(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時に乗員を拘束するシートベルトと、必要に応じて前記シートベルトを巻き取り且つ引き出す電動リトラクタと、前記シートベルトをロックするロック機構とを備え、前記電動リトラクタは、前記シートベルトに巻き取り力及び引き出し力を付与するモータと、前記モータの端子間電圧及び通電電流を検出する第１の検出手段と、前記シートベルトの装着の有無を検出する第２の検出手段と、前記検出されたモータの端子間電圧及び通電電流、並びに前記検出されたシートベルトの装着の有無に応じて前記モータの駆動を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束保護装置において、
前記シートベルトのロック時における前記モータの端子間電圧の変動に基づいて前記車両の衝突時を検出する衝突時検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出された車両の衝突時の前後の所定期間内に、前記検出されたモータの端子間電圧及び通電電流、並びに前記検出されたシートベルトの装着の有無を記憶する記憶手段を有することを特徴とする車両用乗員拘束保護装置。
【請求項２】
前記ロック機構は、ロック信号を送信す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。
【請求項３】
さらに、前記車両の衝突不可避を検出して衝突不可避信号を送信する衝突不可避検出手段及び前記車両の衝突を検出して衝突信号を送信する衝突検出センサの少なくとも一方を備え、
前記衝突時検出手段は、さらに、前記ロック信号、前記衝突不可避信号及び前記衝突信号の少なくとも一つに基づいて前記車両の衝突時を検出することを特徴とする請求項２記載の車両用乗員拘束保護装置。
【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】
車両の衝突時に、その衝突加速度や衝突速度等を記憶するようにした車両は、従来より知られており、このようにして記憶された衝突加速度や衝突速度は事故後の調査、例えば事故原因の究明に利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両では、記憶対象は衝突加速度や衝突速度等であって、乗員拘束保護装置に関連する情報（パラメータ）ではないため、衝突時に乗員拘束保護装置が正常に作動したかどうかや、乗員の状態がどうであったか等を判断することは、容易ではなかった。
【０００４】
本発明は、上記点に着目してなされたものであり、車両の衝突時の車両用乗員拘束保護装置の作動状態や乗員の状態等を正確に判断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。
【０００５】
【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の車両用乗員拘束保護装置は、車両の衝突時に乗員を拘束するシートベルトと、必要に応じて前記シートベルトを巻き取り且つ引き出す電動リトラクタと、前記シートベルトをロックするロック機構とを備え、前記電動リトラクタは、前記シートベルトに巻き取り力及び引き出し力を付与するモータと、前記モータの端子間電圧及び通電電流を検出する第１の検出手段と、前記シートベルトの装着の有無を検出する第２の検出手段と、前記検出されたモータの端子間電圧及び通電電流、並びに前記検出されたシートベルトの装着の有無に応じて前記モータの駆動を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束保護装置において、前記シートベルトのロック時における前記モータの端子間電圧の変動に基づいて前記車両の衝突時を検出する衝突時検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出された車両の衝突時の前後の所定期間内に、前記検出されたモータの端子間電圧及び通電電流、並びに前記検出されたシートベルトの装着の有無を記憶する記憶手段を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の構成によれば、モータの端子間電圧及び通電電流、並びにシートベルトの装着の有無を検出して、シートベルトのロック時におけるモータの端子間電圧の変動に基づいて検出された車両の衝突時の前後の所定期間内に、検出されたモータの端子間電圧及び通電電流、並びに検出されたシートベルトの装着の有無を記憶手段に記憶するので、車両の衝突後に記憶手段に記憶された衝突時の前後の内容を読み出すことにより、車両の衝突時の車両用乗員拘束保護装置の作動状態や乗員の状態等を正確に判断することができる。
【０００７】
前記車両用乗員拘束保護装置は、さらに前記制御手段に前記車両の衝突後、所定時間電源を供給する補助電源供給手段を備え、前記記憶手段が不揮発性ＲＯＭにより構成されることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、車両の衝突後にも電源が供給され、車両の衝突時の車両用乗員拘束保護装置の作動状態や乗員の状態等を記憶しておくことができ、車両の事故後の調査に利用することができる。
【０００９】
【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。
【００１０】
（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。
【００１１】
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が所定の加速度で引き出されたときにシートベルト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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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１１を介してＭＰＵ（Micro Processing Unit）１４に接続されている。
【００１６】
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。
【００１７】
図２は直流モータ駆動部１１の回路図である。図２中の回路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ｉを検出する電流検出回路（第１の検出手段）であり、回路Ｃ２は直流モータ１０の端子間電圧を測定する電圧測定回路（第１の検出手段）である。また、図２中の電圧Ｖｂは直流モータ１０に電源電圧を供給し、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。
【００１８】
図１に戻り、直流モータ駆動部１１は、例えば、バッテリで構成される車両搭載電源３３及びダイオードで構成される逆流阻止部３２に接続されており、この車両搭載電源３３から直流モータ１０の駆動に必要な電源を取得する。
【００１９】
逆流阻止部３２は、例えば、コンデンサで構成される補助電源３１に接続されており、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ３０を介してＭＰＵ１４に接続されている。逆流阻止部３２は、補助電源３１に蓄えられたエネルギーを車両搭載電源３３又は直流モータ駆動部１１に流出するのを防ぎ、該エネルギーをＤＣ／ＤＣコンバータ３０を介してＭＰＵ１４に供給する。補助電源３１は、車両搭載電源３３から供給されるエネルギーを蓄えると共に該エネルギーの供給停止から少なくとも所定時間以上、該蓄えたエネルギーをＭＰＵ１４に供給する。例えば、車両の衝突後１００ｍｓ経過するまでは、該蓄えたエネルギーをＭＰＵ１４に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、ＭＰＵ１４にとって最適な電圧、例えば５Ｖの電圧を供給するために車両搭載電源３３から供給される電圧を変換する。
【００２０】
ＭＰＵ１４は、シートベルト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（第２の検出手段）１６に接続されている。また、ＭＰＵ１４は時間を計測するタイマー１５と、後述する電動リトラクタ１００の制御状態を示すビット列及び直流モータ１０の端子間電圧を記憶するＲＡＭ１７及びＥＥＰＲＯＭ（不揮発性ＲＯＭ）１８と、ＲＯＭ１９とを備えている。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ｉからシートベルトの巻き取りが終了したか否かを判断する。
【００２１】
バックル接続有無検出部１６はシートベルト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。
【００２２】
次に、電動リトラクタ１００の動作概要及びＲＡＭ１７で記憶する電動リトラクタ１００の制御状態を示すビット列及び直流モータ１０の端子間電圧の詳細を説明する。
【００２３】
シートベルトを引き出すと、この引き出し速度に応じて直流モータ１０の端子間には電位差が生じる。また、シートベルトロック機構２はＷＳＩ機能（シートベルトの引き出し加速度が所定値を超えたときにシートベルトの引き出しをロックする機能）又はＶＳＩ機能（車両にかかる加速度が所定値を超えたときにシートベルトの引き出しをロックする機能）によりシートベルトの引き出しをロックする。ここで、シートベルトロック機構２はリールシャフト３がシートベルトの引き出し側に所定量回転して初めてロックするため、この時の直流モータ１０の端子間電圧は、図３に示すようにシートベルトの引き出し速度に応じた傾きで上昇し、シートベルトの引き出しがロックした後に急激に低下する。ＭＰＵ１４は、図３に示す直流モータ１０の端子間電圧の波形をとらえて、所定時間の直流モータ１０の端子間電圧、例えば、シートベルトの引き出しがロックされる前１００ｍｓからシートベルトの引き出しがロックされた後１００ｍｓまでの直流モータ１０の端子間電圧と、電動リトラクタ１００の制御状態とをＲＡＭ１７を介してＥＥＰＲＯＭ１８に記憶させる。
【００２４】
上記電動リトラクタ１００の制御状態には、シートベルトを装着するときに乗員によるシートベルトの引き出しを検知すると、シートベルトを引き出しやすいように直流モータ１０を制御するシートベルト装着補助制御と、シートベルトのタングをバックルに装着した後にシートベルトを巻き取り、乗員の体にシートベルトがフィットし、シートベルトの巻き取りが限界に到達した後に、乗員に所定の弛みを与えるように直流モータ１０を制御するシートベルト圧迫除去制御と、シートベルトの装着後に乗員が移動しようとしてシートベルトを引き出そうとしたときに、シートベルトを引き出しやすくするように直流モータ１０を制御する移動制御と、シートベルトを引き出したが装着しない場合又はシートベルトのタングをバックルから解除した場合にシートベルトを格納するように直流モータ１０を制御する格納制御とがある。
【００２５】
図４はＲＡＭ１７のメモリマップの一例を示す。ＲＡＭ１７は、ＭＰＵ１４で実行されている制御の作業状態を一時退避する時に、該作業状態を記憶する退避エリアと、制御プログラムを実行するワークエリアと、所定時間の直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を記憶する端子間電圧及び制御状態エリアとを備えている。
【００２６】
端子間電圧及び制御状態エリアは、図５（Ａ）に示すようにアドレスカウンタ、直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を記憶するエリアを備えており、直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を、例えば、それぞれ２００個記憶できるように構成されている。このエリアに記憶された内容がＥＥＰＲＯＭ１８に転送され、記憶される。
【００２７】
尚、電動リトラクタ１００の制御状態を記憶するエリアは図５（Ｂ）に示すように、４ビットのビット列で構成されており、最下位のビットｂ０が１の場合、即ち“０００１”のビット列の場合はシートベルト装着補助制御を示す。ビットｂ１が１の場合、即ち“００１０”のビット列の場合はシートベルト圧迫除去制御を示し、ビットｂ２が１の場合、即ち“０１００”のビット列の場合は移動制御を示し、最上位のビットｂ３が１の場合、即ち“１０００”のビット列の場合は格納制御を示す。
【００２８】
図６は、ＭＰＵ１４が実行するメイン制御を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、ＲＡＭ１７の端子間電圧及び制御状態エリアをクリアし（ステップＳ１１）、シートベルトが引き出されたか否かを判別し（ステップＳ１２）、シートベルトが引き出されていない場合には該判別を繰り返す一方、シートベルトが引き出された場合には、タイマー割り込み処理（図７を用いて後述する）を有効にする（ステップＳ１３）。
【００３０】
次に、電動リトラクタ１００の制御状態を記憶するエリアに“０００１”のビット列をセットし（ステップＳ１４）、シートベルト装着補助制御を行う（ステップＳ１５）。
【００３１】
その後、シートベルト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Ｓ１６）、シートベルト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により検出されない場合には、電動リトラクタ１００の制御状態を記憶するエリアに“１０００”のビット列をセットし（ステップＳ２３）、シートベルト格納制御を行い（ステップＳ２４）、タイマー割り込み処理を無効にし（ステップＳ２５）、ステップＳ１１に戻る。
【００３２】
一方、シートベルト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により検出された場合には、電動リトラクタ１００の制御状態を記憶するエリアに“００１０”のビット列をセットし（ステップＳ１７）、シートベルト圧迫除去制御を行う（ステップＳ１８）。
【００３３】
その後、シートベルトが引き出されたか否かを判別し（ステップＳ１９）、シートベルトが引き出された場合には、電動リトラクタ１００の制御状態を記憶するエリアに“０１００”のビット列をセットし（ステップＳ２０）、移動制御を行い（ステップＳ２１）、ステップＳ１７に戻る一方、シートベルトが引き出されていない場合には、シートベルトのタングがバックルから解除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する（ステップＳ２２）。
【００３４】
シートベルトのタングがバックルから解除されたことをバックル接続有無検出部１６により検出された場合には、ステップＳ２３に進む一方、シートベルトのタングがバックルから解除されたことをバックル接続有無検出部１６により検出されない場合には、ステップＳ１７に戻る。
【００３５】
図７はＭＰＵ１４が実行するタイマー割り込み処理を示すフローチャートである。尚、本タイマー割り込み処理は、前記タイマー１５が、例えば１ｍｓを計時する毎に発生するタイマー割り込み信号に応じて起動される。
【００３６】
まず、ＭＰＵ１４は、実行されている制御の作業状態を、例えばＲＡＭ１７の退避エリアに一時退避させる（ステップＳ３１）。
【００３７】
次に、直流モータ１０の端子間電圧よりシートベルトロック機構２でシートベルトの引き出しがロックされたか否かを判別し（ステップＳ３２）、シートベルトの引き出しがロックされていない場合、即ち車両の事故が生じていない場合には、電圧測定回路Ｃ２を使用して直流モータ１０の端子間電圧を測定し（ステップＳ３３）、ＲＡＭ１７よりアドレスを読み出す（ステップＳ３４）。上記ステップＳ３４では、ＲＡＭ１７よりアドレス「ＦＦ００」を読み出すものとする。
【００３８】
次に、読み出されたアドレス「ＦＦ００」のエリアにステップＳ３３で測定された直流モータ１０の端子間電圧及びメイン制御において予めセットされた電動リトラクタ１００の制御状態を記憶させる（ステップＳ３５）。図５（Ａ）の例では、直流モータ１０の端子間電圧が０．５Ｖであり、制御状態は“０００１”、即ちシートベルト装着補助制御である。
【００３９】
ステップＳ３５の記憶が終了した後に、アドレスを１インクリメントする（ステップＳ３６）。図５（Ａ）の例では、アドレス「ＦＦ００」からアドレス「ＦＦ０１」になる。
【００４０】
次に、アドレスが所定値、例えば「ＦＦ９９」より大きいか否かを判別し（ステップＳ３７）、アドレスが所定値（「ＦＦ９９」）より大きい場合、例えばアドレス「ＦＦ１００」の場合には、最初のアドレス「ＦＦ００」を呼び出し、セットして（ステップＳ３８）、アドレス「ＦＦ００」をＲＡＭ１７に記憶させる（ステップＳ３９）。一方、アドレスが所定値（「ＦＦ９９」）より小さい場合、例えばアドレス「ＦＦ１０」の場合には、当該アドレス「ＦＦ１０」をＲＡＭ１７に記憶させる（ステップＳ３９）。その後、ステップＳ３１で一時退避させた制御の作業状態を復帰させて（ステップＳ４５）、本処理を終了する。
【００４１】
上記ステップＳ３２で、シートベルトの引き出しがロックされた場合、即ち車両の事故が生じた場合には、電圧測定回路Ｃ２を使用して直流モータ１０の端子間電圧を測定し（ステップＳ４０）、ＲＡＭ１７の端子間電圧及び制御状態エリアに直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を記憶させる（ステップＳ４１）。
【００４２】
次に、シートベルトの引き出しがロックされてから所定時間、例えば１００ｍｓ経過したか否かをタイマー１５を使用して判別する（ステップＳ４２）。１００ｍｓ経過していない場合には、例えば、１ｍｓ毎に直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を記憶させるため時間調整をし（ステップＳ４３）、ステップＳ４０に戻る一方、１００ｍｓ経過した場合には、シートベルトの引き出しのロック前後の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態と、ロック直前のアドレス、例えば「ＦＦ６０」とをＥＥＰＲＯＭ１８に転送し、記憶させる（ステップＳ４４）。その後、ステップＳ３１で一時退避させた制御の作業状態を復帰させて（ステップＳ４５）、本処理を終了する。
【００４３】
尚、ステップＳ４４で、ロック直前のアドレスをＥＥＰＲＯＭ１８に転送するのは、ロック直前のアドレスから、ロック前の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を正確に読み出せるからである。例えば、アドレス「ＦＦ６０」がロック直前のアドレスの場合には、アドレス「ＦＦ６０」から「ＦＦ００」まで、さらに「ＦＦ９９」から「ＦＦ６１」までのＲＡＭ１７の内容を読み出すことによりロック前の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を正確に読み出すことができる。
【００４４】
上述したように、本実施の形態によれば、ＭＰＵ１４はシートベルトの引き出しロック前後の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ１８に転送し、記憶させる（ステップＳ４４）ので、事故後にＥＥＰＲＯＭ１８の記憶内容を読み出すことにより、車両の衝突時の車両用乗員拘束保護装置の作動状態や乗員の状態等を正確に判断することができる。
【００４５】
（２）第２の実施の形態
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と比べて、直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ２００の制御状態を記録する時の原因が異なる。即ち、第１の実施の形態では、シートベルトの引き出しロック前後の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ１８で記憶するが、第２の実施の形態では、後述するようにＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力してから所定時間、例えば、３秒経過するまでの直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ２００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ２２３で記憶する。
【００４６】
図８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。
【００４７】
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が所定の加速度で引き出されたときにシートベルト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。
【００４８】
次いで、リールシャフト２０３の中心軸２０３ａ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。
【００４９】
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２０５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。
【００５０】
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２１０の回転は直流モーター用プーリ２０６を介してリールシャフト２０３に伝達される。
【００５１】
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。
【００５２】
図９は直流モータ駆動部２１１の回路図である。図８中の回路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ｉを検出する電流検出回路であり、回路Ｃ１２は直流モータ２１０の端子間電圧を測定する電圧測定回路である。また、図８中の電圧Ｖｂは直流モータ２１０に電源電圧を供給し、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。
【００５３】
図８に戻り、直流モータ駆動部２１１は、例えば、バッテリで構成される車両搭載電源２３３及びダイオードで構成される逆流阻止部２３２に接続されており、この車両搭載電源２３３から直流モータ２１０の駆動に必要な電源を取得する。
【００５４】
逆流阻止部２３２は、例えば、コンデンサで構成される補助電源２３１に接続されており、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を介してＭＰＵ２１４に接続されている。逆流阻止部２３２は、補助電源２３１に蓄えられたエネルギーを車両搭載電源２３３又は直流モータ駆動部２１１に流出するのを防ぎ、該エネルギーをＤＣ／ＤＣコンバータ２３０を介してＭＰＵ２１４に供給する。補助電源２３１は、車両搭載電源２３３から供給されるエネルギーを蓄えると共に該エネルギーの供給停止から少なくとも所定時間以上、該蓄えたエネルギーをＭＰＵ２１４に供給する。例えば、衝突不可避を示す制御信号がＭＰＵ２１４に入力されてから３秒経過するまでは、該蓄えたエネルギーをＭＰＵ２１４に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、ＭＰＵ１４にとって最適な電圧、例えば５Ｖの電圧を供給するために車両搭載電源２３３から供給される電圧を変換する。
【００５５】
ＭＰＵ２１４は、シートベルト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のタングがバックルから着脱されたか否かを検出するバックル接続有無検出部２１６にそれぞれ接続されている。
【００５６】
さらに、ＭＰＵ２１４は、運転中の車両の走行状態を検出する運転走行状態検出部（衝突不可避検出手段）２２０に備えられているＭＰＵ２１５に接続されており、ＭＰＵ２１５は自車両と自車両の前方の物体との間の距離を測定する距離センサ２１２に接続されている。また、ＭＰＵ２１４は時間を計るタイマー２２１と、後述する電動リトラクタ２００の制御状態を示すビット列及び直流モータ２１０の端子間電圧を記憶するＲＡＭ２２２及びＥＥＰＲＯＭ２２３と、ＲＯＭ２２４とを備えている。ＲＡＭ２２２は電動リトラクタ２００の制御状態を記憶する点のみ上述したＲＡＭ１７の構成と異なり、その他は同様なので、その説明を省略する。尚、ＭＰＵ２１４は直流モータ２１０の端子間電圧の極性によりシートベルトが引き出されたか否かを判断し、直流モータ２１０に流れる電流ｉからシートベルトの巻き取りが終了したか否かを判断する。
【００５７】
次に、車両用乗員拘束保護装置を構成している各構成部の制御信号の流れを説明する。
【００５８】
距離センサ２１２は自車両と自車両の前方の物体との間の距離の測定結果を示す制御信号をＭＰＵ２１５に出力する。ＭＰＵ２１５は、下記の式（１）から求まる衝突不可避距離ｄｄを計算し、この衝突不可避距離ｄｄが距離センサ２１２から出力された値よりも大きいときには、衝突不可避を示す制御信号をＭＰＵ２１４に出力する。
【００５９】
ｄｄ＝Ｖｒ×ｔｄ      ……（１）
ｄｄ：衝突不可避距離（単位：ｍ）
Ｖｒ：相対速度（単位：ｍ／ｓ）
ｔｄ：運転者の応答遅れ（例０．５〜２秒）
バックル接続有無検出部２１６はシートベルトのタングがバックルに装着されたか否かを検出し、それに対応した制御信号をＭＰＵ２１４に出力する。直流モータ駆動部２１１はＭＰＵ２１４からの制御信号に基づいて直流モータ２１０の回転を制御する。
【００６０】
次に、ＭＰＵ２１４の動作概要及びＲＡＭ２２２で記憶する電動リトラクタ２００の制御状態を示すビット列及び直流モータ２１０の端子間電圧の詳細を説明する。
【００６１】
ＭＰＵ２１４は、ＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力すると、直流モータ２１０の端子間電圧の波形をとらえて、該制御信号を受信してから所定時間の直流モータ２１０の端子間電圧、例えば、衝突不可避を示す制御信号を受信してから３秒間経過するまでの直流モータ２１０の端子間電圧と、電動リトラクタ２００の制御状態とをＭＰＵ２１４が備えているＲＡＭ２２２を介してＥＥＰＲＯＭ２２３に記憶させる。
【００６２】
上記電動リトラクタ２００の制御状態には、シートベルトを装着するときに乗員によるシートベルトの引き出しを検知すると、シートベルトを引き出しやすいように直流モータ２００を制御するシートベルト装着補助制御と、シートベルトのタングをバックルに装着した後にシートベルトを巻き取り、乗員の体にシートベルトがフィットし、シートベルトの巻き取りが限界に到達した後に、乗員に所定の弛みを与えるように直流モータ２１０を制御するシートベルト圧迫除去制御と、シートベルトの装着後に乗員が移動しようとしてシートベルトを引き出そうとしたときに、シートベルトを引き出しやすくするように直流モータ２１０を制御する移動制御と、シートベルトを引き出したが装着しない場合又はシートベルトのタングをバックルから解除した場合にシートベルトを格納するように直流モータ１０を制御する格納制御とがある。
【００６３】
ＭＰＵ２１４が実行するメイン制御は、第１の実施の形態の図６のＭＰＵ１４が実行するメイン制御に準ずるので、その説明を省略する。
【００６４】
図１０はＭＰＵ２１４が実行するタイマー割り込み処理を示すフローチャートである。尚、本タイマー割り込み処理は、前記タイマー１５が、例えば１０ｍｓを計時する毎に発生するタイマー割り込み信号に応じて起動される。
【００６５】
まず、ＭＰＵ２１４は、実行されている制御の作業状態を、例えばＲＡＭ２２２の退避エリアに一時退避させる（ステップＳ５１）。
【００６６】
次に、ＭＰＵ２１４は、ＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力しているか否かを判別し（ステップＳ５２）、該制御信号を入力していない場合には、ステップＳ５１で一時退避させた制御の作業状態を復帰させて（ステップＳ５８）、本処理を終了する。一方、該制御信号を入力している場合には、電圧測定回路Ｃ１２を使用して直流モータ２１０の端子間電圧を測定し（ステップＳ５３）、ＲＡＭ２２２の端子間電圧及び制御状態エリアに直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ２００の制御状態を記憶させる（ステップＳ５４）。
【００６７】
次に、ＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力してから所定時間、例えば、３秒経過したか否かをタイマー１５を使用して判別する（ステップＳ５５）。３秒経過していない場合には、例えば、１０ｍｓ毎に直流モータ１０の端子間電圧及び電動リトラクタ１００の制御状態を記憶させるため時間調整をし（ステップＳ５６）、ステップＳ５３に戻る一方、３秒経過した場合には、ＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力してから所定時間、例えば、３秒経過するまでの直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ２００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ２２３に転送し、記録させる（ステップＳ５７）。その後、ステップＳ５１で一時退避させた制御の作業状態を復帰させて（ステップＳ５８）、本処理を終了する。
【００６８】
上述したように、本実施の形態によれば、ＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力してから所定時間、例えば、３秒経過するまでの直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ２００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ２２３に転送し、記録させる（ステップＳ５７）ので、事故後にＥＥＰＲＯＭ２２３の記憶内容を読み出すことにより、車両の衝突時の車両用乗員拘束保護装置の作動状態や乗員の状態等を正確に判断することができる。
【００６９】
（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と比べて、直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態を記録する時の原因が異なる。
【００７０】
即ち、第２の実施の形態では、ＭＰＵ２１５より衝突不可避を示す制御信号を入力してから所定時間、例えば、３秒経過するまでの直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ２００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ２２３で記憶するが、第３の実施の形態では、後述するように衝突検出センサ２３５より衝突を示す制御信号を入力する前後の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態をＥＥＰＲＯＭ２２３で記憶する。
【００７１】
図１１は、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３００の構成を示す図である。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３００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と比べて、運転中の車両の走行状態を検出する運転走行状態検出部２２０を外し、車両の衝突を検出し、該衝突を示す制御信号をＭＰＵ２１４に入力する衝突検出センサ２３５を新たに備える点が異なり、その他の構成は同様であるため、その説明を省略する。
【００７２】
また、ＭＰＵ２１４が実行するメイン制御は、第１の実施の形態の図６のＭＰＵ１４が実行するメイン制御に準ずるので、その説明を省略する。
【００７３】
図１２はＭＰＵ２１４が実行するタイマー割り込み処理を示すフローチャートである。尚、本タイマー割り込み処理は、前記タイマー１５が、例えば１ｍｓを計時する毎に発生するタイマー割り込み信号に応じて起動される。
【００７４】
まず、ＭＰＵ２１４は、実行されている制御の作業状態を、例えばＲＡＭ２２２の退避エリアに一時退避させる（ステップＳ６１）。
【００７５】
次に、ＭＰＵ２１４は、衝突検出センサ２３５より衝突を示す制御信号を入力しているか否かを判別する（ステップＳ６２）。該制御信号を入力していない場合には、電圧測定回路Ｃ１２を使用して直流モータ２１０の端子間電圧を測定し（ステップＳ６３）、ＲＡＭ２２２よりアドレスを読み出す（ステップＳ６４）。上記ステップ６４では、ＲＡＭ２２２よりアドレス「ＦＦ００」を読み出すものとする。
【００７６】
次に、読み出されたアドレス「ＦＦ００」のエリアにステップＳ６３で測定された直流モータ２１０の端子間電圧及びメイン制御において予めセットされた制御状態を記憶する（ステップＳ６５）。図１３は、ＲＡＭ２２２の端子間電圧及び制御状態エリアを示し、直流モータ２１０の端子間電圧が０．５Ｖであり、制御状態は“０００１”、即ちシートベルト装着補助制御である。
【００７７】
ステップＳ６５の記憶が終了した後に、アドレスを１インクリメントする（ステップＳ６６）。図１３の例では、アドレス「ＦＦ００」からアドレス「ＦＦ０１」になる。
【００７８】
次に、アドレスが所定値、例えば「ＦＦ９９」より大きいか否かを判別し（ステップＳ６７）、アドレスが所定値（「ＦＦ９９」）より大きい場合、例えばアドレス「ＦＦ１００」の場合には、最初のアドレス「ＦＦ００」を呼び出し、セットして（ステップＳ６８）、アドレス「ＦＦ００」をＲＡＭ２２２に記憶させる（ステップＳ６９）。一方、アドレスが所定値（「ＦＦ９９」）より小さい場合、例えばアドレス「ＦＦ１０」の場合には、当該アドレス「ＦＦ１０」をＲＡＭ２２２に記憶させる（ステップＳ６９）。その後、ステップＳ６１で一時退避させた制御の作業状態を復帰させて（ステップＳ７５）、本処理を終了する。
【００７９】
上記ステップＳ６２で、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力している場合、即ち車両が衝突した場合には、電圧測定回路Ｃ１２を使用して直流モータ２１０の端子間電圧を測定し（ステップＳ７０）、ＲＡＭ２２２の端子間電圧及び制御状態エリアに直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態を記憶させる（ステップＳ７１）。
【００８０】
次に、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力してから所定時間、例えば１００ｍｓ経過したか否かをタイマー２１８を使用して判別する（ステップＳ７２）。１００ｍｓ経過していない場合には、例えば、１ｍｓ毎に直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態を記憶させるため時間調整をし（ステップＳ７３）、ステップＳ７０に戻る一方、１００ｍｓ経過した場合には、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力する前後の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態と、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力する直前のアドレス、例えば「ＦＦ６０」とをＥＥＰＲＯＭに転送し、記録させる（ステップＳ７４）。その後、ステップＳ６１で一時退避させた制御の作業状態を復帰させて（ステップＳ７５）、本処理を終了する。
【００８１】
尚、ステップＳ７４で、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力する直前のアドレス、即ち、車両の衝突直前のアドレスをＥＥＰＲＯＭ２２３に転送するのは、車両の衝突直前のアドレスから、車両の衝突前の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態を正確に読み出せるからである。例えば、アドレス「ＦＦ６０」が車両の衝突直前のアドレスの場合には、アドレス「ＦＦ６０」から「ＦＦ００」まで、さらに「ＦＦ９９」から「ＦＦ６１」までのＲＡＭ２２２の内容を読み出すことにより車両の衝突前の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態を正確に読み出すことができる。
【００８２】
上述したように、本実施の形態によれば、ＭＰＵ２１４は、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力する前後の所定時間分、例えば１００ｍｓ分の直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態と、ＭＰＵ２１５より衝突を示す制御信号を入力する直前のアドレスをＥＥＰＲＯＭ２２３に転送し、記録させる（ステップＳ７３）ので、事故後にＥＥＰＲＯＭ２２３の記憶内容を読み出すことにより、直流モータ２１０の端子間電圧及び電動リトラクタ３００の制御状態を車両の事故後の調査に利用することができる。
【００８３】
尚、本発明の第１〜第３の実施の形態によれば、直流モータ１０又は直流モータ２１０の端子間電圧をＥＥＰＲＯＭに記録させたが、直流モータ１０又は直流モータ２１０に流れる電流を記録させても、本発明と同様の効果を奏する。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の車両用乗員拘束保護装置によれば、モータの端子間電圧及び通電電流、並びにシートベルトの装着の有無を検出して、シートベルトのロック時におけるモータの端子間電圧の変動に基づいて検出された車両の衝突時の前後の所定期間内に、検出されたモータの端子間電圧及び通電電流、並びに検出されたシートベルトの装着の有無を記憶手段に記憶するので、車両の衝突後に記憶手段に記憶された衝突時の前後の内容を読み出すことにより、車両の衝突時の車両用乗員拘束保護装置の作動状態や乗員の状態等を正確に判断することができる。
【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】直流モータ１０の端子間電圧と時間との関係を示す図である。
【図４】ＲＡＭ１７のメモリマップの一例を示す図である。
【図５】ＲＡＭ１７の端子間電圧及び制御状態エリアの一例を示す図である。
【図６】ＭＰＵ１４が実行するメイン制御を示すフローチャートである。
【図７】ＭＰＵ１４が実行するタイマー割り込み処理を示すフローチャートである。
【図８】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９】直流モータ駆動部２１１の回路図である。
【図１０】ＭＰＵ２１４が実行するタイマー割り込み処理を示すフローチャートである。
【図１１】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３００の構成を示す図である。
【図１２】ＭＰＵ２１４が実行するタイマー割り込み処理を示すフローチャートである。
【図１３】ＲＡＭ２２２の端子間電圧及び制御状態エリアの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  フレーム
２  シートベルトロック機構
３  リールシャフト
５  リールシャフト用プーリ
６  直流モータ用プーリ
７  動力伝達ベルト
１０  直流モータ
１１  直流モータ駆動部
１４  ＭＰＵ（制御手段）
１５  タイマー
１７  ＲＡＭ
１８  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
１９  ＲＯＭ
３０  ＤＣ／ＤＣコンバータ（補助電源供給手段）
３１  補助電源（補助電源供給手段）
３２  逆流阻止部（補助電源供給手段）
３３  車両搭載電源
１００  電動リトラクタ
【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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