(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員を拘束する乗員拘束装置に乗員検出スイッチを取り付け、
該乗員検出スイッチのスイッチ状態に応じて前記乗員拘束装置を作動させる車両用乗員保護装置において、
前記乗員検出スイッチは、前記乗員拘束装置によって拘束される乗員の搭乗の有無に応じて互いに排他的にオン・オフ動作を行う、個々に作動可能な第１スイッチおよび第２スイッチからなる２つのスイッチを有し、
前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの論理値が入力される排他的論理和回路と、
前記排他的論理和回路の出力および前記第１スイッチの論理値が入力される第１の論理積回路と、
前記排他的論理和回路の出力および前記第２スイッチの論理値が入力される第２の論理積回路と、
前記排他的論理和回路の出力を基に、前記第１および第２スイッチがともにオンまたはオフであると判断される場合、前記乗員検出スイッチが異常であると判別する異常判別手段と、
前記第１の論理積回路および前記第２の論理積回路の出力を基に、前記第１スイッチがオンであり、かつ前記第２スイッチがオフであると判断される場合、乗員搭乗を検出し、一方、前記第１スイッチがオフであり、かつ前記第２スイッチがオンであると判断される場合、乗員非搭乗を検出する乗員検出手段とを備えたことを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
前記乗員検出スイッチは、前記乗員拘束装置であるシートベルト装置のバックル部に内蔵され、前記バックル部にタングプレートが掛合したか否かに応じて、前記第１および第２スイッチは排他的にオン・オフ動作を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【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、乗員を保護する車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用乗員保護装置として特許第２７０６９６５号公報に記載のものが知られている。この車両用乗員保護装置は、シートベルトを装着して乗員が搭乗しているときにオンとなり、シートベルトを装着していないときにオフとなる第１および第２スイッチから構成された乗員検出スイッチを有し、一方だけがオンまたはオフしているときに故障と判断して警報を発するものである。すなわち、シートベルトを装着して乗員が搭乗したにもかかわらず、他方が故障などによりオフのままであるか、シートベルトを外したにもかかわらず、一方が溶着などによりオン状態であるときには異常であると判断して警報を発する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用乗員保護装置では、一方のスイッチだけが故障した場合、異常であると判断できるが、第１および第２スイッチの両方が同一故障モードで故障した場合には異常であると判断できなかった。すなわち、第１および第２スイッチの両方が溶着などによりオン状態のままになった場合、あるいは他の故障によりオフ状態のままになった場合、第１および第２スイッチはともにオンあるいはオフのままとなるので、正常である場合と区別できなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、第１および第２のスイッチの両方が共に同一故障モードで故障した場合でも、異常であると判断することができ、乗員検出スイッチによる乗員検知の信頼性を高めることができる車両用乗員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に、本発明の請求項１に記載の車両用乗員保護装置は、乗員を拘束する乗員拘束装置に乗員検出スイッチを取り付け、該乗員検出スイッチのスイッチ状態に応じて前記乗員拘束装置を作動させる車両用乗員保護装置において、前記乗員検出スイッチは、前記乗員拘束装置によって拘束される乗員の搭乗の有無に応じて互いに排他的にオン・オフ動作を行う、個々に作動可能な第１スイッチおよび第２スイッチからなる２つのスイッチを有し、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチの論理値が入力される排他的論理和回路と、前記排他的論理和回路の出力および前記第１スイッチの論理値が入力される第１の論理積回路と、前記排他的論理和回路の出力および前記第２スイッチの論理値が入力される第２の論理積回路と、前記排他的論理和回路の出力を基に、前記第１および第２スイッチがともにオンまたはオフであると判断される場合、前記乗員検出スイッチが異常であると判別する異常判別手段と、前記第１の論理積回路および前記第２の論理積回路の出力を基に、前記第１スイッチがオンであり、かつ前記第２スイッチがオフであると判断される場合、乗員搭乗を検出し、一方、前記第１スイッチがオフであり、かつ前記第２スイッチがオンであると判断される場合、乗員非搭乗を検出する乗員検出手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の車両用乗員保護装置は、請求項１記載の車両用乗員保護装置において、前記乗員検出スイッチは、前記乗員拘束装置であるシートベルト装置のバックル部に内蔵され、前記バックル部にタングプレートが掛合したか否かに応じて、前記第１および第２スイッチは排他的にオン・オフ動作を行うことを特徴とする。
【０００６】
乗員が搭乗しているとき、第１スイッチがオンかつ第２スイッチがオフであり、乗員が搭乗していないとき、第１スイッチがオフかつ第２スイッチがオンである場合、乗員がシートベルトを装着して搭乗したにもかかわらず、第１スイッチが故障などによりオフのままであると、第１スイッチおよび第２スイッチのいずれもオフとなり、乗員検出スイッチが異常であると判別される。
【０００７】
また、シートベルトを外して非搭乗となったにもかかわらず、第１スイッチが溶着などによりオン状態のままであるときには、第１および第２スイッチのいずれもオンとなり、乗員検出スイッチが異常であると判別される。
【０００８】
さらに、第１および第２スイッチの両方がともにオンあるいはオフのままとなってしまう故障の場合、乗員検出スイッチが異常であると判別される。
【０００９】
このように、第１および第２のスイッチの両方が同一故障モードで故障した場合でも、異常であると判断することができ、乗員検出スイッチによる乗員検知の信頼性を高めることができる。
【００１０】
第１および第２スイッチとしては、接点が開閉する機械式スイッチに限らず、スリットおよびフォトインタラプタからなる光学式スイッチ、近接センサなどの磁気式スイッチなどが挙げられる。
【００１１】
また、異常判別手段により乗員検出スイッチが異常であると判別された場合、乗員拘束装置を非作動状態にしたり、表示器やスピーカなどを用いて乗員に報知することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用乗員保護装置の実施の形態について説明する。本実施形態の車両用乗員保護装置は、衝突危険時にシートベルトの張力を増減させて乗員への圧迫・開放による振動で警報を発するとともに、衝突不可避であるときにはシートベルトを巻き取って乗員をシートに拘束する車両用乗員拘束保護装置に適用される。
【００１３】
［第１の実施形態］
図２は乗員検知回路を付属する車両用乗員拘束保護装置の構成を示す図である。この車両用乗員拘束保護装置は、相対距離センサ１１、乗員検知回路１２、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１３、マイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）１４、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３、直流電源２１、発振器２２およびモータ２３から構成される。
【００１４】
相対距離センサ１１は、対象物と自車両との距離に応じた電圧を出力するものであり、出力された信号はインターフェース１３を介してＭＣＵ１４に入力される。
【００１５】
マイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）１４は、インターフェース１３を介して入力される相対距離センサ１１の出力信号に基づいて衝突危険信号および衝突不可避信号をスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３に出力する。
【００１６】
スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３はモータ２３に接続される電源を切り替えるものであり、ＭＣＵ１４から衝突危険信号が出力された場合、スイッチＳＷ１を閉じかつスイッチＳＷ２、ＳＷ３をＡ側接点に接続する。これにより、発振器２２からの出力信号がモータ２３に供給される。本実施形態では発振器２２の発信周波数は２０Ｈｚである。
【００１７】
また、ＭＣＵ１４から衝突不可避信号が出力された場合、スイッチＳＷ１を閉じかつスイッチＳＷ２、ＳＷ３をＢ側接点に接続する。これにより、直流電源２１の出力電圧がモータ２３に印加される。
【００１８】
モータ２３はシートベルト装置（図示せず）の電動リトラクタに取り付けられており、シートベルト装置では、固定部を起点とするシートベルトがバックル部、ショルダ部を通ってリトラクタ部に巻き付けられている。リトラクタ部に直結されたモータ２３の駆動によりシートベルトの巻き取りおよび引き出しが行われる。
【００１９】
図１は乗員検知回路１２の構成を示す回路図である。この乗員検知回路１２は、主にマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）３１および乗員検出スイッチ３３から構成されている。乗員検出スイッチ３３はシートベルト装置のバックル部（図示せず）に内蔵されており、バックル部にタングプレートが掛合したか否かに応じて、つまりシートベルトの装着・非装置に応じてオン・オフする第１スイッチ３４および第２スイッチ３５を有する。すなわち、通常、シートベルト非装着状態、つまり乗員非搭乗状態では、第１スイッチ３４がオフかつ第２スイッチ３５がオンとなり、シートベルト装着状態、つまり乗員搭乗状態では、第１スイッチ３４がオンかつ第２スイッチ３５がオフとなる。
【００２０】
第１スイッチ３４の一方の接点は抵抗を介して＋５Ｖ電源ラインに接続され、他方の接点はＭＰＵ３１のＰ１端子に接続されている。同様に、第２スイッチ３５の一方の接点は抵抗を介して＋５Ｖ電源ラインに接続され、他方の接点はＭＰＵ３１のＰ２端子に接続されている。
【００２１】
ＭＰＵ３１はこれらのオン・オフを電圧のハイ（Ｈ）・ロー（Ｌ）信号（Ｈ信号は５Ｖ、Ｌ信号は０Ｖ）により検出し、第１スイッチ３４がオンかつ第２スイッチ３５がオフであるとき、乗員搭乗を示す信号として乗員検出信号を端子Ｐ３に出力し、第１スイッチ３４がオフかつ第２スイッチ３５がオンであるとき、乗員非搭乗を示す信号として乗員検出信号を端子Ｐ３に出力する。さらに、第１スイッチ３４および第２スイッチ３５がともに正常であることを示す警報信号を端子Ｐ４に出力する。
【００２２】
また、第１スイッチ３４および第２スイッチ３５がともにオンであるとき、あるいは第１スイッチ３４および第２スイッチ３５がともにオフであるとき、乗員検出スイッチ３３が異常であると判断し、異常であることを示す警報信号を端子Ｐ４に出力する。
【００２３】
一方、ＭＣＵ１４は、インターフェース１３を介して乗員検知回路１２から受け取った乗員検出信号および警報信号に応じた動作を行う。すなわち、乗員搭乗を示す信号として乗員検出信号を受け取った場合、前述したシートベルト装置による警報動作を作動可能状態とし、乗員非搭乗を示す信号として乗員検出信号を受け取った場合、シートベルト装置による警報動作を作動不能状態とし、異常であることを示す警報信号を受け取った場合、乗員検出スイッチ３３が異常である旨を乗員に確認させるために、車両の衝突危険時とは異なる動作でシートベルト装置を駆動する。
【００２４】
この乗員検出スイッチ３３の診断では、第１スイッチ３４および第２スイッチ３５の一方がオンあるいはオフとなったまま故障した場合、シートベルトの装着時あるいは非装着時にともにオンあるいはオフとなるので、異常であることを示す警報信号が出力されて乗員検出スイッチ３３の異常が判別される。
【００２５】
また、第１スイッチ３４および第２スイッチ３５の両方がオンあるいはオフとなったまま故障した場合、シートベルトの装着、非装着にかかわらず異常であることを示す警報信号が出力されて乗員検出スイッチ３３の異常が判別される。
【００２６】
このように、第１の実施形態では、乗員検知および乗員検出スイッチの故障診断を適切に行うことができる。しかも、ＭＰＵ３１によって実行される処理の内容を変更することにより、その機能を容易に拡張することができる。したがって、乗員検出スイッチによる乗員検知の信頼性を高めることができる。
【００２７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態における車両用乗員拘束保護装置について説明する。第２の実施形態における車両用乗員拘束保護装置は、前記第１の実施形態と比べて乗員検知回路の構成が異なるだけでその他の構成は前記第１の実施形態と同じであるので、乗員検知回路の構成についてだけ説明する。
【００２８】
図３は第２の実施形態における乗員検知回路の構成を示す図である。この乗員検知回路４２は、ＭＰＵの代わりに論理回路を用いて構成されている。第１スイッチ４４および第２スイッチ４５を含む乗員検出スイッチ４３には、イクスクルーシブＯＲ回路４６および２つのＡＮＤ回路４７、４８が接続されている。
【００２９】
乗員検出スイッチ４３のスイッチ状態に応じて論理回路から出力される信号は図４に示す通りである。図４は乗員搭乗、乗員非搭乗および乗員検出スイッチ異常時における乗員検出スイッチ４３のスイッチ状態によって変化する論理回路の出力パターンを示す図である。
【００３０】
シートベルトが装着されて乗員搭乗である場合、つまり第１スイッチ４４がオンかつ第２スイッチ４５がオフであるとき、ＡＮＤ回路４７の出力▲１▼、イクスクルーシブＯＲ回路４６の出力▲２▼、ＡＮＤ回路４８の出力▲３▼はそれぞれＨ、Ｈ、Ｌ信号となる。
【００３１】
一方、シートベルトが装着されておらず乗員非搭乗である場合、つまり第１スイッチ４４がオフかつ第２スイッチ４５がオンであるとき、ＡＮＤ回路４７の出力▲１▼、イクスクルーシブＯＲ回路４６の出力▲２▼、ＡＮＤ回路４８の出力▲３▼はそれぞれＬ、Ｈ、Ｈ信号となる。
【００３２】
また、第１スイッチ４４および第２スイッチ４５のいずれもがオンあるいはオフであるとき、ＡＮＤ回路４７の出力▲１▼、イクスクルーシブＯＲ回路４６の出力▲２▼、ＡＮＤ回路４８の出力▲３▼はすべてＬ信号となる。
【００３３】
インターフェース１３は、論理回路からこれらの出力信号を受けると、それぞれ乗員搭乗、乗員非搭乗、あるいは乗員検出スイッチ異常であると判断してそれぞれの判断に応じた処置を行う。
【００３４】
このように、第２の実施形態では、２つのＡＮＤ回路と１つのイクスクルーシブＯＲ回路からなる簡単な構成により乗員検知および乗員検出スイッチの故障診断を行うことができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、警報信号を受け取った場合、シートベルト装置の動作を車両の衝突危険時と異なる動作にすることで乗員検出スイッチの異常を知らせていたが、このような報知方法に限らず、例えば表示部を設け、ＭＣＵ１４はその旨を表示部に出力して乗員に知らせるようにしてもよい。さらには、スピーカを用いて知らせるようにしてもよい。
【００３６】
さらに、上記実施形態では、衝突危険時にシートベルトの張力を増減させて乗員への圧迫・開放による振動で警報を発するとともに、衝突不可避であるときにはシートベルトを巻き取って乗員をシートに拘束するシートベルト装置に適用した場合を示したが、これに限らず、シートベルトを巻き込むプリテンショナをガス発生器の点火により作動させるシートベルト装置、あるいはエアバック装置などに適用することも可能である。
【００３７】
また、乗員検出スイッチを付属するシートベルト装置は、運転席および助手席の両方に設けてもよい。
【００３８】
さらに、上記第１の実施形態では、ＭＰＵ３１をＭＣＵ１４とは別に設けたが、ＭＣＵにＭＰＵの機能を持たせてもよく、これにより電気的構成を簡単にすることができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、シートベルトのバックル部にタングプレートが掛合することにより開閉する一対の第１および第２スイッチを示したが、第１および第２スイッチとしては、接点が開閉する機械式スイッチに限らず、スリットおよびフォトインタラプタからなる光学式のスイッチ、近接センサなどの磁気式のスイッチなどを用いることができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の車両用乗員保護装置によれば、乗員を拘束する乗員拘束装置に乗員検出スイッチを取り付け、該乗員検出スイッチのスイッチ状態に応じて前記乗員拘束装置を作動させる際、前記乗員検出スイッチは、前記乗員拘束装置によって拘束される乗員の搭乗の有無に応じて互いに排他的にオン・オフ動作を行う第１スイッチおよび第２スイッチを有し、前記第１および第２スイッチがともにオンまたはオフである場合、異常判別手段により前記乗員検出スイッチが異常であると判別するので、第１および第２のスイッチの両方が共に同一故障モードで故障した場合でも、異常であると判断することができ、乗員検出スイッチによる乗員検知の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗員検知回路１２の構成を示す回路図である。
【図２】乗員検知回路を付属する車両用乗員拘束保護装置の構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態における乗員検知回路の構成を示す図である。
【図４】乗員搭乗、乗員非搭乗および乗員検出スイッチ異常時における乗員検出スイッチ４３のスイッチ状態によって変化する論理回路の出力パターンを示す図である。
【符号の説明】
１２、４２  乗員検知回路
３１  マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）
３３、４３  乗員検出スイッチ
３４、４４  第１スイッチ
３５、４５  第２スイッチ
４６  イクスクルーシブＯＲ回路
４７、４８  ＡＮＤ回路
【図１】
0003795231.tif 000002
【図２】
0003795231.tif 000003
【図３】
0003795231.tif 000004
【図４】
0003795231.tif 000005