JP2004217057A

JP2004217057A - Seat belt device for vehicle

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Publication number: JP2004217057A
Application number: JP2003006399A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Ienaka; 竜太郎家中; Takaaki Enomoto; 高明榎本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-14
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: JP4110972B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seat belt device that winds a seat belt by way of a DC motor to protect the occupant in the case of emergency, wherein such abnormality detection is avoided that the DC motor can not be activated because the resistance value is increased by the oxidized film formed on the contact point of a brush of the rarely activated DC motor. SOLUTION: A microcomputer 40 winds the seat belt 12 by rotating the electric motor 20 in the normal direction in the case of emergency to protect the occupant. Immediately after switching on an ignition switch 41, an error such as the break and short of an electric power supply channel to the electric motor 20 is detected based on the voltage V1, V2 of both terminals of the electric motor 20. If the error is detected, the electric motor 20 is slightly rotated in the opposite direction to shave off the oxidized film on the brush contact point, and then the break and the short of the electric power supply channel to the electric motor 20 are determined again based on the voltage V1, V2 to check the error. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両緊急時にシートベルトを巻き取ってシートベルトの弛みを除去する車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、衝突予測、挙動異常、急制動などの車両の緊急時に、シートベルトを電動モータで巻き取ってシートベルトの弛みを除去するようにした車両用シートベルト装置は知られている（下記特許文献１，２）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１７３０００号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−８７２１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電動モータとしてブラシを備えたものを用いた場合、電動モータおよび同電動モータの駆動回路の異常に対処するために電動モータおよび駆動回路の異常を検出しようとすると、次のような問題が生じる。この電動モータは緊急時に作動するものであって稀にしか作動しないので、ブラシの接点部分に酸化皮膜が形成されて同接点部分の抵抗値が大きくなり、電動モータへの電力供給系統の断線、短絡（地絡または天絡）など、電動モータが作動不能であると誤検出してしまうことがある。特に、電動モータの両端子における電圧値を用いて電動モータおよび駆動回路の異常を検出する場合には、この傾向が強い。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、電動モータおよび駆動回路の異常を確実に検出できるようにした車両用シートベルト装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、ブラシを備えた電動モータを有し、緊急時に電動モータの作動によりシートベルトを巻き取って乗員を保護する車両用シートベルト装置において、電動モータおよび同電動モータの駆動回路の異常に対処するために電動モータおよび駆動回路の異常を検出する異常検出手段を備え、異常検出手段内に、電動モータまたは駆動回路の異常が一旦検出された後に、同異常検出を確認する確認手段を設けたことにある。
【０００８】
これによれば、電動モータまたは駆動回路の異常が検出されても、その後に前記異常の検出が確認手段によって確認される。したがって、稀にしか作動しない電動モータにあっても、電動モータまたは駆動回路の異常が高精度で検出され、電動モータまたは駆動回路の異常に対して的確に対処できるようになる。
【０００９】
また、異常検出手段を、電動モータへの電力の供給経路における電圧が所定範囲を逸脱したとき、電動モータまたは駆動回路の異常を検出するように構成するとよい。これによれば、電動モータおよび駆動回路の異常のうちで、その頻度が高い電動モータへの電力供給系統の断線、短絡（地絡または天絡）などの異常を簡単に検出できるようになる。
【００１０】
また、確認手段を、電動モータを駆動した後に、電動モータまたは駆動回路の異常検出を確認するように構成するとよい。この場合も、電動モータまたは駆動回路の異常検出の確認を、電動モータへの電力の供給経路における電圧が所定範囲を逸脱しているかを判定するもので構成するとよい。これによれば、稀にしか作動されないために、電動モータのブラシの接点部分に酸化皮膜が形成されて同接点部分の抵抗値が大きくなった場合でも、電動モータの駆動によって酸化皮膜が削り取られて接点部分の抵抗値が正常に戻るので、電動モータへの電力供給系統の断線、短絡（地絡または天絡）など、電動モータが作動不能であると誤検出してしまうことが回避されて、異常の検出が的確に行われる。
【００１１】
また、前記確認における電動モータの駆動を、車速が所定値以上のとき行うようにするとよい。これにより、電動モータの作動音は車外音を含むその他の音によって打ち消され、乗員が奇異に感じなくて済む。
【００１２】
さらに、前記確認における電動モータの駆動を、シートベルトの巻き取り方向と逆方向に電動モータを回転させるようにするとよい。これによれば、電動モータが確認のために作動されても、シートベルトが巻き取られることはないので、乗員がシートベルトによって拘束された不快感を感じることもなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同第１実施形態に係る車両用シートベルト装置を概略的に示している。この車両用シートベルト装置は、シートベルト機構ＳＢおよび電気制御装置ＥＬを備えている。
【００１４】
シートベルト機構ＳＢは、シート１１に着座した乗員をシート１１上に拘束して保護するシートベルト１２を備えている。シートベルト１２は、シート１１の一方の側に設けたリトラクタ装置１３から引き出されて、その中間部位にてショルダーベルトアンカ１４によって摺動可能に支持され、その他端にてシート１１の一方の側に固定されている。このシートベルト１２の中間部にはタングプレート１５が移動可能に組み付けられている。タングプレート１５は、シート１１の他方の側に固定されたバックル１６に脱着可能に勘合されるようになっている。
【００１５】
リトラクタ装置１３は、緊急時にシートベルト１２を巻き取るための電動モータ２０、および巻き取ったシートベルト１２の引き出しを禁止する機構を備えている。この電動モータ２０は、ブラシを備えた直流モータで構成されており、その作動が電気制御装置ＥＬによって制御されるようになっている。
【００１６】
電気制御装置ＥＬは、電動モータ２０へ電力を供給するためのブリッジ回路３０と、同ブリッジ回路３０の作動を制御するとともに、電動モータ２０および同モータ２０を駆動するための駆動回路の異常を検出するマイクロコンピュータ４０とを備えている。
【００１７】
ブリッジ回路３０は、ＦＥＴなどで構成されたスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を４辺とし、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４には還流ダイオードＤｉ１〜Ｄｉ４がそれぞれ並列に接続されている。スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、ゲート制御回路３１からの各パルス列信号によりオン・オフ制御される。ブリッジ回路３０の対角位置にある一対の端子のうちで、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３の接続点である一方の端子は電源ライン３２に接続されている。スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４の接続点である他方の端子は、電流検出用抵抗３３を介して接地されている。電源ライン３２には、図示しないバッテリから電源電圧Ｖｂが供給されている。電流検出用抵抗３３は、電動モータ２０に流れる電流を検出するもので、その抵抗値は小さな値に設定されている。なお、本発明の駆動回路は、ブリッジ回路３０、電源ライン３２、電動モータ２０の接続線などで構成される。
【００１８】
ブリッジ回路３０の他の対角位置にある一対の端子のうちで、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の接続点である一方の端子は、電動モータ２０の一端に接続されているとともに、プルアップ抵抗３４を介して電源ライン３２に接続されている。スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の接続点である他方の端子は、電動モータ２０の他端に接続されているとともに、プルダウン抵抗３５を介して電流検出用抵抗３３の接地側と反対側端子に接続されている。これらのプルアップ抵抗３４およびプルダウン抵抗３５の抵抗値は、互いに等しくかつ大きな値に設定されている。
【００１９】
電流検出用抵抗３３の一端は、電流検出回路３６に接続されている。電流検出回路３６は、電流検出用抵抗３３の一端の電圧値により同抵抗３３すなわち電動モータ２０に流れる電流を検出して、同検出電流値を表す信号をマイクロコンピュータ４０に供給する。電動モータ２０の両端は、電圧検出回路３７にそれぞれ接続されている。電圧検出回路３７は、電動モータ２０の両端における各電圧値Ｖ１，Ｖ２を検出して、同検出電圧値Ｖ１，Ｖ２を表す信号をマイクロコンピュータ４０に供給する。なお、これらのゲート制御回路３１、電流検出回路３６、電圧検出回路３７およびマイクロコンピュータ４０にも電源ライン３２から電力が供給されるようになっている。
【００２０】
マイクロコンピュータ４０は、後述するイグニッションスイッチ４１のオン時に図２の異常検出プログラムを実行して電動モータ２０および同電動モータ２０の駆動回路の異常を検出するとともに、イグニッションスイッチ４１のオン後の所定時間ごとに図３の巻き取り制御プログラムを実行して緊急時にゲート制御回路３１を介して電動モータ２０の作動を制御する。このマイクロコンピュータ４０には、ゲート制御回路３１、電流検出回路３６および電圧検出回路３７に加えて、イグニッションスイッチ４１、緊急状態検出用センサ群４２および警報器４３も接続されている。
【００２１】
イグニッションスイッチ４１は、車両のエンジンを始動させるために操作されるスイッチである。緊急状態検出用センサ群４２は、車両の緊急状態を検出するために利用されるもので、前方車両との距離を検出する車間距離センサ、車速を検出する車速センサ、急ブレーキを検出する急ブレーキセンサ、車両の挙動異常を検出する車両挙動センサ（例えば、ヨーレートセンサ、スリップ状態検出センサ）などで構成されている。警報器４３は、電動モータ２０および電動モータ２０の駆動回路の異常を乗員に知らせるためのもので、ランプ、警報音発生器などによって構成されている。
【００２２】
次に、上記のように構成した第１実施形態の作動を説明する。乗員がイグニッションキーを操作して、イグニッションスイッチ４１がオンすると、マイクロコンピュータ４０は、図２の異常検出プログラムをステップＳ１０にて開始する。この開始後、マイクロコンピュータ４０は、ステップＳ１１にて電圧検出回路３７から電動モータ２０の両端子の電圧値Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ入力する。次に、ステップＳ１２にて、電圧値Ｖ１，Ｖ２が正常であるか否かを判定する。
【００２３】
これらの電圧値Ｖ１，Ｖ２は、ブリッジ回路３０の全てのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフであって電動モータ２０が回転動作していない状態では、電源電圧Ｖｂのほぼ２分の１程度である。これは、この状態では電動モータ２０にはほとんど電流が流れておらず、プルアップ抵抗３４およびプルダウン抵抗３５の両抵抗値が互いに等しくかつ大きく、また電流検出用抵抗３３の抵抗値が小さいからである。したがって、前記ステップＳ１２の判定は、電圧値Ｖ１，Ｖ２が、それぞれ下記数１，２の関係にあるかを判定することである。なお、下記数１，２のΔＶは正の小さな値である。
【００２４】
【数１】
（Ｖｂ／２）−ΔＶ≦Ｖ１≦（Ｖｂ／２）＋ΔＶ
【００２５】
【数２】
（Ｖｂ／２）−ΔＶ≦Ｖ２≦（Ｖｂ／２）＋ΔＶ
【００２６】
電圧値Ｖ１，Ｖ２が、それぞれ前記数１，２の関係にあれば、ステップＳ１２にて、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。一方、前記数１，２の関係のいずれか一方でも不成立であれば、ステップＳ１２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１３以降の処理を実行する。このように、前記数１，２の関係が成立しないことは、駆動回路を構成するブリッジ回路３０、電源ライン３２、電動モータ２０の接続線などの断線、短絡（地絡または天絡）など、電動モータ２０を作動させ得ない異常の他に、電動モータ２０のブラシの接点部分に酸化皮膜が形成されて同接点部分の抵抗値が大きくなっているという一時的な異常の場合も考えられる。
【００２７】
ステップＳ１３においては、マイクロコンピュータ４０は、所定の短時間だけ電動モータ２０を逆転させる。具体的には、マイクロコンピュータ４０はゲート制御回路３１を介して、所定デューティのパルス列信号をスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３に所定の短時間だけ供給する。これにより、電源ライン３２から所定の大きさの電流が、スイッチング素子ＳＷ３、電動モータ２０、スイッチング素子ＳＷ２および電流検出用抵抗３３を介して接地へ流れる。したがって、電動モータ２０は所定のトルクで逆転する。なお、電動モータ２０の逆転とは、シートベルト１２を引き出す方向に対応している。
【００２８】
このステップＳ１３の逆転処理後、前記ステップＳ１１，Ｓ１２と同様なステップＳ１４，Ｓ１５の処理により、電圧検出回路３７から電動モータ２０の両端子の電圧値Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ入力して、同入力した電圧値Ｖ１，Ｖ２がそれぞれ前記数１，２の関係にあるかを判定することにより、前記ステップＳ１２の異常判定を確認する。電圧値Ｖ１，Ｖ２が、それぞれ前記数１，２の関係にあれば、ステップＳ１５にて、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。
【００２９】
この確認処理を実行する理由は、後述する緊急時という稀な状態でしか作動されない電動モータ２０にあっては、そのブラシの接点部分に酸化皮膜が形成されて同接点部分の抵抗値が大きくなることにより、電圧値Ｖ１，Ｖ２が大きくまたは小さくなり、これを前記ステップＳ１２にて電動モータ２０が作動不能であると誤検出してしまうことがあるからである。このような場合、前記ステップＳ１３の処理によって電動モータ２０を若干量だけ回転させて、前記酸化皮膜を削り取ることを試みる。そして、その結果、ステップＳ１５にて「Ｙｅｓ」と判定されれば、前記ステップＳ１２における異常判定は、前記酸化皮膜による一時的な異常であったと判断できる。
【００３０】
このような確認処理により、電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路の異常が高精度で検出され、正常状態に復帰可能な電動モータ２０の後述する作動を不用意に禁止してしまうことを回避できる。また、この確認処理においては、ステップＳ１３にて電動モータ２０を逆転させて、シートベルト１２を巻き取らないようにしたので、乗員がシートベルトによって拘束された不快感を感じることもない。
【００３１】
一方、前記のような一時的な異常ではなく、駆動回路を構成するブリッジ回路３０、電源ライン３２、電動モータ２０の接続線などの断線、短絡（地絡または天絡）など、電動モータ２０を作動させ得ない異常が発生している場合もある。この場合、前記ステップＳ１３の処理よって電動モータ１２を逆転させても、電圧値Ｖ１，Ｖ２のうちの少なくともいずれか一方は異常値に保たれる。したがって、この場合には、ステップＳ１５にて「Ｎｏ」すなわち前記数１，２の関係が成立しないとして、ステップＳ１６以降の処理を実行する。
【００３２】
ステップＳ１６においては、警報器４３を作動させて、電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路の異常を乗員に知らせる。したがって、乗員は、電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路の点検、修理などの的確な処理を行なえるようになる。前記ステップＳ１６の処理後、ステップＳ１７にて、異常フラグＫＦＬを“１”に設定して、ステップＳ１８にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。この異常フラグＫＦＬは、“０”によって電動モータ２０および電動モータ２０の駆動回路が正常であることを表し、“１”によって電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路が異常であることを表すもので、初期には“０”に設定されている。
【００３３】
このように、異常検出プログラムは前記イグニッションスイッチ４１のオンされるたびに１回だけ実行されて、後述する緊急時に作動する電動モータ２０および電動モータ２０の駆動回路の異常をチェックするので、乗員の保護が的確に図られる。
【００３４】
次に、イグニッションスイッチ４１のオン後、所定時間ごとに繰返し実行される巻き取り制御プログラムにより、電動モータ２０を作動制御する動作について説明する。この巻き取り制御プログラムは、図３のステップＳ２０にてその実行が開始され、ステップＳ２１にて異常フラグＫＦＬが“０”であるか否かを判定する。いま、電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路が異常であって異常フラグＫＦＬが“１”であれば、ステップＳ２１にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２４にて巻き取り制御プログラムの実行を終了する。したがって、この場合には、電動モータ２０の作動制御は行なわれない。
【００３５】
電動モータ２０および電動モータ２０の駆動回路が正常であって異常フラグＫＦＬが“０”であれば、ステップＳ２１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２２にて、車両が前方物体に衝突する可能性が高い、車両が横転する可能性が高い、車両が急制動状態であるなどの緊急状態にあるかを判定する。具体的には、前方車両との距離を検出する車間距離センサ、車速を検出する車速センサ、車両の挙動異常を検出する車両挙動センサ、急ブレーキを検出する急ブレーキセンサなどからなる緊急状態検出用センサ群４２からの信号を入力して、車両の前方物体への衝突の可能性、車両の横転の可能性、車両の急制動中などの車両の緊急状態を判定する。
【００３６】
車両が緊急状態になければ、ステップＳ２２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２４にてこの巻き取り制御プログラムの実行を終了する。車両が緊急状態にあれば、ステップＳ２２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２３にて電動モータ２０を所定時間だけ正転させてシートベルト１２を巻き取る。具体的には、マイクロコンピュータ４０はゲート制御回路３１を介して、所定デューティのパルス列信号をスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４に所定の短時間だけ供給する。これにより、電源ライン３２から所定の大きさの電流が、スイッチング素子ＳＷ１、電動モータ２０、スイッチング素子ＳＷ４および電流検出用抵抗３３を介して接地へ流れる。これにより、電動モータ２０は所定のトルクで正転し、シートベルト１２を巻き取る。また、リトラクタ装置１３は、この巻き取ったシートベルト１２の引き出しを禁止する。
【００３７】
その結果、車両が前方物体に衝突しても、車両が横転しても、車両が急停止しても、乗員はシートベルト１２により拘束されて保護される。前記ステップＳ２３の処理後、ステップＳ２４にてこの巻き取り制御プログラムの実行を終了する。
【００３８】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態とほぼ同様に構成されているが、図１に破線で示すように、マイクロコンピュータ４０には車速Ｖｓｐを検出する車速センサ４４が接続されている。なお、車速センサ４４と同様な車速センサが上記第１実施形態の緊急状態検出用センサ群４２に含まれていれば、同センサ群４２に含まれている車速センサを車速センサ４４に代えて用いることができる。また、この第２実施形態のマイクロコンピュータ４０は、図４の初期異常検出プログラムをイグニッションスイッチ４１のオン直後に１回だけ実行し、その後に、図５の確認プログラムおよび図３の巻き取り制御プログラムを所定時間ごとに繰返し実行する。その他の構成については、上記第１実施形態の構成と同じである。
【００３９】
以下、このように構成した第２実施形態の動作を説明する。イグニッションスイッチ４１のオン動作に応答して、マイクロコンピュータ４０は図４のステップＳ３０にて初期異常検出プログラムの実行を開始する。そして、ステップＳ３１，Ｓ３２にて、上記第１実施形態の図２のステップＳ１１、Ｓ１２の同様な処理により、電圧検出回路３７から電動モータ２０の両端子の電圧値Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ入力して、同入力した電圧値Ｖ１，Ｖ２がそれぞれ前記数１，２の関係にあるかを判定する。電圧値Ｖ１，Ｖ２が、それぞれ前記数１，２の関係にあれば、ステップＳ３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３４にてこの初期異常検出プログラムの実行を終了する。
【００４０】
一方、電圧値Ｖ１，Ｖ２の少なくとも一方が、前記数１，２の関係になければ、ステップＳ３２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３３にて仮検出フラグＤＴＦを“１”に設定して、ステップＳ３４にてこの初期異常検出プログラムの実行を終了する。この仮検出フラグＤＴＦは、ステップＳ３１，Ｓ３２の初期検出処理による電動モータ２０および電動モータ２０の駆動回路の異常検出の結果を表すもので、“０”によって正常検出であったことを表し、“１”によって異常検出であったことを表しており、初期には“０”に設定されている。
【００４１】
次に、イグニッションスイッチ４１のオン後、所定時間ごとに繰返し実行されている確認プログラムについて説明する。この確認プログラムは、図５のステップＳ４０にてその実行が開始され、ステップＳ４１にて仮検出フラグＤＴＦが“１”であるかを判定する。仮検出フラグＤＴＦが“１”でなければ、ステップＳ４１にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ５２にて確認プログラムの実行を終了する。一方、仮検出フラグＤＴＦが“１”であれば、ステップＳ４１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４２以降の処理を実行する。
【００４２】
ステップＳ４２においては、車速センサ４４からの検出車速Ｖｓｐを表す信号を入力して、同検出車速Ｖｓｐが所定車速Ｖｓｐｏ（例えば、低速走行状態を表す１０ｋｍ／ｈ）以上であるかを判定する。検出車速Ｖｓｐが所定車速Ｖｓｐｏ未満であれば、ステップＳ４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ５２にてこの確認プログラムの実行を終了する。一方、検出車速Ｖｓｐが所定車速Ｖｓｐｏ以上であれば、ステップＳ４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４３以降の処理を実行する。
【００４３】
ステップＳ４３〜Ｓ４５の処理は、上記第１実施形態の図２のステップＳ１３〜Ｓ１５の処理と同じであり、これにより、電動モータ２０を逆転させた後に、電圧検出回路３７から電動モータ２０の両端子の電圧値Ｖ１，Ｖ２をそれぞれ入力して、同入力した電圧値Ｖ１，Ｖ２がそれぞれ前記数１，２の関係にあるかを判定することにより、前記ステップＳ３２の異常判定を確認する。電圧値Ｖ１，Ｖ２が、それぞれ前記数１，２の関係にあれば、ステップＳ４５にて、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４６以降の処理を実行する。
【００４４】
ステップＳ４６においては、“１”に設定されている仮検出フラグＤＴＦを“０”に戻す。そして、ステップＳ４７にて、異常フラグＫＦＬが“１”であるかを判定する。この異常フラグＫＦＬは、上記第１実施形態で用いたものと同じである。したがって、この状態では、異常フラグＫＦＬは“０”に初期設定されたままであるので、ステップＳ４７においては「Ｎｏ」と判定され、ステップＳ５２にてこの確認プログラムの実行を終了する。以降、仮検出フラグＤＴＦは“０”に維持されるので、次に確認プログラムが実行されても、ステップＳ４１にて「Ｎｏ」と判定されるようになり、同確認プログラムのステップＳ４２以降の処理が実行されなくなる。
【００４５】
この状態は、電動モータ２０のブラシの接点部分に酸化皮膜が形成されていたために、前記初期異常検出プログラムのステップＳ３２にて異常と判定されたが、前記ステップＳ４３の処理による電動モータ２０の逆転の結果、前記酸化皮膜が削り取られた状態である。そして、ステップＳ４４，Ｓ４５の確認の結果、前記ステップＳ３２における異常判定が前記酸化皮膜による一時的な異常であったと判定される。
【００４６】
このような確認処理により、上記第１実施形態の場合と同様に、この第２実施形態においても、電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路の異常が高精度で検出され、正常状態に復帰可能な電動モータ２０の作動を不用意に禁止してしまうことを回避できる。また、異常検出の確認においては、電動モータ２０を逆転させてシートベルト１２を巻き取ることはないので、乗員がシートベルトによって拘束された不快感を感じることがない点でも上記第１実施形態の場合と同じである。さらに、この第２実施形態では、車速Ｖｓｐが所定車速Ｖｓｐｏ以上のとき，電動モータ２０を逆転するようにしたので、電動モータ２０の作動音は車外音を含むその他の音によって打ち消され、乗員が奇異に感じなくて済む。
【００４７】
次に、前記のような一時的な異常ではなく、駆動回路を構成するブリッジ回路３０、電源ライン３２、電動モータ２０の接続線などの断線、短絡（地絡または天絡）などの電動モータ２０を作動させ得ない異常が発生している場合について説明する。この場合には、ステップＳ４５にて、「Ｎｏ」すなわち電圧値Ｖ１，Ｖ２のうちの少なくともいずれか一方が異常であると判定して、ステップＳ５０，Ｓ５１の処理を実行する。
【００４８】
これらのステップＳ５０，Ｓ５１の処理も、上記第１実施形態の図２のステップＳ１６，Ｓ１７の処理と同じである。したがって、このような電動モータ２０を作動させ得ない異常が発生している場合には、上記第１実施形態と同様に、警報器４３を作動させて、電動モータ２０または電動モータ２０の駆動回路の異常を乗員に知らせる。また、異常フラグＫＦＬを“１”に設定して、上記第１実施形態と同様な図３の巻き取り制御プログラムの実行時に、車両が緊急状態にあっても、電動モータ２０の作動を禁止する。なお、巻き取り制御プログラムは上記第１実施形態と同じように電動モータ２０の作動を制御するので、その詳しい説明については省略する。
【００４９】
また、この第２実施形態にあっては、異常フラグＫＦＬが“１”に設定された後にも、確認プログラムは所定時間ごとに実行され続ける。そして、この場合、仮検出フラグＤＴＦは“１”に設定されたままであるので、車速Ｖｓｐが所定車速Ｖｓｐｏ以上であれば、ステップＳ４３以降の処理が実行される。したがって、ステップＳ４３の処理により、電動モータ２０のブラシ接点部分の酸化皮膜を削り取る動作が繰返し行なわれることになる。その結果、電圧値Ｖ１，Ｖ２が上記数１の関係を満足する正常値に戻れば、前述のステップＳ４６以降の処理が実行される。
【００５０】
この場合、ステップＳ４６において仮検出フラグＤＴＦは“０”に戻される。また、この場合には、異常フラグＫＦＬは“１”に設定されているので、ステップＳ４７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４８，Ｓ４９の処理を実行する。ステップＳ４８においては、警報器４３の作動が停止される。ステップＳ４９においては、異常フラグＫＦＬが“０”に戻される。前記ステップＳ４９の処理後、ステップＳ５２にてにてこの確認プログラムの実行を終了する。そして、次にこの確認プログラムが実行されても、ステップＳ４１にて「Ｎｏ」すなわち仮検出フラグＤＴＦが“０”であると判定されるので、ステップＳ４２以降の処理が実行されなくなる。
【００５１】
このような動作により、電動モータ２０のブラシの接点部の酸化皮膜が１回の電動モータ２０の逆転で削り取られない場合でも、複数回の電動モータ２０の逆転により削り取られた結果、電圧値Ｖ１，Ｖ２が正常に戻れば異常検出は解除される。その結果、電動モータ２０およびその駆動回路の異常検出がより精度よく確認されるようになる。
【００５２】
なお、この第２実施形態において、ステップＳ４３〜Ｓ４５の確認処理が所定回数以上行われた場合には、この確認プログラムの実行を再度行なわないようにすることもできる。この場合、ステップＳ４３の電動モータ２０の逆転動作の回数をカウントして、同回数が所定回数以上になった時点で、確認プログラムの再実行を禁止するようにすればよい。これにより、駆動回路を構成するブリッジ回路３０、電源ライン３２、電動モータ２０の接続線などの断線、短絡（地絡または天絡）など、電動モータ２０を作動させ得ない異常が発生している場合に、電動モータ２０の無駄な逆転動作を繰返し行なうことを回避できる。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２実施形態に係るシートベルト装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータによって実行される異常検出プログラムのフローチャートである。
【図３】本発明の第１および第２実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータによって実行される巻き取り制御プログラムのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータによって実行される初期異常検出プログラムのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係り、図１のマイクロコンピュータによって実行される確認プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
ＳＢ…シートベルト機構、ＥＬ…電気制御装置、１１…シート、１２…シートベルト、１３…リトラクタ装置、２０…電動モータ、３０…ブリッジ回路、３２…電源ライン、３４…プルアップ抵抗、３５…プルダウン抵抗、３７…電圧検出回路、４０…マイクロコンピュータ、４１…イグニッションスイッチ、４２…緊急状態検出用センサ群、４３…警報器、４４…車速センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle seatbelt device for winding up a seatbelt in a vehicle emergency and removing slack in the seatbelt.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicular seatbelt device is known in which a seatbelt is wound by an electric motor to remove slack of the seatbelt in the event of a vehicle emergency such as collision prediction, behavior abnormality, sudden braking, etc. Literatures 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-173000
[0004]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-87210
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an electric motor having a brush is used, when the abnormality of the electric motor and the drive circuit is detected in order to cope with the abnormality of the electric motor and the drive circuit of the electric motor, the following problem occurs. Occurs. Since this electric motor operates in an emergency and operates only infrequently, an oxide film is formed on the contact portion of the brush, the resistance value of the contact portion increases, and disconnection of the power supply system to the electric motor, It may be erroneously detected that the electric motor is inoperable due to a short circuit (ground fault or power short). This tendency is particularly strong when abnormality of the electric motor and the drive circuit is detected using the voltage values at both terminals of the electric motor.
[0006]
Summary of the Invention
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle seatbelt device capable of reliably detecting an abnormality in an electric motor and a drive circuit.
[0007]
In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a vehicle seatbelt device that has an electric motor equipped with a brush and protects an occupant by winding up a seatbelt by operating the electric motor in an emergency. And an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the electric motor and the drive circuit in order to deal with an abnormality of the drive circuit of the electric motor.In the abnormality detection means, after the abnormality of the electric motor or the drive circuit is once detected, A check means for checking the abnormality detection is provided.
[0008]
According to this, even if an abnormality is detected in the electric motor or the drive circuit, the detection of the abnormality is confirmed by the confirmation unit thereafter. Therefore, even in the case of an electric motor that operates only rarely, the abnormality of the electric motor or the drive circuit is detected with high accuracy, and it is possible to appropriately deal with the abnormality of the electric motor or the drive circuit.
[0009]
Further, the abnormality detection means may be configured to detect abnormality of the electric motor or the drive circuit when the voltage in the power supply path to the electric motor deviates from a predetermined range. According to this, among the abnormalities of the electric motor and the drive circuit, it is possible to easily detect an abnormality such as a disconnection or a short circuit (ground fault or power short) of the power supply system to the electric motor that frequently occurs.
[0010]
Further, it is preferable that the confirmation means is configured to confirm the abnormality detection of the electric motor or the drive circuit after driving the electric motor. Also in this case, it is preferable that the abnormality detection of the electric motor or the drive circuit is confirmed by determining whether the voltage in the power supply path to the electric motor deviates from a predetermined range. According to this, since it is rarely operated, even if an oxide film is formed on the contact portion of the brush of the electric motor and the resistance value of the contact portion becomes large, the oxide film is removed by driving the electric motor. Since the resistance value at the contact point returns to normal, it is possible to avoid erroneous detection that the electric motor is inoperable, such as disconnection of the power supply system to the electric motor or short circuit (ground fault or short to power). In addition, abnormality detection is performed accurately.
[0011]
The driving of the electric motor in the confirmation may be performed when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value. As a result, the operation noise of the electric motor is canceled by other sounds including the sound outside the vehicle, so that the occupant does not need to feel strange.
[0012]
Further, it is preferable that the driving of the electric motor in the confirmation is performed by rotating the electric motor in a direction opposite to a winding direction of the seat belt. According to this, even if the electric motor is operated for confirmation, the seat belt is not wound up, so that the occupant does not feel discomfort restrained by the seat belt.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
a. First embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a vehicle seatbelt device according to the first embodiment. This vehicle seat belt device includes a seat belt mechanism SB and an electric control device EL.
[0014]
The seat belt mechanism SB includes a seat belt 12 that protects an occupant sitting on the seat 11 by restraining the occupant on the seat 11. The seat belt 12 is pulled out of a retractor device 13 provided on one side of the seat 11, is slidably supported by a shoulder belt anchor 14 at an intermediate portion thereof, and is connected to one side of the seat 11 at the other end. Fixed. A tongue plate 15 is movably attached to an intermediate portion of the seat belt 12. The tongue plate 15 is detachably fitted to a buckle 16 fixed to the other side of the seat 11.
[0015]
The retractor device 13 includes an electric motor 20 for winding up the seat belt 12 in an emergency, and a mechanism for prohibiting the seat belt 12 from being pulled out. The electric motor 20 is constituted by a DC motor having a brush, and its operation is controlled by an electric control device EL.
[0016]
The electric control device EL controls a bridge circuit 30 for supplying electric power to the electric motor 20 and an operation of the bridge circuit 30 and detects an abnormality of the electric motor 20 and a drive circuit for driving the motor 20. And a microcomputer 40.
[0017]
The bridge circuit 30 has four sides of switching elements SW1 to SW4 formed of FETs and the like, and freewheel diodes Di1 to Di4 are connected in parallel to the switching elements SW1 to SW4, respectively. The switching elements SW1 to SW4 are on / off controlled by respective pulse train signals from the gate control circuit 31. Of the pair of terminals at diagonal positions of the bridge circuit 30, one terminal that is a connection point of the switching elements SW 1 and SW 3 is connected to the power supply line 32. The other terminal, which is the connection point between the switching elements SW2 and SW4, is grounded via the current detection resistor 33. The power supply line 32 is supplied with a power supply voltage Vb from a battery (not shown). The current detection resistor 33 detects a current flowing through the electric motor 20, and its resistance value is set to a small value. The drive circuit of the present invention includes a bridge circuit 30, a power supply line 32, a connection line for the electric motor 20, and the like.
[0018]
Among the pair of terminals at the other diagonal positions of the bridge circuit 30, one terminal which is a connection point of the switching elements SW1 and SW2 is connected to one end of the electric motor 20 and a pull-up resistor 34 is connected. It is connected to the power supply line 32 through the power supply line 32. The other terminal, which is the connection point of the switching elements SW3 and SW4, is connected to the other end of the electric motor 20 and to the terminal on the opposite side of the ground for the current detection resistor 33 via the pull-down resistor 35. I have. The resistance values of the pull-up resistor 34 and the pull-down resistor 35 are set to be equal and large.
[0019]
One end of the current detection resistor 33 is connected to the current detection circuit 36. The current detection circuit 36 detects a current flowing through the electric motor 20, based on the voltage value at one end of the current detection resistor 33, and supplies a signal representing the detected current value to the microcomputer 40. Both ends of the electric motor 20 are connected to a voltage detection circuit 37, respectively. The voltage detection circuit 37 detects each of the voltage values V1 and V2 at both ends of the electric motor 20, and supplies a signal representing the detected voltage values V1 and V2 to the microcomputer 40. The gate control circuit 31, the current detection circuit 36, the voltage detection circuit 37, and the microcomputer 40 are also supplied with power from the power supply line 32.
[0020]
The microcomputer 40 executes the abnormality detection program of FIG. 2 when an ignition switch 41 to be described later is turned on, detects an abnormality in the electric motor 20 and the drive circuit of the electric motor 20, and performs a predetermined time after the ignition switch 41 is turned on. For each time, the operation of the electric motor 20 is controlled via the gate control circuit 31 in an emergency, by executing the winding control program shown in FIG. In addition to the gate control circuit 31, the current detection circuit 36, and the voltage detection circuit 37, an ignition switch 41, an emergency state detection sensor group 42, and an alarm 43 are connected to the microcomputer 40.
[0021]
The ignition switch 41 is a switch operated to start the engine of the vehicle. The emergency state detection sensor group 42 is used for detecting an emergency state of the vehicle, and includes an inter-vehicle distance sensor for detecting a distance from a vehicle ahead, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and a sudden brake for detecting a sudden brake. It is composed of a sensor, a vehicle behavior sensor (for example, a yaw rate sensor, a slip state detection sensor) for detecting an abnormal behavior of the vehicle, and the like. The alarm 43 is for notifying an occupant of an abnormality of the electric motor 20 and a drive circuit of the electric motor 20, and is constituted by a lamp, an alarm sound generator, and the like.
[0022]
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. When the occupant operates the ignition key to turn on the ignition switch 41, the microcomputer 40 starts the abnormality detection program in FIG. 2 in step S10. After the start, the microcomputer 40 inputs the voltage values V1 and V2 of both terminals of the electric motor 20 from the voltage detection circuit 37 in step S11. Next, in step S12, it is determined whether the voltage values V1 and V2 are normal.
[0023]
These voltage values V1 and V2 are approximately one half of the power supply voltage Vb when all the switching elements SW1 to SW4 of the bridge circuit 30 are off and the electric motor 20 is not rotating. This is because in this state, almost no current flows through the electric motor 20, the resistance values of the pull-up resistor 34 and the pull-down resistor 35 are equal and large, and the resistance value of the current detection resistor 33 is small. is there. Therefore, the determination in step S12 is to determine whether the voltage values V1 and V2 are in the relationship of the following equations 1 and 2, respectively. Note that ΔV in the following Expressions 1 and 2 is a small positive value.
[0024]
(Equation 1)
(Vb / 2) −ΔV ≦ V1 ≦ (Vb / 2) + ΔV
[0025]
(Equation 2)
(Vb / 2) -ΔV ≦ V2 ≦ (Vb / 2) + ΔV
[0026]
If the voltage values V1 and V2 are in the relations of the above equations 1 and 2, respectively, "Yes" is determined in step S12, and the execution of the abnormality detection program is terminated in step S18. On the other hand, if at least one of the relations of Expressions 1 and 2 is not established, “No” is determined in step S12, and the processing from step S13 is executed. As described above, the fact that the relations of Equations 1 and 2 are not satisfied means that the bridge circuit 30, the power supply line 32, and the connection line of the electric motor 20, which constitute the drive circuit, are disconnected or short-circuited (ground fault or short-to-power). In addition to the abnormality in which the electric motor 20 cannot be operated, a temporary abnormality in which an oxide film is formed on the contact portion of the brush of the electric motor 20 to increase the resistance value of the contact portion may be considered.
[0027]
In step S13, the microcomputer 40 reverses the electric motor 20 for a predetermined short time. Specifically, the microcomputer 40 supplies a pulse train signal of a predetermined duty to the switching elements SW2 and SW3 via the gate control circuit 31 for a predetermined short time. As a result, a current of a predetermined magnitude flows from the power supply line 32 to the ground via the switching element SW3, the electric motor 20, the switching element SW2, and the current detecting resistor 33. Therefore, the electric motor 20 rotates reversely with a predetermined torque. The reverse rotation of the electric motor 20 corresponds to the direction in which the seat belt 12 is pulled out.
[0028]
After the reverse rotation processing in step S13, the voltage values V1 and V2 of both terminals of the electric motor 20 are input from the voltage detection circuit 37 and are input by the processing in steps S14 and S15 similar to steps S11 and S12. It is determined whether or not the voltage values V1 and V2 are in the relations of the above equations 1 and 2, respectively, thereby confirming the abnormality determination in step S12. If the voltage values V1 and V2 are in the relationship of the above equations 1 and 2, respectively, "Yes" is determined in step S15, and the execution of the abnormality detection program is terminated in step S18.
[0029]
The reason for executing this confirmation process is that, in the case of the electric motor 20 which is operated only in a rare condition such as an emergency described later, an oxide film is formed on the contact portion of the brush, and the resistance value of the contact portion increases. As a result, the voltage values V1 and V2 become large or small, which may be erroneously detected as the inoperable electric motor 20 in step S12. In such a case, the electric motor 20 is slightly rotated by the processing in step S13 to try to scrape the oxide film. Then, as a result, if “Yes” is determined in step S15, it can be determined that the abnormality determination in step S12 is a temporary abnormality due to the oxide film.
[0030]
By such a confirmation process, an abnormality of the electric motor 20 or the drive circuit of the electric motor 20 is detected with high accuracy, and it is possible to prevent the operation of the electric motor 20 that can return to the normal state from being carelessly prohibited. it can. In this confirmation processing, the electric motor 20 is rotated in the reverse direction in step S13 so that the seat belt 12 is not wound up, so that the occupant does not feel discomfort restrained by the seat belt.
[0031]
On the other hand, the electric motor 20 may not be a temporary abnormality as described above, but may be a disconnection such as a bridge circuit 30, a power supply line 32, or a connection line of the electric motor 20, or a short circuit (ground fault or short-to-power fault). An abnormality that cannot be operated may occur. In this case, even if the electric motor 12 is rotated in the reverse direction by the process of step S13, at least one of the voltage values V1 and V2 is maintained at an abnormal value. Therefore, in this case, it is determined that “No” in step S15, that is, the relationship of the above formulas 1 and 2 is not established, and the processes after step S16 are executed.
[0032]
In step S16, the alarm 43 is operated to notify the occupant of an abnormality in the electric motor 20 or the drive circuit of the electric motor 20. Therefore, the occupant can perform an accurate process such as checking or repairing the electric motor 20 or the drive circuit of the electric motor 20. After the processing in step S16, the abnormality flag KFL is set to "1" in step S17, and the execution of the abnormality detection program is terminated in step S18. The abnormality flag KFL indicates "0" indicating that the electric motor 20 and the drive circuit of the electric motor 20 are normal, and "1" indicates that the electric motor 20 or the drive circuit of the electric motor 20 is abnormal. And is initially set to "0".
[0033]
As described above, the abnormality detection program is executed only once each time the ignition switch 41 is turned on, and checks for an abnormality in the electric motor 20 and the drive circuit of the electric motor 20 that operate in an emergency described later. Protection is properly achieved.
[0034]
Next, an operation of controlling the operation of the electric motor 20 by a winding control program repeatedly executed at predetermined time intervals after the ignition switch 41 is turned on will be described. The winding control program starts to be executed at step S20 in FIG. 3, and determines at step S21 whether the abnormality flag KFL is “0”. If the electric motor 20 or the drive circuit of the electric motor 20 is abnormal and the abnormality flag KFL is "1", "No" is determined in step S21, and the winding control program is executed in step S24. To end. Therefore, in this case, the operation control of the electric motor 20 is not performed.
[0035]
If the electric motor 20 and the drive circuit of the electric motor 20 are normal and the abnormality flag KFL is “0”, “Yes” is determined in step S21, and the vehicle collides with a forward object in step S22. It is determined whether the vehicle is in an emergency state, such as a high possibility, a high possibility of the vehicle rolling over, or a sudden braking state of the vehicle. More specifically, it is used for detecting an emergency state including an inter-vehicle distance sensor that detects a distance to a vehicle in front, a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed, a vehicle behavior sensor that detects an abnormal behavior of the vehicle, a sudden brake sensor that detects a sudden brake, and the like. A signal from the sensor group 42 is input to determine the possibility of the vehicle colliding with an object in front of the vehicle, the possibility of the vehicle rolling over, and the emergency state of the vehicle such as during rapid braking of the vehicle.
[0036]
If the vehicle is not in an emergency state, “No” is determined in step S22, and the execution of the winding control program is terminated in step S24. If the vehicle is in an emergency state, "Yes" is determined in step S22, and the electric motor 20 is rotated forward for a predetermined time in step S23 to wind up the seat belt 12. Specifically, the microcomputer 40 supplies a pulse train signal of a predetermined duty to the switching elements SW1 and SW4 for a predetermined short time via the gate control circuit 31. As a result, a current of a predetermined magnitude flows from the power supply line 32 to the ground via the switching element SW1, the electric motor 20, the switching element SW4, and the current detection resistor 33. As a result, the electric motor 20 rotates forward with a predetermined torque, and winds up the seat belt 12. Further, the retractor 13 prohibits the retracted seat belt 12 from being pulled out.
[0037]
As a result, even if the vehicle collides with a forward object, the vehicle rolls over, or the vehicle stops suddenly, the occupant is restrained by the seat belt 12 and protected. After the processing in step S23, the execution of the winding control program ends in step S24.
[0038]
b. Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is substantially the same as the first embodiment, except that a vehicle speed sensor 44 for detecting a vehicle speed Vsp is connected to the microcomputer 40 as shown by a broken line in FIG. If a vehicle speed sensor similar to the vehicle speed sensor 44 is included in the emergency state detection sensor group 42 of the first embodiment, the vehicle speed sensor included in the sensor group 42 is used instead of the vehicle speed sensor 44. be able to. Further, the microcomputer 40 of the second embodiment executes the initial abnormality detection program of FIG. 4 only once immediately after the ignition switch 41 is turned on, and thereafter executes the confirmation program of FIG. 5 and the winding control program of FIG. Is repeatedly executed at predetermined time intervals. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0039]
Hereinafter, the operation of the second embodiment configured as described above will be described. In response to the ON operation of the ignition switch 41, the microcomputer 40 starts executing the initial abnormality detection program in step S30 of FIG. Then, in steps S31 and S32, the voltage values V1 and V2 of both terminals of the electric motor 20 are input from the voltage detection circuit 37 by the same processing in steps S11 and S12 of FIG. It is determined whether the input voltage values V1 and V2 are in the relationship of the above equations 1 and 2, respectively. If the voltage values V1 and V2 are in the relationship of the above equations 1 and 2, respectively, "Yes" is determined in step S32, and the execution of the initial abnormality detection program is ended in step S34.
[0040]
On the other hand, if at least one of the voltage values V1 and V2 is not in the relationship of the above formulas 1 and 2, it is determined as “No” in step S32, and the temporary detection flag DTF is set to “1” in step S33. Then, in step S34, the execution of the initial abnormality detection program ends. The temporary detection flag DTF indicates a result of abnormality detection of the electric motor 20 and the drive circuit of the electric motor 20 by the initial detection processing of steps S31 and S32. "0" indicates that normal detection was performed. "1" indicates that abnormality has been detected, and is initially set to "0".
[0041]
Next, a description will be given of a confirmation program that is repeatedly executed at predetermined time intervals after the ignition switch 41 is turned on. The execution of this confirmation program is started in step S40 of FIG. 5, and in step S41, it is determined whether the temporary detection flag DTF is “1”. If the temporary detection flag DTF is not “1”, “No” is determined in the step S41, and the execution of the confirmation program is ended in the step S52. On the other hand, if the provisional detection flag DTF is “1”, “Yes” is determined in the step S41, and the processes after the step S42 are executed.
[0042]
In step S42, a signal indicating the detected vehicle speed Vsp from the vehicle speed sensor 44 is input, and it is determined whether the detected vehicle speed Vsp is equal to or higher than a predetermined vehicle speed Vspo (for example, 10 km / h indicating a low-speed running state). If the detected vehicle speed Vsp is lower than the predetermined vehicle speed Vspo, it is determined "No" in step S42, and the execution of this confirmation program is ended in step S52. On the other hand, if the detected vehicle speed Vsp is equal to or higher than the predetermined vehicle speed Vspo, it is determined as “Yes” in step S42, and the processes in and after step S43 are executed.
[0043]
The processing in steps S43 to S45 is the same as the processing in steps S13 to S15 in FIG. 2 of the first embodiment, and thus, after the electric motor 20 is reversed, the voltage detection circuit 37 outputs the signal from the voltage detection circuit 37 to both ends of the electric motor 20. The abnormality determination in step S32 is confirmed by inputting the child voltage values V1 and V2, respectively, and determining whether the input voltage values V1 and V2 are in the relationship of the above equations 1 and 2, respectively. If the voltage values V1 and V2 are in the relationship of the above equations 1 and 2, respectively, it is determined as “Yes” in step S45, and the processes in and after step S46 are executed.
[0044]
In step S46, the provisional detection flag DTF set to "1" is returned to "0". Then, in a step S47, it is determined whether or not the abnormality flag KFL is “1”. This abnormality flag KFL is the same as that used in the first embodiment. Therefore, in this state, since the abnormality flag KFL is initially set to "0", "No" is determined in the step S47, and the execution of the confirmation program is terminated in the step S52. Thereafter, the provisional detection flag DTF is maintained at "0", so that even if the confirmation program is executed next, "No" is determined in step S41, and the processing of the confirmation program after step S42 is performed. Will not be executed.
[0045]
In this state, since an oxide film was formed on the contact portion of the brush of the electric motor 20, it was determined that the electric motor 20 was abnormal in step S32 of the initial abnormality detection program. As a result, the oxide film has been scraped off. Then, as a result of the confirmation in steps S44 and S45, it is determined that the abnormality determination in step S32 is a temporary abnormality due to the oxide film.
[0046]
By such a checking process, similarly to the first embodiment, in the second embodiment, the abnormality of the electric motor 20 or the drive circuit of the electric motor 20 is detected with high accuracy, and the normal state can be restored. Inadvertently prohibiting the operation of the electric motor 20 can be avoided. In the confirmation of the abnormality detection, the electric motor 20 is not rotated in the reverse direction to wind up the seat belt 12, so that the occupant does not feel discomfort restrained by the seat belt. Same as case. Further, in the second embodiment, when the vehicle speed Vsp is equal to or higher than the predetermined vehicle speed Vspo, the electric motor 20 is rotated in the reverse direction. You don't have to feel strange.
[0047]
Next, instead of the temporary abnormality as described above, the electric motor 20 such as a bridge circuit 30, a power supply line 32, or a connection line of the electric motor 20, which constitutes a drive circuit, or a short circuit (ground fault or power short) is generated. A case in which an abnormality that cannot be operated has occurred will be described. In this case, in step S45, it is determined that “No”, that is, at least one of the voltage values V1 and V2 is abnormal, and the processes of steps S50 and S51 are executed.
[0048]
The processes in steps S50 and S51 are the same as the processes in steps S16 and S17 in FIG. 2 of the first embodiment. Therefore, when an abnormality that cannot operate the electric motor 20 occurs, the alarm 43 is operated to drive the electric motor 20 or the driving circuit of the electric motor 20 in the same manner as in the first embodiment. Notify the crew of any abnormalities. Further, the abnormality flag KFL is set to “1”, and the operation of the electric motor 20 is prohibited even when the vehicle is in an emergency state when the winding control program of FIG. 3 similar to the first embodiment is executed. . Since the winding control program controls the operation of the electric motor 20 in the same manner as in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
[0049]
Further, in the second embodiment, even after the abnormality flag KFL is set to “1”, the confirmation program continues to be executed at predetermined time intervals. Then, in this case, since the provisional detection flag DTF is still set to "1", if the vehicle speed Vsp is equal to or higher than the predetermined vehicle speed Vspo, the processing after step S43 is executed. Therefore, by the processing in step S43, the operation of scraping the oxide film on the brush contact portion of the electric motor 20 is repeatedly performed. As a result, when the voltage values V1 and V2 return to the normal values satisfying the relationship of the above equation (1), the processing from step S46 described above is executed.
[0050]
In this case, the provisional detection flag DTF is returned to "0" in step S46. In this case, since the abnormality flag KFL is set to "1", "Yes" is determined in the step S47, and the processes in the steps S48 and S49 are executed. In step S48, the operation of the alarm 43 is stopped. In step S49, the abnormality flag KFL is returned to "0". After the processing in step S49, the execution of the confirmation program is terminated in step S52. Then, even if this confirmation program is executed next, since "No" is determined in step S41, that is, the provisional detection flag DTF is "0", the processing after step S42 is not executed.
[0051]
With such an operation, even if the oxide film on the contact portion of the brush of the electric motor 20 is not removed by one reversal of the electric motor 20, the voltage value V1 is obtained as a result of being removed by the reversal of the electric motor 20 a plurality of times. , V2 return to normal, the abnormality detection is released. As a result, the abnormality detection of the electric motor 20 and its drive circuit can be more accurately confirmed.
[0052]
In the second embodiment, when the confirmation processing in steps S43 to S45 has been performed a predetermined number of times or more, the execution of the confirmation program may not be performed again. In this case, the number of times of the reverse rotation operation of the electric motor 20 in step S43 is counted, and when the number of times reaches the predetermined number or more, the re-execution of the confirmation program may be prohibited. As a result, abnormalities that cannot operate the electric motor 20, such as disconnection of the bridge circuit 30, the power supply line 32, and the connection line of the electric motor 20, which constitute the drive circuit, and a short circuit (ground or power short) have occurred. In this case, it is possible to prevent the electric motor 20 from repeatedly performing useless reverse rotation.
[0053]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, in implementing this invention, it is not limited to the said Embodiment and its modification, Various changes are possible unless it deviates from the objective of this invention. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a seat belt device according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of an abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a winding control program executed by the microcomputer of FIG. 1 according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of an initial abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of a confirmation program executed by the microcomputer of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
SB: seat belt mechanism, EL: electric control device, 11: seat, 12: seat belt, 13: retractor device, 20: electric motor, 30: bridge circuit, 32: power line, 34: pull-up resistor, 35: pull-down Resistance: 37: Voltage detection circuit, 40: Microcomputer, 41: Ignition switch, 42: Sensor group for emergency state detection, 43: Alarm device, 44: Vehicle speed sensor.

Claims

ブラシを備えた電動モータを有し、緊急時に前記電動モータの作動によりシートベルトを巻き取って乗員を保護する車両用シートベルト装置において、
電動モータおよび同電動モータの駆動回路の異常に対処するために前記電動モータおよび前記駆動回路の異常を検出する異常検出手段を備え、
前記異常検出手段内に、前記電動モータまたは前記駆動回路の異常が一旦検出された後に、同異常検出を確認する確認手段を設けたことを特徴とする車両用シートベルト装置。A vehicle seatbelt device having an electric motor equipped with a brush and protecting an occupant by winding up a seatbelt by operating the electric motor in an emergency,
An abnormality detection unit that detects abnormality of the electric motor and the drive circuit to deal with abnormality of the electric motor and a drive circuit of the electric motor,
A seat belt device for a vehicle, characterized in that the abnormality detection means includes a confirmation means for confirming the abnormality detection once the abnormality of the electric motor or the drive circuit is detected.

前記異常検出手段は、前記電動モータへの電力の供給経路における電圧が所定範囲を逸脱したとき、前記電動モータまたは前記駆動回路の異常を検出するものである請求項１に記載した車両用シートベルト装置。2. The vehicle seat belt according to claim 1, wherein the abnormality detection unit detects abnormality of the electric motor or the drive circuit when a voltage in a power supply path to the electric motor deviates from a predetermined range. 3. apparatus.

前記確認手段は、前記電動モータを駆動した後に、前記電動モータまたは前記駆動回路の異常検出を確認するものである請求項１または２に記載した車両用シートベルト装置。The vehicle seat belt device according to claim 1, wherein the confirmation unit confirms abnormality detection of the electric motor or the drive circuit after driving the electric motor.

前記電動モータまたは前記駆動回路の異常検出の確認は、前記電動モータへの電力の供給経路における電圧が所定範囲を逸脱しているかを判定するものである請求項３に記載した車両用シートベルト装置。The vehicle seatbelt device according to claim 3, wherein the confirmation of the abnormality detection of the electric motor or the drive circuit is to determine whether a voltage in a power supply path to the electric motor deviates from a predetermined range. .

前記電動モータの駆動は、車速が所定値以上のとき行う請求項３または４に記載した車両用シートベルト装置。The vehicle seat belt device according to claim 3, wherein driving of the electric motor is performed when a vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value.

前記電動モータの駆動は、前記シートベルトの巻き取り方向と逆方向に前記電動モータを回転させるものである請求項３ないし５のうちのいずれか一つに記載した車両用シートベルト装置。The vehicle seat belt device according to any one of claims 3 to 5, wherein the driving of the electric motor rotates the electric motor in a direction opposite to a winding direction of the seat belt.