JP2006298056A - 車両用シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的簡単な構成で安価な車両用シートベルト装置によって、無駄な電力消費を削減する。
【解決手段】 車両用シートベルト装置４０は、車両のシートに着座した乗員をシートベルトで拘束するものであって、車両の運転状態に応じて電動モータ４７が発生した駆動力により、シートベルトに拘束力を付加するようにし、電動モータの駆動力を制御部５８にて制御する、乗員拘束装置である。制御部は診断手段を有する。診断手段は、電動モータの端子４７ａ，４７ｂに発した駆動信号に対する、電動モータ側からの応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が正常状態にあるか否かを診断する。更に診断手段は、応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が作動を禁止されている作動禁止状態であるか否かを判定し、これらの診断結果並びに判定結果に基づいて制御部の制御内容を選択する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のシートに着座した乗員をシートベルトで拘束する車両用シートベルト装置の改良技術に関する。

近年、車両の乗員を保護するために、シートベルトやエアバッグを装備した車両の開発が進められている。これらのシートベルトやエアバッグ、すなわち乗員保護装置は、運転席の他に助手席にも装備されることが多い。
ところで、助手席には小さい子供を座らせるために、チャイルドシートを後ろ向きに取付ける場合がある。その場合に、シートベルトのプリテンショナやエアバッグの作動を、一時的に停止状態にするようにした技術が知られている（例えば、特許文献１−３参照。）。また、作動を禁止するために疑似抵抗を用いた技術も知られている（例えば、特許文献４参照。）。
特開平９−１５６４６１号公報 特開平１０−１３８８６４号公報 特開２００１−２７８００３公報 特開２０００−１１３９４２公報

特許文献１に示す従来の乗員保護装置は、助手席にチャイルドシートを取付けた状態でだけ作動するカットオフスイッチを設けることによって、エアバッグを一時的に停止状態にするというものである。
特許文献２に示す従来の乗員保護装置は、インストルメントパネル内に備えたカットオフスイッチを操作することによって、エアバッグを一時的に停止状態にするというものである。
特許文献３に示す従来の乗員保護装置は、助手席にチャイルドシートを取付けた状態でだけ作動するカットオフスイッチを設けることによって、シートベルトのプリテンショナやエアバッグを一時的に停止状態にするというものである。

特許文献４に示す従来の乗員保護装置は、疑似抵抗を備えたダミープラグを制御装置のコネクタに差し込むことによって、制御回路の一部を短絡させるというものである。このようにして、エアバッグ負荷を疑似抵抗と一時的に入れ替えることにより、エアバッグを一時的に停止状態にすることができる。

しかしながら、上記特許文献１、特許文献２及び特許文献３に示す従来の乗員保護装置は、シートベルトのプリテンショナやエアバッグを一時的に停止状態にするために、カットオフスイッチ等の新たな機能部品が必要である。しかも、制御回路には、これらの機能部品に対応するために、ハードウエアやソフトウエアを追加する必要がある。従って、乗員保護装置のコストアップの要因となるため、改良の余地がある。
また、助手席の他にもシートベルトやエアバッグを装着している場合に、これらのシート（後部席など）でも、シートベルトのプリテンショナやエアバッグを一時的に停止状態にするには、やはりカットオフスイッチ等の機能部品を設ける必要がある。例えば、全てのシートで同時に停止させる、又は必要に応じて選択した一部のシートで同時に停止させる場合などである。これでは、過剰なコストが発生するので、得策ではない。

一方、特許文献４に示す従来の乗員保護装置は、エアバッグ負荷を疑似抵抗と一時的に入れ替えるだけであるから、乗員保護装置のコストアップを解消するには、有利な手法である。
しかしながら、疑似抵抗をエアバッグ負荷の代用品としているので、制御回路は疑似抵抗とエアバッグ負荷との判別ができない。制御回路は、エアバッグ負荷を制御するための通常の制御を実行するので、不要な制御や通電を行うことになる。これでは、無駄な電力を消費し、しかも、通電による余分なノイズが発生する要因となる。
さらには、助手席からチャイルドシートを外したにもかかわらず、疑似抵抗を装着したままの場合には、助手席のエアバッグを作動できない。

本発明は、比較的簡単な構成で安価な車両用シートベルト装置によって、無駄な電力消費を削減することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車両のシートに着座した乗員をシートベルトで拘束する車両用シートベルト装置であって、車両の運転状態に応じて電動モータが発生した駆動力により、シートベルトに拘束力を付加するようにし、電動モータの駆動力を制御部にて制御するようにした車両用シートベルト装置において、
制御部は、電動モータの端子に発した駆動信号に対する、電動モータ側からの応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が正常状態にあるか否かを診断する診断手段を有し、
更にこの診断手段は、応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が作動を禁止されている作動禁止状態であるか否かを判定し、これらの診断結果並びに判定結果に基づいて制御部の制御内容を正常状態の制御、故障処理及び作動禁止状態の制御の中から選択するように構成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、駆動信号が、電動モータの端子に発した制御電圧であり、応答信号が、制御電圧を停止した後の前記端子における電圧波形を含み、診断手段が、電圧波形に基づいて、作動禁止状態の判定を実行するように構成したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、車両用シートベルト装置は、作動禁止状態であることを報知する報知手段を備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、シートベルトに拘束力を付加する電動モータに対して、駆動信号を発し、この駆動信号に対する電動モータ側の応答信号に基づいて、診断手段により、車両用シートベルト装置が正常状態にあるか否かを、診断（故障診断）することができる。このため、電動モータの特性に適した精密な故障診断を、適切に且つ容易に行うことができる。
しかも、この診断手段によれば、正常か否かの診断だけではなく、更に応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が作動を禁止されている作動禁止状態であるか否かを、判定（作動禁止判定）することができる。従って、これらの診断結果並びに判定結果に基づいて、制御部の制御内容を正常状態の制御、故障処理及び作動禁止状態の制御の中から選択して実行することができる。

例えば、制御部に対し、電動モータの代わりに疑似抵抗を備えたダミープラグを一時的に入れ替えて、接続した場合には、入れ替えられた電動モータだけを一時的に停止状態にすることができる。この場合に、制御部から電動モータ側に発した駆動信号に対する応答信号の形態は、電動モータと疑似抵抗とでは、当然のことながら全く異なる。従って、制御部に接続されているものが、電動モータであるか疑似抵抗であるかを、診断手段は容易に且つ正確に判定することができる。この結果、車両用シートベルト装置が作動禁止状態であることを判定し、この判定結果に基づいて、制御部の制御内容を作動禁止状態における制御にすることができる。
つまり、作動禁止状態であるから、入れ替えられた電動モータに対して、制御部から不要な駆動信号を発する必要はない。不要な制御や通電を行わないので、無駄な電力消費を削減するとともに、通電による不要なノイズの発生を抑制することができる。

さらに診断手段は、単に故障診断をする機能だけではなく、更に作動禁止判定をする機能をも兼ね備えている。すなわち、診断手段は、電動モータ側の応答信号を共用し、この応答信号に基づいて故障診断と作動禁止判定の両方を実行する。つまり、診断手段の一部を拡張するだけで、作動禁止判定をする機能を兼ねることができる。このため、作動禁止判定をするための新たな判定手段を追加する必要はない。また、作動禁止判定のために新たなセンサを備える必要はない。しかも、電動モータの代わりに疑似抵抗を一時的に入れ替えた場合であっても、制御システムの動作に影響を及ぼすことなく、精密な故障診断を、より適切に行うことができる。
このようなことから、比較的簡単な構成で安価な車両用シートベルト装置によって、無駄な電力消費を削減するとともに、通電による不要なノイズの発生を抑制することができる。ノイズを抑制することにより、車両に搭載された他の通信システムに与えるノイズの影響を、極力排除することができる。

請求項２に係る発明では、制御部からの制御電圧（駆動信号）を停止した後に、電動モータの端子における電圧波形（応答信号）に基づいて、診断手段で作動禁止状態の判定を行うことができる。
電動モータを停止させたときには、逆起電圧が発生するので、電動モータの端子における電圧波形（応答信号）の時間的な変化は、比較的緩慢である。これに対し、電動モータを疑似抵抗と入れ替えたときには、制御部からの制御電圧（駆動信号）を停止したときに、電圧波形（応答信号）がすぐに低下し、その状態を維持する。このため、電圧波形を監視することによって、制御部に接続されているものが、電動モータであるか疑似抵抗であるかを、より一層明確に判定することができる。

請求項３に係る発明では、作動禁止状態であるときに、報知手段によって報知するので、車両の使用者の意志に反して作動禁止状態にすることを防ぐことができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る車両の助手席及びシートベルト装置の模式図であり、車両１０の室内に設置された助手席２０及び車両用シートベルト装置４０を正面から見て表したものである。
助手席２０（シート２０）は、シートクッション２１と、シートクッション２１に起倒可能に設けたシートバック２２と、シートバック２２の上部に設けたヘッドレスト２３とからなる。

車両用シートベルト装置４０は、シート２０に着座した乗員（図示せず）をシートベルト４１で拘束するものであり、乗員の一方の肩部及び腰部を同時に拘束するシートベルト４１を、車体１１の側部下部に固定されたリトラクタ４２（ベルト巻取り器４２）にて巻き取ることができる。

このような車両用シートベルト装置４０は、例えば、シートベルト４１を車体１１の側部上部のアッパアンカ４３、シート２０に対しアッパアンカ４３とは反対側の下部のセンタアンカ４４、アッパアンカ４３側の下部のロアアンカ４５の、３点で支持するようにした３点式の構成である。センタアンカ４４は、車体側のバックルに対してタングを取外し可能にワンタッチで装着する、掛け止め機構からなる。

リトラクタ４２は、車両１０の運転状態（衝突時又は衝突予知時）に応じて、シートベルト４１の緩み部分を巻き取るプリテンショナ４６を備える。プリテンショナ４６は、車両１０の運転状態に応じて電動モータ４７が発生した駆動力により、シートベルト４１に拘束力を付加することによって、シートベルト４１の緩み部分を巻き取る、電動式プリテンショナである。

ところで、図１に示すように、助手席２０には小さい子供を座らせるために、チャイルドシート３０を後ろ向きに取付ける場合がある。車両用シートベルト装置４０は、助手席２０にチャイルドシート３０を取付けたときに、助手席２０のためのシートベルト４１のプリテンショナ４６の作動だけを、一時的に停止状態にするように構成したことを特徴とする。

図２は本発明に係る車両用シートベルト装置の回路図である。図２に示すように、車両用シートベルト装置４０の回路は、直流電源であるバッテリ５１と、イグニッションスイッチ５２（メインスイッチ５２）と、バッテリ５１からの電圧を一定の低電圧に変換する電源回路５３と、加速度センサ等の各種センサからなるセンサ群５４と、電動モータ４７を電気的にオン・オフ制御するドライバ回路５５と、ドライバ回路５５を制御するための駆動電圧を発するドライバ昇圧回路５６と、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂにおける電圧を検出する電圧検出部５７と、電動モータ４７の駆動力を制御する制御部５８とからなる。

ドライバ回路５５は、バッテリ５１からイグニッションスイッチ５２、メインリレー６１及びフィルタ回路６２を介して電動モータ４７に供給される電力を、オン・オフ制御することで、電動モータ４７をオン・オフさせるものであり、主に図示せぬ４個の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）をＨ字状に結線した、いわゆるＨブリッジからなる。
なお、ドライバ回路５５における出力端子、すなわちコネクタ５５ａ，５５ｂに、端子４７ａ，４７ｂを取り外し可能に差し込むことによって、ドライバ回路５５に電動モータ４７を接続することができる。

ドライバ昇圧回路５６は、ドライバ回路５５における４個の電界効果型トランジスタに対し、制御用のパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を個別に発することで、ドライバ回路５５をオン・オフ制御するとともに、４個の電界効果型トランジスタに発するパルス幅変調信号の電圧を制御するものである。

制御部５８は、バッテリ５１からイグニッションスイッチ５２及び電源回路５３を介して電力を供給されるとともに、センサ群５４及び電圧検出部５７の信号を受けて、メインリレー６１及びドライバ昇圧回路５６を制御するものである。
つまり、制御部５８は、電動モータ４７を駆動するときは、先ずメインリレー６１をオンにし、次にドライバ昇圧回路５６に駆動信号であるパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を発することで、ドライバ昇圧回路５６を介してドライバ回路５５を制御し、この結果、電動モータ４７をオン・オフ制御することになる。

このようにして、制御部５８から電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂに駆動信号を発して、電動モータ４７を駆動させることができる。駆動信号は、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂに発した制御電圧である。
さらに制御部５８は、報知切替スイッチ６３のスイッチ信号に応じて、報知器６４を制御することができる。

報知切替スイッチ６３は手動操作式スイッチであり、例えば車室内のインストルメントパネルに配置することになる。報知器６４は、電動モータ４７を作動禁止状態に制御しているときに、この状態であることを報知するものであり、例えば車室内のインストルメントパネルに配置したブザー等の報音器や表示器からなる、報知手段である。

図３は本発明に係るドライバ回路周りの回路図である。図３に示すように、ドライバ回路５５に対して、電動モータ４７の代わりにダミープラグ７１を一時的に入れ替えることができる。詳しく説明すると、ダミープラグ７１は疑似抵抗７２を備える。ドライバ回路５５のコネクタ５５ａ，５５ｂに対して、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂを抜き取り、その後にダミープラグ７１を差し込んで接続することで、制御部５８（図２参照）に対し、電動モータ４７の代わりにダミープラグ７１を一時的に入れ替えて、電動モータ４７を一時的に停止状態にすることができる。

次に、制御部５８に対し、電動モータ４７の代わりにダミープラグ７１を一時的に入れ替えたときの作用を、図２及び図３を参照しつつ図４に基づいて説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車両用シートベルト装置の作用図であり、横軸を時間としたタイムチャートで各部の作動を示す。

先ず、制御部５８に電動モータ４７を接続した状態の作用を、図４（ａ）及び図４（ｂ）に基づき説明する。
制御部５８がオンの駆動信号（制御電圧）を発している間、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂ間の電圧は正電圧である。つまり、電動モータ４７は駆動されて回転する。
その後、制御部５８が駆動信号を停止、すなわちオフ信号とすることによって、電動モータ４７の駆動を停止する。このときの端子４７ａ，４７ｂ間の電圧波形（応答信号）は、図４（ｂ）に示す線Ｓ１のように一旦急降下する。

しかし、電動モータ４７のロータは慣性によって回転を継続しようとする。この結果、端子４７ａ，４７ｂ間に逆起電圧が発生する。このため、端子４７ａ，４７ｂ間における電圧は、速やかに上昇に転じた後に、線Ｓ２のように再び徐々に降下する。このような徐々に降下する電圧波形（応答信号）は、シートベルト４１（図１参照）を巻き取るときの実際の負荷、すなわち、実負荷の大きさに応じて異なる。

次に、制御部５８に疑似抵抗７２を接続した状態の作用を、図４（ａ）及び図４（ｃ）に基づき説明する。
制御部５８がオンの駆動信号（制御電圧）を発している間、疑似抵抗７２の端子７２ａ，７２ｂ間の電圧は正電圧である。その後、制御部５８が駆動信号を停止、すなわちオフ信号としたときの端子７２ａ，７２ｂ間の電圧波形（応答信号）は、図４（ｃ）に示す線Ｓ１１のように一旦急降下した後に、線Ｓ１２のように速やかに０（零）に戻り、その状態を維持する。つまり、図４（ｂ）に示す線Ｓ２のような、再び徐々に降下する特性はない。

以上の説明をまとめると、電動モータ４７を停止させたときに、逆起電圧が発生するので、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂにおける電圧波形（応答信号）の時間的な変化は、図４（ｂ）に示す線Ｓ２のように比較的緩慢である。
これに対し、電動モータ４７を疑似抵抗７２と入れ替えたときには、制御部５８からの制御電圧（駆動信号）を停止したときに、線Ｓ１２のように電圧波形（応答信号）がすぐに低下し、その状態を維持する。
このため、電圧波形を監視することによって、制御部５８に接続されているものが、電動モータ４７であるか疑似抵抗７２であるかを、より一層明確に判定することができる。

次に、上記図２に示す制御部５８をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図５及び図６に基づき説明する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図１及び図２を参照しつつ説明する。

図５は本発明に係る制御部の制御フローチャート（その１）である。
ＳＴ０１；初期設定をする。具体的には、それぞれの実カウント値Ｃｕ１，Ｃｕ２，Ｃｕ３を０にセットする。
ＳＴ０２；イグニションスイッチ５１のスイッチ信号（オン、オフ）を読み込む。
ＳＴ０３；イグニションスイッチ５１がオンであるか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ０４に進み、ＮＯならＳＴ０２に戻る。つまり、イグニションスイッチ５１がオンになるまで、ＳＴ０２を繰り返す。

ＳＴ０４；駆動信号を１パルスだけ出力する。この１パルスの駆動信号は電動モータ４７を正回転させる、すなわち乗員をシートベルト４１で拘束する方向に回転させる信号である。この１パルスの駆動信号は、車両用シートベルト装置４０の状態及び作動禁止状態を診断、判定するために発する信号であるから、例えば電動モータ４７を１０〜２０ｍｓｅｃだけ空転させる、極く短時間の信号でよい。

なお、１パルスの駆動信号は電動モータ４７を逆回転させる、すなわちシートベルト４１を緩める方向に回転させる信号とすることができる。逆回転させた場合には、乗員に対するシートベルト４１の拘束力を弱めるので、乗員に不快感を与えることがない。このため、正回転の場合に比べて、電動モータ４７を空転させる時間を多少長くすることができる。

ＳＴ０５；１パルスの駆動信号に対する、電動モータ４７側からの応答信号の波形を検出する。応答信号の波形については、電圧検出部５７で検出すればよい。

ＳＴ０６；応答信号の波形が予め設定されている「実負荷の特性」に一致するか（概ね一致を含む）否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ０７に進み、ＮＯなら図６のＳＴ２１に進む。
ここで、実負荷の特性とは、車両用シートベルト装置４０（特に電動モータ４７）が正常に機能している場合の、標準の応答信号の波形のことであり、図４（ｂ）で線Ｓ２のように表すことができる。なお、実負荷の特性のデータについては、例えば、制御部５８に内蔵されているＲＯＭに記憶しておき、適宜読み出せばよい。

ＳＴ０７；実カウント値Ｃｕ２＝０にリセットするとともに、実カウント値Ｃｕ３＝０にリセットする。
ＳＴ０８；実カウント値Ｃｕ１に１を加算する（Ｃｕ１＝Ｃｕ１＋１）。

ＳＴ０９；実カウント値Ｃｕ１が、予め設定された一定の基準カウント値Ｃｓに達したか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ１０に進み、ＮＯならＳＴ０４に戻る。つまり、ＳＴ０４〜ＳＴ０９のステップを一定回数だけ繰り返しても、応答信号の波形が「実負荷の特性」に一致するという結果に変化がない場合には、車両用シートベルト装置４０が正常状態にあると判断して、ＹＥＳとなる。

ＳＴ１０；車両用シートベルト装置４０が正常状態にあるので、通常のシートベルト制御を実行した後に、この制御を終了する。つまり、助手席２０にチャイルドシート３０を取付けていない状態において、車両１０の衝突時又は衝突予知時に電動モータ４７が駆動し、プリテンショナ４６によってシートベルト４１の緩み部分を巻き取ることができる。

図６は本発明に係る制御部の制御フローチャート（その２）である。
ＳＴ２１；ＳＴ０６においてＮＯの判断だったので、応答信号の波形が予め設定されている「疑似負荷の特性」に一致するか（概ね一致を含む）否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ２２に進み、ＮＯならＳＴ３０に進む。
ここで、疑似負荷の特性とは、電動モータ４７を疑似抵抗７２と入れ替えた場合の、標準の応答信号の波形のことであり、図４（ｃ）で線Ｓ１２のように表すことができる。なお、疑似負荷の特性のデータについては、例えば、制御部５８に内蔵されているＲＯＭに記憶しておき、適宜読み出せばよい。

ＳＴ２２；実カウント値Ｃｕ１＝０にリセットするとともに、実カウント値Ｃｕ３＝０にリセットする。
ＳＴ２３；実カウント値Ｃｕ２に１を加算する（Ｃｕ２＝Ｃｕ２＋１）。

ＳＴ２４；実カウント値Ｃｕ２が、予め設定された一定の基準カウント値Ｃｓに達したか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ２５に進み、ＮＯなら図５のＳＴ０４に戻る。つまり、ＳＴ０４〜ＳＴ０６及びＳＴ２１〜ＳＴ２４のステップを一定回数だけ繰り返しても、応答信号の波形が「疑似負荷の特性」に一致するという結果に変化がない場合には、車両用シートベルト装置４０が作動禁止状態にあると判断して、ＹＥＳとなる。

ＳＴ２５；車両用シートベルト装置４０は、助手席２０にチャイルドシート３０が取付けられている、作動禁止状態にある。このため、作動禁止状態のシートベルト制御を実行する。つまり、助手席２０のためのシートベルト４１のプリテンショナ４６の作動だけを、一時的に停止状態にする。なお、他のシートにおけるシートベルト４１については、通常のシートベルト制御を実行する。

ＳＴ２６；報知切替スイッチ６３のスイッチ信号（オン、オフ）を読み込む。
ＳＴ２７；報知切替スイッチ６３がオンであるか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ２８に進み、ＮＯならＳＴ２９に進む。
ＳＴ２８；報知器６４を作動させて、助手席２０にチャイルドシート３０が取付けられた状態、すなわち作動禁止状態にあることを乗員に報知して、この制御を終了する。
ＳＴ２９；報知器６４を停止させた後に、この制御を終了する。

ＳＴ３０；実カウント値Ｃｕ１＝０にリセットするとともに、実カウント値Ｃｕ２＝０にリセットする。
ＳＴ３１；実カウント値Ｃｕ３に１を加算する（Ｃｕ３＝Ｃｕ３＋１）。

ＳＴ３２；実カウント値Ｃｕ３が、予め設定された一定の基準カウント値Ｃｓに達したか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ３３に進み、ＮＯなら図５のＳＴ０４に戻る。つまり、ＳＴ０４〜ＳＴ０６、ＳＴ２１及びＳＴ３０〜ＳＴ３２のステップを一定回数だけ繰り返した結果、応答信号の波形が「実負荷の特性」と「疑似負荷の特性」の、どちらの特性にも一致しないという結果に変化がない場合には、車両用シートベルト装置４０が故障状態にあると判断して、ＹＥＳとなる。

ＳＴ３３；車両用シートベルト装置４０が故障状態にあるので、故障処理を実行した後に、この制御を終了する。

以上の説明から明らかなように、制御部５８は診断手段８１（図５及び図６参照）を有する。つまり、診断手段８１は、ステップＳＴ０４〜ＳＴ０９、ＳＴ２１〜ＳＴ２４及びＳＴ３０〜ＳＴ３２の集合体からなる。

詳しく説明すると、診断手段８１は、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂに発した駆動信号（ＳＴ０４）に対する、電動モータ４７側からの応答信号（ＳＴ０５）に基づいて、車両用シートベルト装置４０が正常状態にあるか（ＳＴ０６〜ＳＴ０９）否か（ＳＴ２１及びＳＴ３０〜ＳＴ３２）を診断するように構成したことを特徴とする。

更に診断手段８１は、応答信号（ＳＴ０５）に基づいて、車両用シートベルト装置４０が作動を禁止されている作動禁止状態であるか否かを判定し（ＳＴ２１）、これらの診断結果並びに判定結果に基づいて制御部５８の制御内容を正常状態の制御（ＳＴ１０）、故障処理（ＳＴ３３）及び作動禁止状態の制御（ＳＴ２５）の中から選択するように構成したことを特徴とする。

駆動信号は、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂに発した制御電圧である。応答信号は、制御電圧を停止した後の端子４７ａ，４７ｂにおける電圧波形を含む。診断手段８１は、電圧波形に基づいて、作動禁止状態の判定を実行するように構成したものである。

車両用シートベルト装置４０は上記構成、作用を有するので、次のような効果を発揮する。
すなわち、シートベルト４１に拘束力を付加する電動モータ４７に対して、駆動信号を発し、この駆動信号に対する電動モータ４７側の応答信号に基づいて、診断手段８１により、車両用シートベルト装置４０が正常状態にあるか否かを、診断（故障診断）することができる。このため、電動モータ４７の特性に適した精密な故障診断を、適切に且つ容易に行うことができる。
しかも、この診断手段８１によれば、正常か否かの診断だけではなく、更に応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置４０が作動を禁止されている作動禁止状態であるか否かを、判定（作動禁止判定）することができる。従って、これらの診断結果並びに判定結果に基づいて、制御部５８の制御内容を正常状態の制御、故障処理及び作動禁止状態の制御の中から選択して実行することができる。

例えば、制御部５８に対し、電動モータ４７の代わりに疑似抵抗７２を備えたダミープラグ７１を一時的に入れ替えて、接続した場合には、入れ替えられた電動モータ４７だけを一時的に停止状態にすることができる。この場合に、制御部５８から電動モータ４７側に発した駆動信号に対する応答信号の形態は、電動モータ４７と疑似抵抗７２とでは、当然のことながら全く異なる。従って、制御部５８に接続されているものが、電動モータ４７であるか疑似抵抗７２であるかを、診断手段８１は容易に且つ正確に判定することができる。この結果、車両用シートベルト装置４０が作動禁止状態であることを判定し、この判定結果に基づいて、制御部５８の制御内容を作動禁止状態における制御にすることができる。

つまり、作動禁止状態であるから、入れ替えられた電動モータ４７に対して、制御部５８から不要な駆動信号を発する必要はない。不要な制御や通電を行わないので、無駄な電力消費を削減するとともに、通電による不要なノイズの発生を抑制することができる。

さらに診断手段８１は、単に故障診断をする機能だけではなく、更に作動禁止判定をする機能をも兼ね備えている。すなわち、診断手段は、電動モータ４７側の応答信号を共用し、この応答信号に基づいて故障診断と作動禁止判定の両方を実行する。つまり、診断手段８１の一部を拡張するだけで、作動禁止判定をする機能を兼ねることができる。このため、作動禁止判定をするための新たな判定手段を追加する必要はない。また、作動禁止判定のために新たなセンサを備える必要はない。しかも、電動モータ４７の代わりに疑似抵抗７２を一時的に入れ替えた場合であっても、制御システムの動作に影響を及ぼすことなく、精密な故障診断を、より適切に行うことができる。

このようなことから、比較的簡単な構成で安価な車両用シートベルト装置４０によって、無駄な電力消費を削減するとともに、通電による不要なノイズの発生を抑制することができる。ノイズを抑制することにより、車両１０に搭載された他の通信システムに与えるノイズの影響を、極力排除することができる。

さらにまた、制御部５８からの制御電圧（駆動信号）を停止した後に、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂにおける電圧波形（応答信号）に基づいて、診断手段８１は作動禁止状態の判定を行うことができる。

電動モータ４７を停止させたときには、逆起電圧が発生するので、電動モータ４７の端子４７ａ，４７ｂにおける電圧波形（応答信号）の時間的な変化は、比較的緩慢である。これに対し、電動モータ４７を疑似抵抗７２と入れ替えたときには、制御部５８からの制御電圧（駆動信号）を停止したときに、電圧波形（応答信号）がすぐに低下し、その状態を維持する。このため、電圧波形を監視することによって、制御部５８に接続されているものが、電動モータ４７であるか疑似抵抗７２であるかを、より一層明確に判定することができる。

さらにまた、作動禁止状態であるときに、報知手段６４によって報知するので、車両１０の使用者の意志に反して作動禁止状態にすることを防ぐことができる。

なお、本発明の実施の形態において、疑似抵抗７２の抵抗値を、特定の値に設定することができる。特定の値に設定した場合には、この値と異なる抵抗値の抵抗を疑似抵抗７２の代わりに制御部５８に接続したときに、この抵抗が不正な部材であることを、検出することができる。
この特定の値としては、例えば、電動モータ４７や疑似抵抗７２が劣化する等の要因によって、これらの部品の電気特性が変化した場合であっても、実負荷（電動モータ４７）と疑似負荷（疑似抵抗７）とを判別することが可能な抵抗値に、設定することが好ましい。このように設定することで、劣化による検出への影響を排除することができるとともに、精度良く判別可能となる。すなわち、電動モータ４７と疑似抵抗７２との区別や、電動モータ４７及び疑似抵抗７２が正常であるか否かの判別をすることができる。さらには、他の機種の電動モータ４７や疑似抵抗７２を誤って組付けたときに、これを検出する等にも、応用することができる。

本発明の車両用シートベルト装置４０は、助手席２０にチャイルドシート３０を取付け可能な乗用車に好適である。

本発明に係る車両の助手席及びシートベルト装置の模式図である。 本発明に係る車両用シートベルト装置の回路図である。 本発明に係るドライバ回路周りの回路図である。 本発明に係る車両用シートベルト装置の作用図である。 本発明に係る制御部の制御フローチャート（その１）である。 本発明に係る制御部の制御フローチャート（その２）である。

符号の説明

１０…車両、２０…シート（助手席）、３０…チャイルドシート、４０…車両用シートベルト装置、４１…シートベルト、４６…プリテンショナ、４７…電動モータ、４７ａ，４７ｂ…電動モータの端子、５８…制御部、６３…報知切替スイッチ、６４…報知手段、７１…ダミープラグ、７２…疑似抵抗、８１…診断手段。

Claims (3)

1. 車両のシートに着座した乗員をシートベルトで拘束する車両用シートベルト装置であって、前記車両の運転状態に応じて電動モータが発生した駆動力により、前記シートベルトに拘束力を付加するようにし、前記電動モータの駆動力を制御部にて制御するようにした車両用シートベルト装置において、
   前記制御部は、前記電動モータの端子に発した駆動信号に対する、電動モータ側からの応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が正常状態にあるか否かを診断する診断手段を有し、
   更にこの診断手段は、前記応答信号に基づいて、車両用シートベルト装置が作動を禁止されている作動禁止状態であるか否かを判定し、これらの診断結果並びに判定結果に基づいて前記制御部の制御内容を正常状態の制御、故障処理及び作動禁止状態の制御の中から選択するように構成したことを特徴とする車両用シートベルト装置。
2. 前記駆動信号は、前記電動モータの端子に発した制御電圧であり、
   前記応答信号は、前記制御電圧を停止した後の前記端子における電圧波形を含み、
   前記診断手段は、前記端子における電圧波形に基づいて、作動禁止状態の判定を実行するように構成したことを特徴とする請求項１記載の車両用シートベルト装置。
3. 前記車両用シートベルト装置は、前記作動禁止状態であることを報知する報知手段を備えていることを特徴とした請求項１又は請求項２記載の車両用シートベルト装置。

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