JP5398594B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両のシートに着座した乗員をウェビングによって拘束するシートベルト装置に関するものである。

近年、シートベルト装置として、乗員がウェビング（バックル）を外したときにウェビングをモータによって巻き取り収納するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このシートベルト装置は、バックルに有接点型の装着検出スイッチ（装着検出手段）が設けられ、乗員によるウェビングの装着によってこの装着検出スイッチがオンからオフに切り替わったときに、ウェビングをモータによって巻き取る基本構造とされている。

特許第４３５６８５２号公報

しかし、この従来のシートベルト装置においては、ウェビングの装着状態が有接点型の装着検出スイッチによって検出され、その装着検出スイッチの検出信号がオンからオフに切り替わったときにモータが駆動制御されるため、装着検出スイッチに信号故障（ショート故障やオープン故障）が生じると、ウェビングの適正な巻き取り収納ができなくなる。

そこでこの発明は、ウェビングの装着の有無を検出する装着検出手段に万が一信号故障が生じても、モータによってウェビングを適正に巻き取り収納することのできるシートベルト装置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、ウェビングを巻回するリール（例えば、後述の実施形態におけるリール１２）と、このリールに回転動力を付与するモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ１０）と、前記ウェビングの装着の有無を検出する第１の装着検出手段（例えば、後述の実施形態における第１のバックルスイッチ４５）、及び、第２の装着検出手段（例えば、後述の実施形態における第２のバックルスイッチ４６）と、正常時に、前記第１の装着検出手段または第２の装着検出手段の検出信号を利用し、前記ウェビングが装着状態から非装着状態に切り替わったときに前記モータを駆動してウェビングを巻き取り収納するモータ制御手段（例えば、後述の実施形態におけるモータ制御手段５６）と、車両の主電源スイッチ（例えば、後述の実施形態におけるイグニッションスイッチ）がオン状態のときに、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段の検出信号を比較して信号故障を判定する故障判定手段（例えば、後述の実施形態における故障判定手段５７）と、車両のドアの開閉状態を検出するドア状態検出手段（例えば、後述の実施形態におけるドアスイッチ４７）と、前記故障判定手段が信号故障と判定した後に、前記主電源スイッチがオフになったときに、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段のうちの正常時に前記モータ制御手段で用いる装着検出手段の信号利用を停止し、前記ドア状態検出手段の信号を前記モータ制御手段で代替利用する入力代替手段（例えば、後述の実施形態における入力代替手段５８）と、を備えていることを特徴とする。
この発明の場合、車両の主電源スイッチがオン状態のときには、故障判定手段が第１の装着検出手段と第２の装着検出手段の検出信号を比較することで一方の装着検出手段の信号故障を判定する。主電源スイッチがオンのときに故障判定手段によって信号故障と判定されると、その後に主電源スイッチがオフになったときには、モータ制御手段で用いる入力信号が入力代替手段によってドア状態検出手段の信号に置き換えられる。この後には、乗員によってドアが開かれたときにモータによってウェビングが巻き取り収納されることになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシートベルト装置において、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段は、それぞれ無接点型の装着検出手段と有接点型の装着検出手段であり、前記モータ制御手段は、正常時には、車両の主電源スイッチがオン状態の場合に、前記第１の装着検出手段の検出信号を利用するとともに、車両の主電源スイッチがオフ状態の場合に、前記第２の装着検出手段の検出信号を利用し、前記故障判定手段は、車両の主電源スイッチがオン状態のときに、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段の検出信号を比較して前記第２の装着検出手段の信号故障を判定し、前記入力代替手段は、前記故障判定手段が信号故障と判定した後に前記主電源スイッチがオフになったときに、前記モータ制御手段での第２の装着検出手段の検出信号の利用を停止し、前記ドア状態検出手段の信号を前記モータ制御手段で代替利用することを特徴とする。
この発明の場合、主電源スイッチがオンのときには、無接点型の第１の装着検出手段と有接点型の第２の装着検出手段の検出信号を比較することによって有接点型の第２の装着検出手段の信号故障が判定される。主電源スイッチがオンのときに第２の装着検出手段に信号故障があると判定されたときには、その後に主電源スイッチがオフにされると、モータ制御手段で用いる信号が第２の装着検出手段の信号からドア状態検出手段の信号に切り換えられる。

請求項１に記載の発明によれば、主電源スイッチがオンのときに、第１の装着検出手段と第２の装着検出手段の信号を比較することによって一方の信号故障が判定され、そこで信号故障と判定された後に主電源スイッチがオフにされたときには、ウェビングの巻き取り収納の際にモータ制御手段で用いる信号が装着検出手段からドア状態検出手段のものに置き換えられるため、正常時に用いられる装着検出手段に信号故障があっても、乗員の降車時にモータによってウェビングを適正に巻き取り収納することができる。

請求項２に記載の発明によれば、主電源スイッチがオンのときには、モータ制御手段が接点故障の無い無接点型の第１の装着検出手段の検出信号を利用するため、運転時におけるウェビングの装着検出の信頼性をより高めることができ、しかも、主電源スイッチがオフのときには、モータ制御手段がセンシングのための待機電流を必要としない有接点型の第２の装着検出手段の検出信号を利用するため、停車時における車両の消費電力を低減することができる。そして、ウェビングの巻き取り収納時における有接点型の第２の装着検出手段の信号故障はドア状態検出手段によって確実にバックアップすることができる。

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を中心とする概略構成図である。 この発明の一実施形態のシートベルト装置のバックルとタングプレートを示す正面図である。 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、この実施形態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に所定量巻き取られており、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や、通常走行時にウェビング５に弛みがあるとき、さらにウェビング５をリトラクタ４に収納するとき等に電動式のモータ１０によってウェビング５の巻き取りを実行する。モータ１０は、後述するコントローラ２１によって制御される。

図２は、リトラクタ４とコントローラ２１の機能を説明するためのシートベルト装置１の概略構成図である。
リトラクタ４は、図２に示すようにケーシング１４に回転可能に支持されたリール１２にウェビング５が巻回されるとともに、ケーシング１４の一端側にリール１２の軸が突出している。このリール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の回転を減速してリール１２に伝達する。また、リトラクタ４には、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、リール１２とモータ１０がクラッチ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。なお、クラッチ２０はモータ１０の正転を契機としてＯＮにされ、モータ１０の逆転を契機としてＯＦＦとされる。

また、リトラクタ４には、リール１２の回転位置を検出する回転センサ１１（位置検出手段）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、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。

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、前後加速度センサ４０や横加速度センサ４１、ヨーレートセンサ４２等の車両状態を検出するためセンサ類が接続されるとともに、タングプレート８とバックル９の脱着状態（ウェビング５の装着状態）を検出する第１，第２のバックルスイッチ４５，４６（第１，第２の装着検出手段）と、シート２の側部のドアの開閉状態を検出するドアスイッチ４７（ドア状態検出手段）と、イグニッションスイッチ（車両の主電源スイッチ）の状態を検出する電源状態検知部４８が接続されている。

図３は、タングプレート８とバックル９を示すものであり、同図に示すように、上記の第１，第２のバックルスイッチ４５，４６はバックル９に内蔵されている。
第１のバックルスイッチ４５は無接点型のスイッチであり、例えば、所定のギャップを挟んで対向配置された永久磁石５１とホールＩＣ５２と、タングプレート８に押圧されて進退作動する遮蔽板５３を備えた構成されている。この構成のスイッチの場合、タングプレート８がバックル９内のロック部材（図示せず）と確実に係合される位置まで進入したときに、遮蔽板５３が永久磁石５１とホールＩＣ５２の間に進入し、或いは、今まで進入していた状態から離反してホールＩＣによる検出磁束を変化させる。
また、第２のバックルスイッチ４６は有接点型のスイッチであり、例えば、離間した複数のスイッチ接点を有する接点プレート５４と、タングプレート８に押圧されて接点プレート５４上をスライドするスイッチプレート５５を備えた構成とされている。この構成のスイッチの場合、タングプレート８がバックル９内のロック部材（図示せず）と確実に係合される位置まで進入したときに、スイッチプレート５５が接点プレート５４上のスイッチ接点に跨って接続され、或いは、今まで跨って接続されていた状態から遮断状態とされる。

コントローラ２１は、図２に示すように、回転センサ１１、前後加速度センサ４０、横加速度センサ４１、ヨーレートセンサ４２や、第１，第２のバックルスイッチ４５，４６、ドアスイッチ４７、電源状態検知部４８等から入力信号を受けてモータ１０を制御するモータ制御手段５６を備えている。
モータ制御手段５６による主な制御は以下の（ａ）〜（ｃ）となる。
（ａ）緊急時にウェビング５を引き込んで乗員３を拘束する。
（ｂ）通常走行時等にウェビング５を緩く引き込んでウェビング５の弛みを取る。
（ｃ）乗員３がタングプレート８をバックル９から外したときに、ウェビング５を引き込んでリトラクタ４に収納する。

ここで、上記のモータ制御手段５６による（ａ），（ｂ）の制御は、ウェビング５が装着状態のときに実行され、（ｃ）の制御は、ウェビング５が非装着状態に切り替わったときに実行される。そして、モータ制御手段５６によるこれらの制御に際しては、タングプレート８とバックル９の係合状態を示す信号が入力信号として用いられる。
具体的には、モータ制御手段５６では、イグニッションスイッチがオンのときには無接点型の第１のバックルスイッチ４５の信号が用いられ、イグニッションスイッチがオフのときには有接点型の第２のバックルスイッチ４６の信号が用いられる。
また、モータ制御手段５６による上記の（ａ）の制御は、車両走行時でイグニッションスイッチがオンのときに実行されるため、専ら無接点型の第１のバックルスイッチ４５の信号が用いられるが、上記の（ｂ），（ｃ）の制御は、イグニッションスイッチがオンのときとオフのときで実行されるため、第１のバックルスイッチ４５の信号が用いられる場合と、第２のバックルスイッチ４６が用いられる場合とがあり得る。

コントローラ２１には、さらに、有接点型の第２のバックルスイッチ４６の信号故障を検出するための故障判定手段５７と、第２のバックルスイッチ４６の故障時（故障判定手段５７で故障と判定された時）にモータ制御手段５６で用いる入力信号を別の信号に置き換える入力代替手段５８とが設けられている。

故障判定手段５７は、イグニッションスイッチがオンのときに、第１のバックルスイッチ４５の検出信号と第２のバックルスイッチ４６の検出信号を比較し、両バックルスイッチ４５，４６による検出結果が異なるときに、第２のバックルスイッチ４６（若しくは、第１のバックルスイッチ４５）に信号故障があるものと判定する。第２のバックルスイッチ４６は同スイッチ４６が有接点型であることから、ショート故障やオープン故障の可能性があり、信号故障の可能性としては、無接点型の第１のバックルスイッチ４５に比較すれば圧倒的に多くなるものと予測される。したがって、この実施形態においては、故障判定手段５７は、有接点型の第２のバックルスイッチ４６の信号故障を判定するものとして説明する。
また、イグニッションスイッチがオンの間に、故障判定手段５７で信号故障があるものと判定されたときには、そのことがコントローラ２１のメモリ（図示せず）に記憶される。

入力代替手段５８は、故障判定手段５７で信号故障があるものと判定された（信号故障がメモリに記憶された）後に、イグニッションスイッチがオフになったときに、モータ制御手段５６での第２のバックルスイッチ４６の信号利用を停止し、ドアスイッチ４７の信号をモータ制御手段５６で代替利用する。具体的には、ドアが開状態であることがドアスイッチ４７によって検出されたときには、タングプレート８がバックル９から外れたものとみなしてモータ制御手段５６による収納制御を実行し、逆に、ドアが閉状態であることがドアスイッチ４７によって検出されたときには、タングプレート８がバックル９と係合されているものとみなしてモータ制御手段５６による収納制御を不実行とする。

以下、このシートベルト装置１の制御を図４，図５のフローチャートに従って説明する。
図４は、故障判定手段５７による第２のバックルスイッチ４６の故障判定処理を示すフローチャートである。
同図において、ステップＳ１００では、イグニッションスイッチがオンであるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１０１に進み、Ｎｏの場合には、リターンする。ステップＳ１０１では、第１のバックルスイッチ４５と第２のバックルスイッチ４６の検出信号を比較し、信号状態が一致する場合には、ステップＳ１０２に進み、信号状態が一致しない場合には、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０２では、第２のバックルスイッチ４６が正常であることを示す０を故障フラグＦに０を代入し、ステップＳ１０３では、第２のバックルスイッチ４６が故障であることを示す１を故障フラグＦに代入する。

図５は、このシートベルト装置１のメイン処理を示すフローチャートである。
同図において、ステップＳ２００では、イグニッションスイッチがオンであるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ２０１に進み、Ｎｏの場合には、ステップＳ２０２へと進む。イグニッションスイッチがオンでステップＳ２０１に進んだ場合には、モータ制御手段５６で無接点型の第２のバックルスイッチ４６を使用する。つづくステップＳ２０３では、第２のバックルスイッチ４６を用いてウェビング５の収納制御を含む通常のモータ制御を実行する。

また、イグニッションスイッチがオフでステップＳ２０２に進んだ場合には、故障判定フラグＦが０であるか否か、つまり、有接点型の第２のバックルスイッチ４６が故障判定された記憶がメモリに無いか否かを判定し、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Ｓ２０４では、第２のバックルスイッチ４６が正常であるため、モータ制御手段５６で第２のバックルスイッチ４６を使用する。つづくステップＳ２０６においては、第２のバックルスイッチ４６がオンからオフに切り替わったか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ２０８に進んでウェビング５の収納制御を実行し、Ｎｏの場合には、リターンする。
また、ステップＳ２０５では、第２のバックルスイッチ４６に信号異常がある可能性が高いため、第２のバックルスイッチ４６の検出信号に換えてドアスイッチ４７の検出信号を使用する（入力代替手段５８による機能）。つづくステップＳ２０７においては、ドアスイッチ４７が閉状態から開状態に切り替わったか否かを判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ２０８に進んでウェビング５の収納制御を実行し、Ｎｏの場合には、リターンする。
なお、ステップＳ２０７でドアスイッチ４７が閉状態から開状態に切り替わったものと判定されたとき（ステップＳ２０８に進むとき）には、即時にモータ１０によるウェビング５の収納制御を実行しても良いが、所定時間の経過を待ってから収納制御を実行するようにしても良い。

以上のように、このシートベルト装置１では、イグニッションスイッチがオンのときに第１のバックルスイッチ４５と第２のバックルスイッチ４６の検出信号を比較することで、有接点型の第２のバックルスイッチ４６の信号故障を判定し、このとき信号故障有りの判定があったときには、その後にイグニッションスイッチがオフに変わった時点で、第２のバックルスイッチ４６の検出信号に代えてドアスイッチ４７の信号を用いてウェビング５の巻き取り制御を行うようにしているため、有接点型の第２のバックルスイッチ４６に万が一ショート故障やオープン故障等の信号故障が生じた場合にも、乗員３の降車時にウェビング５の適正な巻き取り収納を実行することができる。
したがって、イグニッションスイッチをオフにした後にタングプレート８をバックル９から外したときには、少なくとも乗員３が降車時にドアを開けることによってウェビング５を巻き取り収納することができる。

また、このシートベルト装置１においては、イグニッションスイッチがオンのときには信号故障の少ない無接点型の第１のバックルスイッチ４５を用いるため、運転時におけるウェビング５の装着検出の信頼性をより高めることができる。また、このシートベルト装置１では、イグニッションスイッチがオフのときには、センシングのための待機電流を必要としない有接点型の第２のバックルスイッチ４６を用いるため、停車時における車両の消費電力を確実に低減することができる。

また、第２のバックルスイッチ４６に信号故障のない状況下において、イグニッションスイッチがオン状態で前記の（ｂ）の弛み取り制御を実行しているときに、イグニッションスイッチがオフに切り替わると、モータ制御手段５６で利用する信号が第１のバックルスイッチ４５の信号から第２のバックルスイッチ４６の信号に切り替わる。したがって、第２のバックルスイッチ４６がオープン故障した場合に、入力信号代替手段５８によるドアスイッチ４７の信号の代替利用が行われなければ、バックル９を外さないにも拘わらずモータ１０の制御が巻き取り収納制御に移行してしまう。
しかし、このシートベルト装置１においては、第２のバックルスイッチ４６に信号故障が検出されると、イグニッションスイッチがオフになった時点でドアスイッチ４７の信号が代替利用されるようになるため、不要な状況でモータ１０の制御が弛み取り制御から巻き取り収納制御に切り替わり、乗員に違和感を与えるのを回避することができる。

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。

１…シートベルト装置
１０…モータ
１２…リール
４５…第１のバックルスイッチ（第１の装着検出手段）
４６…第２のバックルスイッチ（第２の装着検出手段）
４７…ドアスイッチ（ドア状態検出手段）
５６…モータ制御手段
５７…故障判定手段
５８…入力代替手段

Claims (2)

1. ウェビングを巻回するリールと、
   このリールに回転動力を付与するモータと、
   前記ウェビングの装着の有無を検出する第１の装着検出手段、及び、第２の装着検出手段と、
   正常時に、前記第１の装着検出手段または第２の装着検出手段の検出信号を利用し、前記ウェビングが装着状態から非装着状態に切り替わったときに前記モータを駆動してウェビングを巻き取り収納するモータ制御手段と、
   車両の主電源スイッチがオン状態のときに、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段の検出信号を比較して信号故障を判定する故障判定手段と、
   車両のドアの開閉状態を検出するドア状態検出手段と、
   前記故障判定手段が信号故障と判定した後に、前記主電源スイッチがオフになったときに、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段のうちの正常時に前記モータ制御手段で用いる装着検出手段の信号利用を停止し、前記ドア状態検出手段の信号を前記モータ制御手段で代替利用する入力代替手段と、
   を備えていることを特徴とするシートベルト装置。
2. 前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段は、それぞれ無接点型の装着検出手段と有接点型の装着検出手段であり、
   前記モータ制御手段は、正常時には、車両の主電源スイッチがオン状態の場合に、前記第１の装着検出手段の検出信号を利用するとともに、車両の主電源スイッチがオフ状態の場合に、前記第２の装着検出手段の検出信号を利用し、
   前記故障判定手段は、車両の主電源スイッチがオン状態のときに、前記第１の装着検出手段と第２の装着検出手段の検出信号を比較して前記第２の装着検出手段の信号故障を判定し、
   前記入力代替手段は、前記故障判定手段が信号故障と判定した後に前記主電源スイッチがオフになったときに、前記モータ制御手段での第２の装着検出手段の検出信号の利用を停止し、前記ドア状態検出手段の信号を前記モータ制御手段で代替利用することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。

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