JP2008265684A - 車両のシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御装置がスリープ状態にあるときにスリープ状態移行の前後でのバックルスイッチのオン・オフ状態を識別し、装置起動時の動作を適切に選択することができ、巻取り動作または格納動作を適切に行うことができる車両のシートベルト装置を提供する。
【解決手段】シートベルト装置１０は、ベルト１３のタングプレート１７とバックル８との連結を検出するバックルスイッチ１９と、車載電源３３と電力供給可能に接続され、バックルスイッチの開閉状態に基づきかつ車載電源からの供給電力によってベルトの動作状態を制御する制御装置２６備え、制御装置は、低消費電力で作動する第１の作動モードと、第１の作動モードに比較してより大きな消費電力で作動しかつバックルスイッチの開閉状態を検出可能な状態に保つ第２の作動モードとを有する。第２の作動モードから第１の作動モードに遷移する時、バックルスイッチの状態値を記憶する記憶手段を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は車両のシートベルト装置に関し、特に、制御装置がスリープ状態からウェイクアップ状態に変化する時にバックルスイッチの状態を判断して最適動作を実行する車両のシートベルト装置に関する。

自動車等では、車載バッテリの放電を防止するためイグニッションスイッチがオフされている場合でも、所要の制御が必要な場合には当該制御を実行する制御装置の作動状態をいわゆるスリープ（Sleep）状態に移行するように構成されたものが存する。そして制御装置がスリープ状態にある場合において、当該制御装置を実行させる必要があるときには、制御装置のウェイクアップ（Wake-Up）信号入力端子に信号を供給し、制御装置をウェイクアップ状態にし、起動させるようにしている。

上記の例を車両に装備された電動制御式のシートベルト装置で説明すると、イグニッションスイッチのオフ動作によって制御装置がスリープ状態になっているとき、シートベルトが非装着状態になると、モータを動作させてシートベルトを巻き戻し、格納状態にする必要が生じる。このため、シートベルト装置の制御装置がスリープ状態にある場合にあっても、シートベルトの装着・非装着の状態を検出するバックルスイッチおよびその検出装置に電力を供給し続け、バックルスイッチのオン・オフ状態に係る検出信号が制御装置のウェイクアップ信号入力端子に供給されるように構成されていた。

上記のごとき構成を有するシートベルト装置について、バックルスイッチが備える検出装置に供給する電力を低減する技術が従来提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載された車両用乗員保護装置では、シートベルト装着の有無につきバックルスイッチに関して、装着時に開かつ非装着時に閉となる第１スイッチを含む第１検出回路、反対に装着時に閉かつ非装着時に開となる第２スイッチを含む第２検出回路を備える。制御装置であるＥＣＵは、開状態のスイッチを有する第１検出回路または第２検出回路に電力を供給する。さらに、電力が供給されている第１または第２の検出回路から出力される検出信号に基づいて駆動モータの動作を制御する。またＥＣＵがスリープ状態にあるときには、電力が供給されている第１または第２の検出回路から出力される検出信号で変化が生じたときに、そのスリープ状態が解除されるように構成されている。上記構成によれば、第１検出回路または第２検出回路の各スイッチに閉状態にある時には各検出回路への電力供給を停止し、これにより供給電力の低減を図っている。
特開２００６−１７５８９６号公報

車両のシートベルト装置で、その制御装置がスリープ状態にあるとき、バックルスイッチの検出装置に供給する電力を低減することはバッテリの電力消費の低減という観点で重要な技術ではあるが、制御装置がウェイクアップしたとき、バックルスイッチの状態に応じてシートベルトをどのように制御するかについて考慮されていない。その結果、シートベルト装置の制御装置がスリープ状態において、或るシートのシートベルトが引き出された場合、当該シートに座乗する乗員の意思に反した状態も生じ、快適なシートベルト装着を行えないという問題を有していた。

本発明の目的は、上記の課題を解決することにあり、シートベルト装置の制御装置がスリープ状態にあるときにスリープ状態移行の前後でのバックルスイッチのオン・オフ状態を識別し、装置起動時の動作を適切に選択することができ、シートベルトの巻取り動作または格納動作を適切に行うことができる車両のシートベルト装置を提供することにある。

本発明に係る車両のシートベルト装置は、上記目的を達成するために、次のように構成される。

第１の車両のシートベルト装置（請求項１に対応）は、ベルトに取り付けられたタングプレートと車体側に固定されたバックルとの連結を検出するバックルスイッチと、車載電源と電力供給可能に接続され、バックルスイッチの開閉状態に基づきかつ車載電源からの供給電力によってベルトの動作状態を制御する制御装置とを備え、さらに、制御装置は、その作動状態のモードとして、低消費電力で作動する第１の作動モードと、第１の作動モードに比較してより大きな消費電力で作動しかつバックルスイッチの開閉状態を検出可能な状態に保つ第２の作動モードとを有する。また制御装置の作動状態のモードが第２の作動モードから第１の作動モードに遷移する時、バックルスイッチの状態値を記憶する記憶手段を備えている。

第２の車両のシートベルト装置（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、制御装置の作動状態のモードが第１の作動モードから第２の作動モードに遷移する時、この遷移時に検出されたバックルスイッチの状態値と、記憶手段に記憶された状態値とを比較する比較手段を備えるように構成される。

第３の車両のシートベルト装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、さらに好ましくは、ベルトを巻回したベルトリールを回転駆動するモータを備え、制御装置は、モータへの通電を制御することによりベルトを巻き取る複数の制御モードを備えると共に、第１の作動モードから第２の作動モードに遷移した時に比較手段による比較結果に基づいて複数の制御モードのうちの１つを選択して実行することを特徴とする。

第４の車両のシートベルト装置（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、制御装置は、ベルトを巻き取る複数の制御モードとして、ベルトを格納位置まで巻き取る格納モードと、ベルトの装着時の弛みを除去する弛み取りモードとを有することを特徴とする。

第５の車両のシートベルト装置（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、制御装置は、イグニッションスイッチを経由して車載電源と接続される第１の接続経路と、イグニッションスイッチを迂回して車載電源と接続される第２の接続経路とを有し、第１の接続経路と第２の接続経路のうちのいずれかを選択的に用いて車載電源に接続されることを特徴とする。

第６の車両のシートベルト装置（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、制御装置は、第１の接続経路と第２の接続経路のうち選択されたいずれかに基づいて複数の制御モードのうちの１つを選択的に実行することを特徴とする。

本発明によれば、車両の電動式のシートベルト装置において、当該シートベルト装置の制御装置がスリープ状態にある場合においてウェイクアップ状態に遷移するとき、スリープ状態移行の前後でのバックルスイッチのオン・オフ状態を識別し、装置起動時の動作を適切に選択することができるようにしたため、シートベルトの弛み取りのための巻取り動作または格納動作を適切に行うことができる。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

最初に、図１と図２を参照して車両のシートベルト装置の基本的な構成を説明する。図１は一例として運転席におけるシートベルト装置の装備状態を示し、図２はシートベルト巻取り用のリトラクタの構成を示す。本実施形態で説明する車両のシートベルト装置は、電動モータで駆動される電動式のシートベルト装置である。当該電動式シートベルト装置によれば、運転席シートに座る乗員がその意思でシートベルトを装着したとき、制御装置によるモータの駆動制御に基づいてベルトを適切に巻き取り、当該乗員を最適に拘束して保護する。

図１において、シートベルト装置１０は、乗員１１の身体を座席１２に拘束するベルト（ウェビング）１３を備える。ベルト１３は、三点支持の構造を有し、乗員１１の上半身を拘束するベルト部分１３ａと、乗員１１の腰部を拘束するベルト部分１３ｂとから成っている。ベルト部分１３ｂの一端はアンカープレート１４により車室下部の車体部分に固定されている。ベルト部分１３ａは、乗員１１の肩の近傍の箇所に設けられたスルーアンカー１５で折り返され、その端部はリトラクタ１６のベルトリールに連結されている。ベルト１３の他方の共通端部にはタングプレート１７が取り付けられている。通常、ベルト１３はタンクプレート１７に形成された孔に挿通されている。タングプレート１７は、座席１２の下側縁部で車体に固定されたバックル１８に着脱自在となっている。バックル１８には、タングプレート１７との連結係合状態を検出するバックルスイッチ１９が設けられている。

図２に、シートベルト用のリトラクタ１６の要部構成の一例を示す。リトラクタ１６は、ハウジング２１内に回転自在に設けられたベルトリール（スピンドル）２２と、ベルトリール２２を回転駆動するモータ２３とを備えている。ベルトリール２２にはベルト１３の上記ベルト部分１３ａの端部が結合され、ベルト部分１３ａはベルトリール２２で巻き取られる。ベルトリール２２の軸２２ａは動力伝達機構（ギヤ機構）２４を介してモータ２３の駆動軸２３ａに接続される。ベルトリール２２は、動力伝達機構２４を経由してモータ２３で回転駆動される。またリトラクタ１６は、例えば、ベルトリール２２の軸２２ａに接続された巻取り位置検知部２５を備える。

巻取り位置検知部２５は、好ましくは、回転角センサを利用して構成される。回転角センサには、例えば、磁気ディスクと２個のホールＩＣとを組み合わせて成る磁気センシングユニットが利用される。

巻取り位置検知部２５によれば、内蔵された回転角センサによってベルトリール２２の回転角を検出することにより、ベルトリール２２によるベルト巻取り位置を検知することができる。巻取り位置検知部２５から出力される検知信号は制御装置２６に入力される。リトラクタ１６の動作は、制御装置２６によって制御される。制御装置２６は、例えば、モータ駆動用電源２７からモータ２３へ供給される駆動電流Ｉ１の通電量を通電量調整部２８で制御することにより、リトラクタ１６によるベルト巻取り動作を制御する。制御装置２６により制御されるリトラクタ１６は、乗員１１の位置および姿勢を保持するための電気式プリテンショナ（Ｅ−ＰＴ）装置として構成されている。

上記のシートベルト装置１０およびこれに含まれるリトラクタ１６等は、運転席側の装置であったが、例えば助手席等にも同様なシートベルト装置およびリトラクタ等が装備されている。以下において、記号「Ｒ」を付した要素は運転席側要素であり、記号「Ｌ」を示した要素は助手席側要素であるとする。

次に、図３を参照して、上記制御装置２６の内部構成と、電気回路としての電力供給系の構成とを説明する。

制御装置２６は、内部に、演算処理制御部３１と記憶部３２を有する。演算処理制御部３１はＣＰＵで構成されている。記憶部３２は、第１作動モード制御実行プログラム４１と、第２作動モード制御実行プログラム４２と、少なくとも格納モード制御実行プログラム４３および弛み取りモード制御実行プログラム４４と、各種のデータ４５とを記憶し格納している。

電気電子装置としての制御装置２６は、車載バッテリ（または車載電源）３３に電気的に接続され当該車載バッテリ３３から電力を供給されて能動状態に保持される。車載バッテリ３３から制御装置２６へ電力を供給する接続経路としては、イグニッションスイッチ３４を経由する経路３５と、ドアスイッチ３６の動作を起因として供給可能になる経路３７とが設けられる。経路３７には接続部３７ａが設けられ、接続部３７ａはドアスイッチ３６のオン・オフ状態に応じて開閉される。ドアスイッチ３６は例えば運転席ドア（または助手席ドア）のドアスイッチである。制御装置２６へ電力を供給する接続経路３７は、イグニッションスイッチ３４を経由する接続経路３５に対しては、イグニッションスイッチ３４を迂回する接続経路となる。制御装置２６は、２つの経路３５，３７のいずれかを介して車載バッテリ３３に接続され、その動作に必要な電力を条件に応じて適宜なレベルで供給される。

なお、上記のイグニッションスイッチ３４の開閉状態（オン・オフ状態）に係る信号、ドアスイッチ３６の開閉状態（オン・オフ状態）に係る信号も、入力信号として制御装置２６に与えられる。イグニッションスイッチ３４の開閉は、車載バッテリ３３からの電力供給の有無で実質的に知ることができる。またドアスイッチ３６の場合には開閉信号が例えば直接的に入力される。

本実施形態に係る制御装置２６の構成では、さらに入力側装置として上記のバックルスイッチ１９が設けられ、出力側装置として上記のモータ２３が設けられている。バックルスイッチ１９は、運転席の座席１２でのタングプレート１７とバックル１８の間の連結・非連結の係合状態に応じて検出する信号を制御装置２６に入力する。

制御装置２６に入力されたバックルスイッチ１９のオン・オフ情報、イグニッションスイッチ３４のオン・オフ情報、ドアスイッチ３６のオン・オフ情報は、記憶部３２の各種のデータ４５として記憶される。

図４は、制御装置２６を電気回路基板のブロックとして示し、さらに、その入力側要素、出力側要素、電力供給系統、および接地系統を示している。

制御装置２６は基板ブロック要素として示され、複数の入力端子および出力端子を有している。前述した車載バッテリ３３の陽極端子は、イグニッションスイッチ３４およびヒューズ４６ａを介して電源端子（ＩＧ１）に接続される経路と、ヒューズ４６ｂ，４６ｃを経て２つの電源端子（＋Ｂ／Ｒ），（＋Ｂ／Ｌ）の各々に接続される経路がある。電源端子（＋Ｂ／Ｒ）は右モータ側用の電源端子であり、電源端子（＋Ｂ／Ｌ）は左モータ側用の電源端子である。電源端子（ＩＧ１）につながる接続経路は、イグニッションスイッチ３４を経由する前述の接続経路３５である。電源端子（＋Ｂ／Ｒ），（＋Ｂ／Ｌ）につながる接続経路は、イグニッションスイッチ３４を迂回する前述の接続経路３７である。

またモータ２３Ｒは運転席側シートベルト装置のモータであり、前述したモータ２３に相当する。モータ２３Ｒは２つの出力端子（ＭＯＴ＋／Ｒ），（ＭＯＴ−／Ｒ）の間に接続されている。なお出力端子（ＭＯＴ＋／Ｒ）側には過熱保護スイッチ４７ａが設けられる。モータ２３Ｌは助手席側シートベルト装置のモータである。モータ２３Ｌは２つの出力端子（ＭＯＴ＋／Ｌ），（ＭＯＴ−／Ｌ）の間に接続されている。なお出力端子（ＭＯＴ＋／Ｌ）側には過熱保護スイッチ４７ｂが設けられる。

接地系統には３つの接地端子（ＳＧＮＤ），（ＰＧＮＤ／Ｒ），（ＰＧＮＤ／Ｌ）が設けられ、それぞれの接地端子が接地部に接続されている。接地端子（ＳＧＮＤ）は信号線用の接地端子であり、接地端子（ＰＧＮＤ／Ｒ）はモータ２３Ｒの電力線用の接地端子であり、接地端子（ＰＧＮＤ／Ｌ）はモータ２３Ｌの電力線用の接地端子である。

バックルスイッチ１９Ｒは運転席側シートベルト装置のバックルスイッチであり、前述したバックルスイッチ１９に相当する。バックルスイッチ１９Ｌは助手席側シートベルト装置のバックルスイッチである。バックルスイッチ１９Ｒの開閉状態に係る信号は入力端子４８ａに入力されており、バックルスイッチ１９Ｌの開閉状態に係る信号は入力端子４８ｂに入力されている。

また２つの端子（ＦＣＡＮ）は車内ネットワーク（ＣＡＮ）に接続される端子である。前述したドアスイッチ３６の開閉（オン・オフ）状態に係る信号は、車内ネットワークを経由して２つの端子（ＦＣＡＮ）間に入力される。ドアスイッチ３６がオンしたときには当該オン信号が端子（ＦＣＡＮ）に入力され、イグニッションスイッチ３４がオフしているときにはイグニッションスイッチ３４を迂回した電力供給用の接続経路が形成されることになる。

次に、シートベルト装置１０の動作制御の内容を説明する。当該動作制御は、制御装置２６の記憶部３２に格納された第１作動モード制御実行プログラム４１、第２作動モード制御実行プログラム４２、格納モード制御実行プログラム４３、弛み取りモード制御実行プログラム４４、各種のデータ４５に基づいて実行される。

シートベルト装置１０は、作動状態として、（１）ウェイクアップ（Wake-Up）状態、（２）パーシャルスイープ（Partial-Sweep）状態、（３）スリープ（Sleep）状態の３つの状態をとる。シートベルト装置１０の動作制御では、これらの３つの作動状態の間の遷移に応じて最適な制御が行われる。

上記において、「ウェイクアップ状態」はイグニッションスイッチ３４がオンして接続経路３５を経由して車載バッテリ３３から制御装置２６に電力が供給されている状態である。「パーシャルスイープ状態」はイグニッションスイッチ３４がオフして接続経路３７を経由して車載バッテリ３３から制御装置２６に電力が供給されている状態である。「スリープ状態」は、車載バッテリ３３から制御装置２６への電力供給が完全に停止した状態である。

上記の３つの作動状態の間における遷移関係を図５に示す。図５で、符号５１はウェイクアップ状態を示し、符号５２はパーシャルスイープ状態を示し、符号５３はスリープ状態を示している。イグニッションスイッチ３４がオンされると（［ＩＧ_ＯＮ］）、車載バッテリ３３から接続経路３５を経由して電力が投入されてウェイクアップ状態５１になり（遷移ＳＦ１）、シートベルト装置１０は能動状態に保持される。ウェイクアップ状態５１は通常の作動状態である。ウェイクアップ状態５１において、イグニッションスイッチ３４がオフされかつ１０分未満の経過時には（［ＩＧ_ＯＦＦ_１０min未満経過］）、パーシャルスイープ状態５２になる（遷移ＳＦ２）。このパーシャルスイープ状態５２において、イグニッションスイッチ３４がオフされた後１０分以上の経過した時には（［ＩＧ_ＯＦＦ_１０min以上経過］）、スリープ状態５３になる（遷移ＳＦ３）。またパーシャルスイープ状態５２においてイグニッションスイッチ３４が再びオンされた場合には（［ＩＧ_ＯＮ］）、ウェイクアップ状態５１に戻る（遷移ＳＦ４）。スリープ状態５３にあるときには、２つの遷移ＳＦ５，ＳＦ６が生じる。遷移ＳＦ５は、ドアスイッチ３６（Ｒ側またはＬ側）がオンして（［ＤＲ_ＳＷ_ＲｏｒＬ_ＳＷ_ＯＮ］）、パーシャルスイープ状態５２に戻る遷移状態である。この遷移ＳＦ５は「ドアウェイク」と呼ぶこととする。遷移ＳＦ６は、イグニッションスイッチ３４がオンして（［ＩＧ_ＯＮ］）、ウェイクアップ状態５１に戻る遷移状態である。この遷移ＳＦ６は「ＩＧウェイク」と呼ぶことにする。

上記のシートベルト装置１０の３つの作動状態において、ウェイクアップ状態５１では通常の制御が実行される。すなわち、イグニッションスイッチ３４がオンされ接続経路３５を経由して車載バッテリ３３から制御装置２６に電力が供給され、動作制御が実行される。このとき、通常の消費電力で作動しかつバックルスイッチの開閉状態を検出可能な状態に保つ作動モード（第２の作動モード）である。またパーシャルスイープ状態５２およびスリープ状態５３では、イグニッションスイッチ３４がオフされており、イグニッションスイッチ３４を迂回した接続経路３７を経由して低消費電力で作動する作動モード（第１の作動モード）である。この第１の作動モードに対して上記の第２の作動モードでは大きな消費電力で作動する。

次に、下記の表１に、シートベルト装置１０における作動状態の状態遷移表を示す。

上記の表１で、横欄には「パーシャルスイープ状態」と「ウェイクアップ状態」の２つの状態が示されている。「パーシャルスイープ状態」の場合では、「ドアウェイク＋バックルＯＮ」による場合と「ドアウェイク＋バックルＯＦＦ」による場合の２つの場合に分けられている。ここで、「バックルＯＮ」はバックルスイッチがオン状態になることを意味し、「バックルＯＦＦ」はバックルスイッチがオフ状態になることを意味する。従って「ドアウェイク＋バックルＯＮ」はドアウェイクとバックルＯＮが同時に生じたことを意味し、「ドアウェイク＋バックルＯＦＦ」はドアウェイクとバックルＯＦＦが同時に生じたことを意味する。また「ウェイクアップ状態」の場合においては「ＩＧウェイク＋バックルＯＮ」による場合と「ＩＧウェイク＋バックルＯＦＦ」の場合の２つの場合に分けられている。従って、「ＩＧウェイク＋バックルＯＮ」はＩＧウェイクとバックルＯＮが同時に生じたことを意味し、「ＩＧウェイク＋バックルＯＦＦ」はＩＧウェイクとバックルＯＦＦが同時に生じたことを意味する。

また表１の縦欄には「バックルＯＮ→スリープ」と「バックルＯＦＦ→スリーブ」が示されている。「バックルＯＮ→スリープ」はバックルスイッチがオンの状態でシートベルト装置の作動状態が遷移してスリープ状態に入った場合であり、「バックルＯＦＦ→スリーブ」はバックルスイッチがオフの状態でシートベルト装置の作動状態が遷移してスリープ状態に入った場合である。

表１において、「バックルＯＮ→スリープ」の場合には、「パーシャルスイープ状態」の「ドアウェイク＋バックルＯＮ」と「ドアウェイク＋バックルＯＦＦ」、「ウェイクアップ状態」の「ＩＧウェイク＋バックルＯＮ」と「ＩＧウェイク＋バックルＯＦＦ」のそれぞれで、「制御なし」、「格納作動」、「弛み取り作動」、「格納作動」の制御が実行される。これは、バックルＯＮであってスリープ状態に遷移していく場合、すなわち低消費電力で作動する作動モード（第１の作動モード）において、ドアスイッチまたはパーシャルスイープ状態でウェイクアップ状態（第２の作動モード）に遷移した場合、それぞれの条件に応じて、「制御なし」、「格納作動」、「弛み取り作動」の制御が適切に行われる。

また表１において、「バックルＯＦＦ→スリープ」の場合には、「パーシャルスイープ状態」の「ドアウェイク＋バックルＯＮ」と「ドアウェイク＋バックルＯＦＦ」、「ウェイクアップ状態」の「ＩＧウェイク＋バックルＯＮ」と「ＩＧウェイク＋バックルＯＦＦ」のそれぞれで、「弛み取り作動」、「制御なし」、「弛み取り作動」、「制御なし」の制御が実行される。これは、バックルＯＦＦであってスリーブ状態に遷移していく場合、すなわち低消費電力で作動する作動モード（第１の作動モード）において、イグニッションスイッチでウェイクアップ状態（第２の作動モード）に遷移した場合、それぞれの条件に応じて「制御なし」、「弛み取り作動」の制御が適切に行われる。

上記において、シートベルト装置１０での制御装置２６の作動状態のモードが第２の作動モード（通常の消費電力の作動モード）から第１の作動モード（低消費電力の作動モード）に遷移する時、バックルスイッチ１９の状態値（オンまたはオフの状態）は記憶部３２に記憶される。また制御装置２６は、制御装置２６の作動状態のモードが第１の作動モードから第２の作動モードに遷移する時、この遷移時に検出されたバックルスイッチ１９の状態値と、記憶部３２に記憶された状態値とを比較する機能（比較手段）を備えている。当該比較手段は、演算処理制御部３１が前述したプログラム中に含まれる比較機能部を実行することにより実現される。制御装置２６は、記憶部３２に基づき、モータへの通電を制御することによりベルトを巻き取る複数の制御モード（弛み取り作動モード、格納作動モードを含む）を備えると共に、第１の作動モードから第２の作動モードに遷移した時に比較手段による比較結果に基づいて複数の制御モードのうちの１つ（弛み取り作動モードまたは格納作動モード）を選択して実行する。
上記制御装置２６では、ウェイクアップ状態のときにはイグニッションスイッチ３４を経由して車載バッテリ３３と接続される接続経路３５で通常消費電力を供給され、パーシャルスイープ状態のときにはイグニッションスイッチ３４を迂回する接続経路３７で低消費電力を供給される。こうして、制御装置２６では、ウェイクアップ状態またはパーシャルスイープ状態に応じて、２つの接続経路３５，３７のうちのいずれかが選択的に用いられる。さらに制御装置２６では、接続経路３５と接続経路３７のうち選択されたいずれかに基づいて弛み取り作動モードと格納作動モードのうちの１つが選択的に実行される。

次に、図６を参照して弛み取り作動の制御フローの例を説明する。

シートベルト装置１０でのベルト１３の弛み取り作動は、バックルスイッチ１９がオンであることを条件にして行われる（判定ステップＳ１１でＹＥＳ）。バックルスイッチ１９がオフである場合には弛み取り作動の制御は行われず、制御フローは終了する。弛み取り作動が開始される場合には、時間変数「ｔ」が「ｔ_０」と設定され、モータを駆動するための通電量の検出値（Ｉ_０）が変数「Ｉ」に取り込まれる（ステップＳ１２）。次に、モータへ供給される駆動電流の変化が所定以下か否か（判定ステップＳ１３）、およびベルトの巻取り速度が所定以下であるか否か（判定ステップＳ１４）について連続して判定処理が行われる。連続する２つの判定ステップＳ１３，Ｓ１４において両方がＹＥＳと判定された場合に限り、「弛みなし」という判定が行われる（ステップＳ１５）。連続する２つの判定ステップＳ１３，Ｓ１４のいずれかでＮＯと判定された場合には、「弛みあり」という判定が行われる（ステップＳ１６）。弛みなし判定のステップＳ１５が行われたときには、直接にステップＳ１７へ移行してカウンタ機能で時間変数ｔが増加される。弛みあり判定のステップＳ１６が行われたときには駆動モータへ通電を行ってベルト巻取りの動作を行い（ステップＳ１８）、その後にステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７が実行された後に、判定ステップＳ１９で時間変数「ｔ」の内容が所定時間ｔ_１を超えた否かが判定される。判定ステップＳ１９でＮＯである場合には、ステップＳ１３に戻って上記各ステップを繰り返す。判定ステップＳ１９でＹＥＳである場合には弛み取り作動の制御フローを終了する。こうして、シートベルト装置１０でベルトに弛みがあるときには弛み取り作動の制御が実行される。

上記の弛み取り作動の制御フローにおいて、破線の楕円で示した領域に含まれる判定ステップＳ１３，Ｓ１４について、ベルトの弛みの有無に関しては、その他の要素で判定を行うこともできる。その例としては、例えばベルト巻取り量の所定値、ベルトのテンションの所定値、電流変化および巻取り速度のいずれか一方の所定値等である。

次に、図７を参照して格納作動の制御フローの例を説明する。

格納作動の制御では、バックルスイッチ１９がオフであるという条件の下で（判定ステップＳ２１でＹＥＳ）で実行される。格納制御では、最初に予め設定された所定時間が経過した後に（ステップＳ２２でＹＥＳ）、モータに対してベルト巻取り動作を行わせるための通電を開始する（ステップＳ２３）。モータへの巻取り動作のための通電を開始すると、次のステップＳ２４でタイマをｔ＝ｔ_０として設定してスタートする。

次に、予め用意された変数ｉを０に設定する（ステップＳ２５）。変数ｉはカウンタとして設定され、格納制御に基づくベルト１３の格納動作において生じる引掛り状態を判定するために使用されるカウンタである。引掛り判定は、変数ｉが、予め設定された値Ｎ以上になっても引掛りであるという判定状態が維持されるときに確定する。

次の判定ステップＳ２６では変数ｉがＮよりも小さいか否かが判定される。変数ｉがＮよりも小さいときには、ステップＳ２７に移行して回転角変化があるか否かが判定される。回転角の変化に係る情報は、前述した巻取り位置検知部２５等を経由して取り出される信号に基づいて得られる。

判定ステップＳ２６で変数ｉがＮ以上であるときには、ベルト１３の格納動作の制御状態において引掛りが生じ、リトラクタ１６による巻取り動作で何かの原因でロック状態が生じたものとして、ステップＳ３５に移行しモータへの通電を停止して、ベルト巻取りの格納動作の制御を停止させる。

判定ステップＳ２７で判定される回転角変化の有無は、実質的に、巻取り位置検知部２５から出力される位相の異なる２つのパルス信号に基づいて得られる情報である。

判定ステップＳ２７で回転角の変化がない場合（ＮＯである場合）において、この状態が所定時間経過する場合（判定ステップＳ２８でＹＥＳ）には引掛り判定の処理（ステップＳ２９）を実行される。その後、変数ｉはカウント値を１だけ増して（ステップＳ３０）、判定ステップＳ２６に戻る。なお判定ステップＳ２６でＮＯである場合には即座に判定ステップＳ３５に戻る。引掛り判定の処理ステップＳ２９とカウント値増加ステップＳ３０で、「格納動作制御」での引掛り状態の発生が検知・監視される。

上記の判定ステップＳ２７で回転角の変化がある場合（ＹＥＳの場合）、次の判定ステップではベルト１３のベルトリール２２の回転が巻取り方向の回転であるか否かが判定される（ステップＳ３１）。判定ステップＳ３１でＮＯである場合には、正常な巻取り動作ではないので、引掛り判定の処理ステップＳ２９に移行し、ステップＳ３０を経由して判定ステップＳ２６に戻る。判定ステップＳ３１でＹＥＳの場合には、変化間隔に係る時間（ｄｔ＝ｔ_ｌ−ｔ_ｌ−１）の測定が行われる（ステップＳ３２）。ここで「ｄｔ」は前回変化の際の時間と今回変化の際の時間との差分を意味している。

次の判定ステップＳ３３では、測定された変化間隔に係る時間ｄｔを、引掛り判定のための第１の基準値ｄｔ_０と比較し、その大小関係を判断する。ｄｔがｄｔ_０よりも小さい場合には、次の判定ステップＳ３３でベルト１３が本来的な格納位置すなわち原点位置（完全収納位置）に収納されたか否かを判定する。判定ステップＳ３４でＹＥＳである場合には、ステップＳ３５に移行し、格納動作が完了したものとして終了する。判定ステップＳ３４でＮＯである場合には、判定ステップＳ２６に戻る。

上記の判定ステップＳ３３でＮＯである場合には判定ステップＳ３６に移行する。判定ステップＳ３６は、上記のｄｔと引掛り判定のための第２の基準値ｄｔ_ｔｈとを比較し、その大小関係を判断する。判定ステップＳ３６でｄｔがｄｔ_ｔｈよりも小さい場合には、引掛り状態に達していないとし、巻取り力を増大すべくモータへの通電量を増加する（ステップＳ３７）。その後、上記の判定ステップＳ３４に移行する。また判定ステップＳ３７でｄｔがｄｔ_ｔｈ以上である場合には、引掛り状態に達しているとして上記のステップＳ２９に移行して引掛り判定処理を実行する。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明は、車両の運転席等に装備された乗員保護のためのシートベルト装置のベルトの格納動作および弛み取り動作の制御を最適に実行するのに利用される。

車両におけるシートベルト装置の装着状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係るシートベルト装置のリトラクタの要部構成を示す図である。 本実施形態に係るシートベルト装置の制御装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るシートベルト装置の制御装置の構成を回路基板形式で示す回路構成図である。 本実施形態に係るシートベルト装置の制御装置による制御動作の遷移状態図である。 弛み取り動作の制御フローを示すフローチャートである。 格納動作の制御フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ シートベルト装置
１１ 乗員
１３ ベルト
１６ リトラクタ
１９ バックルスイッチ
２２ ベルトリール
２３ モータ
２５ 巻取り位置検知部
２６ 制御装置
２７ 電源
３１ 演算処理制御部
３２ 記憶部
３３ 車載バッテリ
３４ イグニッションスイッチ
３５ 接続経路
３６ ドアスイッチ
３７ 接続経路
５１ ウェイクアップ状態
５２ パーシャルスイープ状態
５３ スリーブ状態

Claims (6)

1. ベルトに取り付けられたタングプレートと車体側に固定されたバックルとの連結を検出するバックルスイッチと、車載電源と電力供給可能に接続され、前記バックルスイッチの開閉状態に基づきかつ前記車載電源からの供給電力によって前記ベルトの動作状態を制御する制御装置とを備える車両のシートベルト装置において、
   前記制御装置は、その作動状態のモードとして、低消費電力で作動する第１の作動モードと、前記第１の作動モードに比較してより大きな消費電力で作動しかつ前記バックルスイッチの開閉状態を検出可能な状態に保つ第２の作動モードとを有し、
   前記制御装置の作動状態のモードが前記第２の作動モードから前記第１の作動モードに遷移する時、前記バックルスイッチの状態値を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする車両のシートベルト装置。
2. 前記制御装置の作動状態のモードが前記第１の作動モードから前記第２の作動モードに遷移する時、この遷移時に検出された前記バックルスイッチの状態値と、前記記憶手段に記憶された前記状態値とを比較する比較手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両のシートベルト装置。
3. ベルトを巻回したベルトリールを回転駆動するモータを備え、
   前記制御装置は、前記モータへの通電を制御することにより前記ベルトを巻き取る複数の制御モードを備えると共に、前記第１の作動モードから前記第２の作動モードに遷移した時に前記比較手段による比較結果に基づいて前記複数の制御モードのうちの１つを選択して実行することを特徴とする請求項２記載の車両のシートベルト装置。
4. 前記制御装置は、前記ベルトを巻き取る前記複数の制御モードとして、前記ベルトを格納位置まで巻き取る格納モードと、前記ベルトの装着時の弛みを除去する弛み取りモードとを有することを特徴とする請求項３記載の車両のシートベルト装置。
5. 前記制御装置は、イグニッションスイッチを経由して前記車載電源と接続される第１の接続経路と、前記イグニッションスイッチを迂回して前記車載電源と接続される第２の接続経路とを有し、前記第１の接続経路と前記第２の接続経路のうちのいずれかを選択的に用いて前記車載電源に接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のシートベルト装置。
6. 前記制御装置は、前記第１の接続経路と前記第２の接続経路のうち選択されたいずれかに基づいて前記複数の制御モードのうちの１つを選択的に実行することを特徴とする請求項５記載の車両のシートベルト装置。

Images