JP5248429B2 - 車両用シートベルト装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、車両に着座した乗員をウェビングによって拘束する車両用シートベルト装置およびその制御方法に関するものである。

近年、シートベルト装置として、ウェビングを必要に応じてモータによって引き込み、車両状態に応じて適切な乗員拘束を得られるようにしたものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
この種のシートベルト装置の多くは、ベルトリールの回転を検出する回転センサが設けられ、車両状態や乗員の状態に応じて決定されるベルトリールの目標位置（巻取り位置）と、回転センサによって検出されるベルトリールの現在位置とを比較し、これらの間の乖離量を考慮して目標電流を補正し、その目標電流になるようにモータの通電電流を制御するようにしている。

特開２００６−２９０２８５号公報

しかし、この種の従来のシートベルト装置は、回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとしてモータの通電電流を制御するものであるため、回転センサに何等かの原因によって信号故障が生じると、フィードバックパラメータが実際のベルトリールの回転位置と異なる値となり、モータの通電電流が必要以上に上昇する可能性が考えられる。そして、回転センサの故障によってモータの通電電流が急激に上昇した場合、ウェビングの張力が急激に変動して乗員に不快感を与え、また、モータの回転の急増によって作動音が大きくなることが懸念される。

そこでこの発明は、モータの制御中に回転センサが万が一故障した場合であっても、モータの通電電流の急激な変化を抑制することのできる車両用シートベルト装置およびその制御方法を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、ウェビングが巻回されるベルトリール（例えば、後述の実施形態におけるベルトリール１２）と、前記ベルトリールの回転を検出する回転センサ（例えば、後述の実施形態における回転センサ１１）と、前記ベルトリールを回転駆動するモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ１０）と、を備え、車両状態若しくは乗員の状況に応じて前記モータに通電する電流を制御する車両用シートベルト装置であって、前記回転センサの異常を検知するセンサ異常検知手段（例えば、後述の実施形態におけるセンサ異常検知手段３５）と、前記回転センサの検出信号を少なくとも一つのフィードバックパラメータとして目標電流を設定し、その目標電流になるように前記モータの通電電流を制御する第１の電流制御手段（例えば、後述の実施形態における第１の電流制御手段３６）と、前記回転センサの検出信号を用いずに目標電流を設定し、その目標電流になるように前記モータの通電電流を制御する第２の電流制御手段（例えば、後述の実施形態における第２の電流制御手段３７）と、をさらに備え、前記第１の電流制御手段によって前記モータの通電電流を制御している状況下で、前記センサ異常検知手段が回転センサの異常を検知したときに、異常検知直前に前記第１の電流制御手段で設定した目標電流のうちの、前記回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして含む目標補正成分を無効にし、若しくは目標補正成分を減少させ、そこで得られた目標電流でモータの通電を実行した後に前記第１の電流制御手段による電流制御から前記第２の電流制御手段による電流制御に移行することを特徴とすることを特徴とする。
これにより、第１の電流制御手段によってモータを制御している途中で回転センサが故障した場合には、電流の急激な変化を回避しつつ回転センサを用いない第２の電流制御手段によるモータの制御に切換えられる。
また、センサ異常検知手段によって回転センサの異常が検知される直前に、異常を含んだ回転センサの検出信号が抽出されてしまった場合であっても、このとき、回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして含む目標補正成分を無効にし、若しくは目標補正成分を減少させて目標電流が設定されるため、回転センサの故障前の目標電流と大きく乖離しない目標電流でモータに電流を流した後に、第２の電流制御手段による電流制御が実行されるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用シートベルト装置において、前記モータに通電される電流量を検出する電流センサ（例えば、後述の実施形態における電流センサ４０）を備え、前記第２の電流制御手段は、前記電流センサの検出信号に基づいて目標電流を設定することを特徴とする。
これにより、回転センサの異常がセンサ異常検知手段によって検知されると、モータに対する通電電流がフィードバックされ、第２の電流制御手段によるウェビングの張力変化を考慮したモータの制御が行われるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用シートベルト装置において、前記センサ異常検知手段は、前記回転センサの異常に加えて、前記電流センサの異常を検知可能に構成され、前記第２の電流制御手段は、前記センサ異常検出手段により前記電流センサの異常が検知されたときに、前記第１の電流制御手段による電流制御からの移行時に目標電流が急変化しない複数の通電パターンを記憶しておき、電流制御の移行時の条件に応じて通電パターンを選択することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、ウェビングが巻回されるベルトリールと、前記ベルトリールの回転を検出する回転センサと、前記ベルトリールを回転駆動するモータと、を備え、車両状態若しくは乗員の状況に応じて、前記回転センサの検出信号を少なくとも一つのフィードバックパラメータとして目標電流を設定し、その目標電流になるように前記モータに通電する電流を制御する車両用シートベルト装置の制御方法であって、前記回転センサの異常の有無を判定するステップと、前記ステップで異常有りの判定があったときに、異常検知直前に前記回転センサの検出信号を少なくとも一つのフィードバックパラメータとして設定した目標電流のうちの、前記回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして含む目標補正成分を無効にし、若しくは目標補正成分を減少させ、そこで得られた目標電流でモータの通電が実行された後に、前記回転センサの検出信号を除外して目標電流を設定するステップと、を含むことを特徴とする。
これにより、回転センサの故障の有無を判定するステップで故障が判定されると、次のステップで回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして用いることを禁止され、他のフィードバックパラメータを用いて、或いは、予め固定された通電パターンでモータの通電制御が実行されるようになる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用シートベルト装置の制御方法において、前記回転センサの検出信号を除外して設定した目標電流になるように前記モータの通電を実行するステップと、前記通電の実行が完了した後に、前記異常の有無の判定結果に基づいて前記回転センサの異常を報知するステップと、を含むことを特徴とする。
これにより、モータの通電が実行されている間には、回転センサの異常報知が行われることがなくなる。

請求項１に記載の発明によれば、第１の電流制御手段によるモータ制御中に、回転センサの異常が検知されたときに、目標電流の急変化を抑制しつつ、回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして用いない第２の電流制御手段に移行するため、モータの制御中に回転センサが万一故障した場合であってもモータの通電電流の急激な変化を抑制することができる。したがって、回転センサの故障時における乗員の快適性の向上とモータ騒音の低減を図ることができる。
具体的には、センサ異常検知手段によって回転センサの異常が検知されたときに、異常検知直前に第１の電流制御手段で設定した目標電流のうちの、回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして含む目標補正成分を無効にし、若しくは目標補正成分を減少させ、そこで得られた目標電流でモータの通電を実行した後に第２の電流制御手段による電流制御に移行するため、電流制御の移行時における目標電流の急激な変化を確実に抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、回転センサの故障時には、第２の電流制御手段が電流センサの検出信号に基づいて目標電流を設定して、ウェビングの張力変化を考慮したモータの制御に切換えられるようになるため、乗員に与える違和感をより低減することができる。

請求項４に記載の発明によれば、回転センサの故障が判定されたときに、それ以降回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして用いることが禁止され、他のフィードバックパラメータを用いて、或いは、予め設定された通電パターンでモータの通電制御が実行されるため、モータの制御中に回転センサが万一故障した場合であってもモータの通電電流の急激な変化を抑制し、乗員の快適性の向上とモータ騒音の低減を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、回転センサの故障が検知されたときに、モータの通電制御が完了した後に回転センサの異常が報知されるため、緊急時や車両状態が不安定である状況下においても乗員を運転に集中させることができる。

この発明の一実施形態のシートベルト装置の概略構成図である。 この発明の一実施形態のシートベルト装置のリトラクタとコントローラの概略構成図である。 この発明の一実施形態のシートベルト装置のリトラクタの概略構成図である。 この発明の一実施形態の回転センサのパルス信号の処理を説明するための図である。 この発明の一実施形態の回転センサのＢ相側が信号故障したときにおける図４と同様の図である。 この発明の一実施形態の回転センサのパルス信号の処理を説明するための図である。 この発明の一実施形態のシートベルト装置のモータ制御の途中で回転センサが故障した場合におけるウェビングの変位と電流値の変化を示す図である。 この発明の一実施形態のシートベルト装置の制御の流れを示すフローチャートである。 この発明の一実施形態のシートベルト装置の制御の流れを示すフローチャートである。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明にかかるシートベルト装置１の全体概略構成を示すものであり、同図中２は、乗員３の着座するシートである。この実施形態のシートベルト装置１は、所謂三点式のシートベルト装置であり、図示しないセンタピラーに取付けられたリトラクタ４からウェビング５が上方に引き出され、そのウェビング５がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ６に挿通されるとともに、ウェビング５の先端がシート２の車室外側寄りのアウタアンカ７を介して車体フロアに固定されている。そして、ウェビング５のスルーアンカ６とアウタアンカ７の間にはタングプレート８が挿通されており、そのタングプレート８は、シート２の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル９に対して脱着可能となっている。
ウェビング５は、初期状態ではリトラクタ４に巻き取られており、乗員３が手で引き出してタングプレート８をバックル９に固定することにより、乗員３の主に胸部と腹部をシート２に対して拘束する。また、このシートベルト装置１は、車両の挙動が不安定になったとき等に電動式のモータ１０によって自動的にウェビング５の巻取り調整を実行する。

リトラクタ４は、図２に示すようにケーシング（図示せず）に回転可能に支持されたベルトリール１２にウェビング５が巻回されるとともに、ケーシングの一端側にベルトリール１２の軸が突出している。このベルトリール１２は、動力伝達機構１３を介してモータ１０の回転軸１０ａに連動可能に接続されている。動力伝達機構１３は、モータ１０の回転を減速してベルトリール１２に伝達する。また、リトラクタ４には、ベルトリール１２をウェビング巻取り方向に付勢する図示しない巻取りばねが設けられ、ベルトリール１２とモータ１０が後述するクラッチ２０によって切り離された状態において、巻取りばねによる張力がウェビング５に作用するようになっている。

また、リトラクタ４には、ベルトリール１２の回転位置を検出する回転センサ１１が設けられている。この回転センサ１１は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁され、ベルトリール１２と一体に回転する磁性円板と、この磁性円板の外周縁部に近接配置された一対のホール素子と、ホール素子の検出信号を処理するセンサ回路とから成り、センサ回路で処理されたパルス信号がコントローラ２１に出力されるようになっている。
この場合、ベルトリール１２の回転に応じてセンサ回路からコントローラ２１に入力されたパルス信号は、ベルトリール１２の回転量（回転位置）や、回転速度、回転方向等を検出するのに用いられる。つまり、コントローラ２１においては、パルス信号をカウントすることによってベルトリール１２の回転量（ウェビング５の巻取り量・引き出し量）を検出し、パルス信号の変化速度（周波数）を演算することによってベルトリール１２の回転速度（ウェビング５の巻取り・引き出し速度）を求め、さらに、両パルス信号の波形の立ち上がりの比較によってベルトリール１２の回転方向を検出する。

図３は、動力伝達機構１３の具体的な構成を示すものである。
動力伝達機構１３は、サンギヤ１４が駆動入力用の外歯１５に一体に結合されるとともに、複数のプラネタリギヤ１６を支持するキャリア１７がベルトリール１２の軸に結合されている。そして、プラネタリギヤ１６に噛合したリングギヤ１８の外周側には複数のラチェット歯（図示省略）が形成され、このラチェット歯がクラッチ２０の一部を構成するようになっている。このクラッチ２０は、コントローラ２１によるモータ１０の駆動力の制御によってモータ１０とベルトリール１２の間の動力伝達系を適宜断切する。

動力伝達機構１３のモータ側動力伝達系２２は、サンギヤ１４と一体の外歯１５に常時噛合される小径の第１コネクトギヤ２３と、この第１コネクトギヤ２３と同軸にかつ一体に回転し得るように設けられた大径の第２コネクトギヤ２４と、この第２コネクトギヤ２４とモータギヤ２５（モータ１０の回転軸１０ａと一体。）の間にあって動力伝達可能に常時噛合される第１，第２アイドラギヤ２６，２７と、から構成されている。モータ１０の正転方向の駆動力は、各ギヤ２５，２７，２６を通して第２，第１コネクトギヤ２４，２３へと伝達され、さらに外歯１５を介してサンギヤ１４に伝達された後にプラネタリギヤ１６とキャリア１７を介してベルトリール１２に伝達される。このモータ１０の正転方向の駆動力は、ウェビング５を引き込む方向にベルトリール１２を回転させる。ただし、サンギヤ１４からプラネタリギヤ１６に伝達された駆動力は、リングギヤ１８が固定されているときに前記のようにすべてキャリア１７側に伝達されるが、リングギヤ１４の回転が自由な状態においては、プラネタリギヤ１６の自転によってリングギヤ１８を空転させる。クラッチ２０は、リングギヤ１４の回転のロックとロック解除を制御することによって、ベルトリール１２（キャリア１７）に対するモータ駆動力の伝達をオン・オフ操作する。

クラッチ２０は、リングギヤ１８の外周に設けられた上記のラチェット歯と、図示しないケーシングに回動可能に支持され、先端部がラチェット歯と噛合可能な図示しないパウルと、を備え、パウルは、モータ１０の正転方向の回転を契機としてラチェット歯と噛合し、モータ１０の逆転方向の回転を契機としてラチェット歯との噛合を解除するようになっている。したがって、クラッチ２０は、モータ１０が一度正転方向に駆動されると、リングギヤ１８をロックしてモータ１０とベルトリール１２を接続状態に維持し、その後にモータ１０が逆転方向に駆動されると、リングギヤ１８のロックを解除してモータ１０とベルトリール１２を遮断状態にする。

ところで、コントローラ２１の入力側には、図２に示すように、回転センサ１１の他に、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ３０や、車両の左右方向の加速度を検出する横加速度センサ３１、車両のヨー方向の角加速度を検出するヨーレートセンサ３２、バックル９に対するタングプレート８の脱着を検出するバックルスイッチ３３、モータ１０に通電されている電流を検出する電流センサ４０等が接続されている。また、コントローラ２１は、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）システム３４等の他のシステムのコントローラとの間で車内通信網を通して信号の送受信が行われるようになっている。

また、コントローラ２１は、回転センサ１１の異常を検知するセンサ異常検知手段３５と、回転センサ１１が正常作動している状況下でモータ１０の通電電流を制御する第１の電流制御手段３６と、回転センサ１１が故障したときにモータ１０の通電電流を制御する第２の電量制御手段３７と、を備えている。さらに、コントローラ２１の出力側には、警告ランプ４１（異常報知手段）が接続されている。センサ異常検知手段３５は、回転センサ１１の故障を検知したときに異常判定信号を出力し、警告ランプ４１はその異常判定信号を受けて点灯するようになっている。ただし、モータ１０の通電制御中にセンサ異常検知手段３５によって異常が検知された場合には、モータ１０の通電制御が完了した時点で警告ランプ４１を点灯させる。

センサ異常検知手段３５は、回転センサ１１の前述の一対のホール素子から出力される信号の異常を検知するものである。ここで、一方のホール素子に接続される信号系をＡ相、他方のホール素子に接続される信号系をＢ相と呼ぶものとすると、センサ異常検知手段３５は、回転センサ１１のＡ相，Ｂ相のパルスの時系列変化を判別し、通常では発生し得ない両相のパルス変化のパターンが出たときに回転センサ１１に異常があるものと判定する。

図４は、回転センサ１１のＡ相，Ｂ相のパルスの変化の様子の一例を（Ａ），（Ｂ）に示し、パルスのＨｉ値とＬｏｗ値にそれぞれ０と１を対応させたときの各相の対応値の変化を（Ｃ），（Ｄ）に示し、Ａ相とＢ相の対応値が２進数で、かつＡ相の対応値がＢ相の対応値の１桁上の数であるとしたときに、両相の対応値を加算して１０進数に変換したもの（以下、単に「Ａ相とＢ相の加算値」と呼ぶ）を（Ｅ）に示している。
これらの図に示すように、Ａ相，Ｂ相のパルス波形は、回転センサ１１が正転（一方向に回転）するときのものであるとすると、Ａ相とＢ相の加算値は…３→２→０→１…と変化し、回転センサが逆転する場合には、Ａ相とＢ相の加算値は…３→１→０→２…と変化する。
また、この例では、Ａ相とＢ相の加算値が…３→２→０→１…と変化する場合（正転時）には、加算値の変化（前回値−今回値）を＋１とし、Ａ相とＢ相の加算値が…３→１→０→２…と変化する場合には、加算値の変化（前回値−今回値）を−１としており、図４の（Ｆ）は、正転時における加算値の変化（前回値−今回値）の様子を示している。また、図４の（Ｇ）は、Ａ相とＢ相の加算値変化をカウントした値を示している。パルスの総カウント値はベルトリール１２の回転量に応じて変化し、正転時には増加し、逆転時には減少する。

また、Ａ相，Ｂ相の加算値の変化（前回値−今回値）とカウント値の対応は図６に示すようになる。なお、前回値と今回値に差がない場合と、通常ではあり得ない前回値と今回値のパターンでは０としている。

図５は、回転センサ１１のＢ相が故障（Ｌｏｗ出力のまま故障）したときにおける、図４と対応する（Ａ）〜（Ｇ）を示した図である。
この回転センサ１１のＢ相の故障時には、図５の（Ｄ）に示すように、Ｂ相のパルスの対応値は常に１となり、Ａ相とＢ相の加算値は、図５の（Ｅ）に示すように…１→３→１…と変化し、加算値の変化（前回値−今回値）は、図５の（Ｆ）に示すように１の場合と−１の場合がある。このため、図５の（Ｇ）に示すように、パルスの総カウント値は、ベルトリール１２が回転しても１以上に増加することがなく、−１以下に減少することもない。
なお、ここでは図示は省略するが回転センサ１１のＡ相が故障した場合も同様である。
この実施形態のセンサ異常検知手段３５は、パルスの総カウント値が−１以上1以下の範囲で変動するときに、回転センサ１１のＡ相、Ｂ相の一方に異常があるものと判定する。

また、第１の電流制御手段３６は、横加速度センサ３１やヨーレートセンサ３２等から出力される車両状態信号を基にして基準目標電流を設定し、その基準目標電流を以下の（ａ）〜（ｃ）を用いて逐次補正し、その補正後の値を最終目標電流としとモータ１０の通電電流を制御する。
（ａ）ベルトリール１２の目標位置Ｘ1（ウェビング５の目標巻取り位置）と、現在位置Ｘとの乖離量。
（ｂ）ベルトリール１２の目標速度Ｖ1（ウェビング５の目標巻取り速度）と、現在速度Ｖとの乖離量。
（ｃ）モータ１０に通電する目標電流Ｉ1と電流センサ４０によって検出される実際の電流Ｉとの乖離量。
すなわち、第１の電流制御手段３６においては、ベルトリール１２の現在位置Ｘと現在速度Ｖと、モータ１０に対する現在の通電電流Ｉをフィードバックパラメータとして用いている。

一方、第２の電流制御手段３７は、回転センサ１１が故障しているときの制御に用いられるものであるため、回転センサ１１の検知信号を用いずに（ベルトリール１２の現在位置Ｘや現在速度Ｖをフィードバックパラメータとして用いずに）モータ１０に対する通電電流を制御する。

具体的には、例えば、電流センサ４０が故障していない場合には、基準目標電流に対して上記の（ｃ）のみを用いて補正し、その補正後の値を最終目標電流としてモータ１０の通電電流を制御し、電流センサ４０が故障している場合には、コントローラ２１の記憶部に予め記憶されている通電パターンによって通電制御を行う。ここで用いられる通電パターンは、例えば、マップのかたちで複数種が記憶され、そのときの車両状態等に応じて第１の制御手段３６による制御から第２の制御手段３７による制御に移行するに際して通電電流（目標電流）が急変化しないものが選択される。

以下、このシートベルト装置のコントローラ２１による制御の一例を図８，図９のフローチャートを基にして説明する。なお、この例での制御は、例えば、連続した屈曲路や滑りやすい路面を走行する状況等を想定している。
図８のステップＳ１０１においては、回転センサ１１や横加速度センサ３１、ヨーレートセンサ３２等のセンサ類の信号を読み込み、つづくステップＳ１０２では、モータ１０の作動要求、つまり、車両状態の変化等による乗員拘束要求があるか否かを判定する。このとき、Ｎｏの場合には待機し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１０３へと進む。
ステップＳ１０３では、車両状態等に応じてベルトリール１２の目標位置Ｘ1と、目標回転速度Ｖ1と、モータ１０に対する初期通電量Ｉ0を設定し、つづくステップＳ１０４においてモータ１０に対する通電を開始する。

これにつづくステップＳ１０５においては、回転センサ１１の異常フラグが無効であるか否かを判定する。この異常フラグは後述する異常判定処理（図９）によって逐次判定される。このステップＳ１０５でＹｅｓの場合にはステップＳ１０６に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ１０７へと進む。

ステップＳ１０６では、車両状態等に応じて基準目標電流を設定（制御電流目標を更新）する。なお、緊急時や高速でウェビング５の巻取りを行う場合には、目標位置Ｘ1に早期に達するように基準目標電流が設定され、ウェビング５を所定の巻取り位置に保持する場合には、目標位置Ｘ1を重視して基準目標電流が設定され、ウェビング５を一定速度で巻き取る場合には、目標速度Ｖ1を重視して基準目標電流が設定される。
次のステップＳ１０８においては、ステップＳ１０６で設定した基準目標電流に対して、後述するステップＳ１１０で設定する電流補正代ΔＩを加算若しくは減算して最終目標電流を決定する。なお、故障検知の周期は、この電流補正代ΔＩの加減周期よりも短くすることが好ましい。
つづくステップＳ１０９においては、ベルトリール１２の目標位置Ｘ1と現在位置Ｘの乖離量が規定の範囲を超えているか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１１０を経てからステップＳ１１１に進み、Ｎｏの場合には、直接ステップＳ１１１へと進む。
ステップＳ１１０においては、電流補正代ΔＩを決定するが、この電流補正代ΔＩは、目標電流Ｉ1と現在電流Ｉとの乖離量（Ｉ1−Ｉ）と、目標位置Ｘ1と現在位置Ｘとの乖離量（Ｘ1−Ｘ）と、目標速度Ｖ1と現在速度Ｖとの乖離量（Ｖ1−Ｖ）が加味されて決定される。
ステップＳ１１１においては、モータ制御の終了条件に達したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ１０５に戻り、Ｎｏの場合にはステップＳ１１２に進む。このステップＳ１１２以降の処理については後に説明する。
なお、ステップＳ１０６からステップＳ１１０までの一連の制御は第１の電流制御手段３６の機能に相当する。

また、ステップＳ１０５で異常フラグが有効と判定されてステップＳ１０７に進んだ場合には、ステップＳ１０７で電流センサ４０が正常であるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１１３に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ１１４に進む。なお、電流センサ４０が正常であるか否かの判定（異常フラグの判定）は、後述する異常判定処理（図９）の結果を用いる。

ステップＳ１１３においては、現在のモータ制御がウェビング５の巻取り制御であるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１１５に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ１１６へと進む。
ステップＳ１１５に進んだ場合には、ステップＳ１０６と同様に車両状態等に応じて基準目標電流を設定する（制御電流目標を更新する）。
次のステップＳ１１７においては、ステップＳ１１５で設定した基準目標電流に対して、電流補正代ΔＩを加算若しくは減算して最終目標電流を決定する。
ただし、ステップＳ１０５で異常フラグが初めて有効と判定されたときには、ステップＳ１１７で電流補正代ΔＩの加算や減算は行わない。これは異常フラグが初めて有効と判定された場合に、フィードバックパラメータに回転センサ１１の検知信号が加えられるステップＳ１１０の電流補正代ΔＩが採用されるため、回転センサ１１の異常信号が加わっている可能性が高くなり、異常信号が加わっている場合には電流補正代ΔＩが急増してしまうためである。なお、この例では、異常フラグが有効と判定されて初回の電流補正代ΔＩの加算や減算を行わないようにしたが、ΔＩに係数α（α＜１）を掛け合わせたものを加算若しくは減算するようにしても良い。
つづくステップＳ１１８においては、目標電流Ｉ1と現在電流Ｉの乖離量が規定の範囲を超えているか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１１９を経てからステップＳ１１１に進み、Ｎｏの場合には、直接ステップＳ１１１へと進む。
ステップＳ１１９においては、電流補正代ΔＩを決定するが、この電流補正代ΔＩは、目標電流Ｉ1と現在電流Ｉとの乖離量（Ｉ1−Ｉ）のみが加味されて決定される。

また、ステップＳ１１３で巻取り制御でないと判定してステップＳ１１６に進んだ場合には、クラッチ２０を接続状態に維持し得るほぼ最小の電流に到達するまで現在電流Ｉから電流補正代ΔＩ´を減算する。なお、モータ１０の通電電流を、クラッチ２０を接続状態に維持し得るほぼ最小の値とした場合には、モータ１０による巻取り力はウェビング５に作用しないが、モータ１０がウェビング５の引き出しに対して負荷として作用するようになる。

一方、ステップＳ１０７で電流センサ４０が異常であるものと判定されてステップＳ１１４に進んだ場合には、記憶部に記憶されている複数の通電パターンのうちから、現在の車両状態に適し故障判定前の通電電流に対して電流が急激に変化しないものを選択する。そして、ステップＳ１１４の処理を終えた後にはステップＳ１１１に進む。

モータ１０の通電制御を終了してステップＳ１１２に進んだ場合には、異常フラグが無効であるか否かを再度判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１２０を経てからリターンし、Ｎｏの場合にはそのままリターンする。
ステップＳ１２０においては、回転センサ１１等に異常があった旨をユーザーに報知するために報知ランプ４１を点灯させる。

つづいて、図９に示す異常判定処理について説明する。
ステップＳ２０１においては、経過時間を計測するタイマーをスタートさせ、モータ等の作動信号とセンサ類の信号を読み込む。
つづく、ステップＳ２０２においては、モータ１０の通電があるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ２０３に進み、Ｎｏの場合にはリターンする。
ステップＳ２０３においては、電流センサ４０からの検出電流があるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ２０４に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、電流センサ４０の系に故障があるため、故障フラグを有効にした後にリターンする。

ステップＳ２０４においては、回転センサ１１のパルス出力があるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ２０６に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７では、回転センサ１１のＡ相、Ｂ相のいずれからもパルスが出力されないため、故障フラグを有効にした後にリターンする。

ステップＳ２０６においては、パルスの総カウント値（図４，図５の（Ｇ）参照）が−１以上１以下であるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ２０８に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、回転センサ１１のＡ相，Ｂ相の両方とも正常であることから異常フラグを無効にした後にリターンする。

ステップＳ２０６からステップＳ２０８に進んだ場合には、回転センサ１１のＡ相、Ｂ相の一方に故障がある可能性が高いため、ステップＳ２０８において、同様の判定が所定時間ｔthを越えて継続したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合にはステップＳ２１０に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ２０２に戻る。ステップ２１０では、回転センサ１１のＡ相、Ｂ相の一方に故障があることが確定したため、異常フラグを有効にした後にリターンする。

以上のように、このシートベルト装置１においては、モータ１０の制御中に回転センサ１１が故障した場合に、回転センサ１１の検出信号をフィードバックパラメータとして用いる第１の電流制御手段３６による電流制御から、回転センサ１１の検出信号をフィードバックパラメータとして用いない第２の電流制御手段３７による電流制御に切換えられるため、モータ１０の制御中に回転センサ１１の異常信号によって通電電流が急激に変化するのを防止することができる。

特に、このシートベルト装置１においては、第１の電流制御手段３６から第２の電流制御手段３７への制御の移行時に、回転センサ１１の異常検出の直前に算出された電流補正代ΔＩを無効にし、若しくは、減少させて目標電流を設定し、その目標電流で通電を実行した後に第２の電流制御手段３７による電流制御に移行するため、回転センサ１１の異常検出の直前に回転センサ１１の異常信号を抽出してしまった場合であっても、その異常信号によって目標電流が急増してしまう不具合を無くすことができる。

図７は、このシートベルト装置１によるウェビング５の巻取り制御中に回転センサ１１が故障したときの、モータ１０に対する通電電流の変化とウェビング５の変位を示したものであり、同図中の電流値の二点鎖線は、第２の電流制御手段３７を持たないシートベルト装置の通電電流の変化を比較例として記載したものである。
この図からも明らかなように、この実施形態のシートベルト装置１では、モータ制御中に回転センサ１１が故障した場合であっても、通電電流の急激な変化を確実に抑制することができる。
したがって、このシートベルト装置１においては、ウェビング張力の急変によって乗員に不快感を与えたり、モータ１０が高速回転することによって騒音が発生するを防止することができる。

さらに、このシートベルト装置１の場合、回転センサ１１の故障時には、第２の制御手段３７が電流センサ４０によって検出される電流をフィードバックパラメータとして目標電流を設定するため、ウェビング５の張力変化を考慮したモータ１０の制御を行うことができ、乗員に対してより違和感の少ない制御を実現することができる。

また、このシートベルト装置１においては、モータ１０の通電制御中にセンサ異常検知手段３５によって回転センサ１１の異常が検知されたときに、即時に、警告ランプ４１を点灯させるのではなく、モータ１０の通電制御が完全に完了した後に警告ランプ４１を点灯させるため、緊急時や車両状態が不安定な状況下においても乗員を運転に集中させることができる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、第２の電流制御手段３７は通電電流をフィードバックパラメータとした電流制御を行っているが、電流センサ４０の故障時におけるステップＳ１１４の制御と同様に、予め設定した通電パターンでモータ１０の通電を実行するようにしても良い。この場合、コストの高騰を招かない比較的簡単な構成でありながら、回転センサ１１の故障時における目標電流の急激な変化を防止することができる。

１…シートベルト装置
１０…モータ
１１…回転センサ
１２…ベルトリール
３５…センサ異常検知手段
３６…第１の電流制御手段
３７…第２の電流制御手段
４０…電流センサ

Claims (5)

1. ウェビングが巻回されるベルトリールと、
   前記ベルトリールの回転を検出する回転センサと、
   前記ベルトリールを回転駆動するモータと、を備え、
   車両状態若しくは乗員の状況に応じて前記モータに通電する電流を制御する車両用シートベルト装置であって、
   前記回転センサの異常を検知するセンサ異常検知手段と、
   前記回転センサの検出信号を少なくとも一つのフィードバックパラメータとして目標電流を設定し、その目標電流になるように前記モータの通電電流を制御する第１の電流制御手段と、
   前記回転センサの検出信号を用いずに目標電流を設定し、その目標電流になるように前記モータの通電電流を制御する第２の電流制御手段と、をさらに備え、
   前記第１の電流制御手段によって前記モータの通電電流を制御している状況下で、前記センサ異常検知手段が回転センサの異常を検知したときに、異常検知直前に前記第１の電流制御手段で設定した目標電流のうちの、前記回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして含む目標補正成分を無効にし、若しくは目標補正成分を減少させ、そこで得られた目標電流でモータの通電を実行した後に前記第１の電流制御手段による電流制御から前記第２の電流制御手段による電流制御に移行することを特徴とすることを特徴とする車両用シートベルト装置。
2. 前記モータに通電される電流量を検出する電流センサを備え、
   前記第２の電流制御手段は、前記電流センサの検出信号に基づいて目標電流を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
3. 前記センサ異常検知手段は、前記回転センサの異常に加えて、前記電流センサの異常を検知可能に構成され、
   前記第２の電流制御手段は、前記センサ異常検出手段により前記電流センサの異常が検知されたときに、前記第１の電流制御手段による電流制御からの移行時に目標電流が急変化しない複数の通電パターンを記憶しておき、電流制御の移行時の条件に応じて通電パターンを選択することを特徴とする請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
4. ウェビングが巻回されるベルトリールと、
   前記ベルトリールの回転を検出する回転センサと、
   前記ベルトリールを回転駆動するモータと、を備え、
   車両状態若しくは乗員の状況に応じて、前記回転センサの検出信号を少なくとも一つのフィードバックパラメータとして目標電流を設定し、その目標電流になるように前記モータに通電する電流を制御する車両用シートベルト装置の制御方法であって、
   前記回転センサの異常の有無を判定するステップと、
   前記ステップで異常有りの判定があったときに、異常検知直前に前記回転センサの検出信号を少なくとも一つのフィードバックパラメータとして設定した目標電流のうちの、前記回転センサの検出信号をフィードバックパラメータとして含む目標補正成分を無効にし、若しくは目標補正成分を減少させ、そこで得られた目標電流でモータの通電が実行された後に、前記回転センサの検出信号を除外して目標電流を設定するステップと、を含むことを特徴とする車両用シートベルト装置の制御方法。
5. 前記回転センサの検出信号を除外して設定した目標電流になるように前記モータの通電を実行するステップと、
   前記通電の実行が完了した後に、前記異常の有無の判定結果に基づいて前記回転センサの異常を報知するステップと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用シートベルト装置の制御方法。

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