(57)【要約】【課題】乗員の装着状態の安定的な検出と、電力消費の低減を図ることのできるシートベルト装置を提供する。【解決手段】バックルスイッチ１９がシートベルト非装着と判定したときに、モータ１０をウェビング巻き取り方向に回転させ、ウェビング５をリトラクター４に収納する。バックルスイッチ１９を、接点スイッチ２８と無接点式センサ２７を備えた構成とする。イグニッションスイッチ１９がＯＮの場合には、安定性の高い無接点式センサ２７を用い、イグニッションスイッチ１９がＯＦＦの場合には、接点接触時のみ電力を消費する接点スイッチ２８を用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェビングを巻回したベルトリールと、
前記ベルトリールを回転駆動するモータと、
乗員の装着状態を判定する装着状態判定手段と、
前記装着状態判定手段が非装着と判定したときに、前記モータをウェビング巻き取り方向に駆動制御するモータ制御手段と、を備えたシートベルト装置において、
前記装着状態判定手段を、有接点式検知部と無接点式検知部を備えた構成とし、
車両の電源操作状態に応じて有接点式検知部と無接点式検知部を選択的に用いることを特徴とするシートベルト装置。
【請求項２】
前記モータ制御手段は、前記無接点式検知部が有効になる条件においては、前記無接点式検知部の信号を前記有接点式検知部の信号よりも優先して使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。
【請求項３】
前記装着状態判定手段は他の乗員保護装置の起動制御で共用し、
前記他の乗員保護装置の起動制御では、前記無接点式検知部の信号のみを用いることを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト装置。
【請求項４】
前記有接点式検知部と無接点式検知部の信号を比較することによって前記装着状態判定手段の故障を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
車両に装備されるシートベルト装置は乗員拘束用のベルトがリトラクタ内のベルトリールに巻回され、装着時にリトラクタから引き出されるようになっている。この種のシートベルト装置には、スプリングの付勢力とモータの駆動力を併用してベルトを引き込み可能に構成し、シートベルト装置のバックルが外されたことをバックルスイッチによって検知されると、前記モータによってウェビングを巻き取り、リトラクタに収納するものがある。
【０００３】
また、この種のシートベルト装置として、モータによるウェビングの巻き取りを、メイン電源がＯＮの状態（イグニッションスイッチがＯＮの状態）でバックルが外されたときだけでなく、メイン電源がＯＦＦの状態であっても、車両のドアが開き、かつバックルスイッチがＯＦＦのときに行うものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。
このシートベルト装置においては、例えば、乗員が車両から降りるときや乗り込むときに、ウェビングの再巻き取りを行うことによってウェビングの不要な弛みを無くすことができる。
【０００４】
また、シートベルト装置のタングプレートがバックルに挿し込まれていることを検知するバックルスイッチとしては、接点式スイッチを用いたもののほか、マグネットとホール素子から成る無接点式のセンサを用いたもの等が知られている（例えば、特許文献２）。
無接点式のセンサを用いたバックルスイッチは、接点式スイッチのような機械的な接点を持たないことから、経時使用による接点摩耗の心配がなく、作動の安定性が高くなる。
【特許文献１】特開２００１−１６３１８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５７６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のシートベルト装置に、無接点式センサを備えたバックルスイッチを用いた場合には、接点摩耗の心配は無くなるものの、バックルの脱着を監視する間は電力が消費され続けることになる。このため、車両のメイン電源をＯＦＦにした後にもセンサ作動のための通電が必要となり、消費電力が大きくなることが懸念されている。
【０００６】
そこで、この発明は、乗員の脱着状態の安定的な検出と、電力消費の低減を図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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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（例えば、後述の実施形態におけるウェビング５）を巻回したベルトリール（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、乗員の装着状態を判定する装着状態判定手段（例えば、後述の実施形態におけるバックルスイッチ１９）と、前記装着状態判定手段が非装着と判定したときに、前記モータをウェビング巻き取り方向に駆動制御するモータ制御手段（例えば、後述の実施形態におけるコントローラ１８）と、を備えたシートベルト装置において、前記装着状態判定手段を、有接点式検知部（例えば、後述の実施形態における接点スイッチ２８）と無接点式検知部（例えば、後述の実施形態における無接点式センサ２７）を備えた構成とし、車両の電源操作状態に応じて有接点式検知部と無接点式検知部を選択的に用いることを特徴とする。
これにより、例えば、車両のメイン電源がＯＮのときに無接点式検知部を用い、ＯＦＦのときに有接点式検知部を用いることができる。この場合、メイン電源がＯＮにされる状況では、無接点式検知部による安定的な装着状態の検出が可能になり、メイン電源がＯＦＦにされる状況では、有接点式検知部に切り換わり、接点接触があったときにのみ電流が消費されるようになる。
【０００８】
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、前記モータ制御手段は、前記無接点式検知部が有効になる条件においては、前記無接点式検知部の信号を前記有接点式検知部の信号よりも優先して使用することを特徴とする。
これにより、安定性の高い無接点式検知部が可能な限り利用されるようになる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシートベルト装置において、前記装着状態判定手段は他の乗員保護装置（例えば、後述の実施形態におけるエアバッグシステム２３）の起動制御で共用し、前記他の乗員保護装置の起動制御では、前記無接点式検知部の信号のみを用いることを特徴とする。
これにより、他の乗員保護装置の起動制御において、安定性の高い無接点式検知部が利用されるようになる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシートベルト装置において、前記有接点式検知部と無接点式検知部の信号を比較することによって前記装着状態判定手段の故障を判定することを特徴とする。
これにより、２種類の検知部を装着状態判定手段の故障判定に有効に理由することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、車両の電源操作状態に応じて有接点式検知部と無接点式検知部を選択的に用いるため、脱着状態の安定的な検出と電力消費の低減とを両立させることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、無接点式検知部が有効になる条件下で無接点式検知部が可能な限り利用されるため、装着状態の検出をより安定させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、他の乗員保護装置の起動制御で無接点式検知部が利用されるようになるため、他の乗員保護装置の起動制御をより安定させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、有接点式検知部と無接点式検知部を装着状態判定手段の故障判定に利用するため、部品の追加による製造コストの高騰を招くことなく、装着状態判定手段の故障を適切に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。このシートベルト装置１の場合、緊急時におけるウェビング５の引き込みが電動式のモータ１０によって行われ、このモータ１０がプリテンション機構を構成するようになっている。
【００１６】
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、動力断接操作用のクラッチ（図示せず）を含む動力伝達機構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。また、リトラクタ４には、ベルトリール１２をウェビング巻き取り方向に付勢する巻き取りばね１４が設けられ、ベルトリール１２とモータ１０がクラッチのオフ作動によって切り離された状態において、巻き取りばね１４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、ベルトリール１２の巻き取り時には、巻き取りばね１４の付勢力をモータ１０の動力が適宜助勢する。なお、動力伝達機構１３内のクラッチは、モータ１０の正転方向（ウェビング巻き取り方向）の回転と逆転方向（ウェビング引出し方向）の回転を契機としてオン状態とオフ状態に切り替え操作されるようになっている。
【００１７】
また、リトラクタ４には、ベルトリール１２の回転を検出する回転センサ１５（回転検知手段）が設けられている。この回転センサ１５は、例えば、円周方向に沿って異磁極が交互に着磁された磁性円板と、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１８（制御装置）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１８に入力されたパルス信号は、ベルトリール１２の回転量や、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１８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の引出し量）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の引出し速度）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。
【００１８】
コントローラ１８には、上記の回転センサ１５のほか、車両に作用する加速度（減速度）を検出する加速度センサ１６（走行状態検知手段）と、タングプレート８とバックル９の接続状態を検出するバックルスイッチ１９（装着状態判定手段）が接続されている。
コントローラ１８は、車両に外力が作用したときに加速度センサ１６の検出値に基づいてモータ１０をウェビング巻き取り方向に駆動して乗員をシート２に拘束する拘束制御手段２０と、タングプレート８がバックル９から外されたときに、ウェビング５をベルトリール１２に巻き取ってリトラクタ４に収納する収納制御手段２１と、バックルスイッチ１９から収納制御手段２１に入力される信号を選択する後述する信号選択手段２２とを備えている。なお、この実施形態の場合、コントローラ１８が、モータ１０をウェビング巻き取り方向に駆動制御するモータ制御手段を構成している。
【００１９】
このシートベルト装置１を採用する車両は、車両に規定値以上の衝撃が入力されたときに袋体がガス圧によって展開し、その袋体によって乗員を保護するエアバッグシステム２３（他の乗員保護装置）が装備されている。このエアバッグシステム２３の制御部は、イグニッションスイッチ２４を介して電源２５に接続されている。
シートベルト装置１のコントローラ１８の電源系は、エアバッグシステム２３とイグニッションスイッチ２４を介して電源２５に接続される第１の電源系Ａと、シートベルト装置１に近接するドアの開閉に連動するドアスイッチ２６を介して電源２５に接続される第２の電源系Ｂとを備えている。なお、ドアスイッチ２６はドアが開状態のときにＯＮ作動し、ドアが閉状態のときにＯＦＦ作動する。第１の電源系Ａは、乗員が車両に乗り込んでイグニッションスイッチ２４をＯＮにしてからＯＦＦにするまでの間、有効となる電源系であり、この第１の電源系Ａが有効なときにバックル９が外されると、モータ１０の駆動によってウェビング５が収納状態に巻き取られる。一方、第２の電源系Ｂは、乗員の乗降時等にドアが開かれたときに有効となる電源系であり、この第２の電源系Ｂが有効なときにウェビング５が完全な収納状態になっていない場合には、モータ１０の駆動によってウェビング５が収納状態に巻き取られる。
【００２０】
ところで、バックルスイッチ１９は、同様にタングプレート８とバックル９の接続状態を検出する２つの検知部を備えている。一つの検知部は、例えば、マグネットとホール素子から成る無接点式センサ２７（無接点式検知部）によって構成され、他の一つの検知部は、接点スイッチ２８（有接点式検知部）によって構成されている。接点スイッチ２８は、イグニッションイスッチ２４を介さずに電源２８に接続され、イグニッションイスッチ２４のＯＮ，ＯＦＦに関係なく、バックル９の接続が解除されているときにコントローラ１８の信号選択手段２２にＯＮ信号を出力する。また、無接点式センサ２７はイグニッションスイッチ２４を介して電源２５から作動電力を受け、バックル９の接続状態に応じた信号をエアバッグシステム２３に出力する。このとき、エアバッグシステム２３からは通信線を介して同様の信号がシートベルト装置１の信号選択手段２２に送信される。エアバッグシステム２３は、無接点式センサ２７からバックル接続信号が送られたときに起動し、着座した乗員に対してシステム２３の作動を有効にする。
信号選択手段２２は、接点スイッチ２８と無接点式センサ２７のいずれか一方からＯＮ信号（バックル解除信号）を受けたときには、その信号を収納制御手段２１に出力し、両方からＯＮ信号を受けたときには、無接点式センサ２７の信号のみを収納制御手段２１に出力する。
【００２１】
次に、このシートベルト装置１の収納制御の流れを図３のフローチャートに沿って説明する。
ステップＳ１０１においては、シートベルト装置１のシステム（コントローラ１８）が起動しているかどうかを判定し、ＹＥＳの場合にはステップＳ１０２に進み、ＮＯの場合にはリターンする。
ステップＳ１０２においては、イグニッションスイッチ２４がＯＮであるかどうかを判定し、ＹＥＳの場合にはステップＳ１０３に進み、ＮＯの場合にはステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０３では、無接点式センサ２７による監視下での収納制御を行い、ステップＳ１０４では、接点スイッチ２８による監視下での収納制御を行う。
すなわち、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２４がＯＮでエアバッグシステム２３を介してコントローラ１８が起動しているときには、無接点式センサ２７の検出信号を基にして収納制御を実行し、イグニッションスイッチ２４がＯＦＦでドアスイッチ２６を介して（ドアが開くことによって）コントローラ１８が起動しているときには、接点スイッチ２８の検出信号を基にして収納制御を実行する。
【００２２】
また、このシートベルト装置１においては、接点スイッチ２８の故障を判定する機能を備えている。
次に、この故障判定の流れを図４のフローチャートに沿って説明する。
ステップＳ２０１においては、無接点式センサ２７の状態がＯＮからＯＦＦまたはＯＦＦからＯＮへと変化したかどうかを判定し、ＹＥＳの場合にはステップＳ２０２に進み、ＮＯの場合にはリターンする。
ステップＳ２０２においては、接点スイッチ２８の状態が無接点式センサ２７と同様に変化したかどうかを判定し、ＹＥＳの場合にはリターンし、ＮＯの場合には、接点スイッチ２８が故障しているものと判定する。
【００２３】
以上のように、このシートベルト装置１は、バックルスイッチ１９に無接点式センサ２７と接点スイッチ２８を並列に設け、イグニッションスイッチ２４がＯＮの場合には無接点式センサ２７、ＯＦＦの場合には接点スイッチ２８を夫々使い分けるようにしているため、車両運転時の殆どの時間で安定性の高い無接点式センサ２７を用いて脱着の監視を行うことができるとともに、イグニッションスイッチ２４がＯＦＦの状況下では、接点スイッチ２８に切り換えることによって電力の消費を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、車両運転時におけるバックル９の脱着状態の安定的な検出と電力消費の低減を両立させることができる。
【００２４】
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２４がＯＮになる状況下で、無接点式センサ２７が接点スイッチ２８に対して優先的に利用されるため、通常使用時におけるバックルスイッチ１９の検出の安定性をより高めることができ、しかも、万一、無接点式センサ２７が故障した場合であっても、接点スイッチ２８によって補うことができる。
【００２５】
また、バックルスイッチ１９を共用するエアバックシステム２３においては、イグニッションスイッチ２４に連動する無接点センサ２７のみが用いられるため、イグニッションスイッチ２４の作動をトリガーとする起動制御を安定化することができる。
【００２６】
さらに、このシートベルト装置１においては、無接点式センサ２７と接点スイッチ２８の信号を比較することによって接点スイッチ２８の故障判定を行うため、部品の追加による製造コストの高騰を招くことなく、バックルスイッチ１９の故障判定を常時実行することができる。
【００２７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の一実施形態のシートベルト装置の全体概略構成図。
【図２】同実施形態のシートベルト装置を含む車両の安全システムの概略構成図。
【図３】同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。
【図４】同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。
【符号の説明】
【００２９】
１…シートベルト装置
５…ウェビング
１０…モータ
１２…ベルトリール
１８…コントローラ（モータ制御手段）
１９…バックルスイッチ（接続状態判定手段）
２３…エアバッグシステム（他の乗員保護装置）
２７…無接点式センサ（無接点式検知部）
２８…接点スイッチ（有接点式検知部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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