるモータを駆動させるための駆動信号が出力される。すなわち、シートベルトＳＢ、ＳＢ′のタイプの差異に起因する各シートベルト用モータユニット３、５のバリエーションの差異を電装コネクタ２、４で吸収することが可能になる。いうまでもなく、シートベルト用モータユニット３ａ、３ｂのモータ等の定格が異なる場合、シートベルト用モータユニット５ａ、５ｂのモータ等の定格が異なる場合も同様に、それらのバリエーションの差異を電装コネクタ２、４で吸収することが可能になる。

このように、第１実施形態によると、制御ＥＣＵ１は各シートベルト用モータユニット３、５のタイプに応じた制御信号を出力するだけでよくなるので、制御ＥＣＵ１のハードウエア仕様を統一することができる。

[第２実施形態]
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、第２実施形態のシートベルト制御システムの基本構成を示す図である。補足すると、図４（Ａ）は、センサ信号が出力されるシートベルト用モータユニットに対応し、図４（Ｂ）は、センサ信号が出力されないシートベルト用モータユニットに対応するものである。図５は、第２実施形態で採用される電源重畳多重方式の基本原理を説明するための図である。図６は、図４（Ａ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。図７は、図４（Ｂ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。

図４（Ａ）に示すシートベルト制御システムは、制御ＥＣＵ６、シートベルト用モータユニット３に対応する電装コネクタ７、これらを接続する電源線Ｂ、グランド線Ｇを含んで構成される。

制御ＥＣＵ６は、シートベルト制御用のＥＣＵであり、例えば、ジャンクションボックスＪ／Ｂ等とよばれる電気接続箱に内蔵され、図４（Ａ）に示すように、制御回路６１、通信回路６２、電源回路６３及び入出力部６４を含む。制御回路６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータから構成され、シートベルト制御や通信制御等を司る。

通信回路６２は、車両ＥＣＵ等の他ＥＣＵとの通信機能を有する。特に、第２実施形態では、通信回路６２は、後述する電源重畳多重方式に適合する通信機能を有する。このため、通信線が電源線に共用化されて専用の通信線が不要となる。電源回路６３は、車載バッテリから電源供給を受けて、制御ＥＣＵ６の各部に電力分配すると共に、外部機器にも与えるために入出力部６４に出力する。入出力部６４は、各回路６１、６２、６３及び電源線Ｂ、グランド線Ｇのインターフェース回路や電源線Ｂ、グランド線Ｇに対応するコネクタ端子を含む。

通信回路６２にて所定のシートベルトＳＢを稼働させるための制御信号（例えば、所定のスイッチ操作により、シートベルトアンカの位置を調整するための信号）が受信されると、制御回路６１はこれを解読して電源重畳多重方式を利用して所定のシートベルト用モータユニット３に制御信号を送信するように、入出力部６４を制御する。すなわち、対応する電源線Ｂ（通信線が共用される）をアクティブにする。

電装コネクタ７は、例えば、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂにそれぞれ対応する電装コネクタ７ａ及び７ｂから構成される。電装コネクタ７ａ及び７ｂは、樹脂製の筐体で構成され、基本的に同形状である。電装コネクタ７ａ及び７ｂはそれぞれ、入力端子７２ａ及び７２ｂ、出力端子７３ａ及び７３ｂ、モータ駆動回路７１ａ及び７１ｂ、センサ入力回路７４ａ及び７４ｂを備えている。入力端子７２ａ及び７２ｂは、ワイヤーハーネスの電源線Ｂ、グランド線Ｇの一端に着脱可能な端子形状をしており、出力端子７３ａ及び７３ｂは、シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂの入力端に着脱可能な端子形状をしている。

更に、電装コネクタ７は、電源重畳多重方式に適合する通信機能を有する。図５を用いて、電源重畳多重方式の基本原理について説明する。電源重畳多重方式とは、電源線に通信を重畳させることで専用通信線なしで信号を伝送する周知の方式である。電源重畳多重方式では、図５に示すように、送信回路１０７、受信回路１０８及び重畳回路１０９を備えた通信部１００が用いられる。

送信回路１０７は、制御部（例えば、図６のマイコン７５）から入力されたパルス状の送信データを、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調して、重畳回路１０９（例えば、図６のフィルタ７９）に出力する。重畳回路１０９は、送信回路１０７から入力された変調後の信号を電源線に重畳する。また、重畳回路１０９は、電源線に重畳された通信信号を分離して、受信回路１０８に出力する。受信回路１０８は、重畳回路１０９から入力された信号を復調し、パルス状のディジタル信号を受信データとして制御部に出力する。したがって、電源重畳多重方式を採用すると、電源線が通信線に共用されるので、専用の通信線が不要となる。

各電装コネクタ７（７ａ及び７ｂ）は、詳しくは、図６に示すように、モータ駆動回路７１、入力端子７２Ｂ、７２Ｇ、出力端子７３Ｍ１、７３Ｍ２、センサ端子７３Ｓ１、７３Ｓ２、７３Ｓ３、センサ入力回路７４、マイコン７５、制御ＩＣ７６、送信回路７７、受信回路７８及びフィルタ７９を含んでいる。この電装コネクタ７では、電源重畳多重方式が採用され、送信回路７７、受信回路７８、フィルタ７９は、図５の通信部１００に相当する。

モータ駆動回路７１は、例えば、ＭＯＳ型電界効果トランジスタから構成されるＨブリッジ回路を備える。そして、モータ駆動回路７１は、制御ＩＣ７６からのハイ／ロー信号により、シートベルト用モータユニット３に含まれるモータを駆動させるための駆動信号を生成して出力する。

入力端子７２Ｂ及び７２Ｇはそれぞれ、電源線Ｂ及びグランド（ＧＮＤ）線Ｇが接続される端子である。電源線Ｂは上述したように通信線を兼ねる。出力端子７３Ｍ１及び７３Ｍ２はそれぞれ、シートベルト用モータユニット３に含まれるモータの各端子（２端子型の場合）に接続され、センサ端子７３Ｓ１、７３Ｓ２及び７３Ｓ３は、シートベルト用モータユニット３に含まれるセンサの各端子に接続される端子である。

センサ入力回路７４は、シートベルト用モータユニット３からのセンサ信号が入力され、これを制御ＩＣ７６に適したレベルに変換して制御ＩＣ７６に与える。マイコン７５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含む。マイコン７５は、受信回路７８から入力された信号を解読して、制御ＩＣ７６に含まれるドライバを制御するための信号を出力する。また、マイコン７５は、他の電装コネクタやＥＣＵに各種制御信号を送信する必要がある場合は、当該制御信号を送信回路７７に出力する。

制御ＩＣ７６は、モータ駆動回路７１に含まれるトランジスタを駆動するためのハイ／ロー信号を生成するドライバ、このドライバに供給する電圧を昇圧するためのチャージポンプ等を含む。ここで、制御ＩＣ７６に送信回路７７、受信回路７８、フィルタ７９を組み込んでＩＣ化してもよいし、更に、マイコン７５を組み込んでＩＣ化してもよい。

送信回路７７は、マイコン７５から入力されたパルス状のディジタル信号を変調して通信線を兼ねる電源線Ｂに送出する。受信回路７８は、電源線Ｂを介してディジタル信号を受信し、復調してマイコン７５に出力する。フィルタ７９は、電源線Ｂに重畳されている制御信号を搬送している帯域をフィルタリングするバンドパスフィルタである。フィルタ７９は、フィルタリングした帯域の信号を受信回路７８に出力する。

なお、電源線Ｂからは、本来の機能通りに、モータ駆動回路７１、センサ入力回路７４、制御ＩＣ７６等にバッテリ電源も供給されている。また、モータの速度制御が必要な場合は、制御ＩＣ７６内に周知のＰＷＭ制御回路を設ける。当該ＰＷＭ制御回路は、任意のデューティ比のＰＷＭ波形をモータ駆動回路７１に出力する。

また、各シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂが同等の場合には、各電装コネクタ７ａ及び７ｂの構成は同等となるが（例えば、図６で例示した電装コネクタ７の構成のように）、各シートベルト用モータユニット３ａ及び３ｂのモータの端子数や定格等が異なる場合には、それらに応じて各電装コネクタ７ａ及び７ｂの構成は、図６で例示した構成に対してマイナーチェンジされる。シートベルト用モータユニット３は、図１（Ａ）を用いて説明した通りなので、ここでの重複説明は省略する。

一方、図４（Ｂ）に示すシートベルト制御システムは、図４（Ａ）に示した電装コネクタ７に替えて、センサ信号が出力されないシートベルト用モータユニット３に対応する電装コネクタ８を備えたものである。但し、制御ＥＣＵ６のハードウエア構成は、図４（Ａ）に示した構成と同一である。

すなわち、図４（Ｂ）に示すシートベルト制御システムは、制御ＥＣＵ６、シートベルト用モータユニット５に対応する電装コネクタ８、これらを接続する電源線Ｂ、通信線を兼ねるグランド線Ｇを含んで構成される。

図４（Ｂ）に示すように、制御ＥＣＵ６は、図４（Ａ）で示した構成と同一であるので、ここでの重複説明は省略する。そして、通信回路６２にて所定のシートベルトＳＢ′を稼働させるための制御信号が受信されると、制御回路６１はこれを解読して電源重畳多重方式を利用して所定のシートベルト用モータユニット５に制御信号を送信するように、入出力部６４を制御する。すなわち、対応する電源線Ｂをアクティブにする。

電装コネクタ８は、例えば、シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂにそれぞれ対応する電装コネクタ８ａ及び８ｂから構成される。電装コネクタ８ａ及び８ｂは、図４（Ａ）で示した電装コネクタ７ａ及び７ｂと基本的に同等構成、すなわち、樹脂製の筐体で構成され、入力端子８２ａ及び８２ｂ、出力端子８３ａ及び８３ｂを有するが、シートベルト用モータユニット５がセンサ信号を出力しないため、図４（Ａ）で示したセンサ入力回路７４ａ及び７４ｂを有していない点が電装コネクタ７ａ及び７ｂと異なる。

すなわち、各電装コネクタ８（８ａ及び８ｂ）は、図７に示すように、モータ駆動回路８１、入力端子８２Ｂ、８２Ｇ、出力端子８３Ｍ１、８３Ｍ２、マイコン８５、制御ＩＣ８６、送信回路８７、受信回路８８及びフィルタ８９を含んでいる。この電装コネクタ８でも、電源重畳多重方式が採用され、送信回路８７、受信回路８８、フィルタ８９は、図５の通信部１００に相当する。これらの構成は、図４（Ａ）で示したモータ駆動回路７１、入力端子７２Ｂ、７２Ｇ、出力端子７３Ｍ１、７３Ｍ２、マイコン７５、制御ＩＣ７６、送信回路７７、受信回路７８及びフィルタ７９と同等であるので、ここでの重複説明は省略する。

各シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂが同等の場合には、各電装コネクタ８ａ及び８ｂの構成は同等となるが（例えば、図７で例示した電装コネクタ８の構成のように）、各シートベルト用モータユニット５ａ及び５ｂのモータの端子数や定格等が異なる場合には、それらに応じて各電装コネクタ８ａ及び８ｂの構成は、図７で例示した構成に対してマイナーチェンジされる。シートベルト用モータユニット５は、図１（Ｂ）を用いて説明した通りなので、ここでの重複説明は省略する。

なお、上記図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、説明を明確にするために、センサ信号が出力されるシートベルト用モータユニット３とセンサ信号が出力されないシートベルト用モータユニット５に対応するシステムを別々に説明したが、これはら混在してもよい。例えば、フロントシートベルトに対してはシートベルト用モータユニット３が採用され、リアシートベルトにはシートベルト用モータユニット５が採用されるシステムもあり得る。

このような構成において、制御ＥＣＵ６とシートベルト用モータユニット３、５との間に介設される電装コネクタ７、８が、通信線を兼ねる電源線Ｂを介して制御ＥＣＵ６から送信されてくる制御信号を受信し、受信された制御信号に応答して、モータ駆動回路７１、８１からシートベルト用モータユニット３、５に含まれるモータを駆動させるための駆動信号が出力される。すなわち、シートベルトＳＢ、ＳＢ′のタイプの差異に起因する各シートベルト用モータユニット３、５のバリエーションの差異を電装コネクタ７、８で吸収することが可能になる。いうまでもなく、シートベルト用モータユニット３ａ、３ｂのモータ等の定格が異なる場合、シートベルト用モータユニット５ａ、５ｂのモータ等の定格が異なる場合も同様に、それらのバリエーションの差異を電装コネクタ７、８で吸収することが可能になる。

このように、第２実施形態によると、制御ＥＣＵ６は各シートベルト用モータユニット３、５のタイプに応じた制御信号を出力するだけでよくなるので、制御ＥＣＵ６のハードウエア仕様を統一することができる。更に、第２実施形態では、電源重畳多重方式を採用しているので、専用の通信線が不要となり、ワイヤーハーネスの簡素化、軽量化、省線化を図ることもできる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、オプション等によるシートベルトのタイプの差異に起因するシートベルト用モータユニットのバリエーションの差異を電装コネクタで吸収することが可能になる。したがって、制御ＥＣＵはシートベルト用モータユニットのタイプに応じた制御信号を出力するだけでよくなるので、制御ＥＣＵのハードウエア仕様を統一することができる。また、電源重畳多重方式を採用することにより、制御ＥＣＵのハードウエア仕様を統一すると共にワイヤーハーネスの簡素化、軽量化、省線化を図ることもできる。

なお、上記電装コネクタ２、４、７、８は、請求項中の電子回路ユニットに対応する。このような電子回路ユニットは、電装コネクタ２、４、７、８に替えて、シートベルトＳＢ、ＳＢ′自体に内蔵するようにしてもよい。これにより、部品点数を削減できると共に、限られた車内スペースを有効に利用できる。また、制御ＥＣＵを通常方式及び電源重畳多重方式の両方に対応できるようにしておけば、第１実施形態で示した電装コネクタ２、４及び第２実施形態で示した電装コネクタ７、８が混在するシステムにも、同一の制御ＥＣＵで対応可能になる。

また、上記実施形態においては、請求項でいうシートベルトの稼働の一例として、シートベルトアンカの位置調整を例示したが、これに替えて、ベルトの巻き取り制御であってもよい。但し、この場合には、加速度センサにより検出された基準値以上の加速度に基づいて発せられる制御信号に応答して、モータユニットに含まれるモータが駆動されることになる。本発明のシートベルト制御システムは、シートベルトアンカの位置調整のみならず、モータ駆動されるシートベルトの各部位の制御を含むものである。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、第１実施形態のシートベルト制御システムの基本構成を示す図である。 図１（Ａ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。 図１（Ｂ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、第２実施形態のシートベルト制御システムの基本構成を示す図である。 第２実施形態で採用される電源重畳多重方式の基本原理を説明するための図である。 図４（Ａ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。 図４（Ｂ）における電装コネクタの電気的な構成を示すブロックである。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、従来のシートベルト制御システムの基本構成を示す図である。

符号の説明

１、６ 制御ＥＣＵ
２、４、７、８ 電装コネクタ（電子回路ユニット）
３、５ シートベルト用モータユニット
２１、４１、７１、８１ モータ駆動回路（出力手段）
２４、７４ センサ入力回路（入力手段）
２５、４５、７５、８５ マイコン（制御手段）
２６、４６、７６、８６ 制御ＩＣ（制御手段）
２７、４７、７７、８７ 送信回路（送信手段）
２８、４８、７８、８８ 受信回路（受信手段）
７９、８９ フィルタ

Claims (5)

1. 所定の制御信号によって複数のタイプのシートベルトを制御する機能を備えた制御ＥＣＵと、
   前記制御ＥＣＵと特定のタイプのシートベルトを稼働させるためのモータを含むシートベルト用モータユニットとの間に介設される、前記シートベルト用モータユニットに対応した電子回路を含む電子回路ユニットと、
   を備えたシートベルト制御システムであって、
   前記電子回路ユニットは、
   通信線を介して前記制御ＥＣＵから送信されてくる前記制御信号を受信する受信手段と、
   前記シートベルト用モータユニットに含まれる前記モータを駆動させるための駆動信号を出力する出力手段と、
   受信された前記制御信号に応答して、前記出力手段から前記駆動信号を出力させる制御手段と、を含む、
   ことを特徴とするシートベルト制御システム。
2. 請求項１記載のシートベルト制御システムにおいて、
   前記電子回路ユニットは、
   前記シートベルト用モータユニットから出力される前記シートベルトの稼働又は前記モータの駆動に係るセンサ信号が入力される入力手段と、
   入力された前記センサ信号を前記通信線を介して前記制御ＥＣＵに送信する送信手段と、を含む、
   ことを特徴とするシートベルト制御システム。
3. 請求項１又は請求項２記載のシートベルト制御システムにおいて、
   前記電子回路ユニットは、
   前記シートベルト用モータユニットに着脱可能な電装コネクタに内蔵される、
   ことを特徴とするシートベルト制御システム。
4. 請求項１又は請求項２記載のシートベルト制御システムにおいて、
   前記電子回路ユニットは、
   前記シートベルト用モータユニットが取り付けられる前記シートベルトに内蔵される、
   ことを特徴とするシートベルト制御システム。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシートベルト制御システムにおいて、
   電源重畳多重方式が採用され、
   前記通信線は、前記制御ＥＣＵから電源供給を受けるための電源線である、
   ことを特徴とするシートベルト制御システム。

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