JPH11278216A - 車両用乗員拘束保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の衝突時に乗員を適切に保護することが
できる車両用乗員拘束保護装置を提供する。 【解決手段】 直流モータ１０の端子間を開放状態とし
ている時の直流モータ１０の端子間電圧又はリールシャ
フト３の回転速度ｖに応じてエアバッグ１８及びプリン
テンショナー１９の起動時間Ｔ及びエアバッグ１８の展
開圧力及びプリンテンショナー１９によるシートベルト
８の巻き取り力Ｐが変更される（ステップＳ４５，４
６、式（１）〜（４））。また、直流モータ１０の端子
間を開放状態としている時の直流モータ１０の端子間電
圧又はリールシャフト３の回転速度ｖに応じてリールシ
ャフト３によるシートベルト８の巻き取り駆動力Ｆが変
更される（ステップＳ４７，４８、式（５）〜
（６））。

Description

【発明の詳細な説明】

【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】エアバッグを展開することにより乗員を
拘束するエアバック装置、シートベルトを急速に巻き取
ることにより乗員を拘束するプリテンショナー、エアバ
ックの起動時間や展開圧力及びプリテンショナーの起動
時間やプリテンショナーによるシートベルトの引張張力
を制御するエアバック及びプリテンショナー用コントロ
ーラ及び車両の衝突時にかかる負の加速度を検出するセ
ンサーを備えている車両用乗員拘束保護装置は、従来よ
り知られている。

【０００３】上記センサーにより車両の衝突時にかかる
負の加速度が検出されると、該センサーより車両の衝突
時にかかる負の加速度に対応する信号がエアバック及び
プリテンショナー用コントローラに出力され、エアバッ
ク及びプリテンショナー用コントローラでは該信号に基
づいてエアバックの起動時間や展開圧力及びプリテンシ
ョナーの起動時間やプリテンショナーによるシートベル
トの巻き取り力を制御して、前記エアバック及びプリテ
ンショナーを起動させていた。

【０００４】また、従来は実際にシートベルトの巻き取
り及び引き出しができるか否かを乗員等が確認すること
又はシートベルトを急速に引き出してロックするか否か
確認することでシートベルトのロック機構の故障診断が
行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は大きく分けて２つあり、第１の課題は、従来
の車両用乗員拘束保護装置が備えているエアバッグは、
車両の衝突時にシートベルトの引き出し速度とは無関係
にエアバッグ及びプリテンショナー用コントローラによ
りその起動時間や展開圧力が制御されるため、例えばエ
アバッグ及びプリテンショナー用コントローラにより起
動時間を遅くしてエアバッグ及びプリテンショナーを起
動せよと判断された場合には、シートベルトの引き出し
速度が大きく乗員が車内装備品に衝突しそうな場合で
も、エアバッグ及びプリテンショナーの起動時間は遅い
ままであった。

【０００６】また、例えばエアバッグ及びプリテンショ
ナー用コントローラにより展開圧力を大きくしてエアバ
ッグを起動せよと判断された場合には、シートベルトの
引き出し速度が大きくてそのまま行けば大きな圧力のエ
アバッグにより乗員が拘束されて、車両に加わる大きな
衝撃が直接乗員に加わることが予想されても、シートベ
ルトの引き出し速度によるエアバッグの圧力変更はでき
なかった。

【０００７】また、従来、車両の衝突後に規定値以上の
張力がシートベルトに加わると、その値を超えないよう
にするためにリールシャフトをシートベルトの引き出し
側に回転させる機能（以下、ＥＡ機能という）を有する
機構、即ち公知のＥＡ機構（ロードリミッター）がある
が、当該ＥＡ機能が有効になってからある所定の長さの
シートベルトが引き出されるとＥＡ機能は終了する。こ
のため、車両の衝突の強弱に拘わらずＥＡ機能がなされ
るため、例えば車両の強い衝突のときに、未だＥＡ機能
を持続して働かせたいにも拘わらずその途中で終了して
しまうことがあり、当該ＥＡ機能の終了後に、乗員に急
激な衝撃が加わり効果的な乗員の衝撃吸収ができないこ
とがあった。また、車両の弱い衝突のときに、規定値以
上の張力がシートベルトに加わわらないため、当該ＥＡ
機能が働かずに衝撃吸収することができないことがあっ
た。

【０００８】本発明は、上記点に着目してなされたもの
であり、車両の衝突時に乗員を適切に保護することがで
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。

【０００９】第２の課題は、上記従来の故障診断では、
シートベルトロック機構の故障を正確に診断できないこ
とがあった。

【００１０】本発明は、上記点に着目してなされたもの
であり、正確にシートベルトロック手段の故障診断をす
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。

【００１１】

【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の車両用乗員保護装置は、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、エアバ
ッグを展開することにより乗員を拘束するエアバック装
置と、前記シートベルトを急速に巻き取ることにより乗
員を拘束するプリテンショナーとを備えている車両用乗
員拘束保護装置において、前記シートベルトが引き出さ
れる速度を前記電動リトラクタを介して検出する速度検
出手段と、該検出されたシートベルトの引き出し速度に
応じて、前記エアバックの起動時間、前記エアバックの
展開圧力、前記プリテンショナーの起動時間、前記プリ
テンショナーによるシートベルトの巻き取り力及び前記
電動リトラクタによるシートベルトの巻き取り力の少な
くとも１つを制御する制御手段とを備えていることを特
徴とする。

【００１２】本発明の構成によれば、シートベルトの引
き出し速度が電動リトラクタを介して検出され、当該検
出されたシートベルトの引き出し速度に応じて、エアバ
ックの起動時間、エアバックの展開圧力、プリテンショ
ナーの起動時間、プリテンショナーによるシートベルト
の巻き取り力及び前記電動リトラクタによるシートベル
トの巻き取り力の少なくとも１つが制御されるので、車
両の衝突時に乗員を適切に保護することができる。

【００１３】前記制御手段は、当該検出されたシートベ
ルトの引き出し速度が速い場合には、エアバックの起動
時間を短くするように制御し、当該検出されたシートベ
ルトの引き出し速度が遅い場合には、エアバックの起動
時間を長くするように制御してもよい。

【００１４】この構成によれば、シートベルトの引き出
し速度が速い場合には、エアバックの起動時間が短くな
る、即ち素早くエアバックが起動し、シートベルトの引
き出し速度が遅い場合には、エアバックの起動時間が長
くなる、即ちゆっくりエアバックが起動するので、車両
の衝突時に乗員をより適切に保護することができる。

【００１５】前記制御手段は、当該検出されたシートベ
ルトの引き出し速度が速い場合には、エアバックの展開
圧力を小さくするように制御し、当該検出されたシート
ベルトの引き出し速度が遅い場合には、エアバックの展
開圧力を大きくするように制御してもよい。

【００１６】この構成によれば、シートベルトの引き出
し速度が速い場合には、エアバックの展開圧力が小さく
なり、乗員に加わる衝撃を減らすことができ、車両の衝
突時に乗員をより適切に保護することができる。また、
シートベルトの引き出し速度が遅い場合には、エアバッ
クの展開圧力が大きくなり、適切な展開圧力となり、車
両の衝突時に乗員をより適切に保護することができる。

【００１７】前記制御手段は、当該検出されたシートベ
ルトの引き出し速度が速い場合には、プリテンショナー
の起動時間を短くするように制御し、当該検出されたシ
ートベルトの引き出し速度が遅い場合には、プリテンシ
ョナーの起動時間を長くするように制御してもよい。

【００１８】この構成によれば、シートベルトの引き出
し速度が速い場合には、プリテンショナーの起動時間が
短くなる、即ち素早くプリテンショナーが起動し、シー
トベルトの引き出し速度が遅い場合には、プリテンショ
ナーの起動時間が長くなる、即ちゆっくりプリテンショ
ナーが起動するので、車両の衝突時に乗員をより適切に
保護することができる。

【００１９】前記制御手段は、当該検出されたシートベ
ルトの引き出し速度が速い場合には、前記プリテンショ
ナーによるシートベルトの巻き取り力を小さくするよう
に制御し、当該検出されたシートベルトの引き出し速度
が遅い場合には、前記プリテンショナーによるシートベ
ルトの巻き取り力を大きくするように制御してもよい。

【００２０】この構成によれば、シートベルトの引き出
し速度が速い場合には、プリテンショナーによるシート
ベルトの巻き取り力が小さくなり、乗員に加わる衝撃を
減らすことができ、車両の衝突時に乗員をより適切に保
護することができる。また、シートベルトの引き出し速
度が遅い場合には、プリテンショナーによるシートベル
トの巻き取り力が大きくなり、適切なシートベルトの巻
き取り力となり、車両の衝突時に乗員をより適切に保護
することができる。

【００２１】前記制御手段は、当該検出されたシートベ
ルトの引き出し速度が速い場合には、電動リトラクタに
よるシートベルトの巻き取り力を大きくするように制御
し、当該検出されたシートベルトの引き出し速度が遅い
場合には、電動リトラクタによるシートベルトの巻き取
り力を小さくするように制御してもよい。

【００２２】この構成によれば、シートベルトの引き出
し速度が速い場合には、電動リトラクタによるシートベ
ルトの巻き取り力が大きくなり、シートベルトの引き出
しに大きな力を必要とし、シートベルトの引き出し速度
が遅い場合には、電動リトラクタによるシートベルトの
巻き取り力が小さくなり、シートベルトの引き出しに大
きな力を必要としないので、シートベルトの引き出しが
制御され、車両の衝突時に乗員に加わる衝撃を吸収で
き、乗員をより適切に保護することができる。

【００２３】上記目的を達成するため、請求項２記載の
車両用乗員拘束保護装置は、さらに、前記シートベルト
が所定加速度以上で引き出された時にその引き出しをロ
ックするシートベルトロック手段と、前記シートベルト
が引き出された時の加速度に応じて、前記シートベルト
ロック手段が作動したか否かを判別し、該判別結果に基
づいて前記シートベルトロック手段の故障を診断する故
障診断手段とを備えるように構成してもよい。

【００２４】本発明の構成によれば、シートベルトが引
き出された時の加速度に応じて、シートベルトロック手
段が作動したか否かが判別され、該判別結果に基づいて
シートベルトロック手段の故障が診断されるので、正確
にシートベルトロック手段の故障診断をすることができ
る。

【００２５】請求項２記載の車両用乗員拘束保護装置
は、さらに、車両にかかる加速度が所定加速度以上であ
る場合に、前記シートベルトロック手段が前記シートベ
ルトの引き出しをロックし、前記故障診断手段が前記車
両にかかる加速度に応じて、前記シートベルトロック手
段が作動したか否かを判別し、該判別結果に基づいて前
記シートベルトロック手段の故障を診断するように構成
してもよい。

【００２６】この構成によれば、車両にかかる加速度に
応じて、シートベルトロック手段が作動したか否かが判
別され、該判別結果に基づいてシートベルトロック手段
の故障が診断されるので、正確にシートベルトロック手
段の故障診断をすることができる。

【００２７】さらに、前記故障診断手段は、車両にかか
る加速度が所定加速度以上である時に、前記シートベル
トロック手段が作動したと判別した場合には、前記シー
トベルトロック手段が正常であると診断し、前記シート
ベルトロック手段が作動していないと判別した場合に
は、前記シートベルトロック手段が異常であると診断す
るように構成してもよい。

【００２８】この構成によれば、より正確にシートベル
トロック手段の故障診断をすることができる。

【００２９】さらに、前記故障診断手段は、車両にかか
る加速度が所定加速度より小さい時に、前記シートベル
トロック手段が作動したと判別した場合には、前記シー
トベルトロック手段が異常であると診断し、前記シート
ベルトロック手段が作動していないと判別した場合に
は、前記シートベルトロック手段が正常であると診断す
るように構成してもよい。

【００３０】この構成によれば、より正確にシートベル
トロック手段の故障診断をすることができる。

【００３１】請求項２記載の車両用乗員拘束保護装置
は、さらに、前記電動リトラクタを駆動させる駆動手段
と、前記シートベルトが前記所定加速度以上で引き出さ
れるような第１の駆動信号を前記駆動手段に供給すると
共に、前記所定加速度より小さい加速度で引き出される
ような第２の駆動信号を前記駆動手段に供給する駆動信
号供給手段を備え、前記故障診断手段が前記第１及び第
２の駆動信号が夫々供給された時に、前記シートベルト
ロック手段が作動したか否かを判別し、該判別結果に基
づいて前記シートベルトロック手段の故障を診断するよ
うに構成してもよい。

【００３２】本発明の構成によれば、シートベルトが所
定加速度以上で引き出されるような第１の駆動信号が駆
動手段に供給されると共に、所定加速度より小さい加速
度で引き出されるような第２の駆動信号が前記駆動手段
に供給され、第１及び第２の駆動信号が夫々供給された
時に、シートベルトロック手段が作動したか否かが判別
され、該判別結果に基づいてシートベルトロック手段の
故障が診断されるので、正確にシートベルトロック手段
の故障診断をすることができる。さらに、１つの駆動信
号のみが供給され故障診断するのではなく、２つの駆動
信号が夫々供給された時に、シートベルトロック手段が
作動したか否かが判別され、該判別結果に基づいてシー
トベルトロック手段の故障が診断されるので、２回の判
別結果に基づいて正確にシートベルトロック手段の故障
診断をすることができる。また、シートベルトロック手
段の分解を行わずに、正確にシートベルトロック手段の
故障診断をすることができる。

【００３３】さらに、前記故障診断手段は、前記第１の
駆動信号が供給された時に、前記シートベルトロック手
段が作動したと判別した場合には、シートベルトロック
手段が正常であると診断し、前記シートベルトロック手
段が作動していないと判別した場合には、シートベルト
ロック手段が異常であると診断するように構成してもよ
い。

【００３４】この構成によれば、シートベルトが所定加
速度以上で引き出されるような第１の駆動信号が供給さ
れるので、シートベルトロック手段が作動すれば、シー
トベルトロック手段が正常であると診断でき、シートベ
ルトロック手段が作動しなければ、シートベルトロック
手段が異常であると診断できる。

【００３５】さらに、前記故障診断手段は、前記第２の
駆動信号が供給された時に、前記シートベルトロック手
段が作動したと判別した場合には、シートベルトロック
手段が異常であると診断し、前記シートベルトロック手
段が作動していないと判別した場合には、シートベルト
ロック手段が正常であると診断するように構成してもよ
い。

【００３６】この構成によれば、シートベルトが所定加
速度より小さい加速度で引き出されるような第２の駆動
信号が供給されるので、シートベルトロック手段が作動
すれば、シートベルトロック手段が異常であると診断で
き、シートベルトロック手段が作動しなければ、シート
ベルトロック手段が正常であると診断できる。

【００３７】さらに、前記故障診断手段は、前記第１の
駆動信号が供給された時に、前記駆動手段に流れる電流
が所定値より大きいか否かに基づいて前記シートベルト
ロック手段の故障を診断するように構成してもよい。

【００３８】この構成によれば、シートベルトが所定加
速度以上で引き出されるような第１の駆動信号が供給さ
れるので、シートベルトの引き出しが早くなり、シート
ベルトロック手段がシートベルトの引き出しをロック
し、駆動手段に流れる電流が増大するので、駆動手段に
流れる電流が所定値より大きい場合にシートベルトロッ
ク手段が正常であると診断でき、駆動手段に流れる電流
が所定値以下の場合にシートベルトロック手段が異常で
あると診断できる。

【００３９】さらに、前記故障診断手段は、前記第２の
駆動信号が供給された時に、前記駆動手段に流れる電流
が所定値より小さいか否かに基づいて前記シートベルト
ロック手段の故障を診断してもよい。

【００４０】この構成によれば、シートベルトが所定加
速度よりも小さい加速度で引き出されるような第２の駆
動信号が供給されるので、シートベルトの引き出しが遅
くなり、シートベルトロック手段がシートベルトの引き
出しをロックせず、駆動手段に流れる電流は増大しない
ので、駆動手段に流れる電流が所定値より小さい場合に
シートベルトロック手段が正常であると診断でき、駆動
手段に流れる電流が所定値以上の場合にシートベルトロ
ック手段が異常であると診断できる。

【００４１】

【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。

【００４２】（１）第１の実施の形態 図１は、本発明の第１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。

【００４３】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８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８が所定の加速
度で引き出されたときにシートベルト８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。

【００４４】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に連結している。リールシャ
フト用プーリ５の内部には渦巻きばね等の付勢力付与手
段が形成されており、常にシートベルト８を巻き取る方
向に付勢力が働いている。

【００４５】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の内歯とは過不
足なくかみ合っている。

【００４６】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。

【００４７】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１
１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接
続されている。

【００４８】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。

【００４９】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
力される制御信号の入力端子であり、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。図２中の電流
検出回路Ｃ１は、抵抗ｒ１に流れる電流から直流モータ
１０に流れる電流を検出し、バッテリ電圧Ｖｂは直流モ
ータ１０に電源電圧を供給する。図２中の電圧検出回路
Ｃ２は、直流モータ１０に係る端子間電圧を端子Ｐ５及
び端子Ｐ６を介してＭＰＵ１４で検出する。また、図２
中の複数のトランジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ１４か
らの制御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。

【００５０】ＭＰＵ１４により端子Ｐ１から制御信号が
入力されると、直流モータ１０は正転し、リールシャフ
ト３によってシートベルト８が巻き取られる。一方、端
子Ｐ２から制御信号が入力されると、直流モータ１０は
逆転し、リールシャフト３によってシートベルト８が引
き出される。

【００５１】リールシャフト３は、リールシャフト用プ
ーリ５、動力伝達ベルト７及び直流モータ用プーリ６を
介して直流モータ１０に連結されているため、リールシ
ャフト３の回転速度は直流モータ１０の端子間を開放状
態としている時の直流モータ１０の端子間電圧に比例す
る。

【００５２】尚、ＭＰＵ１４は、端子Ｐ１及び端子Ｐ２
から同時に制御信号を入力しないように制御する。

【００５３】図１に戻り、ＭＰＵ１４は、シートベルト
８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８のタングがバックルから解除されたか
否かを検出するバックル接続有無検出部１６に接続され
ている。また、ＭＰＵ１４は時間を計測するタイマー１
５を備えている。尚、ＭＰＵ１４は直流モータ１０の端
子間電圧の極性によりシートベルト８が引き出されたか
否かを判断し、直流モータ１０に流れる電流からシート
ベルト８の巻き取りが終了したか否かを判断する。

【００５４】バックル接続有無検出部１６はシートベル
ト８のタングがバックルに装着されたか否かを検出し又
はシートベルト８のタングがバックルから解除されたか
否かを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ１４に
出力する。

【００５５】また、ＭＰＵ１４は、後述するエアバッグ
１８及びプリテンショナー１９を制御するエアバッグ及
びプリテンショナー用コントローラ１７に接続されてお
り、このエアバッグ及びプリテンショナー用コントロー
ラ１７は、車両の衝突時に乗員が車内装備品に衝突する
ことを防ぐエアバッグ１８及びプリテンショナー１９に
それぞれ接続されている。

【００５６】エアバッグ１８はガス発生装置２０を複数
個備えている。プリンテンショナー１９は、車両の衝突
時、乗員を保護するためにシートベルトを急速に巻き取
るもので、ガス発生装置２１を複数個備えており、リー
ルシャフト用プーリ５の中心軸を介してリールシャフト
３の中心軸３ａに連結されている。

【００５７】図３はプリンテンショナー１９の構成図で
ある。プリンテンショナー１９は図示しない複数のガス
発生装置２１から発生したガスを封入するガス室３０
と、リールシャフト３の中心軸３ａに連結されており、
所定数の外歯が外周に形成されているピニオン３２と、
この所定数の外歯にかみ合うように一端に内歯が構成さ
れており、他端でガス室３０に封入されたガスを密封す
るラック３１とを備えている。

【００５８】図示しない複数のガス発生装置２１から発
生したガスがガス室３０に封入されると、このガスはラ
ック３１により密封されているため、ガス室３０の圧力
が上がり、ラック３１が押し下げられる。ラック３１が
押し下げられると、ラック３１の移動に連動してピニオ
ン３２が回転し、ピニオン３２と連結されたリールシャ
フト３がシートベルト８の巻き取り側に回転する。これ
により、車両の衝突時にシートベルト８が急速に巻き取
られる。

【００５９】再び図１に戻り、エアバッグ及びプリテン
ショナー用コントローラ１７は、ＭＰＵ１４より圧力コ
ントロール信号及びタイミングコントロール信号を受信
し、これらの信号に応じてエアバッグ１８の起動時間、
展開圧力又はプリテンショナー１９の起動時間、プリテ
ンショナー１９によるシートベルト８の巻き取り力を変
更する。

【００６０】図４は車両の衝突時にＭＰＵ１４が行うエ
アバッグ及びシートベルト駆動制御の詳細を説明するフ
ローチャートである。尚、このエアバッグ及びシートベ
ルト駆動制御はＭＰＵ１４が行うメイン制御の一部を成
すものである。

【００６１】まず、シートベルト８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Ｓ４１）、検出さ
れていない場合には本制御を終了する一方、検出された
場合には、ステップＳ４２に進み、シートベルト８が引
き出されたか否かを判別する（ステップＳ４２）。尚、
ＭＰＵ１４は直流モータ１０の端子間電圧の極性により
シートベルト８が引き出されたか否かを判別する。

【００６２】ステップＳ４２で、シートベルト８が引き
出されていない場合には、本制御を終了する一方、シー
トベルト８が引き出された場合には、リールシャフト３
の回転速度を検出する（ステップＳ４３）。リールシャ
フト３の回転速度は直流モータ１０の端子間を開放状態
としている時の直流モータ１０の端子間電圧に比例する
ので、ＭＰＵ１４は電圧検出回路Ｃ２より直流モータ１
０の端子間電圧を検出し、この検出された直流モータ１
０の端子間電圧に基づいてリールシャフト３の回転速度
を検出する。

【００６３】次いで、ステップＳ４３で検出されたリー
ルシャフト３の回転速度が所定値、例えば毎秒５回転よ
り大きいか否かを判別し（ステップＳ４４）、所定値
（毎秒５回転）以下の場合は、乗員がシートベルト８の
装着後に動き出す場合に該当するので、本処理を終了す
る。一方、所定値（毎秒５回転）より大きい場合は、車
両が衝突した場合に該当するので、下記（１）式に基づ
いてエアバッグ１８及びプリンテンショナー１９の起動
時間の補正値Ｔ１を算出し、さらに、下記（２）式に基
づいてエアバッグ１８の展開圧力及びプリンテンショナ
ー１９によるシートベルト８の巻き取り力の補正値Ｐ１
を算出する（ステップＳ４５）。この時、ＭＰＵ１４に
備えられているタイマー１５は車両の衝突時からの経過
時間の計測を開始する。ここで、下記（１）式はエアバ
ッグ１８及びプリンテンショナー１９の起動時間の補正
値Ｔ１を算出する式であり、下記（２）式はエアバッグ
１８の展開圧力及びプリンテンショナー１９によるシー
トベルト８の巻き取り力の補正値Ｐ１を算出する式であ
る。

【００６４】

【数１】 次に、上記（１）式及び（２）式に基づいて算出された
補正値に対応する信号をエアバッグ及びプリンテンショ
ナー用コントローラ１７に出力する（ステップＳ４
６）。

【００６５】上記（１）式及び（２）式によれば、車両
の強い衝突時には、リールシャフト３の回転速度ｖの値
が大きくなり、結果としてエアバッグ１８及びプリンテ
ンショナー１９の起動時間の補正値Ｔ１は長くなり、エ
アバッグ１８の展開圧力及びプリンテンショナー１９に
よるシートベルト８の巻き取り力の補正値Ｐ１は大きく
なる。一方、車両の弱い衝突時には、リールシャフト３
の回転速度ｖの値が小さくなり、結果としてエアバッグ
１８及びプリンテンショナー１９の起動時間の補正値Ｔ
１は短くなり、エアバッグ１８の展開圧力及びプリンテ
ンショナー１９によるシートベルト８の巻き取り力の補
正値Ｐ１は小さくなる。

【００６６】この後、エアバッグ及びプリンテンショナ
ー用コントローラ１７は、下記（３）式に基づいて、所
望のエアバッグ１８及びプリンテンショナー１９の起動
時間Ｔを算出し、該算出されたエアバッグ１８及びプリ
ンテンショナー１９の起動時間Ｔに応じてエアバッグ１
８及びプリンテンショナー１９に備えられているガス発
生装置２０，２１を起動させる。

【００６７】また、エアバッグ及びプリンテンショナー
用コントローラ１７は、下記（４）式に基づいて、所望
のエアバッグ１８の展開圧力及びプリンテンショナー１
９によるシートベルト８の巻き取り力Ｐを算出し、この
算出されたエアバッグ１８の展開圧力及びプリンテンシ
ョナー１９によるシートベルト８の巻き取り力Ｐに応じ
てエアバッグ１８に複数備えられているガス発生装置２
０を起動させる。

【００６８】

【数２】 上記（３）式によれば、車両の強い衝突時には、上記
（１）式よりエアバッグ１８及びプリンテンショナー１
９の起動時間の補正値Ｔ１は長くなるので、エアバッグ
１８及びプリンテンショナー１９の起動時間Ｔは短くな
る。従って、エアバッグ及びプリンテンショナー用コン
トローラ１７は、ガス発生装置２０，２１の点火タイミ
ングを速くする。これにより、シートベルト８の引き出
し速度が大きく乗員が車内装備品に衝突しそうな場合で
も、エアバッグ１８及びプリンテンショナー１９が素早
く起動し、車両の衝突時に乗員を適切に保護することが
できる。一方、車両の弱い衝突時には、上記（１）式よ
りエアバッグ１８及びプリンテンショナー１９の起動時
間の補正値Ｔ１は短くなるので、エアバッグ１８及びプ
リンテンショナー１９の起動時間Ｔは長くなる。従っ
て、エアバッグ及びプリンテンショナー用コントローラ
１７は、ガス発生装置２０，２１の点火タイミングを遅
くする。これにより、エアバッグ及びプリンテンショナ
ー用コントローラ１７により、例え従来早い点火タイミ
ングを指示されていたとしても、適正なタイミングとな
り、車両の衝突時に乗員を適切に保護することができ
る。

【００６９】上記（４）式によれば、車両の強い衝突時
には、上記（２）式よりエアバッグ１８の展開圧力及び
プリンテンショナー１９によるシートベルト８の巻き取
り力の補正値Ｐ１は大きくなるので、エアバッグ１８の
展開圧力及びプリンテンショナー１９によるシートベル
ト８の巻き取り力Ｐは小さくなる。従って、エアバッグ
及びプリンテンショナー用コントローラ１７は、例えば
通常２個のガス発生装置を起動させていた場合には、１
個のガス発生装置を起動させて、エアバッグ１８の展開
圧力及びプリンテンショナー１９によるシートベルト８
の巻き取り力Ｐを通常より小さくする。これにより、乗
員に加わる衝撃を減らす。一方、車両の弱い衝突時に
は、上記（２）式よりエアバッグ１８の展開圧力及びプ
リンテンショナー１９によるシートベルト８の巻き取り
力の補正値Ｐ１は小さくなるので、エアバッグ１８の展
開圧力及びプリンテンショナー１９によるシートベルト
８の巻き取り力Ｐは大きくなる。従って、エアバッグ及
びプリンテンショナー用コントローラ１７は、例えば通
常２個のガス発生装置を起動させていた場合には、３個
のガス発生装置を起動させて、エアバッグ１８の展開圧
力及びプリンテンショナー１９によるシートベルト８の
巻き取り力Ｐを通常より大きくする。これにより、エア
バッグ及びプリンテンショナー用コントローラ１７によ
り、例え従来小さい展開圧力及び巻き取り力が指示され
ていたとしても適正な力となり、車両の衝突時に乗員を
適切に保護することができる。

【００７０】上記ステップＳ４５，４６及び式（１）〜
（４）の制御により、シートベルト８の引き出し速度が
大きく乗員が車内装備品に衝突しそうな場合でも、エア
バッグ１８及びプリンテンショナー１９が素早く起動
し、車両の衝突時に乗員を適切に保護することができ
る。さらに、エアバッグ１８の展開圧力及びプリンテン
ショナー１９によるシートベルト８の巻き取り力Ｐを小
さくし、従来よりも乗員に加わる衝撃を減らし、車両の
衝突時に乗員を適切に保護することができる。

【００７１】また、シートベルト８の引き出し速度が小
さい場合に、エアバッグ及びプリンテンショナー用コン
トローラ１７により、例え従来早い点火タイミングが指
示されていたとしても適正なタイミングとなり、また従
来小さい展開圧力及び巻き取り力が指示されていたとし
ても適正な力となり、車両の衝突時に乗員を適切に保護
することができる。

【００７２】次に、下記（５）式に基づいてリールシャ
フト３によるシートベルト８の巻き取り駆動力の補正値
Ｆ１を算出する（ステップＳ４７）。ここで、下記
（５）式はリールシャフト３によるシートベルト８の巻
き取り駆動力の補正値Ｆ１を算出する式である。

【００７３】

【数３】Ｆ１＝ｂ２（１−ｂ１・ｖ） …（５） Ｆ１：リールシャフト３によるシートベルト８の巻き取
り駆動力の補正値 ｂ２：第２の係数（ｂ２＞０） ｂ１：第１の係数（ｂ１＞０） ｖ ：リールシャフトの回転速度 Ｆ＝Ｆ２−Ｆ１ …… （６） Ｆ ：リールシャフト３によるシートベルト８の巻き取
り駆動力 Ｆ２：予め設定されたリールシャフト３によるシートベ
ルト８の巻き取り駆動力 上記（５）式によれば、車両の強い衝突時には、リール
シャフト３の回転速度ｖの値が大きくなり、結果として
リールシャフト３によるシートベルト８の巻き取り駆動
力の補正値Ｆ１は小さくなる。一方、車両の弱い衝突時
には、リールシャフト３の回転速度ｖの値が小さくな
り、結果としてリールシャフト３によるシートベルト８
の巻き取り駆動力の補正値Ｆ１は大きくなる。

【００７４】この後、上記（６）式に基づいて、所望の
リールシャフト３によるシートベルト８の巻き取り駆動
力Ｆを算出し、当該巻き取り駆動力Ｆでリールシャフト
３を駆動させる（ステップＳ４８）。尚、当該巻き取り
駆動力Ｆでリールシャフト３を駆動させるために、ＭＰ
Ｕ１４は直流モータ駆動部１１に出力する制御信号のデ
ューティー比を変更し、直流モータ１０の端子間電圧を
調整する。

【００７５】上記（６）式によれば、車両の強い衝突時
には、上記（５）式よりリールシャフト３によるシート
ベルト８の巻き取り駆動力の補正値Ｆ１は小さくなるの
で、所望のリールシャフト３によるシートベルト８の巻
き取り駆動力Ｆは大きくなる。従って、ＥＡ機能は、大
きくなったシートベルト８の巻き取り駆動力Ｆに抗して
リールシャフト３をシートベルト８の引き出し側に回転
させるので、シートベルトの引き出しが制御され、従来
のようにＥＡ機能が持続して働かせたいにも拘わらずそ
の途中で終了することがなくなり、乗員に加わる衝撃を
効果的に吸収することができ、車両の衝突時に乗員を適
切に保護することができる。一方、車両の弱い衝突時に
は、上記（５）式よりリールシャフト３によるシートベ
ルト８の巻き取り駆動力の補正値Ｆ１は大きくなるの
で、所望のリールシャフト３によるシートベルト８の巻
き取り駆動力Ｆは小さくなる。従って、ＥＡ機能は、小
さくなったシートベルト８の巻き取り駆動力Ｆに抗して
リールシャフト３をシートベルト８の引き出し側に回転
させるので、シートベルトの引き出しが制御され、従来
のようにＥＡ機能が働かずに衝撃吸収することができな
いことはなくなり、乗員に加わる衝撃を効果的に吸収す
ることができ、車両の衝突時に乗員を適切に保護するこ
とができる。

【００７６】次に、タイマー１５の計測結果より衝突後
所定時間、例えば２秒経過したか否かを判別し（ステッ
プＳ４９）、衝突後所定時間（２秒）経過していない場
合には、本判別を繰り返す一方、衝突後所定時間（２
秒）経過した場合には、リールシャフト３の駆動を停止
させて（ステップＳ５０）、本制御を終了する。尚、リ
ールシャフト３の駆動を停止させるために、ＭＰＵ１４
は直流モータ１０の駆動を停止させる制御信号を直流モ
ータ駆動部１１に出力する。

【００７７】上述したように、第１の実施の形態によれ
ば、直流モータ１０の端子間を開放状態としている時の
直流モータ１０の端子間電圧又はリールシャフト３の回
転速度ｖに応じてエアバッグ１８及びプリンテンショナ
ー１９の起動時間Ｔと、エアバッグ１８の展開圧力及び
プリンテンショナー１９によるシートベルト８の巻き取
り力Ｐが変更される（ステップＳ４５，４６、式（１）
〜（４））ので、シートベルト８の引き出し速度が大き
く乗員が車内装備品に衝突しそうな場合でも、エアバッ
グ１８及びプリンテンショナー１９が素早く起動し、さ
らに、エアバッグ１８の展開圧力及びプリンテンショナ
ー１９によるシートベルト８の巻き取り力を小さくし、
従来よりも乗員に加わる衝撃を減らし、車両の衝突時に
乗員を適切に保護することができる。

【００７８】また、シートベルト８の引き出し速度が小
さい場合に、エアバッグ及びプリンテンショナー用コン
トローラ１７により、例え従来早い点火タイミングが指
示されていたとしても適正なタイミングとなり、また従
来小さい展開圧力及び巻き取り力が指示されていたとし
ても適正な力となり、車両の衝突時に乗員を適切に保護
することができる。

【００７９】また、直流モータ１０の端子間を開放状態
としている時の直流モータ１０の端子間電圧又はリール
シャフト３の回転速度ｖに応じてリールシャフト３によ
るシートベルト８の巻き取り駆動力Ｆが変更される（ス
テップＳ４７，４８、式（５）〜（６））ので、乗員に
加わる衝撃を効果的に吸収することができ、車両の衝突
時に乗員を適切に保護することができる。

【００８０】また、本実施の形態では、リールシャフト
３の回転速度ｖを直流モータ１０の端子間を開放状態と
している時の直流モータ１０の端子間電圧から検出した
が、これに限らず、例えばリールシャフト３の中心軸３
ａに回転速度センサを設けて、リールシャフト３の回転
速度ｖを検出してもよい。

【００８１】また、本実施の形態では、リールシャフト
３の回転速度ｖを使用したが、シートベルトの引き出し
口にシートベルトの引き出し速度を検出する引き出し速
度センサを設けて、直接シートベルトの引き出し速度を
検出し、この速度をリールシャフト３の回転速度ｖの代
わりに使用しても、本発明と同様の効果を奏することが
できる。

【００８２】（２）第２の実施の形態 図５は、本発明の第２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２００の構成を
示す図である。

【００８３】電動リトラクタ２００はフレーム２０１を
備えている。このフレーム２０１にはシートベルト２０
８を巻き取るリールシャフト２０３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２０８が所定の加速度で引き出されたときにシートベ
ルト２０８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２０２が固定されている。

【００８４】次いで、リールシャフト２０３の中心軸２
０３ａはリールシャフト用プーリ２０５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２０５は動力
伝達ベルト２０７を介して直流モータ用プーリ２０６に
連結している。リールシャフト用プーリ２０５の内部に
は渦巻きばね等の付勢力付与手段が形成されており、常
にシートベルト２０８を巻き取る方向に付勢力が働いて
いる。

【００８５】リールシャフト用プーリ２０５及び直流モ
ータ用プーリ２０６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２０７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２０
５及び直流モータ用プーリ２０６の外歯と動力伝達ベル
ト２０７の内歯とは過不足なくかみ合っている。

【００８６】直流モータ用プーリ２０６の中心軸は直流
モータ２１０に連結されている。従って、直流モータ２
１０の回転は直流モータ用プーリ２０６を介してリール
シャフト２０３に伝達される。

【００８７】直流モータ２１０は、フレーム２０１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２１１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）
２１４に接続されている。

【００８８】直流モータ駆動部２１１はＭＰＵ２１４か
らの制御信号のデューティー比に基づいて直流モータ２
１０の回転を制御する。

【００８９】図６は直流モータ駆動部２１１の回路図で
ある。図６中の端子Ｐ１１及び端子Ｐ１２はＭＰＵ２１
４から出力される制御信号の入力端子であり、端子Ｐ１
３及び端子Ｐ１４は電流検出用の出力端子であり、端子
Ｐ１５及び端子Ｐ１６は電圧検出用出力端子であり、端
子Ｐ１１〜端子Ｐ１６はそれぞれＭＰＵ２１４に接続さ
れている。図６中の電流検出回路Ｃ１１は、抵抗ｒ１１
に流れる電流から直流モータ２１０に流れる電流を検出
し、バッテリ電圧Ｖｂは直流モータ２１０に電源電圧を
供給する。図６中の電圧検出回路Ｃ１２は、直流モータ
２１０に係る端子間電圧を端子Ｐ１５及び端子１Ｐ６を
介してＭＰＵ２１４で検出する。また、図６中の複数の
トランジスタ及びＦＥＴ等は、ＭＰＵ２１４からの制御
信号により直流モータ２１０の回転を正転又は反転駆動
させるためのものである。

【００９０】ＭＰＵ２１４により端子Ｐ１１から制御信
号が入力されると、直流モータ２１０は正転し、リール
シャフト２０３によってシートベルト２０８が巻き取ら
れる。一方、端子Ｐ１２から制御信号が入力されると、
直流モータ２１０は逆転し、リールシャフト２０３によ
ってシートベルト２０８が引き出される。

【００９１】ＭＰＵ２１４により制御信号のデューティ
ー比を大きくし、端子Ｐ１１から制御信号が入力される
と、直流モータ１０の回転加速度は大きくなり、制御信
号のデューティー比を小さくし、端子Ｐ１１から制御信
号が入力されると、直流モータ１０の回転加速度は小さ
くなる。

【００９２】リールシャフト２０３は、リールシャフト
用プーリ２０５、動力伝達ベルト２０７及び直流モータ
用プーリ２０６を介して直流モータ２１０に連結されて
いるため、リールシャフト２０３の回転速度は直流モー
タ２１０の端子間を開放状態としている時の直流モータ
２１０の端子間電圧に比例する。

【００９３】尚、ＭＰＵ２１４は、端子Ｐ１１及び端子
Ｐ１２から同時に制御信号を入力しないように制御す
る。

【００９４】以上のように構成された車両用乗員拘束保
護装置、特にＭＰＵ２１４が実行する制御処理（故障診
断）の概要を説明する。

【００９５】故障診断では、次の２種類の方法を独立し
て実行し、いずれかの方法において、故障と判断された
ときに、シートベルトロック機構２０２が故障であると
診断される。即ち、 （ａ）シートベルトロック機構２０２が故障していない
場合に、シートベルト２０８の引き出しがロックされる
だけの引き出し加速度をリールシャフト２０３に与え、
シートベルトロック機構２０２が正確に作動しているか
否か検査し、正確に作動していないときに故障であると
判断する。

【００９６】（ｂ）シートベルトロック機構２０２が故
障していない場合に、シートベルト２０８の引き出しが
ロックされないだけの引き出し加速度をリールシャフト
２０３に与え、シートベルトロック機構２０２が作動し
ていないか否か検査し、作動しているときに故障である
と判断する。

【００９７】以下、図７及び図８に基づいて詳細に説明
する。図７はＭＰＵ２１４が実行する故障診断プログラ
ム（上記（ａ）の方法に対応する）の一例を示すフロー
チャートである。

【００９８】まず、例えばシートベルト２０８を装着す
る時にシートベルト２０８の引き出しを素早く行うた
め、ＭＰＵ２１４は直流モータ２１０をシートベルト２
０８の引き出し側に高速回転させる制御信号、即ち当該
高速回転に必要なデューティー比の制御信号を直流モー
タ駆動部２１１に出力し（ステップＳ３０１）、これに
応じて直流モータ駆動部２１１は直流モータ２１０をシ
ートベルト２０８の引き出し側に高速回転させる。リー
ルシャフト２０３は、リールシャフト用プーリ２０５、
動力伝達ベルト２０７及び直流モータ用プーリ２０６を
介して直流モータ２１０に連結されているため、直流モ
ータ２１０の回転に連動してシートベルトの引き出し側
に高速回転する。尚、シートベルトロック機構２０２が
正常な場合には、リールシャフト２０３が高速回転する
時に、リールシャフト２０３の回転をロックする。

【００９９】次に、直流モータ駆動部２１１内の電流検
出回路Ｃ１１で抵抗ｒ１１に流れる電流から直流モータ
２１０に流れる電流ｉを測定し（ステップＳ３０２）、
この電流ｉが規定値、例えば５Ａより大きいか否かを判
別する（ステップＳ３０３）。

【０１００】電流ｉが規定値（５Ａ）より大きい場合、
即ち、リールシャフト２０３の回転がロックされた状態
で、直流モータ２１０が回転を続けようとしている場合
には、シートベルトロック機構２０２を正常であると判
断し（ステップＳ３０４）、本処理を終了する。

【０１０１】一方、電流ｉが規定値（５Ａ）以下の場
合、即ち、リールシャフト２０３の回転が正確にロック
されない状態で、直流モータ２１０が回転を続けようと
している場合には、シートベルトロック機構２０２を異
常であると判断し（ステップＳ３０５）、シートベルト
ロック機構２０２が異常であることを表示装置又は表示
ランプ等（図示せず）を介して乗員に知らせて（ステッ
プＳ３０６）、本処理を終了する。

【０１０２】図８はＭＰＵ２１４が実行する故障診断プ
ログラム（上記（ｂ）の方法に対応する）の一例を示す
フローチャートである。

【０１０３】まず、例えばシートベルト２０８の装着後
にシートベルト２０８を乗員の体にフィットさせて、シ
ートベルト２０８に所定の弛みを与える時にシートベル
ト２０８の引き出しをゆっくり行うため、ＭＰＵ２１４
は直流モータ２１０をシートベルト２０８の引き出し側
に低速回転させる制御信号、即ち当該低速回転に必要な
デューティー比の制御信号を直流モータ駆動部２１１に
出力し（ステップＳ４０１）、これに応じて直流モータ
駆動部２１１は直流モータ２１０をシートベルト２０８
の引き出し側に低速回転させる。リールシャフト２０３
は、リールシャフト用プーリ２０５、動力伝達ベルト２
０７及び直流モータ用プーリ２０６を介して直流モータ
２１０に連結されているため、直流モータ２１０の回転
に連動してシートベルト２０８の引き出し側に低速回転
する。尚、シートベルトロック機構２０２が正常な場合
には、リールシャフト２０３が低速回転する時に、リー
ルシャフト２０３はロックされない。

【０１０４】次に、直流モータ駆動部２１１内の電流検
出回路Ｃ１１で抵抗ｒ１１に流れる電流から直流モータ
２１０に流れる電流ｉを測定し（ステップＳ４０２）、
この電流ｉが規定値、例えば、３Ａより小さいか否かを
判別する（ステップＳ４０３）。

【０１０５】電流ｉが規定値（３Ａ）より小さい場合、
即ち、リールシャフト２０３の回転がロックされない状
態で、直流モータ２１０が回転を続けようとしている場
合には、シートベルトロック機構２０２を正常であると
判断する（ステップＳ４０５）。

【０１０６】一方、電流ｉが規定値（３Ａ）以上の場
合、即ち、リールシャフト２０３の回転がロックされた
状態で、直流モータ２１０が回転を続けようとしている
場合には、シートベルトロック機構２０２を異常である
と判断する（ステップＳ４０４）。

【０１０７】そして、上記判断結果に基づいて、シート
ベルトロック機構２０２が正常であるか異常であるかを
表示装置又は表示ランプ等（図示せず）を介して乗員に
知らせて（ステップＳ４０６）、本処理を終了する。

【０１０８】その後、本制御処理（故障診断）では、図
７のステップＳ３０４及び図８のステップＳ４０５で、
シートベルトロック機構２０２を正常であると判断した
時に、初めて正常であると診断し、図７のステップＳ３
０５又は図８のステップＳ４０４で、シートベルトロッ
ク機構２０２を異常であると判断した時に、異常である
と診断する。

【０１０９】上述したように、第２の実施の形態によれ
ば、ＭＰＵ２１４は直流モータ２１０をシートベルト２
０８の引き出し側に高速回転させる制御信号、即ち当該
高速回転に必要なデューティー比の制御信号を直流モー
タ駆動部２１１に出力した（ステップＳ３０１）後に、
直流モータ２１０に流れる電流ｉを測定し（ステップＳ
３０２）、この電流ｉが規定値より大きいか否かの判別
を行い（ステップＳ３０３）、この判別結果に基づい
て、シートベルトロック機構２０２を正常又は異常であ
ると判断し（ステップＳ３０４，３０５）、さらに、Ｍ
ＰＵ２１４は直流モータ２１０をシートベルト２０８の
引き出し側に低速回転させる制御信号、即ち当該低速回
転に必要なデューティー比の制御信号を直流モータ駆動
部２１１に出力した（ステップＳ４０１）後に、直流モ
ータ２１０に流れる電流ｉを測定し（ステップＳ４０
２）、この電流ｉが規定値より小さいか否かの判別を行
い（ステップＳ４０３）、この判別結果に基づいて、シ
ートベルトロック機構２０２を正常又は異常であると判
断し（ステップＳ４０４，４０５）、上記２つの判断結
果に基づいて故障診断するので、正確にシートベルトロ
ック機構の故障診断をすることができる。

【０１１０】また、これらの判断結果（ステップＳ３０
５，４０４，４０５）を表示装置又は表示ランプ等（図
示せず）を介して乗員に知らせる（ステップＳ３０６，
４０６）ので、乗員は故障原因を知ることができる。

【０１１１】尚、本実施の形態では、２つの判断結果に
基づいて故障診断したが、直流モータ２１０をシートベ
ルト２０８の引き出し側に高速回転させる制御信号又は
直流モータ２１０をシートベルト２０８の引き出し側に
低速回転させる制御信号を複数設けることにより、２つ
以上の判断結果に基づいて故障診断してもよい。

【０１１２】（３）第３の実施の形態 本発明の第３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の構成は、本発明の第２
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２００の構成と同様である。本発明の
第３の実施の形態が上記第２の実施の形態と異なる点
は、ＭＰＵ２１４が実行する故障診断の方法であり、そ
の他は同様である。

【０１１３】まず、ＭＰＵ２１４が実行する制御処理
（故障診断）の概要を説明する。

【０１１４】故障診断では、次の２種類の方法を独立し
て実行し、いずれかの方法において、故障と判断された
ときに、シートベルトロック機構２０２が故障であると
診断される。即ち、 （ｃ）シートベルトロック機構２０２が故障していない
場合に、シートベルト２０８の引き出しがロックされる
回転加速度をリールシャフト２０３に与え、シートベル
トロック機構２０２が正確に作動しているか否か検査
し、正確に作動していないときに故障であると判断す
る。

【０１１５】（ｄ）シートベルトロック機構２０２が故
障していない場合に、シートベルト２０８の引き出しが
ロックされない回転加速度をリールシャフト２０３に与
え、シートベルトロック機構２０２が作動していないか
否か検査し、作動しているときに故障であると判断す
る。

【０１１６】以下、図９及び１１に基づいて詳細に説明
する。図９はＭＰＵ２１４が実行する故障診断プログラ
ム（上記（ｃ）の方法に対応する）の一例を示すフロー
チャートである。

【０１１７】まず、例えばシートベルト２０８を装着す
る時にシートベルト２０８の引き出しを素早く行うた
め、ＭＰＵ２１４は直流モータ２１０をシートベルト２
０８の引き出し側に高速回転させるべく直流モータ２１
０の回転加速度を低い回転加速度から所望の高い回転加
速度に変える制御信号を直流モータ駆動部２１１に出力
する（ステップＳ５０１）、従って、ＭＰＵ２１４は制
御信号のデューティー比を間欠的に徐々に大きくし、こ
れに応じて直流モータ駆動部２１１は直流モータ２１０
の回転加速度を低い回転加速度から高い回転加速度に変
える。リールシャフト２０３は、リールシャフト用プー
リ２０５、動力伝達ベルト２０７及び直流モータ用プー
リ２０６を介して直流モータ２１０に連結されているた
め、直流モータ２１０の回転加速度に連動して回転加速
度が変わる。尚、シートベルトロック機構２０２が正常
な場合には、リールシャフト２０３の回転加速度が低い
回転加速度から所望の高い回転加速度に変わった時に、
リールシャフト２０３の回転をロックする。

【０１１８】次に、直流モータ駆動部２１１内の電流検
出回路Ｃ１１で抵抗ｒ１１に流れる電流から直流モータ
２１０に流れる電流ｉを測定し（ステップＳ５０２）、
この電流ｉが規定値、例えば５Ａより大きいか否かを判
別する（ステップＳ５０３）。

【０１１９】ステップＳ５０３で、電流ｉが規定値（５
Ａ）より大きい場合、即ち、リールシャフト２０３の回
転がロックされた状態で、直流モータ２１０が回転を続
けようとしている場合に、ＭＰＵ２１４が直流モータ駆
動部２１１に出力した制御信号のデューティー比を検出
する（ステップＳ５０４）。

【０１２０】次いで、ＭＰＵ２１４が直流モータ駆動部
２１１に出力した制御信号のデューティー比が、規定値
１以上且つ規定値２以下、例えば、６０％以上且つ７０
％以下であるか否かを判別する（ステップＳ５０５）。
これは、直流モータ駆動部２１１に出力した制御信号の
デューティー比が、直流モータ２１０の回転加速度を低
い回転加速度から所望の高い回転加速度に変えるデュー
ティー比の範囲に含まれているか否かを判別するための
ものである。

【０１２１】デューティー比が規定値１以上且つ規定値
２以下（デューティー比が６０％以上且つ７０％以下）
である場合には、直流モータ２１０の回転加速度を低い
回転加速度から所望の高い回転加速度に変えるデューテ
ィー比の範囲に含まれているので、シートベルトロック
機構２０２を正常であると判断し（ステップＳ５０
６）、本処理を終了する。

【０１２２】一方、デューティー比が規定値１より小さ
く又は規定値２より大きい（デューティー比が６０％よ
り小さく又は７０％より大きい）場合には、直流モータ
２１０の回転加速度を低い回転加速度から所望の高い回
転加速度に変えるデューティー比の範囲に含まれていな
いので、シートベルトロック機構２０２を異常であると
判断し（ステップＳ５０７）、シートベルトロック機構
２０２が異常であることを表示装置又は表示ランプ等
（図示せず）を介して乗員に知らせて（ステップＳ５０
８）、本処理を終了する。

【０１２３】上記ステップＳ５０３で、電流ｉが規定値
以下の場合、即ち、リールシャフト２０３の回転がロッ
クされない状態で、直流モータ２１０が回転を続けよう
としている場合に、ＭＰＵ２１４は制御信号のデューテ
ィー比をさらに大きくする（ステップＳ５０９）。

【０１２４】その後、制御信号のデューティー比が最
大、即ち、１００％であるか否かを判別し（ステップＳ
５１０）、制御信号のデューティー比が最大である場合
には、ステップＳ５０５に進む一方、制御信号のデュー
ティー比が最大でない場合には、ステップＳ５０２に戻
る。

【０１２５】図１０は制御信号のデューティー比と制御
信号出力後の経過時間との関係を示す図である。

【０１２６】図１０中の点Ａは、電流ｉが規定値（５
Ａ）より大きく（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、制御信
号のデューティー比を検出した（ステップＳ５０４）場
合を表す。この時の制御信号のデューティー比は６５％
であるので、規定値１以上且つ規定値２以下（デューテ
ィー比が６０％以上且つ７０％以下）である（ステップ
Ｓ５０５でＹＥＳ）。従って、この時のデューティー比
は直流モータ２１０の回転加速度を低い回転加速度から
所望の高い回転加速度に変えるデューティー比の範囲に
含まれているので、シートベルトロック機構２０２を正
常であると判断する（ステップＳ５０６）。

【０１２７】一方、図１０中の点Ｂは、初めに電流ｉを
測定した時に、電流ｉが規定値（５Ａ）以下で（ステッ
プＳ５０３でＮＯ）、制御信号のデューティー比を大き
くし（ステップＳ５０９）、再び電流ｉを測定し（ステ
ップＳ５１０でＮＯ、ステップＳ５０２）、電流ｉが規
定値（５Ａ）より大きく（ステップＳ５０３でＹＥ
Ｓ）、制御信号のデューティー比を検出した（ステップ
Ｓ５０４）場合を表す。この時の制御信号のデューティ
ー比は８０％であるので、規定値１より小さく又は規定
値２より大きい（デューティー比が６０％より小さく又
は７０％より大きい）場合である（ステップＳ５０５で
ＮＯ）。従って、この時のデューティー比は直流モータ
２１０の回転加速度を低い回転加速度から所望の高い回
転加速度に変えるデューティー比の範囲に含まれていな
いので、シートベルトロック機構２０２を異常であると
判断する（ステップＳ５０７）。

【０１２８】図１１はＭＰＵ２１４が実行する故障診断
プログラム（上記（ｄ）の方法に対応する）の一例を示
すフローチャートである。

【０１２９】まず、例えばシートベルトを装着後にシー
トベルト２０８を乗員の体にフィットさせて、シートベ
ルト２０８に所定の弛みを与える時にシートベルト２０
８の引き出しをゆっくり行うため、ＭＰＵ２１４は直流
モータ２１０をシートベルト２０８の引き出し側に低速
回転させるべく直流モータ２１０の回転加速度を高い回
転加速度から所望の低い回転加速度に変える制御信号を
直流モータ駆動部２１１に出力する（ステップＳ７０
１）、従って、ＭＰＵ２１４は制御信号のデューティー
比を間欠的に徐々に小さくし、これに応じて直流モータ
駆動部２１１は直流モータ２１０の回転加速度を高い回
転加速度から低い回転加速度に変える。リールシャフト
２０３は、リールシャフト用プーリ２０５、動力伝達ベ
ルト２０７及び直流モータ用プーリ２０６を介して直流
モータ２１０に連結されているため、直流モータ２１０
の回転加速度に連動して回転加速度が変わる。尚、シー
トベルトロック機構２０２が正常な場合には、リールシ
ャフト２０３の回転加速度が高い回転加速度から所望の
低い回転加速度に変わった時に、リールシャフト２０３
はロックされない。

【０１３０】次に、直流モータ駆動部２１１内の電流検
出回路Ｃ１１で抵抗ｒ１１に流れる電流から直流モータ
２１０に流れる電流ｉを測定し（ステップＳ７０２）、
この電流ｉが規定値、例えば５Ａより小さいか否かを判
別する（ステップＳ７０３）。

【０１３１】ステップＳ７０３で、電流ｉが規定値（５
Ａ）より小さい場合、即ち、リールシャフト２０３のロ
ックがされない状態で、直流モータ２１０が回転を続け
ようとしている場合に、ＭＰＵ２１４が直流モータ駆動
部２１１に出力した制御信号のデューティー比を検出す
る（ステップＳ７０４）。

【０１３２】次いで、ＭＰＵ２１４が直流モータ駆動部
２１１に出力した制御信号のデューティー比が、規定値
１以上且つ規定値２以下、例えば、３０％以上且つ４０
％以下であるか否かを判別する（ステップＳ７０５）。
これは、直流モータ駆動部２１１に出力した制御信号の
デューティー比が、直流モータ２１０の回転加速度を高
い回転加速度から所望の低い回転加速度に変えるデュー
ティー比の範囲に含まれているか否かを判別するための
ものである。

【０１３３】デューティー比が規定値１以上且つ規定値
２以下（デューティー比が３０％以上且つ４０％以下）
である場合には、直流モータ２１０の回転加速度を高い
回転加速度から所望の低い回転加速度に変えるデューテ
ィー比の範囲に含まれているので、シートベルトロック
機構２０２を正常であると判断する（ステップＳ７０
６）。

【０１３４】一方、デューティー比が規定値１より小さ
く又は規定値２より大きい（デューティー比が３０％よ
り小さく又は４０％より大きい）場合には、直流モータ
２１０の回転加速度を高い回転加速度から所望の低い回
転加速度に変えるデューティー比の範囲に含まれていな
いので、シートベルトロック機構２０２を異常であると
判断する（ステップＳ７０７）。

【０１３５】その後、上記判断結果に基づいて、シート
ベルトロック機構２０２が正常であるか異常であるかを
表示装置又は表示ランプ等（図示せず）を介して乗員に
知らせて（ステップＳ７０８）、本処理を終了する。

【０１３６】上記ステップＳ７０３で、電流ｉが規定値
以上の場合、即ち、リールシャフト２０３の回転がロッ
クされた状態で、直流モータ２１０が回転を続けようと
している場合に、ＭＰＵ２１４は制御信号のデューティ
ー比をさらに小さくする（ステップＳ７０９）。

【０１３７】その後、制御信号のデューティー比が最
小、即ち、０％であるか否かを判別し（ステップＳ７１
０）、制御信号のデューティー比が最小である場合に
は、ステップＳ７０５に進む一方、制御信号のデューテ
ィー比が最小でない場合には、ステップＳ７０２に戻
る。

【０１３８】図１２は制御信号のデューティー比と制御
信号出力後の経過時間との関係を示す図である。

【０１３９】図１２中の点Ｃは、電流ｉが規定値（５
Ａ）より小さく（ステップＳ７０３でＹＥＳ）、制御信
号のデューティー比を検出した（ステップＳ７０４）場
合を表す。この時の制御信号のデューティー比は３５％
であるので、規定値１以上且つ規定値２以下（デューテ
ィー比が３０％以上且つ４０％以下）である（ステップ
Ｓ７０５でＹＥＳ）。従って、この時のデューティー比
は直流モータ２１０の回転加速度を高い回転加速度から
所望の低い回転加速度に変えるデューティー比の範囲に
含まれているので、シートベルトロック機構２０２を正
常であると判断する（ステップＳ７０６）。

【０１４０】一方、図１２中の点Ｄは、初めに電流ｉを
測定した時に、電流ｉが規定値（５Ａ）以上で（ステッ
プＳ７０３でＮＯ）、制御信号のデューティー比を小さ
くし（ステップＳ７０９）、再び電流ｉを測定し（ステ
ップＳ７１０でＮＯ、ステップＳ７０２）、電流ｉが規
定値（５Ａ）より小さく（ステップＳ７０３でＹＥ
Ｓ）、制御信号のデューティー比を検出した（ステップ
Ｓ７０４）場合を表す。この時の制御信号のデューティ
ー比は２０％であるので、規定値１より小さく又は規定
値２より大きい（デューティー比が３０％より小さく又
は４０％より大きい）場合である（ステップＳ７０５で
ＮＯ）。従って、この時のデューティー比は直流モータ
２１０の回転加速度を高い回転加速度から所望の低い回
転加速度に変えるデューティー比の範囲に含まれていな
いので、シートベルトロック機構２０２を異常であると
判断する（ステップＳ７０７）。

【０１４１】最後に、本制御処理（故障診断）では、図
９のステップＳ５０６及び図１１のステップＳ７０６
で、シートベルトロック機構２０２を正常であると判断
した時に、初めて正常であると診断し、図９のステップ
Ｓ５０７又は図１１のステップＳ７０７で、シートベル
トロック機構２０２を異常であると判断した時に、異常
であると診断する。

【０１４２】上述したように、第３の実施の形態によれ
ば、リールシャフト２０３の回転がロックされた状態
で、直流モータ２１０が回転を続けようとしている場合
に、ＭＰＵ２１４が直流モータ駆動部２１１に出力した
制御信号のデューティー比を検出し（ステップＳ５０
４）、デューティー比が直流モータ２１０の回転加速度
を低い回転加速度から所望の高い回転加速度に変えるデ
ューティー比の範囲に含まれているか否かで、シートベ
ルトロック機構２０２を正常である又は異常であると判
断し（ステップＳ５０６，ステップＳ５０７）、さら
に、リールシャフト２０３のロックがされない状態で、
直流モータ２１０が回転を続けようとしている場合に、
ＭＰＵ２１４が直流モータ駆動部２１１に出力した制御
信号のデューティー比を検出し（ステップＳ７０４）、
デューティー比が直流モータ２１０の回転加速度を低い
回転加速度から所望の高い回転加速度に変えるデューテ
ィー比の範囲に含まれているか否かで、シートベルトロ
ック機構２０２を正常である又は異常であると判断し
（ステップＳ７０６，ステップＳ７０７）、上記２つの
判断結果に基づいて故障診断するので、正確にシートベ
ルトロック機構の故障診断をすることができる。

【０１４３】さらに、判断結果（ステップＳ５０６，５
０７，７０６，７０７）を表示装置又は表示ランプ等
（図示しない）を介して乗員に知らせる（ステップＳ５
０８，７０８）ので、乗員は故障原因を知ることができ
る。

【０１４４】尚、本実施の形態では、２つの判断結果に
基づいて故障診断したが、直流モータ２１０の回転加速
度を低い回転加速度から所望の高い回転加速度に変える
制御信号又は直流モータ２１０の回転加速度を高い回転
加速度から所望の低い回転加速度に変える制御信号を複
数設けることにより、２つ以上の判断結果に基づいて故
障診断してもよい。

【０１４５】また、上記第２及び第３の実施の形態で
は、直流モータ２１０に流れる電流ｉ及び直流モータ駆
動部２１１に出力した制御信号のデューティー比に基づ
いて、シートベルトロック機構２０２の故障診断を行っ
たが、電動リトラクタにリールシャフト２０３の回転の
有無、リールシャフト用プーリ２０５の回転の有無、直
流モータ用プーリ２０６の回転の有無、又は動力伝達ベ
ルト２０７の動作の有無等を検知するセンサーを設け
て、リールシャフト２０３の回転の有無、リールシャフ
ト用プーリ２０５の回転の有無、直流モータ用プーリ２
０６の回転の有無、又は動力伝達ベルト２０７の動作の
有無等によりシートベルトロック機構２０２の故障診断
を行ってもよい。

【０１４６】また、車両の減速時に、車両にかかる加速
度を直流モータ２１０に係る端子間電圧により計測し、
当該計測された加速度の大きさに応じてシートベルトロ
ック機構２０２が作動するか否かによりシートベルトロ
ック機構２０２の故障診断を行ってもよい。このケース
では、車両にかかる加速度が所定加速度以上である時
に、シートベルトロック機構２０２が作動すると、シー
トベルトロック機構２０２が正常であると診断され、シ
ートベルトロック機構２０２が作動しないと、シートベ
ルトロック機構２０２が異常であると診断される。一
方、車両にかかる加速度が所定加速度より小さい時に、
シートベルトロック機構２０２が作動すると、シートベ
ルトロック機構２０２が異常であると診断され、シート
ベルトロック機構２０２が作動しないと、シートベルト
ロック機構２０２が正常であると診断される。

【０１４７】従って、車両にかかる加速度を直流モータ
２１０に係る端子間電圧により計測し、当該計測された
加速度の大きさに応じてシートベルトロック機構２０２
が作動するか否かによりシートベルトロック機構２０２
の故障診断を行っても、正確にシートベルトロック機構
２０２の故障診断をすることができる。

【０１４８】尚、車両にかかる加速度は車両にセンサを
設けて、当該センサで計測してもよい。

【０１４９】また、上記第２及び第３の実施の形態で
は、シートベルトロック機構２０２が正常又は異常であ
るという判断結果を表示装置又は表示ランプ等（図示せ
ず）を介して乗員に知らせたが、新たに警報部を設け、
シートベルトロック機構２０２が異常であると判断され
た場合に、警報部が警報を発してもよい。これにより、
乗員はシートベルトロック機構２０２の故障を知ること
ができる。

【０１５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
車両用乗員保護装置によれば、シートベルトの引き出し
速度が電動リトラクタを介して検出され、当該検出され
たシートベルトの引き出し速度に応じて、エアバックの
起動時間、エアバックの展開圧力、プリテンショナーの
起動時間、プリテンショナーによるシートベルトの巻き
取り力及び前記電動リトラクタによるシートベルトの巻
き取り力の少なくとも１つが制御されるので、車両の衝
突時に乗員を適切に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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】プリテンショナー１９の構成図である。

【図４】車両の衝突時にＭＰＵ１４が行うエアバッグ及
びシートベルト駆動制御の詳細を説明するフローチャー
トである。

【図５】本発明の第２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２００の構成を
示す図である。

【図６】直流モータ駆動部２１１の回路図である。

【図７】ＭＰＵ２１４が実行する故障診断プログラムの
一例を示すフローチャートである。

【図８】ＭＰＵ２１４が実行する故障診断プログラムの
一例を示すフローチャートである。

【図９】ＭＰＵ２１４が実行する故障診断プログラムの
一例を示すフローチャートである。

【図１０】制御信号のデューティー比と制御信号出力後
の経過時間との関係を示す図である。

【図１１】ＭＰＵ２１４が実行する故障診断プログラム
の一例を示すフローチャートである。

【図１２】制御信号のデューティー比と制御信号出力後
の経過時間との関係を示す図である。

【符号の説明】

１，２０１ フレーム ２，２０２ シートベルトロック機構 ３，２０３ リールシャフト ５，２０５ リールシャフト用プーリ ６，２０６ 直流モータ用プーリ ７，２０７ 動力伝達ベルト ８，２０８ シートベルト １０，２１０ 直流モータ（駆動手段） １１，２１１ 直流モータ駆動部（駆動手段） １４，２１４ ＭＰＵ（制御手段、駆動信号供給手段、
故障診断手段） １７ エアバッグ及びプリンテンショナー用コントロー
ラ１７（制御手段） １８ エアバッグ １９ プリテンショナー １００，２００ 電動リトラクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、エアバッグを展開することによ
   り乗員を拘束するエアバック装置と、前記シートベルト
   を急速に巻き取ることにより乗員を拘束するプリテンシ
   ョナーとを備えている車両用乗員拘束保護装置におい
   て、 前記シートベルトが引き出される速度を前記電動リトラ
   クタを介して検出する速度検出手段と、 該検出されたシートベルトの引き出し速度に応じて、前
   記エアバックの起動時間、前記エアバックの展開圧力、
   前記プリテンショナーの起動時間、前記プリテンショナ
   ーによるシートベルトの巻き取り力及び前記電動リトラ
   クタによるシートベルトの巻き取り力の少なくとも１つ
   を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする車
   両用乗員拘束保護装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記シートベルトが所定加速度
   以上で引き出された時にその引き出しをロックするシー
   トベルトロック手段と、前記シートベルトが引き出され
   た時の加速度に応じて、前記シートベルトロック手段が
   作動したか否かを判別し、該判別結果に基づいて前記シ
   ートベルトロック手段の故障を診断する故障診断手段と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員拘
   束保護装置。