(57)【要約】 【課題】  乗員に違和感を生じさせることなく、故障を診断する乗員拘束保護装置を提供する。【解決手段】  故障診断動作にあたって、ＭＰＵ３０は、シートベルト２２の拘束状態に対する影響が小さくなるように動作指令をモータ駆動部３２に与える。またはＭＰＵ３０は、乗員がシート２１に存在しないことを判断すると、故障診断動作を行う。これによって故障診断動作を実行したとしても、乗員がシートベルト２２の拘束状態の変化を認識することを防ぐことができ、乗員に違和感を生じさせることなく、乗員拘束保護装置２０の故障を診断することができる。【選択図】      図１
2005319896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拘束位置に存在する乗員を拘束可能な拘束体と、
予め定める拘束方向に変位移動することで、拘束体を変位させて乗員を拘束する駆動手段と、
乗員の拘束が必要な状態を判断し、判断結果に基づいて駆動手段を制御する制御手段と、
駆動手段の動作状態を検出する駆動状態検出手段とを有し、
制御手段は、拘束体の拘束状態に影響を与えることなく駆動手段を変位移動させ、そのときの駆動状態検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする乗員拘束保護装置。
【請求項２】
制御手段は、拘束方向以外の方向に駆動手段を変位移動させ、そのときの駆動状態検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする請求項１記載の乗員拘束保護装置。
【請求項３】
駆動手段の故障診断時に、拘束体の変位を阻止する変位阻止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の乗員拘束保護装置。
【請求項４】
変位阻止手段は、駆動手段の変位移動を許容して、拘束体の変位を阻止することを特徴とする請求項３記載の乗員拘束保護装置。
【請求項５】
予め定める装着体に装着された状態で乗員を拘束する拘束体に関して、前記拘束体の装着体に対する装着状態の変化を検出する装着状態検出手段をさらに備え、
制御手段は、装着状態検出手段から拘束体の装着体に対する装着状態の変化を示す信号が与えられると、駆動手段を変位移動させて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の乗員拘束保護装置。
【請求項６】
拘束体の変位移動状態を検出する変位移動検出手段をさらに備え、
制御手段は、変位移動検出手段から拘束体の変位移動状態を示す信号が与えられると、拘束体が変位移動している方向に拘束体が移動するように駆動手段を変位移動させて、駆動手段の故障検出を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の乗員拘束保護装置。
【請求項７】
拘束位置に存在する乗員を拘束可能な拘束体と、
予め定める拘束方向に変位移動することで、拘束体を変位させて乗員を拘束する駆動手段と、
乗員の拘束が必要な状態を判断し、判断結果に基づいて駆動手段を制御する制御手段と、
駆動手段の動作状態を検出する駆動状態検出手段と、
乗員が拘束位置に存在するか否かを検出する乗員状態検出手段とを有し、
制御手段は、乗員状態検出手段から乗員が拘束位置に存在していないことを示す信号が与えられると、駆動手段を変位移動させて、そのときの駆動状態検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする乗員拘束保護装置。
【請求項８】
拘束体は、車両に設けられるシートベルトであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の乗員拘束保護装置。
【請求項９】
駆動手段は、電動モータによって実現され、
駆動状態検出手段は、電動モータの起動時に流れる起動電流と、起動時から予め定める期間経過した後に電動モータに流れる定常電流とに基づいて、駆動手段の動作状態を検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の乗員拘束保護装置。
【請求項１０】
車両に設けられるシートに着座する乗員を拘束する乗員拘束保護装置であって、
車両の衝突を検出または車両が衝突することを予期する衝突検出手段をさらに有し、
制御手段は、衝突検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段を駆動して拘束体によって乗員を拘束することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の乗員拘束保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員拘束保護装置に関する。特に車両に設けられるシートベルトを巻取る電動モータを有する車両用乗員拘束保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、シートベルトを巻取る電動モータを有する乗員拘束保護装置が開示されている。第１の従来技術では、電動モータによる巻取りが正常に行われるか否かを診断するために、実際に電動モータを駆動させ、電動モータにかかる端子間の電圧値を検出する。この電圧値に基づいて、駆動モータの故障を診断する（たとえば特許文献１参照）。第２の従来技術では、電動モータに流れる電流波形に基づいて、駆動モータの故障を診断する（たとえば特許文献２および特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５２９２７号公報
【特許文献２】特開平１１−１８０２５３号公報
【特許文献３】特開平１１−１７０９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術の乗員拘束保護装置では、駆動モータの故障を診断するためには、乗員がシートに着座した状態で、シートベルト巻取用モータを実際に駆動させる必要がある。故障診断にあたって、シートベルトは乗員を拘束し、乗員は拘束状態の変化を認識する。乗員は、故障診断のたびに拘束状態の変化を感じることによって、乗員拘束保護装置が誤動作したものと誤認識してしまうという問題がある。
【０００５】
したがって本発明の目的は、乗員に違和感を生じさせることなく、故障診断する乗員拘束保護装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、拘束位置に存在する乗員を拘束可能な拘束体と、
予め定める拘束方向に変位移動することで、拘束体を変位させて乗員を拘束する駆動手段と、
乗員の拘束が必要な状態を判断し、判断結果に基づいて駆動手段を制御する制御手段と、
駆動手段の動作状態を検出する駆動状態検出手段とを有し、
制御手段は、拘束体の拘束状態に影響を与えることなく駆動手段を変位移動させ、そのときの駆動状態検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする乗員拘束保護装置である。
【０００７】
本発明に従えば、故障診断動作を実行すると、駆動手段が正常な場合には、制御手段からの動作指令が与えられて駆動手段が変位移動する。駆動状態検出手段は、駆動手段の状態情報を制御手段に与える。これによって制御手段は、駆動手段の状態を判断し、駆動手段の故障を診断する。
【０００８】
故障診断動作にあたって、駆動手段は、拘束体の拘束状態に影響を与えないように動作する。これによって故障診断時に、乗員が拘束状態の変化を認識することがない。なお、本発明において故障診断時における駆動手段の動作は、乗員が認識しない程度に拘束状態が変化する場合も含む。
【０００９】
また本発明は、制御手段は、拘束方向以外の方向に駆動手段を変位移動させ、そのときの駆動状態検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、故障診断動作にあたって、駆動手段が拘束方向以外の方向に変位移動する。これによって故障診断時に拘束体の拘束状態が増すことを防ぎ、乗員が拘束状態の変化を認識することを防ぐことができる。
【００１１】
また本発明は、駆動手段の故障診断時に、拘束体の変位を阻止する変位阻止手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、故障診断動作にあたって、拘束体による拘束状態の変化が阻止される。これによって故障診断時に拘束状態が変化せず、乗員が故障診断動作を認識することを防ぐことができる。
【００１３】
また本発明は、変位阻止手段は、駆動手段の変位移動を許容して、拘束体の変位を阻止することを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、故障診断動作にあたって、駆動手段の変位移動を許容したうえで、拘束体の変位を阻止する。これによって駆動手段に与えられる負荷を小さくして、駆動手段の損傷を防ぐことができる。
【００１５】
また本発明は、予め定める装着体に装着された状態で乗員を拘束する拘束体に関して、前記拘束体の装着体に対する装着状態の変化を検出する装着状態検出手段をさらに備え、
制御手段は、装着状態検出手段から拘束体の装着体に対する装着状態の変化を示す信号が与えられると、駆動手段を変位移動させて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、装着状態検出手段からの検出結果に応答して、拘束体の装着状態が変化したことを判断すると、故障診断動作を行う。たとえば拘束体の装着状態から非装着状態への変化および／または非装着状態から装着状態への変化を検出すると、駆動手段を変位移動させて、駆動手段の故障診断動作を行う。これによって拘束体が装着されるたびにおよび／または拘束体の装着が解除されるたびに、故障診断動作を行うことができ、頻繁に故障診断を行うことができる。
【００１７】
たとえば拘束体が車両に設けられるシートベルトである場合、シートベルトのタングのバックルへの装着が解除されたときに故障診断動作を行うことによって、乗員に違和感を与えることなく故障診断を行うことができる。またシートベルトのタングがバックルに装着されたときに故障診断を行う場合であっても、シートベルトが余分に引き出されたぶんをだけ巻き取るように、駆動手段が変位移動することによって乗員に違和感を与えることなく故障診断を行うことができる。
【００１８】
また本発明は、拘束体の変位移動状態を検出する変位移動検出手段をさらに備え、
制御手段は、変位移動検出手段から拘束体の変位移動状態を示す信号が与えられると、拘束体が変位移動している方向に拘束体が移動するように駆動手段を変位移動させて、駆動手段の故障検出を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、拘束体が変位移動している方向に拘束体を移動するように駆動手段を変位移動させることによって、拘束体の拘束状態に影響を与えることなく、駆動手段の故障診断を行うことができる。
【００２０】
また本発明は、拘束位置に存在する乗員を拘束可能な拘束体と、
予め定める拘束方向に変位移動することで、拘束体を変位させて乗員を拘束する駆動手段と、
乗員の拘束が必要な状態を判断し、判断結果に基づいて駆動手段を制御する制御手段と、
駆動手段の動作状態を検出する駆動状態検出手段と、
乗員が拘束位置に存在するか否かを検出する乗員状態検出手段とを有し、
制御手段は、乗員状態検出手段から乗員が拘束位置に存在していないことを示す信号が与えられると、駆動手段を変位移動させて、そのときの駆動状態検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段の故障診断を行うことを特徴とする乗員拘束保護装置である。
【００２１】
本発明に従えば、故障診断動作を実行すると、駆動手段が正常な場合には、制御手段からの動作指令が与えられて駆動手段が変位移動する。駆動状態検出手段は、駆動手段の状態情報を制御手段に与える。これによって制御手段は、駆動手段の状態を判断し、駆動手段の故障を診断する。
【００２２】
故障診断動作にあたって、制御手段は、乗員が拘束位置に存在しないことを判断すると、故障診断動作の開始を指令する。これによって故障診断を行っても、乗員が拘束状態の変化を認識することが防がれる。
【００２３】
また本発明は、拘束体は、車両に設けられるシートベルトであることを特徴とする。
本発明に従えば、乗員に違和感を与えることなく、シートベルトを巻き取るための駆動手段の故障診断を行うことができる。
【００２４】
また本発明は、駆動手段は、電動モータによって実現され、
駆動状態検出手段は、電動モータの起動時に流れる起動電流と、起動時から予め定める期間経過した後に電動モータに流れる定常電流とに基づいて、駆動手段の動作状態を検出することを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、故障診断動作にあたって、駆動手段に流れる起動電流と定常電流との両方を測定し、それらの電流値に基づいて駆動手段の故障を診断する。これによって駆動手段の故障を精度よく診断することができる。
【００２６】
また本発明は、車両に設けられるシートに着座する乗員を拘束する乗員拘束保護装置であって、
車両の衝突を検出または車両が衝突することを予期する衝突検出手段をさらに有し、
制御手段は、衝突検出手段の検出結果に基づいて、駆動手段を駆動して拘束体によって乗員を拘束することを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、車両の衝突または衝突することを予期すると、駆動手段を駆動して拘束体によって乗員を拘束する。これによって車両衝突時に乗員を保護することができる。また上述したように駆動手段の故障を診断することによって、駆動手段の故障を発見することができ、乗員に駆動手段の故障を報知することができる。乗員に駆動手段の故障を認識させることによって、駆動手段が故障した状態で、乗員が車両を運転する可能性を低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、故障診断時に駆動手段が動作したとしても、乗員の拘束状態における影響が少ない。これによって乗員が拘束体による拘束状態の変化を認識することを防いで、故障診断を行うことができる。したがって乗員に、故障診断動作による違和感を生じさせることがない。これによって乗員が、乗員拘束保護装置が誤動作したものとして誤認識することがない。また故障診断動作を頻繁に行うことができ、駆動手段の故障を早期に発見することができる。故障を早期に報知することによって、故障状態を早期に改善させることができ、安全性を向上することができる。
【００２９】
また本発明によれば、故障診断時において、駆動手段を拘束方向以外の方向に変位移動させる。これによって故障診断時に、拘束体による拘束状態が増すことを防ぎ、拘束状態に対する影響を小さくすることができる。
【００３０】
また本発明によれば、故障診断時に拘束体の変位を阻止することで、拘束体による拘束状態を一定に保つことができる。これによって乗員が拘束状態の変化を認識することを確実に防ぐことができる。
【００３１】
また本発明によれば、故障診断時に駆動手段の変位を許容することで、故障診断時に駆動手段を低負荷で動作させることができ、駆動手段が損傷することを防ぐことができる。これによって故障診断動作を頻繁に行うことができる。
【００３２】
また本発明によれば、拘束体の装着状態が切換るたびに故障診断動作を行うことができ、駆動手段の故障を早期に発見することができる。これによって安全性を向上することができる。
【００３３】
また本発明によれば、拘束体が変位移動している方向に拘束体を移動するように駆動手段を変位移動させることによって、拘束体の拘束状態に影響を与えることなく、駆動手段の故障診断を行うことができる。
【００３４】
また本発明によれば、乗員が拘束位置に存在しないときに故障診断を行う。これによって乗員が故障診断動作を認識することを防ぎ、故障診断動作を頻繁に行うことができる。したがって駆動手段の故障を早期に発見することができる。故障を早期に報知することによって、故障状態を早期に改善させることができ、安全性を向上することができる。
【００３５】
また本発明によれば、乗員が車両を運転していないときに駆動手段の故障を発見することができるので、車両運転前の乗員に駆動手段の故障を報知することができ、利便性を向上することができる。
【００３６】
また本発明によれば、駆動手段に流れる起動電流と定常電流とに基づくことによって、駆動手段の故障を精度よく診断することができる。これによって駆動手段の故障を発見しやすくすることができ、乗員拘束保護装置の安全性をさらに向上することができる。
【００３７】
また本発明によれば、車両が衝突するときに、拘束体によって乗員を拘束することで、乗員を保護することができる。駆動手段の故障診断結果から、駆動手段が故障したことを乗員が知って、駆動手段を修理または交換することで、駆動手段が故障した状態で乗員が車両を運転する可能性を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明の第１実施形態の乗員拘束保護装置２０の構成を示すブロック図である。図２は、乗員拘束保護装置２０を模式的に示すブロック図である。乗員拘束保護装置２０（以下単に拘束装置２０と称する）は、車両に設けられるシート２１に着座した乗員を拘束保護するシートベルト２２を含んで構成される。
【００３９】
拘束装置２０は、車両が衝突したことを示す信号、または車両が衝突することを予期する信号が与えられると、シートベルト２２を巻取り、シート２１に着座する乗員とシート２１とを密着させる。これによって乗員がシート２１から乗り出すことを防ぎ、衝突の衝撃から乗員を保護することができる。拘束装置２０は、シートベルト２２と、シートベルト２２を巻取可能な巻取用モータ２３と、シートベルト２２の変位を阻止するリトラクタ２４と、シートベルトＥＣＵ（Electronic Control Unit）２５とを含んで構成される。
【００４０】
シートベルト２２は、シート２１に着座した乗員を拘束可能な拘束体となる。シートベルト２２は、可撓性を有して帯状に形成される。シートベルト２２は、長手方向一端部で車両に設けられる巻掛プーリ２７に巻掛けられる。またシートベルト２２の長手方向他端部には、結合金具であるタング６０が設けられる。タング６０は、シート２１に設けられるバックル２６に着脱自在に形成される。タング６０が、バックル２６に装着されることで、シートベルト２２の長手方向他端部が車両に間接的に連結される。乗員がシート２１に着座した状態で、タング６０が乗員に対してシート２１と反対側を通過して、バックル２６に装着されることで、シートベルト２２は、シート２１と反対側から乗員を覆う。これによってシート２１に着座した乗員を拘束することができる。
【００４１】
巻取用モータ２３は、その出力軸の回転力を巻掛プーリ２７に与える。巻掛プーリ２７は、巻取用モータ２３から与えられる回転力によって回転する。巻掛プーリ２７が巻取方向に回転すると、シートベルト２２が巻掛プーリ２７に巻取られる。シート２１に乗員が着座し、タング６０がバックル２６に装着された状態で、シートベルト２２が巻掛プーリ２７に巻取られると、シートベルト２２が張られる。この場合、乗員は、シートベルト２２によってシート２１に密着されて拘束される。このように巻取用モータ２３は、シートベルト２２を駆動する駆動手段となる。
【００４２】
シートベルトＥＣＵ２５は、巻取用モータ２３およびリトラクタ２４の動作指令を生成する処理回路であるＭＰＵ３０（Micro Processing Unit）と、巻取用モータ２３に与える電流を生成するモータ動作回路３１とを含む。ＭＰＵ３０は、演算部６１と、記憶部６２と、入出力部６３とを含む。記憶部６２は、予め定めるプログラムが記憶される。演算部６１は、記憶部６３に記憶されるプログラムを読み取り、そのプログラムを実行することによって、巻取用モータ２３およびリトラクタ２４の動作指令を生成する。各指令は、電気信号によって表わされる。
【００４３】
入出力部６３は、車両に設けられる各センサ、他のＥＣＵから与えられる状態情報を演算部６１に与える。また入出力部６３は、演算部６１が生成した動作指令をモータ動作回路３１に与える。各状態情報は、電気信号によって入出力部６３に与えられる。演算部６１がプログラムを実行することによって、衝突時にシートベルト２２を巻き取ることができる。また演算部６１がプログラムを実行することによって巻取用モータ２３の故障を診断することができる。
【００４４】
ＭＰＵ３０は、イグニッションスイッチ４０のオンオフ状態を示す状態情報がイグニッションスイッチ４０から与えられる。イグニッションスイッチ４０は、バッテリと車両に設けられる各電装装置との導通が確保されるとオン状態となり、バッテリと各電装装置との導通が解除されるとオフ状態となる。またＭＰＵ３０は、シートベルト２２の装着状態を示す状態情報がバックルスイッチ４１から与えられる。バックルスイッチ４１は、シートベルト２２に設けられるタング６０がバックル２６に装着されたことを検出するとオン状態となり、タング６０がバックル２６から装着解除されたことを検出するとオフ状態となる。
【００４５】
またＭＰＵ３０は、車両のドアの施錠状態を示す状態情報がボディＥＣＵ４２から与えられる。ボディＥＣＵ４２は、ドアの施錠状態を検出する。なおボディＥＣＵ４２は、キーレスエントリー機能を有してもよい。この場合、ボディＥＣＵ４２は、受信手段４３を備える。ボディＥＣＵ４２は、送信機能を有するエンジンキーから送信される無線信号に基づいて、ドアの施錠状態を変更する。
【００４６】
またＭＰＵ３０は、乗員がシート２１に着座したか否かを示す状態情報が着座センサ４４から与えられる。着座センサ４４は、シート２１に設けられる力検出センサによって実現される。乗員がシート２１に着座することによって、シート２１が変形する。着座センサ４４は、この変形状態を検出して乗員がシート２１に着座したか否かを検出する。
【００４７】
またＭＰＵ４０は、車両が障害物に衝突したか否かを示す状態情報または車両が障害物に衝突することを予期する状態情報が衝突判定ＥＣＵ４５から与えられる。たとえば衝突判定ＥＣＵ４５は、プリクラッシュセンサを含んで実現される。衝突判定ＥＣＵ４５は、レーダによって電波を対象物に送信し、対象物から反射した電波の受信状態に基づいて、対象物と車両との衝突を予期する。また、衝突判定ＥＣＵ４５は、車両の加速度センサおよび速度センサなどを含んで実現されてもよい。
【００４８】
ＭＰＵ３０は、上述した各センサ４０，４１または各ＥＣＵ４２，４４，４５から与えられる状態情報に基づいて、乗員をシート２１に密着させるべき状況であるか否かを判断し、判断結果に基づいてモータ動作回路３１およびリトラクタ２４に動作指令を与える。なお、上述した各センサ４０，４１または各ＥＣＵ４２，４４，４５は、本実施の形態の一例示である。したがって上述したセンサまたはＥＣＵ以外であって、車両の状態を検出する検出手段から、ＭＰＵ３０に状態情報が与えられてもよい。
【００４９】
モータ駆動回路３１は、モータ駆動部３２と、モータ電流検出部３３とを含む。モータ駆動部３２は、ＭＰＵ３０から巻取用モータ２３の動作指令が与えられると、バッテリ電源１０から供給される電力を用いて、巻取用モータ２３を動作させるための電力を生成し、生成した電力を巻取用モータ２３に供給する。モータ電流検出部３３は、巻取用モータ２３を流れる電流を検出する。巻取用モータ２３に流れる電流値は、巻取用モータ２３の駆動状態に応じて変化する。したがってモータ電流検出部３３は、巻取用モータ２３の動作状態を検出する駆動状態検出手段となる。
【００５０】
リトラクタ２４は、車両に所定の減速度が作用したとき、またはシートベルト２２が巻掛プーリ２７から所定の加速度で巻き出されたときに、巻掛プーリ２７の回転を阻止するロック機構部２８を有する。またロック機構部２８は、タング６０がバックル２６に装着されていない状態では、シートベルト２２が巻掛プーリ２７から引出されることを許容する。本実施の形態では、リトラクタ２４は電動リトラクタによって実現される。
【００５１】
リトラクタ２４は、シートベルトＥＣＵ２５から回転阻止指令および回転許容指令が与えられる。シートベルトＥＣＵ２５は、バックルスイッチ４１から与えられる状態情報に基づいて、タング６０がバックル２６に装着された状態であることを判断すると、回転阻止指令をリトラクタ２４に与える。これによってリトラクタ２４は、シートベルト２２が巻掛プーリ２７から引出されることを阻止する。またシートベルトＥＣＵ２５は、バックルスイッチ４１から与えられる状態情報に基づいて、タング６０がバックル２６から装着が解除された状態であることを判断すると、回転許容指令をリトラクタ２４に与える。これによってシートベルト２２は、巻掛プーリ２７から引出されることが許容される。
【００５２】
拘束装置２０は、車両衝突時にシートベルト２２を巻掛プーリ２７に巻取り、乗員とシート２１とを密着させる。これによって乗員がシート２１から乗り出すことを防止することができる。具体的には、衝突判定ＥＣＵ４５から衝突を予期する状態情報がＭＰＵ３０に与えられると、ＭＰＵ３０は、モータ駆動部３２に動作指令を与える。動作指令が与えられたモータ駆動部３２は、巻取用モータ２３に駆動電力を与える。巻取用モータ２３は、プーリ２４を回転させてシートベルト２２を巻取る。シートベルト２２は、乗員をシート２１に押付ける。これによって乗員は、車両が衝突した時に衝撃を受けても、シート２１から乗り出すことを防ぐことができる。
【００５３】
図３は、拘束装置２０の一部を示す正面図である。図４は、拘束装置２０の一部を示す側面図である。巻取用モータ２３は、歯車機構３４を介して、出力軸の回転力を巻掛プーリ２７に与える。歯車機構３４は、動力伝達機構として機能するともに減速機構として機能する。
【００５４】
巻取用モータ２３は、その出力軸に駆動歯車３５が固定される。駆動歯車３５は、出力軸と同軸に設けられ、軸線まわりに回転可能に設けられる。歯車機構３４は、駆動歯車３５に噛合する従動歯車３６を有する。従動歯車３６は、巻掛プーリ２７に一体に設けられ、巻掛プーリ２７に同軸に形成される。従動歯車３６および巻掛プーリ２７は、車両に設けられる支持手段によって、その軸線まわりに回転可能に支持される。駆動歯車３５は、従動歯車３６に対して、その歯数が大きい。また従動歯車３６には、その回転を阻止および許容するための係止片３７が噛合する。係止片３７は、上述したロック機構部２８によって変位駆動される。ロック機構部２８が係止片３７を変位移動させることによって、巻掛プーリ２７からシートベルト２２が引出されることを許容および阻止することができる。
【００５５】
図４に示すように、巻掛用モータ２３の出力軸を回転方向一方となる巻取方向Ａに回転させると、駆動歯車３５から従動歯車３６に回転力が伝わり、従動歯車３６が回転方向一方となる巻取方向ａに回転する。これによって巻掛プーリ２７が回転し、シートベルト２２が巻掛プーリ２７に巻取られる。また巻掛用モータ２３の出力軸を回転方向他方となる引出方向Ｂに回転させると、従動歯車３６に対して駆動歯車３５が空回りする。これによって従動歯車３６に回転力が伝達されず、従動歯車３６が回転方向他方となる引出方向ｂに回転することがない。
【００５６】
図５は、駆動歯車３５と従動歯車３６とを拡大して示す断面図である。駆動歯車３５および従動歯車３６は、つめ車としてそれぞれ形成される。つめ車は、周方向に並ぶ複数の歯３８が外周部に形成される。この歯３８の外周面には、周方向一方に係止面３８ａが形成され、周方向他方に摺動面３８ｂが形成される。係止面３８ａは、大略的に歯車の半径方向に延び、摺動面３８ｂは、大略的に歯車の周方向に延びる。
【００５７】
隣接する２つの歯の間に配置可能に形成されるつめ体を用いて、つめ車の外周面を摺動させた場合、周方向一方Ｂ，ａに向かうときの抵抗が大きい。このとき、つめ体は係止面３８ａに当接し、外周部に形成される歯３８によって係止される。またつめ車の外周面を摺動させた場合、周方向他方Ａ，ｂに向かうときの抵抗が小さい。このとき、つめ体は、摺動面３８ｂを摺動して、外周部に形成される歯３８を順次乗り越える。
【００５８】
駆動歯車３５に形成される１つの歯３８が、従動歯車３６のうちの隣接する歯３８の間に収容されるように、駆動歯車３５および従動歯車３６が配置される。また駆動歯車３５の係止面３８ａが従動歯車３６の係止面３８ｂに当接するように配置される。これによって駆動歯車３５を回転方向一方となる巻取方向Ａに回転させると、駆動歯車３５と従動歯車３６とが噛合って回転力が伝達され、従動歯車３６が回転方向一方となる巻取方向ａに回転する。また駆動歯車３５を回転方向他方となる引出方向Ｂに回転させると、駆動歯車３５が従動歯車３６を摺動して回転力が伝達されず、従動歯車３６が回転方向他方となる引出方向ｂに回転することが防がれる。
【００５９】
図６は、係止片３７と従動歯車３８とを拡大して示す断面図である。係止片３７は、その先端部１８が、従動歯車３６のうち隣接する歯の間の空間１７に収容可能に形成される。ロック機構部２８は、係止片３７を従動歯車３６に対して近接離反方向１９に変位移動する。ロック機構部２８は、シートベルトＥＣＵ２５から回転阻止指令が与えられると、係止片３７の先端部１８を従動歯車３６のうち隣接する歯の間の空間１７に収容させる。またシートベルトＥＣＵ２５から回転許容指令が与えられると、係止片３７の先端部１８を従動歯車３６の間の空間１７から離脱させる。
【００６０】
係止片３７の先端部１８を従動歯車３６の間の空間１７に収容させると、従動歯車３６は、巻取方向ａの回転が許容され、引出方向ｂの回転が阻止される。これによってタング６０をバックル２６に装着した状態で、シートベルト２２を巻取可能でかつ、シートベルト２２が巻掛プーリ２７から引出されることを阻止することができる。また係止片３７の先端部１８を従動歯車３６の間の空間１７から離脱させると、従動歯車３６は、引出方向ｂの回転が許容される。これによってバックル２６からタング６０を装着解除した状態で、シートベルト２２を巻掛プーリ２７から引出すことができる。
【００６１】
図７は、巻取用モータ２３に流れる電流の時間変化を示すグラフである。グラフには、正常な巻取用モータ２３における電流変化を実線１６で示す。また拘束装置２０が故障した場合の巻取用モータ２３における電流変化を一点鎖線１５および二点鎖線１４で示す。
【００６２】
ＭＰＵ３０から動作指令が与えられると、モータ駆動部３２は、予め定める動作電力を巻取用モータ２３に供給する。ＭＰＵ３０から動作指令をモータ駆動部３２に与えた指令開始時刻Ｔ０から予め定められる時間経過して供給開始時刻Ｔ１に達すると、モータ駆動部３２が電力供給を開始し、巻取用モータ２３に流れる電流は、時間経過とともに増加する。
【００６３】
供給開始時刻Ｔ１から予め定められる時間経過して最大電流到達時刻Ｔ２に達すると、巻取用モータ２３に流れる電流が最大となる。このときの電流値を起動電流値Ａｍａｘとする。起動電流値Ａｍａｘは、巻取用モータ２３が出力軸を回転させるために必要な始動トルクに対応する。
【００６４】
巻取用モータ２３に流れる電流は、最大電流到達時刻Ｔ２に達したあと、時間経過とともに減少する。そして予め定められる時間経過して、定常電流到達時刻Ｔ３に達した後では、巻取用モータ２３に流れる電流値は、時間経過にかかわらずほぼ一定の電流値となる。この定常電流到達時刻Ｔ３以降の電流値を定常電流値Ａｍｉｎとする。定常電流値Ａｍｉｎは、巻取用モータ２３が出力軸を一定速度で回転させるために必要な定常トルクに対応する。なお、ＭＰＵ３０の記憶部６２は、指令開始時刻Ｔ０から最大電流到達時間Ｔ２までの時間である第１時間と指令開始時刻Ｔ０から定常電流到達時間Ｔ３までの時間である第２時間とを記憶する。
【００６５】
第１の要因で巻取用モータ２３が故障している場合、図７の一点鎖線１５に示すように、巻取用モータ２３に流れる電流は、最大電流到達時刻Ｔ２を越えても増加する。また第１の要因とは異なる第２の要因で巻取用モータ２３が故障している場合、図７の二点鎖線１４に示すように、巻取用モータ２３に流れる電流は、最大電流到達時刻Ｔ２に達しても起動電流値Ａｍａｘに達せず、定常電流到達時刻Ｔ３に達したあとも定常電流値Ａｍｉｎよりも大きい。
【００６６】
ＭＰＵ３０は、記憶部６２に第１しきい値ＡＡと第２しきい値ＡＢとを記憶する。第１しきい値ＡＡは、起動電流値Ａｍａｘに対して予め定める電流値１３分小さい電流値である。第２しきい値ＡＢは、定常電流値Ａｍｉｎに対して予め定める電流値１２分大きい電流値である。なお、上述した予め定める電流値１２，１３は、巻取用モータ２３の性能のばらつき、故障判定基準などによって決定される。また予め定める電流値１２，１３が小さいと故障判定基準が厳しくなる。
【００６７】
ＭＰＵ３０は、モータ電流検出部３３から巻取用モータ２３に流れる電流値を表わす情報が与えられる。これによって巻取用モータ２３の動作不良を検出することができる。具体的には、ＭＰＵ３０は、モータ駆動部３２に動作指令を与えた指令開始時刻Ｔ０から計時し、最大電流到達時刻Ｔ２に達したときに巻取用モータ２３に流れる電流の値が第１しきい値ＡＡ以上であるか否かを判定する。またＭＰＵ３０は、定常電流到達時刻Ｔ３に達したときに巻取用モータ２３に流れる電流値が第２しきい値ＡＢ以下であるか否かを判定する。ＭＰＵ３０は、最大電流到達時刻Ｔ２に達したときに巻取用モータ２３に流れる電流値が第１しきい値ＡＡ以上であり、定常電流到達時刻Ｔ３に達したときに巻取用モータ２３に流れる電流値が第２しきい値ＡＢ以下である場合に、巻取用モータ２３が正常であることを判断する。
【００６８】
図８は、ＭＰＵ３０の第１の故障診断動作を示すフローチャートである。本発明では、拘束装置２０は、巻取用モータ２３の動作不良を診断することができる。第１の故障診断動作では、まずステップａ０で、シート２１に乗員が着座して車両に乗車した状態で、ステップａ１に進み、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ２３の故障診断動作を開始する。
【００６９】
ステップａ１では、ＭＰＵ３０は、イグニッションスイッチ４０から与えられる状態情報に基づいて、バッテリと電装装置との導通が確保されたか否かを判断する。ステップａ１において、イグニッションスイッチ４０がオン状態、すなわちエンジンキーがキー溝に差し込まれ、バッテリ電源１０から車両に設けられる各電装装置への電力供給が可能であることを判断すると、ステップａ２に進む。
【００７０】
ステップａ２では、ＭＰＵ３０は、バックルスイッチ４１から与えられる状態情報に基づいて、タング６０がバックル２６に装着されているか否かを判断する。ステップａ２において、バックルスイッチ４１がオン状態となり、タング６０がバックル２６に装着されていると判断すると、ステップａ３に進む。
【００７１】
ステップａ３では、ＭＰＵ３０は、リトラクタ２４に回転阻止指令を与える。これによってリトラクタ２４は、従動歯車３６が引出方向ｂに回転することを阻止し、シートベルト２２が巻掛プーリ２７から引出されることを阻止する。このようにしてシートベルト２２のロックが完了すると、ステップａ４に進む。
【００７２】
ステップａ４では、ＭＰＵ３０は、モータ駆動部３２に動作指令を与える。このときＭＰＵ３０が与える動作指令は、巻取用モータ２３の出力軸を引出方向Ｂに回転させる指令である。上述したように、駆動歯車３５および従動歯車３６がつめ車で実現されるので、駆動歯車３５の回転が従動歯車３６に伝達されず、駆動歯車３５は空回りする。ＭＰＵ３０は、このように動作指令を与えると、ステップａ５に進む。
【００７３】
ステップａ５では、ＭＰＵ３０が、動作指令をモータ駆動部３２に与えた指令開始時刻Ｔ０から計時して、最大電流到達時刻Ｔ２に達したことを判断すると、ステップａ６に進む。ステップａ６では、モータ電流検出部３３から与えられる状態情報に基づいて、最大電流到達時刻Ｔ２における、巻取用モータ２３に流れる電流値を起動電流値として記憶部６２に記憶し、記憶するとステップａ７に進む。
【００７４】
ステップａ７では、ＭＰＵ３０は、ステップａ６で記憶した起動電流値と、予め記憶される第１しきい値ＡＡとを比較する。起動電流値が第１しきい値ＡＡを超えるとステップａ８に進み、起動電流値が第１しきい値ＡＡ以下であるとステップａ９に進む。ステップａ９では、ＭＰＵ３０は、拘束装置２０が故障していると判断し、車両に設けられる報知装置によって拘束装置２０の故障を報知させる。
【００７５】
報知装置は、たとえばダッシュボードに設けられる表示装置によって実現される。ＭＰＵ３０は、拘束装置２０の故障を報知させると、ステップａ１４に進む。ステップａ１４では、ＭＰＵ３０は、故障診断動作を終了する。
【００７６】
ステップａ８では、ＭＰＵ３０が、指令開始時刻Ｔ０から計時して、定常電流到達時刻Ｔ３に達したことを判断すると、ステップａ１０に進む。ステップａ１０では、モータ電流検出部３３から与えられる状態情報に基づいて、定常電流到達時刻Ｔ３における、巻取用モータ２３に流れる電流値を定常電流値として記憶部６２に記憶し、記憶するとステップａ１１に進む。
【００７７】
ステップａ１１では、ＭＰＵ３０は、ステップａ１０で記憶した定常電流値と、予め記憶される第２しきい値ＡＢとを比較する。定常電流値が第２しきい値ＡＢ未満であると、ステップａ１２に進み、定常電流値が第２しきい値ＡＢ以上であるとステップａ９に進む。ステップａ９では、ＭＰＵ３０は、拘束装置２０が故障していると判断し、車両に設けられる報知装置によって拘束装置２０の故障を報知させる。ＭＰＵ３０は、拘束装置２０の故障を報知させると、ステップａ１４に進む。ステップａ１４では、ＭＰＵ３０は、故障診断動作を終了する。
【００７８】
ステップａ１２では、ＭＰＵ３０は、モータ駆動部３２に動作停止指令を与える。これによって、巻取用モータ２３への電力供給が停止される。電力供給が停止されると、ステップａ１３に進む。ステップａ１３では、ＭＰＵ３０は、リトラクタ２４に回転許容指令を与える。これによってリトラクタ２４は、従動歯車３６を回転可能な状態にして、ステップａ１４に進む。ステップａ１４では、ＭＰＵ３０は、故障診断動作を終了する。
【００７９】
以上のように、本発明の実施の第１形態によれば、故障診断時に巻取用モータ２３を引出方向Ｂに空回りさせる。この場合、シートベルト２２が巻掛プーリ２７に巻取られることが阻止される。引出方向Ｂへ巻取用モータ２３が正常に回転する場合には、巻取方向Ａへも巻取用モータ２３が正常に回転する。これによって巻取用モータ２３の故障を判断することができる。本実施の形態では、巻取用モータ２３が空回りすることで、シートベルト２２による拘束状態を変化させることなく、故障診断動作を行うことができる。これによってシート２１に着座する乗員は、故障診断動作が行われていることを認識することがない。したがって故障診断時であっても、乗員は違和感を生じず、拘束装置２０が誤動作したとして誤認識することがない。
【００８０】
また本実施の形態では、ロック機構部２８によって従動歯車３６の引出方向ｂの回転を阻止した状態で、巻取用モータ２３を引出方向Ｂに回転する。これによって従動歯車３６の回転をより確実に阻止することができる。この場合、ロック機構部２８と係止片３７とは、故障診断時にシートベルト２２の変位を阻止する変位阻止手段の一部となる。また第１実施形態では、故障診断時に駆動歯車３５を空回りさせることで、故障診断時に巻取用モータ２３に与えられる負荷を小さくすることができる。これによって故障診断を頻繁に行っても、巻取用モータ２３が損傷することを防ぐことができる。駆動歯車３５を空回りする構成は、つめ車を形成する以外の方法、たとえば周方向一方と周方向他方との摩擦抵抗が異なる摩擦車を用いてもよい。
【００８１】
また本実施形態では、イグニッションスイッチ４０およびバックルスイッチ４１がオン状態であるときに、巻取用モータ２３を動作させて故障診断を行う。この場合、イグニッションスイッチ４０とバックルスイッチ４１とは、乗員を拘束可能な状態を検出する拘束状態検出手段となる。ＭＰＵ３０は、拘束可能状態検出手段から乗員を拘束可能な状態であることを示す信号が与えられると、巻取用モータ２３の故障診断を行う。これによって乗員が車両に乗車した直後に、故障診断動作を実行して、乗員が車両の運転を開始する前に故障を判断することができる。また乗員が車両に乗車するたびに頻繁に故障診断を行うことができ、拘束装置２０の故障を早期に判断することができる。また乗員が車両を運転する前に巻取用モータ２３の故障を発見することができる。
【００８２】
また本実施の形態では、拘束可能状態検出手段は、イグニッションスイッチ４０が操作されてバッテリと車両に設けられる電装装置とが導通するとともに、シートベルト２２に設けられるタング６０がバックル２６に装着されたことを検出すると、乗員を拘束可能な状態であることを示す信号を出力する。
【００８３】
また本実施の形態では、巻取用モータ２３に流れる電流のうち、起動電流と定常電流との両方に基づいて巻取用モータ２３の動作不良を検出する。これによって図７の一点鎖線１５で示すような巻取用モータ２３の電流時間変化と、２点鎖線１４で示すような巻取用モータ２３の電流時間変化との両方を故障であると判断することができ、精度よく巻取用モータ２３の故障を診断することができる。また巻取用モータ２３に流れる電流に基づいて、巻取用モータ２３の動作状態を検出することで、巻取用モータ２３の出力軸および駆動歯車３５の回転速度を検出するエンコーダなどによって、巻取用モータ２３の動作状態を検出する場合に比べて簡単な構成によって、巻取用モータ２３の動作状態を検出することができる。
【００８４】
また上述したステップａ９で故障結果を報知させるにあたって、起動電流値が第１しきい値以下である場合と、定常電流値が第２しきい値以上である場合とで、報知形態を異ならせることが好ましい。これによって乗員および修理者に拘束装置２０の故障の要因を把握させることができる。したがって拘束装置２０の修理者は、拘束装置２０の故障を容易に改善することができる。さらに拘束装置２０を報知する表示装置として、車両に予め設けられる既知の報知手段、たとえばナビゲーション装置に用いられる表示装置、スピーカなどを用いることによって、別途新たな報知手段を設ける必要がなく、製造コストの向上を抑えることができる。
【００８５】
第１実施形態の変形例として、図８に示すフローチャートのうち、ステップａ３およびステップａ１３におけるＭＰＵ３０の動作を行わなくてもよい。この場合、仮に巻取用モータ２３からの回転力が従動歯車３５に伝達されたとしても、出力軸が引出方向Ｂに回転してシートベルト２２が緩む。シートベルト２２が緩む場合には、シートベルト２２が張る場合に比べて、違和感を生じる可能性が小さい。したがってシートベルト２２が緩んで、拘束状態が変化しても、乗員がその拘束状態を認識する可能性が小さく、故障診断時に違和感を生じさせる可能性を小さくすることができる。すなわち、本発明の実施の形態において故障診断時の巻取用モータ２３の動作は、乗員が認識しない程度に拘束状態を変化させる場合も含む。
【００８６】
たとえば故障診断動作時には、実際にシートベルト２２を巻取る場合に比べて、巻取用モータ２３をゆっくり動かして故障診断を行ってもよい。またタング６０がバックル２６に装着された状態で、巻取用モータ２３を引出方向Ｂに回転させた後で、巻取用モータ２３を巻取方向Ａに回転させてもよい。この場合、引出方向Ｂにシートベルト２２を引出した量以下巻取ることによって、故障診断動作時にシートベルト２２による拘束状態が増すことがなく、違和感を生じにくくすることができる。
【００８７】
図９は、ＭＰＵ３０の第２の故障診断動作を示すフローチャートである。第２の故障診断動作は、ＭＰＵ３０が、乗員がシート２１に着座していないことを判断すると、故障診断動作を行う。第２の故障診断動作では、まずステップｂ０で、乗員がシート２１から離れて、車両から降車した状態で、ステップｂ１に進み、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ２３の故障診断動作を開始する。
【００８８】
ステップｂ１では、ＭＰＵ３０は、ボディＥＣＵ４２から与えられる状態情報に基づいて、エンジンキーから与えられる無線電波によって、ドアの施錠指令が与えられたことを判断する。ＭＰＵ３０は、車両のドアが施錠されたことを判断すると、ステップｂ２に進む。なお第２実施形態では、ボディＥＣＵ４４は、乗員が拘束位置に存在するか否かを検出する乗員状態検出手段となる。
【００８９】
ステップｂ２では、ＭＰＵ３０は、モータ駆動部３２に動作指令を与える。このときＭＰＵ３０が与える動作指令は、巻取用モータ２３の出力軸を巻取方向Ａに回転させる指令である。乗員が降車しているので、巻取用モータ２３の出力軸を巻取方向Ａに動作させても、乗員が故障診断動作を認識することがない。ＭＰＵ３０は、このように動作指令を与えると、ステップｂ３に進む。
【００９０】
ステップｂ３以降、ＭＰＵ３０は、ステップｂ３〜ステップｂ５の動作を行う。なお、ステップｂ３のＭＰＵ３０の動作は上述したステップａ５と同様の動作であり、ステップｂ４のＭＰＵ３０の動作は、上述したステップａ６と同様の動作であり、ステップｂ５のＭＰＵ３０の動作は、上述したステップａ７と同様の動作である。ステップｂ５で、ＭＰＵ３０は、起動電流値が第１しきい値ＡＡ以下を超えるとステップｂ６に進み、起動電流値が第１しきい値ＡＡ以下であるとステップｂ７に進む。ステップｂ７では、ＭＰＵ３０は、上述したステップａ９と同様の動作を行い、ステップｂ１１に進む。ステップｂ１１では、ＭＰＵ３０は、故障診断動作を終了する。
【００９１】
ステップｂ６以降、ＭＰＵ３０は、ステップｂ６〜ステップｂ９の動作を行う。なお、ステップｂ６のＭＰＵ３０の動作は、上述したステップａ８と同様の動作であり、ステップｂ８のＭＰＵ３０の動作は、上述したステップａ８と同様の動作であり、ステップｂ９のＭＰＵ３０の動作は、上述したステップａ１１と同様の動作である。ステップｂ９で、ＭＰＵ３０は、定常電流値が第２しきい値ＡＢ未満であると、ステップｂ７に進み、定常電流値が第２しきい値ＡＢ以下であると、ステップｂ１０に進む。ステップｂ７では、ＭＰＵ３０は、上述したステップａ９と同様の動作を行い、ステップｂ１１に進む。ステップｂ１１では、ＭＰＵ３０は、故障診断動作を終了する。
【００９２】
ステップｂ１０では、ＭＰＵ３０は、上述したステップａ１２と同様の動作を行い、その動作が完了すると、ステップｂ１１に進む。ステップｂ１１では、ＭＰＵ３０は、故障診断動作を終了する。
【００９３】
以上のように、本発明の第２実施形態によれば、車両のドアが施錠されたことを検出すると、乗員が車両から降車した、すなわち乗員が拘束位置に存在していないことを判断して故障診断を行う。これによって乗員は、故障診断動作を認識することがない。したがって乗員は、乗員拘束保護装置２０が誤動作したものと誤認識してしまうという問題を解消することができる。また巻取用モータ２３を実際に動作させる巻取方向Ａに回転させて故障診断を行うことによって、拘束装置２０の故障をより正確に診断することができる。
【００９４】
また故障診断動作において、巻取用モータ２３を第１実施例と同様に引出方向Ｂに回転させてもよい。また第２実施形態では、巻取用モータ２３を空回りさせる必要がない。したがってつめ車を形成した駆動歯車３５および従動歯車３６を用いる必要がなく、拘束装置２０を簡単な構成によって実現することができる。
【００９５】
また、ボディＥＣＵ４２のうち、無線電波による施錠指令が与えられてから、故障診断動作を行うことによって、乗員が降車したことを確実に判断することができる。なお、第２実施形態の変形例として、ステップｂ１において、エンジンキーがドアに形成される鍵穴に差し込まれて施錠された場合に、ボディＥＣＵ４２からＭＰＵ３０に施錠指令が与えられてもよい。この場合、施錠指令が与えられて、予め定める時間が経過してからステップｂ２に進むことが好ましい。これによって車両から乗員が離れた状態で、故障診断を行うことができ、乗員が故障診断動作を認識する可能性をさらに低減することができる。
【００９６】
逆に、ＭＰＵ３０が乗車前であることを判断して、故障診断動作を行ってもよい。ステップｂ１の動作として、ボディＥＣＵ４２によるドアの施錠解除指令が無線電波によって与えられたことを判断して、ステップｂ２〜ステップｂ１１のＭＰＵ３０の動作を行ってもよい。
【００９７】
図１０は、ＭＰＵ３０の第３の故障診断動作を示すフローチャートである。第３の故障診断動作は、第２の故障診断動作に比べて、乗員が車両を降車したと判断する動作が異なり、乗員が車両から降車したと判断した後の動作については、第２の故障診断動作と同一である。したがって同一の動作については、説明を省略する。
【００９８】
第３の故障診断動作は、まずステップｃ０で、乗員が車両の運転を終了してシート２１に着座している状態で、ステップｃ１に進み、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ２３の故障診断動作を開始する。ステップｃ１では、ＭＰＵ３０は、イグニッションスイッチ４０から与えられる状態情報に基づいて、バッテリと電装装置との導通状態が解除されたか否かを判断する。ステップｃ１において、イグニッションスイッチ４０がオフ状態となり、エンジンキーをキー溝から抜き出したことを判断すると、ステップｃ２に進む。
【００９９】
ステップｃ２では、ＭＰＵ３０は、バックルスイッチ４１から与えられる状態情報に基づいて、タング６０とバックル２６との装着が解除されたか否かを判断する。ステップｃ２において、バックルスイッチ４１がオフ状態となり、タング６０がバックル２６から装着解除されたと判断すると、ステップｃ３に進む。ステップｃ３では、着座センサ４４から与えられる状態情報に基づいて、乗員がシート２１から離れたか否かを判断する。ステップｃ３において、着座センサ４４がオフ状態となり、乗員がシート２１から離れたと判断すると、ステップｃ４に進む。
【０１００】
ステップｃ４以降、ＭＰＵ３０は、ステップｃ４〜ステップｃ１４の動作を行う。なお、ステップｃ４〜ステップｃ１４におけるＭＰＵ３０の動作は、上述した第２実施形態のステップｂ１〜ｂ１１におけるＭＰＵ３０の動作にそれぞれ対応する動作であり、説明を省略する。ステップｃ１４で、ＭＰＵ３０は故障診断動作を終了する。
【０１０１】
以上のように、本発明の第３実施形態によれば、イグニッションスイッチ４０、バックルスイッチ４１、着座センサ４４およびボディＥＣＵ４２からそれぞれ与えられる状態情報に基づくことによって、乗員が車両から降車したことをより確実に判断することができる。また第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
乗員の降車を判断するために与えられる状態情報は一例である。したがって車両に着座センサ４４が設けられない場合、ステップｃ３におけるＭＰＵ３０の動作を省略してもよい。またステップｃ１〜ステップｃ４における各動作の順番が異なってもよい。たとえば車両をバックさせて駐車させる場合には、ＭＰＵ３０は、車両がバックしていることを示す指令が与えられた後、ステップｃ１でバックルスイッチ４１の状態情報、ステップｃ２でイグニッションスイッチ４０の状態情報、ステップｃ３で着座センサ４４の状態情報が順に与えられたときに、乗員が降車したことを判断してもよい。
【０１０３】
また乗員が降車したことを検出する検出手段として、車両の速度センサ、サイドブレーキの状態またはシフトレバーの状態がパーキング状態であることを検出する駐車状態検出センサ、エンジンキーがキー溝に挿入されたことを検出するキー挿入センサなど、他の検出手段を用いて乗員が降車したことを判断してもよい。
【０１０４】
また車両に設けられる検出手段を用いて、乗員が乗車していない状態であることを判断すると、故障診断動作を行ってもよい。たとえば計時手段によって深夜であることを判断するとともに、イグニッションスイッチ４０がオフ状態であることを判断すると、故障検出動作を開始してもよい。
【０１０５】
なお車両がセキュリティ機能を有する場合であって警戒状態にあるとき、言い換えると車両が盗難防止機能を有する場合であって盗難状態を検出するセンサが能動状態であるときに、図９および図１０に示す故障診断動作を行うと、モータの駆動音およびシートベルトの動きによって、盗難状態であると誤検出する可能性がある。たとえば車両は、エンジンキーから与えられる無線電波によって、ドアの施錠指令が与えられたこと判断すると、自動的にセキュリティ状態となる場合がある。
【０１０６】
したがって本実施の形態では、車両がセキュリティ機能を有する場合には、ＭＰＵ３０は、モータの故障診断状態が盗難状態であると誤検出しないように、盗難用センサおよびそれに関連するＥＣＵに指令を与える。たとえばＭＰＵ３０は、故障診断動作の開始を判断すると、盗難状態を検出するセンサの感度を弱めたり、  センサを非能動状態にするように、盗難用センサおよびそれに関連するＥＣＵに指令を与える。またＭＰＵ３０が、盗難防止に関連するＥＣＵを兼ねる場合、モータの故障診断時には、一時的に盗難状態の検出を停止させてもよい。このことは、予め定める時間間隔ごとにモータの故障診断を行う場合も同様である。
【０１０７】
図１１は、ＭＰＵ３０の第４の故障診断動作を示すフローチャートである。第４の故障診断動作は、タング６０をバックル２６に装着した状態から、タング６０をバックル２６から装着解除した状態を判断すると、巻取用モータ２３を動作させる。巻取用モータ２３を動作させた後の動作については、第２の故障診断動作における巻取用モータ２３を動作させた後の動作と同一である。したがって同一の動作については、説明を省略する。
【０１０８】
第４の故障診断動作は、まずステップｄ０で、乗員がシート２１に着座した状態で、ステップｄ１に進み、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ２３の故障診断動作を開始する。ステップｂ１では、ＭＰＵ３０は、バックルスイッチ４１から与えられる状態情報に基づいて、バックルスイッチ４１がオン状態となり、タング６０がバックル２６に装着されたと判断する。次に降車時などであって、乗員がタング６０のバックル２６による装着を解除すると、バックルスイッチ４１から与えられる状態情報に基づいて、バックルスイッチ４１がオフ状態となり、ＭＰＵ３０は、タング６０がバックル２６から装着解除されたと判断する。このようにＭＰＵ３０は、バックルスイッチ４１がオン状態からオフ状態に切換ったことを判断すると、ステップｄ３に進む。ステップｄ３以降、ＭＰＵ３０は、ステップｄ３〜ステップｄ１２の動作を行う。なお、ステップｄ３〜ステップｄ１２の動作は、上述したステップｂ２〜ステップｂ１１にそれぞれ対応する動作であり、説明を省略する。ステップｄ１２で、ＭＰＵ３０は故障診断動作を終了する。
【０１０９】
以上のように、本発明の第４実施形態によれば、タング６０をバックル２６から装着解除された状態で、ＭＰＵ３０が故障診断動作を行う。タング６０がバックル２６から装着解除された状態では、乗員は、シートベルト２２による拘束状態が解除されている。これによって乗員に認識させることなく、故障診断動作を行うことができる。また短時間でシートベルト２２を巻取ったとしても、乗員に違和感を生じさせることがなく、より実際の巻取用モータ２３の動作に近づけた状態で、故障診断動作を行うことができる。これによって故障診断をより正確に行うことができる。また第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
またステップｄ１で、ＭＰＵ３０は、バックルスイッチ４１がオン状態からオフ状態に切換ったことを判断するほかに、乗員が乗車時におけるシートベルト装着動作によって、バックルスイッチ４１がオフ状態からオン状態に切換ったことを判断すると、ステップｄ３に進んでもよい。シートベルト２２が装着された時点では、乗員によってシートベルト２２が余分に引き出されている場合が多い。この余分に引き出されているシートベルト分についてモータで巻き取ることによって、作業者に違和感を与えることなく巻取用モータ２３の故障診断動作を行うことができる。
【０１１１】
このように拘束体であるシートベルト２２の装着状態から非装着状態への変化および／または非装着状態から装着状態への変化を装着状態検出手段となるバックルスイッチ４１によって検出し、ＭＰＵ３０は、バックルスイッチ４１から装着状態の変化を示す信号が与えられると巻取用モータ２３を変位移動させる指令を与えて、巻取用モータ２３の故障診断を行ってもよい。
【０１１２】
図１２は、ＭＰＵ３０の第５の故障診断動作を示すフローチャートである。第５の故障診断動作は、シートベルト２２が巻掛プーリ２７から引出された場合に、巻取用モータ２３を動作させる。巻取用モータ２３を動作させた後の動作については、第２の故障診断動作における巻取用モータ２３を動作させた後の動作と同一である。したがって同一の動作については、説明を省略する。
【０１１３】
第５の故障診断動作は、まずステップｅ０で、乗員が乗車してシート２１に着座した状態で、ステップｅ１に進み、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ２３の故障診断動作を開始する。ステップｅ１では、ＭＰＵ３０は、シートベルト２２が巻掛プーリ２７から引出されたことを判断し、ステップｅ２に進む。たとえば巻取用モータ２３にエンコーダが設けられ、エンコーダの検出結果がＭＰＵ３０に与えられることによって、巻取用モータ２３が引出されたことを判断することができる。またたとえばＭＰＵ３０は、モータ電流検出部３３から与えられる状態情報に基づいて、巻取用モータ２３が引出されたことを判断することができる。
【０１１４】
ステップｅ２では、ＭＰＵ３０は、モータ駆動部３２に動作指令を与える。このときＭＰＵ３０が与える動作指令は、巻取用モータ２３の出力軸を引出方向Ｂに回転させる指令である。ＭＰＵ３０が、このような動作指令を与えると、ステップｅ３に進む。ステップｅ３以降、ＭＰＵ３０は、ステップｅ３〜ステップｅ１１の動作を行う。なお、ステップｅ３〜ステップｅ１１におけるＭＰＵ３０の動作は、上述したステップｂ３〜ｂ１１の動作にそれぞれ対応する動作であり、説明を省略する。ステップｅ１１で、ＭＰＵ３０は故障診断動作を終了する。
【０１１５】
以上のように、本発明の第５実施形態によれば、シートベルト２２が引出された時に、シートベルト２２を引出すことによって、乗員のシートベルト２２の引出作業をアシストすることができる。これによって利便性を向上することができる。また第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
図１３は、本発明の第６実施形態の拘束装置１２０の一部を示す正面図である。図１４は、拘束装置１２０の一部を示す側面図である。第６実施形態の拘束装置１２０は、第１実施形態の拘束装置２０とほぼ同様の構成を示す。第６実施形態の拘束装置１２０は、第１実施形態の拘束装置２０に比べて、故障診断時に巻取用モータ２３を空回りさせる構成が異なり、他の構成については同一である。第６実施形態の拘束装置１２０のうち、第１実施形態の拘束装置２０と同一の構成については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１７】
拘束装置１２０は、巻取用モータ２３を変位駆動する巻取用モータ変位駆動手段１００を備える。ＭＰＵ３０は、故障診断時に巻取用モータ変位駆動手段１００に動作指令を与える。巻取用モータ変位駆動手段１００は、ＭＰＵ３０から動作指令が与えられることによって、従動歯車３６と駆動歯車３５との噛合状態を解除する方向に巻取用モータ２３を変位移動可能である。したがって巻取用モータ変位駆動手段１００は、巻取用モータ２３の回転動作を許容した状態で、シートベルト２２の変位を阻止する変位阻止手段となる。
【０１１８】
図１５は、ＭＰＵ３０の第６の故障診断動作を示すフローチャートである。第６の故障診断動作は、図１３および図１４に示す第６実施形態の拘束装置１２０によって実現される。まず、ステップｆ０で、ＭＰＵ３０は、予め定める故障診断開始時期を判断すると、ステップｆ１に進み、巻取用モータ２３の故障診断動作を行う。
【０１１９】
ステップｆ１では、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ変位駆動手段１００に動作指令を与えて、巻取用モータ２３と従動歯車３６とを相対的に変位させる。そして従動歯車３６と駆動歯車３５との噛合状態を解除させて、ステップｆ２に進む。ステップｆ２以降、ＭＰＵ３０は、ステップｆ２〜ステップｆ１０の動作を行う。なお、ステップｆ２〜ステップｆ１０におけるＭＰＵ３０の動作は、上述した第２実施形態のステップｂ２〜ステップｂ１０におけるＭＰＵ３０の動作にそれぞれ対応する動作であり、説明を省略する。
【０１２０】
ステップｆ１０で、巻取用モータ２３を停止すると、ステップｆ１１に進む。ステップｆ１１では、ＭＰＵ３０は、巻取用モータ変位駆動手段１００に動作指令を与えて、巻取用モータ２３と従動歯車３６とを相対的に変位させる。そして従動歯車３６と駆動歯車３５とを噛合させて、ステップｆ１２に進む。ステップｆ１２では、ＭＰＵ３０は、故障検出動作を終了する。
【０１２１】
以上のように、本発明の第６実施形態によれば、駆動歯車３５と従動歯車３６との噛合状態を解除して、故障診断動作を行うことによって、シートベルト２２の拘束状態を変化させずに、巻取用モータ２３の故障を検出することができる。第６実施形態では、乗員の状態および車両の状態に係らず故障診断を行うことができるので、利便性を向上することができる。たとえば故障診断を予め定める期間経過毎に行うことができる。また拘束装置２０が長期間使用された場合には、故障診断間隔を短くすることで、故障を効率的に発見することができる。また第２実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、上述した各実施形態では、故障診断について、乗員が運転していないときに行うことが好ましい。これによって故障診断時に車両が障害物に衝突することがなく、安全性を向上することができる。
【０１２２】
以上のような本発明の実施の各形態は、本発明の例示に過ぎず本発明の範囲内において、構成を変更することができる。たとえば拘束体としてシートベルト２２に付いて説明したが、シートベルト２２以外であってもよい。たとえば図２に示すように、衝突予期時にヘッドレスト６４が変位し、衝突時にヘッドレストを突き出して、ヘッドレストと頭部とを密着させる場合、ヘッドレスト６４を変位駆動する駆動手段の故障を判断してもよい。また巻取用モータ２３に流れる電流に基づいて、巻取用モータ２３の動作状態を検出したが、電流値以外を検出して、巻取用モータ２３の動作状態を検出してもよい。たとえば巻取用モータ２３にエンコーダを設け、エンコーダによって巻取用モータ２３の動作状態を検出してもよい。また乗員を拘束可能な状態を検出する検出手段および乗員が拘束位置に存在しないことを検出する検出手段についても、上述した検出手段以外の検出手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１実施形態の乗員拘束保護装置２０の構成を示すブロック図である。
【図２】乗員拘束保護装置２０を模式的に示すブロック図である。
【図３】拘束装置２０の一部を示す正面図である。
【図４】拘束装置２０の一部を示す側面図である。
【図５】駆動歯車３５と従動歯車３６とを拡大して示す断面図である。
【図６】係止片３７と従動歯車３８とを拡大して示す断面図である。
【図７】巻取用モータ２３に流れる電流の時間変化を示すグラフである。
【図８】ＭＰＵ３０の第１の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図９】ＭＰＵ３０の第２の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図１０】ＭＰＵ３０の第３の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図１１】ＭＰＵ３０の第４の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図１２】ＭＰＵ３０の第５の故障診断動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第６実施形態の拘束装置１２０の一部を示す正面図である。
【図１４】拘束装置１２０の一部を示す側面図である。
【図１５】ＭＰＵ３０の第６の故障診断動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
２０  乗員拘束保護装置
２１  シート
２２  シートベルト
２３  巻取用モータ
２４  リトラクタ
２５  シートベルトＥＣＵ
２８  ロック機構部
３０  ＭＰＵ
３１  モータ動作回路
３２  モータ駆動部
３３  モータ電流検出部
３７  係止片
４０  イグニッションスイッチ
４１  バックルスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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