JP4011748B2 - 車両用乗員拘束保護装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に装備される車両用乗員拘束保護装置に関し、特に、乗員を保護するためのシートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタを用いた車両用乗員拘束保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シートベルトの装着状態又は非装着状態をバックルとタングとの接続又は非接続により検出するシートベルト装着有無検出手段を備えた車両用乗員拘束保護装置は従来より知られている。
【０００３】
この車両用乗員拘束保護装置として、シートベルトの非装着状態から装着状態になったことがシートベルト装着有無検出手段により検出されたときに、シートベルトに所定の弛みを与えるため弛み付与動作を行い、シートベルトの装着状態から非装着状態になったことがシートベルト装着有無検出手段により検出されたときに、シートベルトを格納するシートベルト格納動作を行うように構成されたものがある。
【０００４】
さらに、車両用乗員拘束保護装置は、シートベルト装着中に乗員によりシートベルトが引き出された場合にシートベルトを巻き取り限界まで巻き取り、その後所定の弛みを与える弛み付与動作を行うものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばシートベルト装着有無検出手段が常にシートベルトの非装着状態であると判断する故障を起こしたときは、シートベルトを装着しても弛み付与動作を行わないため、所定の弛みを与えることができず、乗員に快適なシートベルト装着環境を提供できないおそれがあった。また、その状態でシートベルトを非装着状態にしても、シートベルト格納動作を行わず、シートベルトが引き出されたままになってしまうおそれがあった。
【０００６】
また、シートベルト装着検出手段が常にシートベルトの装着状態であると判断する故障を起こしたときは、シートベルトの格納状態で弛み付与動作を行い、確実な格納状態が保てないおそれがあった。また、その状態でシートベルトを装着すると、シートベルトの装着状態でシートベルトが引き出されたと判断されるため、弛み付与動作は行われるが、そこからシートベルトの非装着状態にすると装着状態であると判断するためにシートベルト格納動作を行わず、シートベルトが引き出されたままになってしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記点に着目してなされたものであり、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、快適なシートベルト装着環境を提供するとともにシートベルトの破損を防止することができる車両用乗員拘束保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の車両用乗員拘束保護装置は、モータの駆動力によりリールシャフトを回転させ、シートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタと、前記シートベルトの装着有無を検出するシートベルト装着有無検出手段と、該シートベルト装着有無検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記リールシャフトに巻かれたシートベルトの巻き量を検出する巻き量検出手段とを備える車両用乗員拘束保護装置において、前記故障検出手段により前記シートベルト装着有無検出手段の故障を検出したときに、前記巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量に応じて前記モータの駆動を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の構成によれば、故障検出手段によりシートベルト装着有無検出手段の故障を検出したときに、巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量に応じてモータの駆動が制御されるので、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量が少なければ、シートベルトは装着されたものと判断され、シートベルトが巻き取り限界まで巻き取られ、その後シートベルトに所定の弛みが付与される一方、巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量が多ければ、シートベルトの装着は解除されたものと判断され、シートベルトの格納が行われる。よって、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、快適なシートベルト装着環境を提供するとともにシートベルトの破損を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図である。
【００１２】
電動リトラクタ１００はフレーム１を備えている。このフレーム１にはシートベルトを巻き取るリールシャフト３が回転自在に設置され、車両に所定の減速度が作用したとき又はシートベルトが所定の加速度で引き出されたときにシートベルトの引き出しをロックする公知のシートベルトロック機構２が固定されている。
【００１３】
次いで、リールシャフト３の中心軸３ａはリールシャフト用プーリ５の中心軸に連結されており、このリールシャフト用プーリ５は動力伝達ベルト７を介して直流モータ用プーリ６に接続されている。
【００１４】
リールシャフト用プーリ５及び直流モータ用プーリ６の外周にはそれぞれ所定数の外歯が形成され、また動力伝達ベルト７の内周にも所定数の内歯が形成されており、リールシャフト用プーリ５及び直流モータ用プーリ６の外歯と動力伝達ベルト７の内歯とはそれぞれ過不足なくかみ合っている。
【００１５】
直流モータ用プーリ６の中心軸は直流モータ１０に連結されている。従って、直流モータ１０の回転は直流モーター用プーリ６を介してリールシャフト３に伝達される。
【００１６】
直流モータ１０は、フレーム１に少なくとも２点以上で固定されており、また直流モータ駆動部１１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接続されている。直流モータ駆動部１１はＭＰＵ１４からの制御信号に基づいて直流モータ１０の回転を制御する。
【００１７】
図２は直流モータ駆動部１１の回路図である。図２中の端子Ｐ１及び端子Ｐ２はＭＰＵ１４から出力されるＰＷＭ（パルス幅変調）信号の入力端子であり、端子Ｐ１及び端子Ｐ２には、例えば、２０ｋＨｚのＰＷＭ信号が入力される。端子Ｐ３及び端子Ｐ４は電流検出用の出力端子であり、端子Ｐ５及び端子Ｐ６は電圧検出用の出力端子であり、端子Ｐ１〜端子Ｐ６はそれぞれＭＰＵ１４に接続されている。また、図２中の電圧Ｖｂは直流モータ１０に供給され、図２中の複数のトランジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４からのＰＷＭ信号により直流モータ１０の回転を正転又は反転駆動させるためのものである。
【００１８】
図２中の回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電流から直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する電流検出回路であり、ＰＷＭ信号の影響による電流の変動を取り除くためのインターフェイス回路（以下、ＩＦという）１及びＩＦ２を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ１及びＩＦ２からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて直流モータ１０に流れる電流ｉを検出する。
【００１９】
回路Ｃ２は直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する電圧測定回路であり、ＰＷＭ信号の影響による端子間電圧の変動を取り除くため、ＩＦ３及びＩＦ４を備えている。ＭＰＵ１４は、ＩＦ３及びＩＦ４からそれぞれ電圧信号を受信し、この電圧信号に基づいて直流モータ１０にかかる端子間電圧を測定する。
【００２０】
ＩＦ１〜ＩＦ４は、例えば抵抗ｒ２、抵抗ｒ２より小さい抵抗値の抵抗ｒ３及びコンデンサｃ３からなるローパスフィルタ構成となっており、カットオフ周波数を、例えば、２０Ｈｚに設定している。これにより、電流検出回路Ｃ１及び電圧測定回路Ｃ２でＭＰＵ１４に出力されるＰＷＭ信号の影響は、−６０ｄＢに低減され、本来電流検出回路Ｃ１で検出しようとしている電流や電圧測定回路Ｃ２で測定しようとしている端子間電圧にほとんど影響を与えなくなる。
【００２１】
図１に戻り、ＭＰＵ１４は、時間を計るタイマ１２，１３，１５を備えており、シートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出する及びシートベルトのタングがバックルから着脱されたか否かを検出するバックル接続有無検出部１６及びリールシャフト３に巻装されたシートベルトの巻き量を検出する巻き量検出部１７にそれぞれ接続されている。また、ＭＰＵ１４は、制御プログラムを格納するメモリ（図示せず）を備えており、該プログラム中にシートベルトの巻き取り及び引き出しを交互に行わせることにより、シートベルトを振動させる振動フラグを備えている。
【００２２】
バックル接続有無検出部１６は、シートベルトのタングがバックルに装着されたことを検出するとＯＮ信号をＭＰＵ１４に出力する一方、シートベルトのタングがバックルから解除されたことを検出するとＯＦＦ信号をＭＰＵ１４に出力する。
【００２３】
巻き量検出部１７はリールシャフト３に巻装されたシートベルトの巻き量を検出するが、ここでは、具体的な巻き量ではなく、リールシャフト３に巻装されたシートベルトの厚みを検出する。巻き量検出部１７はリールシャフト３に巻装されたシートベルトの巻き量が多いとき、即ち、リールシャフト３に巻装されたシートベルトの厚みが多いときはＯＮ信号をＭＰＵ１４に出力する。一方、リールシャフト３に巻装されたシートベルトの巻き量が少ないとき、即ち、リールシャフト３に巻装されたシートベルトの厚みが薄いときは、ＯＦＦ信号をＭＰＵ１４に出力する。ここで、巻き量の「多い」と「少ない」との境界になる量は、シートベルトの格納状態時の巻き量と装着状態時の巻き量との間に予め設定されている。
【００２４】
図３は、バックル接続有無検出部１６の正常時にＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【００２５】
乗員がシートベルトを装着するために、シートベルトを引き出し始める時点では、巻き量検出部１７よりＭＰＵ１４にＯＮ信号が入力されており、さらにバックル接続有無検出部１６よりＭＰＵ１４にＯＦＦ信号が入力されている。その後、シートベルトの引き出しを続けると、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わる、即ち、シートベルトの巻き量が少なくなる。次いで、シートベルトが装着されると、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わる、即ち、シートベルトのタングがバックルに装着される。このとき、巻き量検出部１７から入力される信号はＯＦＦ信号のままである。
【００２６】
その後、シートベルトを非装着状態にすると、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わる、即ち、シートベルトのタングがバックルから解除される。これと同時に、シートベルトの格納制御が開始され、シートベルトが巻き取られ始めて、該制御途中に、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わる、即ち、シートベルトの巻き量が多くなる。
【００２７】
図８はシートベルト格納制御の一例を示すフローチャートである。
【００２８】
シートベルト格納制御では、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ１）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判別し（ステップＳ２）、シートベルトが巻き取り限界でない場合には、ステップＳ１に戻る一方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、本制御を終了する。ここで、シートベルトの巻き取り限界とは、直流モータ１０がシートベルトの巻き取り側に回転しなくなることをいう。
【００２９】
以下、バックル接続有無検出部１６から入力される信号が継続してＯＮ信号になる故障（以下「ＯＮ故障」という）の場合のＭＰＵ１４の処理動作を説明する。
【００３０】
図４は、シートベルト非装着状態でＯＮ故障が発生している場合に、ＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【００３１】
図９，１０はＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図であり、この制御プログラムはＭＰＵ１４が備えているメモリ（図示せず）に格納されている。
【００３２】
尚、本制御プログラムの実行が開始される時には、巻き量検出部１７よりＭＰＵ１４にＯＮ信号が入力され、さらにバックル接続有無検出部１６よりＭＰＵ１４にＯＮ信号が入力されているものとする。
【００３３】
まず、本制御プログラムで使用されるカウンタｎに０をセットする（ｎ←０）と共にシートベルト格納フラグをリセットし（ステップＳ５）、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトが引き出されているか否かを判別する（ステップＳ６）。シートベルトが引き出されていない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトが引き出されている場合には、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったか否かを判別し（ステップＳ７）、ＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わらない場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトの引き出しが停止しているか否かを判別する（ステップＳ８）。
【００３４】
シートベルトの引き出しが停止していない場合には、ステップＳ７に戻る一方、シートベルトの引き出しが停止している場合には、後述するステップＳ３７のシートベルト格納制御に進む。上記ステップＳ７で、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったときに、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号であるか否かを判別する（ステップＳ９）。バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＦＦ信号の場合は、ＯＮ故障でないため、所定時間ｔ１経過後、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。
【００３５】
バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＦＦ信号の場合は、タイマ１５をスタートし（ステップＳ１７）、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトが引き出されたか否かを判別し（ステップＳ１８）、シートベルトが引き出された場合には、タイマ１５をストップ及びクリアし（ステップＳ１９）、シートベルト格納フラグをセットして（ステップＳ２０）、ステップＳ６に戻る。一方、シートベルトが引き出されていない場合には、タイマ１５により所定時間ｔ２（例えば、４秒）経過したか否かを判別し（ステップＳ２１）、所定時間ｔ２経過していない場合には、ステップＳ１８に戻る一方、所定時間ｔ２経過している場合には、タイマ１５をストップ及びクリアし（ステップＳ２２）、シートベルト格納フラグをセットしているか否かを判別する（ステップＳ２３）。
【００３６】
シートベルト格納フラグをセットしている場合には、該シートベルト格納フラグをリセットし（ステップＳ２４）、図８のシートベルト格納制御を行い（ステップＳ２５）、ステップＳ６に戻る。
【００３７】
上記ステップＳ２３で、シートベルト格納フラグをセットしていない場合には、カウンタｎの値が５以上であるか否かを判別し（ステップＳ２６）、カウンタｎの値が５以上である場合にはステップＳ６に戻る一方、カウンタｎの値が５未満の場合には、ステップＳ２５と同様にシートベルト格納制御を行い（ステップＳ２７）、シートベルト格納制御終了後、カウンタｎの値を１インクリメントし（ステップＳ２８）、ステップＳ６に戻る。
【００３８】
上記ステップＳ１１で、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことが検出された場合には、タイマ１２により計時されるタイマ割り込みが有効になる（ステップＳ１２）。このタイマ割り込みによる割り込みにより、例えば０．１ｓ毎に後述するタイマ割り込み処理が行われる。
【００３９】
図１１はタイマ割り込み処理の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、タイマ割り込み処理では、タイマ割り込みが無効にされる（ステップＳ１２１）。次に、シートベルトのタングがバックルに装着されたことをバックル接続有無検出部１６により検出されたか否かを判別し（ステップＳ１２２）、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことを検出されない場合には、カウンタｎに０をセットする（ｎ←０）と共にシートベルト格納フラグをリセットし（ステップＳ１２３）、ステップＳ２５のシートベルト格納制御にジャンプする（ステップＳ１２４）。
【００４１】
次いで、ステップＳ１２２で、バックル接続有無検出部１６によりシートベルトのタングがバックルに装着されたことを検出された場合には、衝突予知検出部１８より衝突不可避であることを示す信号が入力されたか否かを判別し（ステップＳ１２５）、衝突不可避であることを示す信号が入力された場合には、タイマ１３により計時される所定時間ｔ３（例えば４ｓ）、ＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させる（ステップＳ１２６）。これにより、乗員は衝突時に適切に保護される。その後、タイマ割り込みを有効にし（ステップＳ１２７）、ステップＳ１３に進む（ステップＳ１２８）。
【００４２】
上記ステップＳ１２５で、衝突不可避であることを示す信号が入力されていない場合には、衝突予知検出部１８より衝突危険であることを示す信号が入力されたか否かを判別し（ステップＳ１２９）、衝突危険であることを示す信号が入力された場合には、ＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側及び巻き取り側に交互に回転させ、シートベルトを振動させて、ＭＰＵ１４の振動フラグをセットする（ステップＳ１３０）。この時の振動周波数は、１Ｈｚ〜１０ｋＨｚとし、乗員に警報として感じられやすい振動を与える。その後、振動を与え続けたままステップＳ１２５に戻る。
【００４３】
上記ステップＳ１２９で、衝突危険であることを示す信号が入力されていない場合には、シートベルトが振動状態にあったか否かをＭＰＵ１４の振動フラグにより判別し（ステップＳ１３１）、シートベルトが振動状態にあった場合には、振動フラグをリセットすると共に振動を停止させ（ステップＳ１３２）、ステップＳ１２７に進む。一方、シートベルトが振動状態にない場合には、タイマ割り込みを有効にし（ステップＳ１３３）、タイマ割り込みが行われたところに戻る。
【００４４】
図１０に戻り、次に、乗員に圧迫感を与えず、かつ適正な弛みを与えるため、シートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ１３）。
【００４５】
図１２はシートベルト弛み付与制御の一例を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの巻き取り側に回転させ（ステップＳ１３１）、直流モータ１０に流れる電流よりシートベルトが巻き取り限界であるか否かを判別する（ステップＳ１３２）。これにより、シートベルトの不適正な弛みを一旦完全に除去する。
【００４７】
ステップＳ１３２で、シートベルトが巻き取り限界でない場合には、ステップＳ１３１に戻る一方、シートベルトが巻き取り限界である場合には、ＭＰＵ１４からＰＷＭ信号を直流モータ駆動部１１に入力することにより、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側に回転させ（ステップＳ１３３）、直流モータ１０をシートベルトの引き出し側に回転させてからタイマ１５により所定時間ｔ４（例えば１ｓ）経過したか否かを判別する（ステップＳ１３４）。これにより、シートベルトの適切な弛みが乗員に与えられる。
【００４８】
ステップＳ１３４で、所定時間ｔ４経過していない場合には、ステップＳ１３３に戻る一方、所定時間ｔ４経過した場合には、直流モータ１０によるシートベルトの引き出しを停止させ（ステップＳ１３５）、本制御を終了する。
【００４９】
図１０に戻り、次に、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトが引き出されたか否かを判別し（ステップＳ１４）、シートベルトが引き出されていない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトが引き出された場合には、直流モータ１０の端子間電圧が所定値（例えば０．３Ｖ）以下であるか否かによりシートベルトの引き出しが完了したか否かを判別する（ステップＳ１５）。シートベルトの引き出しが完了していない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトの引き出しが完了した場合には、車速検出部１７より入力された車速ｖに応じた信号から車速ｖが所定値ｖ１（例えば１０ｋｍ／ｈ）より大きいか否かを判別する（ステップＳ１６）。
【００５０】
車速ｖが所定値ｖ１以下の場合には、該判別を繰り返す一方、車速ｖが所定値ｖ１より大きい場合には、ステップＳ１３のシートベルト弛み付与制御に戻る。これにより、例えば駐車のために車両をゆっくりバックさせている時にリールシャフトが正転しないので、乗員が後方を見渡している最中にシートベルトが巻き取り限界まで巻き取られることがなくなる。
【００５１】
図９に戻り、上記ステップＳ９で、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号の場合には、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＮ故障とみなし、警報部１８より警報を発生させる（ステップＳ２９）。
【００５２】
その後所定時間ｔ５（例えば１０秒）経過したか否かを判別し（ステップＳ３０）、所定時間ｔ５経過していない場合には、該判別を繰り返す一方、所定時間ｔ５経過した場合は、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号のままであるか否かを判別する（ステップＳ３１）。巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号になった場合には、図８のシートベルト格納制御（ステップＳ３７）に進む一方、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号のままならば、シートベルトは装着されたものと判断し、図１２のシートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ３２）。
【００５３】
次に、直流モータ１０の端子間電圧より乗員によりシートベルトが引き出された否かを判別し（ステップＳ３３）、乗員によりシートベルトが引き出された場合には、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトの引き出しが停止したか否かを判別する（ステップＳ３４）。直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトの引き出しが停止した場合には、再びシートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ３２）。
【００５４】
上記ステップＳ３３で、乗員によりシートベルトが引き出されず、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号の間は、所定時間ｔ６（例えば５秒）毎に強制的にシートベルトが巻き取られ（ステップＳ３５）、巻き取り限界に達するまでに巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったか否かを判別する（ステップＳ３６）。
【００５５】
巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号のままの場合には、ステップＳ３２に戻る一方、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったときは、シートベルトの装着は解除されたものと判断し、ＭＰＵ１４はシートベルト格納制御を行う（ステップ３７）。
【００５６】
上述したように、シートベルト非装着状態で、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＮ故障とみなした後は、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号のままならば、シートベルト弛み付与制御を行うので（ステップＳ３２）、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、快適なシートベルト装着環境を提供することができる。一方、該故障後、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったときは、シートベルト格納制御を行うので（ステップＳ３７）、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００５７】
図５は、シートベルト装着状態から非装着状態になった後、ＯＮ故障が発生した場合にＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図であり、図１３，１４はＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図であり、この制御プログラムはＭＰＵ１４が備えているメモリ（図示せず）に格納されている。
【００５８】
まず、本制御プログラムで使用されるカウンタｎに０をセットする（ｎ←０）と共にシートベルト格納フラグをリセットし（ステップＳ２００）、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。尚、このステップＳ２０１〜ステップＳ２１８の制御は、上述した図１０のステップＳ１１〜ステップＳ２８の制御と同一であるため、その説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ２１０、ステップＳ２１６でＹＥＳ、ステップＳ２１５及びステップＳ２１８の次に、シートベルト装着状態から非装着状態になり、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったか否かを判別し（ステップＳ２１９）、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わらない場合には、ステップＳ２０１に戻る一方、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わった場合には、図８のシートベルト格納制御を開始する（ステップＳ２２０）。
【００６０】
次に、このシートベルト格納制御の途中で、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったか否か判別する（ステップＳ２２３）。ＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わらない場合には、後述するステップＳ２２７に進む一方、ＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わった場合は、シートベルト非装着状態から装着状態になったと判断し、図１２のシートベルト弛み付与制御を開始する（ステップＳ２２４）。
【００６１】
次いで、このシートベルト弛み付与制御のシートベルトの巻き取り最中に巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号になったか否かを判別し（ステップＳ２２５）、ＯＮ信号にならない場合には、ステップＳ２２４に戻る一方、ＯＮ信号になった場合には、この時点で、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＮ故障とみなし、警報部１８より警報を発生させて（ステップＳ２２６）、再びシートベルト格納制御を行い（ステップＳ２２７）、ステップＳ２０１に戻る。
【００６２】
上述したように、シートベルト装着状態から非装着状態になり、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＮ故障とみなした後、シートベルト格納制御を行うので（ステップＳ２２７）、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００６３】
以下、バックル接続有無検出部１６から入力される信号が継続してＯＦＦ信号になる故障（以下「ＯＦＦ故障」という）の場合のＭＰＵ１４の処理動作を説明する。
【００６４】
図６は、シートベルト非装着状態でＯＦＦ故障が発生している場合に、ＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。図１５はＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図であり、この制御プログラムはＭＰＵ１４が備えているメモリ（図示せず）に格納されている。
【００６５】
尚、本制御プログラムの実行が開始される時には、巻き量検出部１７よりＭＰＵ１４にＯＮ信号が入力され、さらにバックル接続有無検出部１６よりＭＰＵ１４にＯＦＦ信号が入力されているものとする。
【００６６】
まず、本制御プログラムで使用されるカウンタｎに０をセットする（ｎ←０）と共にシートベルト格納フラグをリセットし（ステップＳ３０１）、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトが引き出されているか否かを判別する（ステップＳ３０２）。シートベルトが引き出されていない場合には、該判別を繰り返す一方、シートベルトが引き出されている場合には、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったか否かを判別し（ステップＳ３０３）、ＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わらない場合には、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトの引き出しが停止しているか否かを判別する（ステップＳ３０４）。
【００６７】
シートベルトの引き出しが停止していない場合には、ステップＳ３０３に戻る一方、シートベルトの引き出しが停止している場合には、後述するステップＳ３１１のシートベルト格納制御に進む。
【００６８】
上記ステップＳ３０３で、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったときは、このＯＦＦ信号のまま所定時間ｔ７（例えば１０秒）経過したか否かを判別する（ステップＳ３０５）。
【００６９】
所定時間ｔ７（例えば１０秒）経過していない場合には、該判別を繰り返す一方、所定時間ｔ７（例えば１０秒）経過した場合には、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＦＦ信号であるか否かを判別する（ステップＳ３０６）。
【００７０】
バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号である場合には、図１０のステップＳ１１に進む一方、バックル接続有無検出部１６より入力される信号がＯＦＦ信号の場合には、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＦＦ故障とみなし、警報部１８より警報を発生させ（ステップＳ３０７）、図１２のシートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ３０８）。
【００７１】
尚、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号の間は、所定時間ｔ８（例えば５秒）毎に強制的にシートベルトを巻き取り（ステップＳ３０９）、巻き取り限界に達するまでに巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったか否かを判別する（ステップＳ３１０）。ＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わらない場合は、該判別を繰り返す一方、ＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わった場合は、シートベルトの装着は解除されたものと判断し、ＭＰＵ１４は図８のシートベルト格納制御を行い（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０２に戻る。
【００７２】
上述したように、シートベルト非装着状態で、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＦＦ故障とみなした後、シートベルト弛み付与制御を行うので（ステップＳ３０８）、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、快適なシートベルト装着環境を提供することができる。一方、該故障後、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったときは、シートベルト格納制御を行うので（ステップＳ３１１）、シートベルトがドアに挟まれることがなくなり、シートベルトの破損を防止することができる。
【００７３】
図７は、シートベルト装着状態から非装着状態になった後、ＯＦＦ故障が発生した場合にＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図であり、図１６はＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図であり、この制御プログラムはＭＰＵ１４が備えているメモリ（図示せず）に格納されている。
【００７４】
尚、本制御プログラムの実行が開始される時には、巻き量検出部１７よりＭＰＵ１４にＯＦＦ信号が入力され、さらにバックル接続有無検出部１６よりＭＰＵ１４にＯＮ信号が入力されているものとし、本制御プログラムの実行は定期的な割り込みとして行われる。
【００７５】
まず、シートベルトを装着しているときに、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わったか否かを判別する（ステップＳ４０１）。
【００７６】
バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わらない場合は、本割り込みを終了する一方、バックル接続有無検出部１６から入力される信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に変わった場合は、ＭＰＵ１４はシートベルト装着状態から非装着状態になったと判断し、図８のシートベルト格納制御を行う（ステップＳ４０２）。
【００７７】
その後、シートベルトの格納完了前に巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったか否かを判別し（ステップＳ４０３）、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わった場合には、本割り込みを終了する一方、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わらない場合、即ち、本来シートベルトの格納完了になるべきときに巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号のままである場合には、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＦＦ故障とみなし、警報部１８より警報を発生させ（ステップＳ４０４）、シートベルトは装着されていると判断し、図１２のシートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ４０５）。
【００７８】
この後、直流モータ１０の端子間電圧より乗員によりシートベルトが引き出された否かを判別し（ステップＳ４０６）、乗員によりシートベルトが引き出された場合には、直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトの引き出しが停止したか否かを判別する（ステップＳ４０７）。直流モータ１０の端子間電圧によりシートベルトの引き出しが停止した場合には、再びシートベルト弛み付与制御を行う（ステップＳ４０５）。
【００７９】
上記ステップＳ４０６で、乗員によりシートベルトが引き出されず、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号の間は、所定時間ｔ９（例えば５秒）毎に強制的にシートベルトが巻き取られ（ステップＳ４０８）、巻き取り限界に達するまでに巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わったか否かを判別する（ステップＳ４０９）。
【００８０】
巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号の場合には、ステップＳ４０５に戻る一方、巻き量検出部１７から入力される信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変わった場合には、本割り込みを終了する。
【００８１】
上述したように、シートベルト装着状態から非装着状態になり、ＭＰＵ１４はバックル接続有無検出部１６をＯＦＦ故障とみなした後、シートベルト弛み付与制御を行うので（ステップＳ４０５）、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、快適なシートベルト装着環境を提供することができる。
【００８２】
尚、本実施の形態においては、巻き量検出部１７は具体的な巻き量ではなく、リールシャフト３に巻装されたシートベルトの厚みを検出したが、直流モータ１０の端子間電圧又は直流モータ１０に流れる電流により巻き量を検出してもよい。即ち、直流モータ１０の非駆動時は、直流モータ１０の起電力により端子間に電圧が発生するため、この電圧の積分値よりシートベルトの引き出し量を算出する。直流モータ１０の駆動時は、リールシャフト３が回転しており直流モータ１０に流れる電流が変動しているため（電流が変動していないときはリールシャフトが停止しているとき）、変動している電流が存在した積算時間によりシートベルトの引き出し量又は巻き取り量を算出する。
【００８３】
また、本実施の形態では、ＭＰＵ１４の制御は自車速に関係なく行われているが、シートベルト弛み付与制御は自車速が所定値以上になってから行うようにし、シートベルト格納制御は自車速が所定値以下になってから行うようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の車両用乗員拘束保護装置によれば、故障検出手段によりシートベルト装着有無検出手段の故障を検出したときに、巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量に応じてモータの駆動が制御されるので、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量が少なければ、シートベルトは装着されたものと判断され、シートベルトが巻き取り限界まで巻き取られ、その後シートベルトに所定の弛みが付与される一方、巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量が多ければ、シートベルトの装着は解除されたものと判断され、シートベルトの格納が行われる。よって、故障によりシートベルトの装着又は非装着を正確に検出できない場合でも、快適なシートベルト装着環境を提供するとともにシートベルトの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用乗員拘束保護装置が備えている電動リトラクタ１００の構成を示す図である。
【図２】直流モータ駆動部１１の回路図である。
【図３】バックル接続有無検出部１６の正常時にＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【図４】シートベルト非装着状態でＯＮ故障が発生している場合に、ＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【図５】シートベルト装着状態から非装着状態になった後、ＯＮ故障が発生した場合にＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【図６】シートベルト非装着状態でＯＦＦ故障が発生している場合に、ＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【図７】シートベルト装着状態から非装着状態になった後、ＯＦＦ故障が発生した場合にＭＰＵ１４に入力される信号の一例を示す図である。
【図８】シートベルト格納制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【図１０】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【図１１】タイマ割り込み処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】シートベルト弛み付与制御の一例を示すフローチャートである。
【図１３】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【図１４】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【図１５】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【図１６】ＭＰＵ１４が実行する制御プログラムの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ フレーム
２ シートベルトロック機構
３ リールシャフト
５ リールシャフト用プーリ
６ 直流モータ用プーリ
７ 動力伝達ベルト
１０ 直流モータ
１１ 直流モータ駆動部
１４ ＭＰＵ（故障検出手段、制御手段）
１６ バックル接続有無検出部（シートベルト装着有無検出手段）
１７ 巻き量検出部（巻き量検出手段）
１００ 電動リトラクタ

Claims (1)

1. モータの駆動力によりリールシャフトを回転させ、シートベルトの巻き取り及び引き出しを行う電動リトラクタと、前記シートベルトの装着有無を検出するシートベルト装着有無検出手段と、該シートベルト装着有無検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記リールシャフトに巻かれたシートベルトの巻き量を検出する巻き量検出手段とを備える車両用乗員拘束保護装置において、
   前記故障検出手段により前記シートベルト装着有無検出手段の故障を検出したときに、前記巻き量検出手段により検出されたシートベルトの巻き量に応じて前記モータの駆動を制御する制御手段を備えることを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。

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