JP2004217112A - Seat belt device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルトを巻き取り可能とする電動モータを備えた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)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−173000号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1には、電動モータおよび同電動モータの駆動制御回路の異常検出に関しては言及されておらず、この異常検出を的確に行うことが望まれる。
【0005】
【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、電動モータおよび同電動モータの駆動制御回路の異常を的確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。
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、シートベルトを巻き取り可能な電動モータと、電動モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、前記検出された電流値に基づいて電動モータに流すべき電流値を制御するための制御パラメータを決定して、同決定した制御パラメータに応じて電動モータを回転制御するモータ回転制御手段と、制御パラメータが所定範囲にないとき電流検出回路の異常を判定する異常判定手段とを備えたことにある。この場合、制御パラメータとしては、電流値を制御するためのデューティ比を採用することができる。
【0007】
このように構成した本発明においては、制御パラメータが所定範囲にないとき、異常判定手段により電流検出回路の異常が判定される。制御パラメータは、電動モータに流れる電流値を制御するものであると同時に、電流検出回路によって検出される電動モータに流れる電流に対応したものであるので、電流検出回路の異常が、簡単かつ的確に判定される。
【0008】
また、本発明の他の特徴は、電動モータは一方向への回転時にシートベルトを巻き取り、他方向への回転時にシートベルトを緩めるまたは空転するように構成されており、異常判定手段は、モータ回転制御手段により電動モータが他方向へ回転制御されたとき、電流検出回路の異常を判定するようにしたことにある。
【0009】
これによれば、電流検出回路の異常判定の際には、シートベルトは緩められるか、電動モータの空転により以前の状態に維持されるので、乗員が同異常判定のために不必要に拘束されることがない。
【0010】
また、本発明の他の特徴は、シートベルトを巻き取り可能な電動モータと、電動モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、前記検出された電流値を用いて電動モータを回転制御するモータ回転制御手段と、モータ回転制御手段により電動モータを所定時間だけ回転させた後、電動モータを回生作動させる回生作動制御手段と、電動モータの回生作動によって電流検出回路に流れる電流値であって、電流検出回路によって検出される電流値に基づいて電動モータの異常を判定する異常判定手段とを備えたことにある。
【0011】
このように構成した本発明の他の特徴においては、電動モータが正常であって、電動モータにロック異常などが発生していなければ、回生作動により電動モータは発電機として機能し、電流検出回路に電流が流れる。したがって、この本発明の他の特徴によれば、的確に電動モータの異常が検出される。
【0012】
また、本発明の他の特徴は、シートベルトを巻き取り可能な電動モータと、電動モータの回転制御のために電動モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、電動モータに電流を流すことなく電流検出回路にチェック用電流を流すチェック用電流制御手段と、電流検出回路に流したチェック用電流値を測定するチェック用電流測定手段と、電流検出回路によって検出された電流値と、チェック用電流測定手段によって測定されたチェック用電流値とを比較して電流検出回路の異常を判定する異常判定手段とを備えたことにある。これによれば、電動モータを回転作動させることなく、電流検出回路の異常が簡単かつ的確に検出される。
【0013】
また、本発明の他の特徴は、電流検出回路は増幅器を備えており、さらに増幅器に所定電圧を印加することにより増幅器の異常を判定する増幅器異常判定手段を設けたことにある。これによれば、電流検出回路に含まれる増幅器の異常まで的確に検出されるようになる。
【0014】
また、本発明の他の特徴は、電流検出回路は抵抗器を備えており、抵抗器に直列接続した複数のコンデンサを並列に接続したことにある。これによれば、コンデンサによってノイズが除去されるとともに、一つのコンデンサがショートしても、電流検出が可能となる。
【0015】
また、本発明の他の特徴は、複数のシートベルトをそれぞれ巻き取り可能な複数の電動モータと、複数の電動モータの独立した回転制御のために複数の電動モータに流れる電流値をそれぞれ検出する複数の個別電流検出回路と、複数の電動モータに共通な電流路に設けられて同電流路に流れる電流値を検出する共通電流検出回路と、共通電流検出回路によって検出される電流値と、複数の個別電流検出回路によって検出される電流値とにより、個別電流検出回路の異常を判定する異常判定手段とを備えたことにある。
【0016】
このように構成した本発明の他の特徴においては、一つの電動モータのみを作動させる場合には、共通電流検出回路によって検出される電流値と、同一つの電動モータに対応した個別電流検出回路によって検出される電流値とが等しくなる。また、複数の電動モータが作動している場合には、共通電流検出回路によって検出される電流値は、複数の電動モータに対応した複数の個別電流検出回路によって検出される電流値の和に等しくなる。したがって、複数の個別電流検出回路の異常が簡単かつ的確に検出される。さらに、共通電流検出回路は、複数の個別電流検出回路に共通に設けられることになるので、構成も簡単になる。
【0017】
また、本発明の他の特徴は、複数のシートベルトが前席左右のシートベルトである。これによれば、シートベルトの巻き取りの必要性の高い前席左右のシートベルトに対して、簡単な構成で個別電流検出回路の異常検出が実現できる。
【0018】
【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。
【0019】
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。
【0020】
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、その作動が電気制御装置ELによってデューティ制御される直流モータで構成されており、正転時にシートベルト12を巻き取り、逆転時にシートベルト12を緩める。
【0021】
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。
【0022】
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、リレーおよびゲート制御回路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リレースイッチ32aを介して電源ライン33に接続されている。リレースイッチ32aは常時オフ状態にあり、リレーおよびゲート制御回路31によるリレーコイル32bの通電制御によりオン状態に切り換えられる。また、リレースイッチ32aとブリッジ回路30との間にはリップル除去用の電解コンデンサ34が接続されている。電源ライン33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。
【0023】
ブリッジ回路30のスイッチング素子SW2,SW4の接続点である他方の端子は、電流検出抵抗35を介して接地されている。電流検出抵抗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。電流検出抵抗35のブリッジ回路30側の端子は抵抗R1を介してオペアンプ(増幅器)36の反転入力に接続されている。電流検出抵抗35の接地側端子は抵抗R2を介してオペアンプ(増幅器)36の非反転入力に接続されている。オペアンプ36の出力はA/D変換器37に接続されている。
【0024】
電流検出抵抗35には、直列接続した2つのコンデンサC1,C2が並列に接続されている。オペアンプ36の両入力端子間にも、直列接続した2つのコンデンサC3,C4が接続されている。オペアンプ36のフィードバック用抵抗R3にも、直列接続した2つのコンデンサC5,C6が並列に接続されている。これらのコンデンサC1〜C6はノイズ除去用のもので、コンデンサ対C1,C2、コンデンサ対C3,C4 およびコンデンサ対C5,C6が2つずつ直列接続されている理由は、各一方のコンデンサがショートしても電流検出抵抗35の両端、オペアンプ36の両入力端および抵抗R3の両端がショートされないようにするためである。なお、前記各コンデンサ対を、3つ以上のコンデンサを直列接続するように構成してもよい。
【0025】
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。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。そして、スイッチング素子SW1,SW4をオフ状態に保ったまま、スイッチング素子SW3,SW2をオン状態に切り換えると、図示実線矢印の方向に電流が流れ、電動モータ20は正転する。スイッチング素子SW3,SW2をオフ状態に保ったまま、スイッチング素子SW1,SW4をオン状態に切り換えると、図示破線矢印の方向に電流が流れ、電動モータ20は逆転する。
【0026】
なお、リレーおよびゲート制御回路31とマイクロコンピュータ40にも電源ライン33から電力が供給されるとともに、他の回路にも電源ライン33から電力が供給されるようになっているが、本発明に直接関係しないので図示しない。
【0027】
マイクロコンピュータ40は、CPU、ROM、RAM、タイマおよびインターフェース回路などからなり、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の作動をデューティ制御する。このマイクロコンピュータ40には、リレーおよびゲート制御回路31とA/D変換器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。
【0028】
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。
【0029】
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にて電動モータ20の逆転制御を開始する。この逆転制御においては、マイクロコンピュータ40は、リレーおよびゲート制御回路31を介してリレーコイル32bを通電制御するとともに、スイッチング素子SW1、SW4を図4(A)に示すようなパルス列信号でオン・オフ制御する。これにより、電源ライン33からの電流がリレースイッチ32aを通過し、電動モータ20および電流検出抵抗35には図示破線矢印方向に電流が流れる(図4(B)参照)。
【0030】
この電動モータ20に流れる電流値が電流検出抵抗35によって検出され、オペアンプ36を介してA/D変換器37に供給され、A/D変換器37にてアナログ・ディジタル変換されてマイクロコンピュータ40に供給される。マイクロコンピュータ40は、この電流値に基づいて電動モータ20に流すべき電流値を決定するための制御パラメータであるデューティ比を決定する。このデューティ比の決定においては、予め決められていて電動モータ20に流すべき目標電流値と、前記電流検出抵抗35による検出電流値とを比較する。そして、検出電流値が目標電流値よりも小さければデューティ比を大きくし、検出電流値が目標電流値よりも大きければデューティ比を小さくする。このデューティ比は、図4(A)に示すようにスイッチング素子SW1,SW4のオン時間Tonとオフ時間Toffとの合計値Ton+Toffに対するオン時間Tonの比で表されるもので、デューティ比が大きくなるに従って電動モータ20に流れる電流値は大きくなる。
【0031】
このような電動モータ20の逆転制御開始後、マイクロコンピュータ40はステップS12にて前記決定デューティ比が所定値S1以上かつ所定値S2以下であるかを判定する。なお、この判定においては、電動モータ20の逆転が安定した後に、複数回の比較判定を行うとよい。この場合、前記電動モータ20の逆転はシートベルト12の拘束を緩める方向に対応しており、電動モータ20の負荷は小さいので、デューティ比と電動モータ20に流れる電流値との関係は図5に示す関係にある。したがって、電流検出抵抗35を含む電流検出回路が正常であれば、デューティ比は所定値S1以上かつ所定値S2以下であるはずである。なお、この場合、電動モータ20およびブリッジ回路30は正常であるものとし、これらの異常は他の方法により判定される。
【0032】
いま、デューティ比が所定値S1以上かつ所定値S2以下であれば、ステップS12にて「Yes」と判定してステップS15に進む。ステップS15においては、リレーコイル32bへの通電を解除するとともに、スイッチング素子SW1、SW4のオン・オフ制御を停止することにより、前述の電動モータ20の逆転制御を停止する。そして、ステップS16にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。なお、この場合は電流検出抵抗35を含む電流検出回路が正常な場合である。
【0033】
一方、電流検出抵抗35がショートまたは断線したり、抵抗値が所定値より外れている場合には、デューティ比が所定値S1と所定値S2の間から外れる。この場合、ステップS12にて「No」すなわち電流検出抵抗35を含む電流検出回路が異常であると判定して、ステップ13に進む。ステップS13においては、警報器43を作動させて、電流検出回路の異常を乗員に知らせる。したがって、乗員は、電流検出回路の点検、修理などの的確な処理を行えるようになる。
【0034】
前記ステップS13の処理後、ステップS14て、異常フラグKFLを“1”に設定して、ステップS15にて前述した場合と同様に電動モータ20の逆転制御を停止して、ステップS16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”によって電流検出回路が正常であることを表し、“1”によって電流検出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。
【0035】
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、電流検出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。
【0036】
電流検出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。
【0037】
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を所定トルクで巻き取る。具体的には、マイクロコンピュータ40は、リレーおよびゲート制御回路31を介してリレーコイル32bを通電制御するとともに、スイッチング素子SW3、SW2を図4(A)に示すようなパルス列信号でオン・オフ制御する。これにより、電源ライン33からの電流がリレースイッチ32aを通過し、電動モータ20および電流検出抵抗35には図示実線矢印方向に電流が流れる(図4(B)参照)。
【0038】
この場合も、マイクロコンピュータ40は、電流検出抵抗35によって検出されてオペアンプ36およびA/D変換器37を介して供給される電流値に基づいて、電動モータ20に流れる電流値を制御する。すなわち、マイクロコンピュータ40は、前記検出電流値に基づいて電動モータ20に所定の電流が流れるようにデューティ比を決定し、このデューティ比のパルス列信号によりスイッチング素子SW3、SW2をオン・オフ制御する。その結果、電動モータ20は所定速度で正転して、シートベルト12を所定トルクで巻き取る。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。
【0039】
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。
【0040】
上記説明からも理解できるように、上記第1実施形態においては、ステップS12の処理により、電動モータ20に目標電流値を流すためのデューティ比が所定値S1,S2の範囲内にないとき、電流検出抵抗35を含む電流検出回路の異常が判定される。そして、このデューティ比は、電動モータ20に流れる電流値を制御するものであると同時に、電流検出抵抗35によって検出される電動モータ20に流れる電流値に対応したものであるので、電流検出回路の異常が、簡単かつ的確に判定される。
【0041】
また、前記電流検出回路の異常の判定時には、ステップS11の処理により、シートベルト12を緩める方向に電動モータ20を回転させているので、乗員が同異常判定のために不必要に拘束されることがない。
【0042】
次に、上記第1実施形態において電動モータ20のロック状態を検出する動作について説明する。この場合、マイクロコンピュータ40は、イグニッションスイッチ41の投入直後に、ステップS30にて図6に示す異常検出プログラムの実行を開始し、ステップS31にて上述したステップ11の処理と同様にして電動モータ20の逆転制御を開始する。そして、ステップS32の判定処理により所定時間の経過を待ってステップS33に進み、ステップS33にて上述したステップS15と同様な処理によって電動モータ20の逆転を停止させる。
【0043】
その後、マイクロコンピュータ40は、ステップS34にて、リレーコイル32bへの通電を制御し、スイッチング素子SW2,SW3をオン状態に維持する。この場合、電動モータ20は、暫くの間、制動されながら逆転し続ける、いわゆる回生モード状態に制御される。この回生制御モードにおいては、図7にて実線矢印で示すように、接地からスイッチング素子SW2、電動モータ20およびスイッチング素子SW3を介して電源ライン33に電流が流れ込み、バッテリに電力が返還される。
【0044】
前記ステップS34の処理後、マイクロコンピュータ40は、ステップS35にて、電流検出抵抗35によって検出されてオペアンプ36およびA/D変換器37を介して供給される電流値を入力して、同電流値が所定電流値Io以上であるかを判定する。この場合、電動モータ20が正常に回転していれば、前記回生動作によって電動モータ20には所定電流値Io以上の電流が流れるので、「Yes」と判定して、ステップS38に進む。ステップS38においては、リレーコイル32bへの通電を解除するとともに、スイッチング素子SW2,SW3をオフ状態に切り換える。そして、ステップS39にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。ただし、この場合には、電流検出抵抗35を含む電流検出回路、ブリッジ回路30などは正常であるものとする。
【0045】
一方、電動モータ20がロックしたり、電動モータ20の負荷が異常に大きな場合には、電動モータ20は前記ステップS33の逆転制御によって回転しない、またはステップS34の回生モード制御によっても電動モータ20の逆転が持続しない。したがって、電動モータ20すなわち電流検出抵抗35には充分な回生電流が流れず、ステップS35においては「No」すなわち所定電流値Io未満であると判定して、ステップS36に進む。
【0046】
ステップS36においては、警報器43を作動させて、電動モータ20のロック異常を乗員に知らせる。したがって、乗員は、電動モータ20を含むリトラクタ装置13の点検、修理などの的確な処理を行えるようになる。前記ステップS36の処理後、ステップS37にて上述した異常フラグKFLを“1”に設定し、ステップS38に進む。ステップS38においては、リレーコイル32bへの通電を解除するとともに、スイッチング素子SW2,SW3をオフ状態に切り換えることにより、電動モータ20の回生モード制御を停止して、ステップS39にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。なお、上述した図3の巻き取り制御プログラムによるシートベルト12の巻き取り制御に関しては上述した場合と同じである。
【0047】
このように、電動モータ20の回生動作を利用することにより、電動モータ20のロック異常が検出される。そして、このロック異常の検出は、特別な回路を付加することなく、単なるプログラム処理により行われるので、電動モータ20のロック異常を簡単かつ的確に検出できるようになる。
【0048】
また、この電動モータ20のロック異常の検出においては、電動モータ20による回生電流が所定電流Io以上であるかを判定するので、上記第1実施形態における電流検出抵抗35、オペアンプ36、A/D変換器37などからなる電流検出回路の一部を図8に示すように変更することも可能である。すなわち、電流検出抵抗35のブリッジ回路30側の端子を抵抗R1を介してオペアンプ38の非反転入力に直接接続する。そして、オペアンプ38の反転入力には、前述した所定電流値Ioに対応した所定電圧Voを発生する基準電圧源39を接続して、同オペアンプ38の出力をマイクロコンピュータ40に直接接続する。
【0049】
この場合のオペアンプ38は比較器として機能するもので、これによれば電流検出抵抗35のブリッジ回路30側端子の電圧が所定電圧Vo以上であれば、マイクロコンピュータ40にハイレベル信号が供給される。逆に、電流検出抵抗35のブリッジ回路30側端子の電圧が所定電圧Vo未満であれば、マイクロコンピュータ40にローレベル信号が供給される。なお、電流検出抵抗35の抵抗値をrとすれば、所定電圧Voと所定電流値Ioとの間には、Vo=r・Ioが成立する。
【0050】
また、この場合には、マイクロコンピュータ40は図6のステップS35の判定処理に代えて、オペアンプ38からハイレベル信号を入力したか、ローレベル信号を入力したかを判定すればよい。これによっても、電動モータ20が正常に動作すれば、オペアンプ38は電流検出抵抗35に流れる回生電流によってハイレベル信号を出力するので、前記判定において「Yes」すなわち電動モータ20が正常であると判定すればよい。また、逆に、電動モータ20がロック異常であって電流検出抵抗35に回生電流が流れなかったり、僅かな回生電流しか流れなければ、オペアンプ38はローレベル信号を出力するので、前記判定において「No」すなわち電動モータ20はロック異常であると判定すればよい。これによっても、電動モータ20のロック異常が的確に検出され得る。
【0051】
次に、上述した電流検出抵抗35を含む電流検出回路の異常と、電動モータ20のロック異常とを同時に行う上記第1実施形態の変形例について説明する。この場合、シートベルト装置を図1のように構成し、マイクロコンピュータ40が図9の異常検出プログラムを実行するようにすればよい。
【0052】
この図9の異常検出プログラムは、図2のステップS10〜S16からなる異常検出プログラムにおいて、ステップS12にて「Yes」と判定された場合に、図6のステップS32〜S38の処理を実行して、ステップS16にて終了処理を実行するようにしたものである。なお、図6のステップS31の処理を省略した理由は、ステップS11の処理により電動モータ20の逆転制御が既に開始されているためである。
【0053】
これによれば、上述したように、ステップS11〜S15の処理により、電流検出抵抗35を含む電流検出回路の異常が的確に検出される。また、上述したように、ステップS32〜S38により、電動モータ20のロック異常も同時に検出される。そして、この変形例においても、上述した図3の巻き取り制御プログラムによるシートベルト12の巻き取り制御に関しては上述した場合と同じである。
【0054】
b.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について図面を用いて説明すると、図10は同実施形態に係るシートベルト装置をシートベルト機構SBを除いて示している。以下、この第2実施形態に係るシートベルト装置について説明するが、上記第1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。この第2実施形態においては、電流検出抵抗35にチェック用電流を流すチェック電流回路が付加されているとともに、オペアンプ36の反転入力にチェック用電圧を印加するチェック電圧回路が付加されている。
【0055】
チェック電流回路は、マイクロコンピュータ40にベースが接続されてオン・オフ制御されるNPN型のトランジスタ51を備えている。このトランジスタ51のコレクタはダイオードDi5を介して電源ライン33に接続され、そのエミッタは抵抗52を介してブリッジ回路30と電流検出抵抗35との接続点に接続されている。トランジスタ51のエミッタと抵抗52との接続点は、抵抗R4を介してオペアンプ(増幅器)53の反転入力に接続されている。抵抗52と電流検出抵抗35との接続点は、オペアンプ53の非反転入力に接続されている。オペアンプ53の出力は、A/D変換器54を介してマイクロコンピュータ40に接続されているとともに、抵抗R5を介してオペアンプ53の反転入力にフィードバックされている。
【0056】
オペアンプ53の両入力端子間にも、直列接続した2つのコンデンサC7,C8が接続されている。オペアンプ36のフィードバック用抵抗R5にも、直列接続した2つのコンデンサC9,C10が並列に接続されている。これらのコンデンサC7〜C10もノイズ除去用のもので、コンデンサ対C7,C8およびコンデンサ対C9,C10が2つずつ直列接続されている理由も、各一方のコンデンサがショートしても、オペアンプ52の両入力端および抵抗R5の両端がショートされないようにするためである。なお、前記各コンデンサ対を、3つ以上のコンデンサを直列接続するように構成してもよい。
【0057】
チェック電圧回路は、定電圧V1を発生する定電圧源回路55を有する。この定電圧源回路55は、トランジスタ56および抵抗R8を介して、抵抗R6,R7の間に接続されている。この抵抗R6,R7は、図1における抵抗R1を2分割したものである。トランジスタ56のコレクタは定電圧源回路55に接続され、そのエミッタは抵抗R8に接続されている。トランジスタ56のベースは、マイクロコンピュータ40に接続されて、同マイクロコンピュータ40によってオン・オフ制御される。
【0058】
このように構成した第2実施形態においては、マイクロコンピュータ40は、イグニッションスイッチ41のオン直後に、図11の異常検出プログラムをステップS40にて開始する。このプログラム開始後、ステップS41にて、電動モータ20が非通電制御状態にあるか否かを判定する。いま、電動モータ20への通電を制御して電動モータ20を作動制御中であれば、ステップS41にて「No」と判定して、ステップS57にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。なお、この場合には、電動モータ20が非通電状態になるまで、すなわちステップS42以降の処理が実行されるまで、この異常検出プログラムは繰り返し実行される。
【0059】
電動モータ20が非通電制御状態にあれば、ステップS41にて「Yes」と判定して、ステップS42にて電流検出抵抗35による検出電流値をA/D変換器37を介して入力し、同検出電流値が「0」であるかを判定する。検出電流値が「0」でなければ、ステップS42にて「No」と判定してステップS43,S44の処理を実行して、ステップS57にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。ステップS43においては、警報器43を作動させて電流検出抵抗35への電流供給路の異常を乗員に知らせる。したがって、この場合、乗員は前記異常に的確に対処できるようになる。
【0060】
ステップS44においては、異常フラグKFLを“1”に設定してステップS57にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。この場合、上記第1実施形態の場合と同様に、巻き取り制御プログラムが実行されても、電動モータ20の作動が禁止制御されて、シートベルト12は巻き取られない。
【0061】
一方、ステップS42にて「Yes」すなわち電流検出抵抗35による検出電流値が「0」であれば、ステップS45に進む。ステップS45においては、マイクロコンピュータ40は、トランジスタ51のベースにハイレベル信号の供給を開始する。これにより、トランジスタ51はオン状態に切り換えられて、電源ライン33からダイオードDi5、トランジスタ51および抵抗52を介して所定電流を電流検出用抵抗35に流す。
【0062】
このトランジスタ52のオン状態への切換え後、ステップS46にて抵抗52の両端の電圧をオペアンプ53およびA/D変換器54を介して取り込み、抵抗52に流れている電流値I1を計算する。この計算においては、抵抗52の抵抗値をr1とすれば、前記入力電圧を抵抗値r1で除算することにより電流値I1が計算される。次に、ステップS47にて抵抗52の両端の電圧をオペアンプ36およびA/D変換器37を介して取り込み、抵抗35に流れている電流値I2を計算する。この計算においては、抵抗35の抵抗値をr2とすれば、前記入力電圧を抵抗値r2で除算することにより電流値I2が計算される。
【0063】
そして、ステップS48にて、前記計算した両電流値I1,I2が等しいかを判定する。抵抗52および電流検出抵抗35への電流経路に異常がなければ、両電流値I1,I2は等しいはずである。したがって、両電流値I1,I2が等しければ、ステップS48にて「Yes」と判定して、ステップS51にて、トランジスタ51のベースへのハイレベル信号の供給を解除することにより、電流検出抵抗35へのチェック用電流の供給を停止する。
【0064】
一方、抵抗52および電流検出抵抗35への電流経路に異常があって、両電流値I1,I2が等しくなければ、ステップS48にて「No」と判定してステップS49,S50に進む。ステップS49においては、警報器43を作動させて前記電流経路の異常を乗員に知らせる。したがって、この場合、乗員は前記異常に的確に対処できるようになる。ステップS50においては、異常フラグKFLを“1”に設定し、前記ステップS51によるチェック用電流の電流検出抵抗35への供給を停止してステップS52に進む。この場合、上記第1実施形態の場合と同様に、巻き取り制御プログラムが実行されても、電動モータ20の作動が禁止制御されて、シートベルト12は巻き取られない。
【0065】
ステップS52においては、マイクロコンピュータ40は、トランジスタ56のベースにハイレベル信号の供給を開始する。これにより、トランジスタ56はオン状態に切り換えられて、定電圧源回路55からのチェック用電圧として定電圧V1がトランジスタ56および抵抗R8,R7を介してオペアンプ36の反転入力に供給される。このオペアンプ36に供給された定電圧V1はA/D変換器37を介してマイクロコンピュータ40に入力される。
【0066】
このトランジスタ56のオン状態への切換え後、ステップS53にてA/D変換器37によって出力された電圧値を取り込み、同取り込んだ電圧値が正常値すなわち定電圧V1であるかを判定する。オペアンプ36および同オペアンプ36の周辺回路が正常であれば、前記取り込んだ電圧値は正常であるはずである。したがって、この場合には、ステップS53にて「Yes」と判定して、ステップS56にて、トランジスタ56のベースへのハイレベル信号の供給を解除することにより、オペアンプ36へのチェック用電圧の印加を停止する。
【0067】
一方、オペアンプ36および同オペアンプ36の周辺回路に異常が発生していて、前記取り込んだ電圧値が正常でなければ、ステップS53にて「No」と判定してステップS54,S55に進む。ステップS54においては、警報器43を作動させてオペアンプ36および同オペアンプ36の周辺回路の異常を乗員に知らせる。したがって、この場合、乗員は前記異常に的確に対処できるようになる。ステップS55においては、異常フラグKFLを“1”に設定し、前記ステップS56にてチェック用電圧のオペアンプ36への供給を停止した後、ステップS57にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。この場合、上記第1実施形態の場合と同様に、巻き取り制御プログラムが実行されても、電動モータ20の作動が禁止制御されて、シートベルト12は巻き取られない。
【0068】
上記説明からも理解できるとおり、この第2実施形態によれば、電動モータ20を回転動作させることなく、ステップS42の処理により電流検出抵抗35への電流供給路の異常が検出され、ステップS45〜S48の処理により電流検出抵抗35を含む電量検出回路の異常が検出され、またステップS52,S53の処理によりオペアンプ36および同オペアンプ36の周辺回路の異常が検出される。そして、ステップS43,S44,S49,S50,S54,S55の処理により、これらの異常が乗員に知らされるとともに、電動モータ20の作動が禁止制御されるので、乗員は各種異常に的確に対処できるとともに、電動モータ20の作動も的確に制御されるようになる。
【0069】
c.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態に係るシートベルト装置は左右前席用のシートベルトの巻き取りを制御するもので、図12は同シートベルト装置をシートベルト機構SBを除いてブロック図により示している。
【0070】
このシートベルト装置は、左前席用のシートベルトの巻き取りを制御するための電動モータ20Aと、右前席用シートベルトの巻き取りを制御するための電動モータ20Bとを備えている。これらの電動モータ20A,20Bは、ブリッジ回路30A,30B、リレーおよびゲート制御回路31A,31B、ならびに電流検出抵抗35A,35B,オペアンプ36A,36B、A/D変換器37A,37Bなどからそれぞれなる一対の電流検出回路によってそれぞれ独立に制御されるようになっている。これらのブリッジ回路30A,30B、リレーおよびゲート制御回路31A,31Bならびに一対の電流検出回路は、上記第1実施形態のブリッジ回路30、リレーおよびゲート制御回路31、ならびに電流検出抵抗35、オペアンプ36、A/D変換器37などからなる電流検出回路とそれぞれ同一に構成されている。なお、一対の電流検出回路における抵抗、コンデンサなどは上記第1実施形態と同一符号を付してある。また、リレーおよびゲート制御回路31A,31Bは、リレーコイル32bへの通電をそれぞれ制御する。
【0071】
この第3実施形態の特徴は、電解コンデンザ34の出力側であって両ブリッジ回路30A,30Bへの共通電流路に電流検出抵抗61を介装させている。電流検出抵抗61の電解コンデンサ34側の端子は、抵抗R9を介してオペアンプ(増幅器)62の反転入力に接続されている。電流検出抵抗61のブリッジ回路30A,30B側の端子は、オペアンプ62の非反転入力に直接接続されている。オペアンプ62の出力は、A/D変換器63を介してマイクロコンピュータ40に接続されているとともに、抵抗R10を介してオペアンプ62の反転入力にフィードバックされている。
【0072】
オペアンプ62の両入力端子間にも、直列接続した2つのコンデンサC11,C12が接続されている。オペアンプ62のフィードバック用抵抗R10にも、直列接続した2つのコンデンサC13,C14が並列に接続されている。これらのコンデンサC11〜C14もノイズ除去用のもので、コンデンサ対C11,C12およびコンデンサ対C13,C14が2つずつ直列接続されている理由も、各一方のコンデンサがショートしても、オペアンプ62の両入力端および抵抗R10の両端がショートされないようにするためである。なお、前記各コンデンサ対を、3つ以上のコンデンサを直列接続するように構成してもよい。
【0073】
さらに、この第3実施形態においては、一対の乗員センサ44a,44bがマイクロコンピュータ40に接続されている。乗員センサ44a,44bは、左右前席のシートにそれぞれ埋め込まれた一対の荷重センサにより構成されており、左右前席のシートに乗員が着座していることをそれぞれ検出する。他の構成は、上記第1実施形態と同様であるので、同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【0074】
このように構成した第3実施形態においては、マイクロコンピュータ40は、イグニッションスイッチ41のオン直後に、図13の異常検出プログラムをステップS60にて開始する。このプログラム開始後、ステップS61にて、乗員センサ44aからの検出信号に基づいて前席左側のシートに乗員が着座しているか否かを判定する。乗員が前席左側のシートに着座していなければ、ステップS61にて「No」と判定してステップS67に進む。乗員が前席左側のシートに着座していれば、ステップS61にて「Yes」と判定してステップS62以降の処理を実行する。
【0075】
ステップS62においては、上記第1実施形態の場合と同様に、マイクロコンピュータ40は、電動モータ20Aに所定電流を流して電動モータ20Aの逆転制御を開始する。これにより、電源ライン33から電流検出抵抗61を介して電動モータ20Aに所定の電流が流れるとともに、電動モータ20Aから電流検出抵抗35Aに所定の電流が流れる。
【0076】
前記ステップS62の処理後、マイクロコンピュータ40は、ステップS63にて、電流検出抵抗61による検出電流値I1をオペアンプ62およびA/D変換器63を介して入力するとともに、電流検出抵抗35による検出電流値I2をオペアンプ36AおよびA/D変換器37Aを介して入力する。そして、両電流値I1,I2が等しいか否かを判定する。これらの電流検出抵抗61,35Aが単位抵抗でなければ、A/D変換器63,37Aからの各入力電圧を電流検出抵抗61,35Aの抵抗値で除算して、電流値I1,I2を計算する。そして、これらの両電流値I1,I2が互いに等しいか否かを判定する。
【0077】
電動モータ20Bが作動していない状態すなわち電流検出抵抗35Bに電流が流れていない状態では、電流供給路、電流検出抵抗61,35Aを含む各電流検出回路などに異常が発生していなければ、これらの電流値I1,I2は互いに等しいはずである。したがって、これらの電流値I1,I2が互いに等しければ、ステップS63にて「Yes」と判定してステップS66に進んで、同ステップS66にて電動モータ20Aの逆転制御を停止する。
【0078】
しかし、電流供給路、電流検出回路などに異常が発生していて、両電流値I1,I2が等しくなければ、ステップS63にて「No」と判定してステップS64,S65に進む。ステップS64においては、警報器43を作動させて前記電流供給路、電流検出回路などの異常を乗員に知らせる。したがって、この場合、乗員は前記異常に的確に対処できるようになる。ステップS65においては、今後の前席左シート用の電動モータ20Aの作動を禁止する。具体的には、上記第1実施形態の場合と同様に、前席左シート用の異常フラグKFLを“1”に設定し、図3の巻き取り制御プログラムが実行されても、電動モータ20Aの作動が禁止制御されて、シートベルトは巻き取られないようにする。そして、このステップS65の処理後、前述したステップS66の処理により、前席左シート用の電動モータ20Aの逆転制御を停止する。
【0079】
前記ステップS66の処理後、ステップS67〜S72の処理を実行する。このステップS67〜S72の処理は、前述したステップS61〜S66の処理を前席右側のシートに適用したものである。したがって、ステップS67においては、乗員の着座判定が乗員センサ44bの検出出力に基づいて行われる。また、ステップS68,S72においては電動モータ20Bの逆転が制御される。ステップS69においては、電流検出抵抗61に流れる電流値I1と電流検出抵抗35Bに流れる電流値I3とが比較されて、電流供給路、電流検出抵抗61,35Bを含む各電流検出回路などの異常が判定される。
【0080】
そして、これらの電流値I1,I3が互いに等しければ、ステップS69にて「Yes」と判定してステップS72に進められる。しかし、両電流値I1,I3が等しくなければ、ステップS69にて「No」と判定して、ステップS70,S71の処理により、警報器43の作動によって前記電流供給路、電流検出回路などの異常が乗員に知らせるとともに、今後の前席右シート用の電動モータ20Bの作動が禁止される。
【0081】
前記ステップS72の処理後、ステップS73にて乗員センサ44a,44bからの各検出信号に基づいて前席左右両シートに乗員がそれぞれ着座しているか否かを判定する。乗員が前席左右両シートにそれぞれ着座していなければ、ステップS73にて「No」と判定して、ステップS80にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。乗員が前席左右両シートに着座していれば、ステップS73にて「Yes」と判定してステップS74以降の処理を実行する。
【0082】
ステップS74においては、上記第1実施形態の場合と同様に、マイクロコンピュータ40は、電動モータ20A,20Bに所定電流を流して電動モータ20A,20Bの逆転制御を開始する。この場合、電動モータ20A,20Bに流れる電流値は同じになるように電動モータ20A,20Bを均等に制御する。これにより、電源ライン33から電流検出抵抗61を介して電動モータ20A,20Bに所定の電流がそれぞれ流れるとともに、電動モータ20A、20Bから電流検出抵抗35A,35Bに所定の電流がそれぞれ流れる。
【0083】
前記ステップS74の処理後、マイクロコンピュータ40は、ステップS75にて、電流検出抵抗61,35A,35Bによる検出電流値I1,I2,I3をオペアンプ62,36A,36BおよびA/D変換器63,37A,37Bを介してそれぞれ入力する。すなわち、A/D変換器63,37A,37Bから入力した各電圧値を用いて、電流検出抵抗61,35A,35Bに流れる電流値I1,I2,I3を計算する。そして、これらの電流値I1,I2,I3がI1=I2+I3の関係にあるかを判定する。また、ステップS76においては、I1=2・I2かつI1=2・I3の関係にあるかを判定する。
【0084】
両電動モータ20A,20Bが前記のように均等な電流により作動している状態では、電流供給路、電流検出抵抗61,35A、35Bを含む各電流検出回路などに異常が発生していなければ、これらの電流値I1,I2,I3は、I1=I2+I3、I1=2・I2かつI1=2・I3の関係にあるはずである。したがって、前記関係が成立すれば、ステップS75,S76にて共に「Yes」と判定する。そして、ステップS79にて電動モータ20A,20Bの逆転制御を停止して、ステップS80にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。
【0085】
しかし、電流供給路、電流検出回路などに異常が発生していて、電流値I1,I2,I3の間に前記関係が成立していなければ、ステップS75またはステップS76にて「No」と判定してステップS77,S78に進む。ステップS77においては、警報器43を作動させて前記電流供給路、電流検出回路などの異常を乗員に知らせる。したがって、この場合、乗員は前記異常に的確に対処できるようになる。ステップS78においては、今後の前席左右両シート用の電動モータ20A、20Bの作動を禁止して、シートベルトは巻き取られないようにする。なお、前述したステップS61〜S66およびステップS67〜S72の処理により、両電動モータ20A、20Bの一方の電流路が適性であることがわかっている場合には、他方の電動モータのみの作動を禁止するようにしてもよい。このステップS78の処理後、前述したステップS79の処理により、前席左右両シート用の電動モータ20A,20Bの逆転制御を停止し、ステップS80にてこの異常検出プログラムの実行を終了する。
【0086】
上記説明からも理解できるとおり、この第3実施形態によれば、電流検出抵抗61を含む電流検出回路を付加するのみで、電流検出抵抗61,35A,35Bを含む各電流検出回路などの異常を簡単かつ的確に検出できるようになる。また、電流検出抵抗61を含む電流検出回路は、電流検出抵抗35A,35Bを含む複数の電流検出回路に共通に設けられているので、シートベルトの巻き取りの必要性の高い前席左右のシートベルトに対して、簡単な構成で電流検出抵抗35A,35Bを含む複数の電流検出回路の異常検出が実現できる。
【0087】
以上、本発明の第1ないし第3実施形態およびそれらの変形例について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記各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。
【0088】
例えば、上記各実施形態およびその変形例においては、イグニッションスイッチ41のオン直後にのみ、図2,6,9,11,13の異常検出プログラムを実行してシートベルト装置の異常を検出するようにした。しかし、これらの異常検出プログラムは、電動モータ20,20A,20Bをシートベルト12の巻き取り制御に利用しない状態ではいつでも実行され得る。したがって、イグニッションスイッチ41のオン後に、これらの異常検出プログラムを適宜時間間隔で実行させるようにしてもよい。特に、図11の異常検出プログラムは電動モータ20を作動させてシートベルト12を緩めるものではないので、電動モータ20が作動していないことを条件に、頻繁に行うようにするとよい。その中でも、ステップS42の検出電流値が「0」である判定処理は、高い頻度で行われることが望ましい。
【0089】
また、上記第3実施形態では、左右前席用の電動モータ20A,20Bの制御回路の異常を検出するようにしたが、左右前席だけでなく後部座席のシートベルトを巻き取る電動モータの制御回路の異常も同時に検出するようにしてもよい。この場合、電流検出抵抗61を含む電流検出回路を後部座席のシートベルトを巻き取る電動モータの制御回路にも共通に利用できる。
【0090】
さらに、上記各実施形態では、電動モータ20,20A,20Bを逆転させた場合にはシートベルト12が緩まるように構成した。しかし、電動モータ20,20A,20Bを逆転させた場合には、電動モータ20,20A,20Bがシートベルト12とは無関係に空回りするようにしてもよい。この場合、リトラクタ装置13内において電動モータ20,20A,20Bとシートベルト12の巻き取り機構との間にワンウェイクラッチを介装させるようにすればよい。または、前記電動モータ20,20A,20Bの逆転時に、電動モータ20,20A,20Bとシートベルト12の巻き取り機構とが動力伝達不能に切断されるようにしてもよい。これによっても、異常判定のために、乗員が不必要にシートベルト12によって拘束されることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1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】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】本発明の各実施形態において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】(A)は本発明の各実施形態において電動モータの回転を制御するために利用されるパルス列信号を説明する説明図であり、(B)は同パルス列信号によって電動モータに流される電流波形を概略的に示す波形図ある。
【図5】本発明の各実施形態において電動モータに流れる電流とデューティ比との関係を示すグラフである。
【図6】図1のマイクロコンピュータによって実行される他の異常検出プログラムのフローチャートである。
【図7】電動モータの回生制御モードを説明するための回路図である。
【図8】本発明の第1実施形態に係るシートベルト装置の変形例を示す全体概略図である。
【図9】図1のマイクロコンピュータによって実行されるさらに他の異常検出プログラムのフローチャートである。
【図10】本発明の第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11】図10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12】本発明の第3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13】図12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。
【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、20,20A,20B…電動モータ、30,30A,30B…ブリッジ回路、33…電源ライン、35,35A,35B…電流検出抵抗、36,36A,36B,38,53,62…オペアンプ(増幅器)、37,37A,37B、54、63…A/D変換器、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、44a,44b…乗員センサ、51,56…トランジスタ、52…抵抗、55…定電圧源回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle seatbelt device including an electric motor capable of winding a 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. Reference 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-173000
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However,
[0005]
Summary of the Invention
The present invention has been made to address the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle seatbelt device capable of accurately detecting an abnormality in an electric motor and a drive control circuit of the electric motor. is there.
[0006]
In order to achieve the above object, the features of the present invention include an electric motor capable of winding a seat belt, a current detection circuit for detecting a current value flowing through the electric motor, and an electric motor based on the detected current value. A motor rotation control means for determining a control parameter for controlling a current value to be supplied to the motor and controlling the rotation of the electric motor in accordance with the determined control parameter; and an abnormality in the current detection circuit when the control parameter is not within a predetermined range. Abnormality determination means for determining In this case, a duty ratio for controlling the current value can be adopted as the control parameter.
[0007]
In the present invention configured as above, when the control parameter is not within the predetermined range, the abnormality determining means determines that the current detection circuit is abnormal. The control parameter controls the value of the current flowing through the electric motor and, at the same time, corresponds to the current flowing through the electric motor detected by the current detection circuit, so that the abnormality of the current detection circuit can be easily and accurately detected. Is determined.
[0008]
Another feature of the present invention is that the electric motor winds up the seat belt when rotating in one direction, and is configured to loosen or idle the seat belt when rotating in the other direction. When the rotation of the electric motor is controlled in the other direction by the motor rotation control means, the abnormality of the current detection circuit is determined.
[0009]
According to this, at the time of the abnormality determination of the current detection circuit, the seat belt is loosened or maintained in the previous state by the idling of the electric motor, so that the occupant is unnecessarily restrained for the abnormality determination. Never.
[0010]
Another feature of the present invention is that an electric motor capable of winding a seat belt, a current detection circuit for detecting a current value flowing through the electric motor, and controlling rotation of the electric motor using the detected current value. Motor rotation control means, regenerative operation control means for regenerating the electric motor after rotating the electric motor for a predetermined time by the motor rotation control means, and a current value flowing to the current detection circuit by the regenerative operation of the electric motor. And an abnormality determining means for determining an abnormality of the electric motor based on the current value detected by the current detection circuit.
[0011]
According to another feature of the present invention configured as described above, if the electric motor is normal and no lock abnormality or the like has occurred in the electric motor, the electric motor functions as a generator by the regenerative operation, and the current detection circuit Current flows through Therefore, according to another feature of the present invention, the abnormality of the electric motor is accurately detected.
[0012]
Another feature of the present invention is that an electric motor capable of winding a seat belt, a current detection circuit that detects a current value flowing through the electric motor for controlling rotation of the electric motor, and that a current is supplied to the electric motor. Check current control means for flowing a check current to the current detection circuit, a check current measurement means for measuring a check current value passed to the current detection circuit, a current value detected by the current detection circuit, An abnormality determining means is provided for comparing the current value for checking with the current value measured by the current measuring means to determine an abnormality of the current detecting circuit. According to this, the abnormality of the current detection circuit can be simply and accurately detected without rotating the electric motor.
[0013]
Another feature of the present invention is that the current detection circuit includes an amplifier, and further includes an amplifier abnormality determination unit that determines an abnormality of the amplifier by applying a predetermined voltage to the amplifier. According to this, even the abnormality of the amplifier included in the current detection circuit can be accurately detected.
[0014]
Another feature of the present invention is that the current detection circuit includes a resistor, and a plurality of capacitors connected in series to the resistor are connected in parallel. According to this, the noise is removed by the capacitor, and the current can be detected even if one capacitor is short-circuited.
[0015]
Another feature of the present invention is to detect a plurality of electric motors capable of respectively winding a plurality of seat belts and a current value flowing through the plurality of electric motors for independent rotation control of the plurality of electric motors. A plurality of individual current detection circuits, a common current detection circuit provided on a current path common to the plurality of electric motors to detect a current value flowing through the current path, a current value detected by the common current detection circuit, Abnormality determining means for determining an abnormality of the individual current detection circuit based on the current value detected by the individual current detection circuit.
[0016]
In another feature of the present invention configured as described above, when only one electric motor is operated, the current value detected by the common current detection circuit and the individual current detection circuit corresponding to the same electric motor are used. The detected current value becomes equal. When a plurality of electric motors are operating, the current value detected by the common current detection circuit is equal to the sum of the current values detected by the plurality of individual current detection circuits corresponding to the plurality of electric motors. Become. Therefore, abnormality of the plurality of individual current detection circuits can be detected easily and accurately. Further, since the common current detection circuit is provided commonly to the plurality of individual current detection circuits, the configuration is simplified.
[0017]
Another feature of the present invention is that the plurality of seat belts are front left and right seat belts. According to this, the abnormality detection of the individual current detection circuit can be realized with a simple configuration for the left and right seat belts of the front seat where it is necessary to wind up the seat belt.
[0018]
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.
[0019]
The seat belt mechanism SB includes a
[0020]
The
[0021]
The electric control device EL controls a
[0022]
The
[0023]
The other terminal of the
[0024]
To the
[0025]
One of the pair of terminals at the other diagonal positions of the
[0026]
Although power is supplied to the relay and
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
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
[0030]
The value of the current flowing through the
[0031]
After the start of the reverse rotation control of the
[0032]
If the duty ratio is equal to or more than the predetermined value S1 and equal to or less than the predetermined value S2, "Yes" is determined in step S12, and the process proceeds to step S15. In step S15, the power supply to the
[0033]
On the other hand, when the
[0034]
After the processing in step S13, the abnormality flag KFL is set to "1" in step S14, the reverse rotation control of the
[0035]
Next, an operation of controlling the operation of the
[0036]
If the current detection circuit is normal and the abnormality flag KFL is “0”, “Yes” is determined in step S21, and in step S22, there is a high possibility that the vehicle will collide with a forward object. It is determined whether the vehicle is in an emergency state, such as a high possibility of rollover, 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
[0037]
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
[0038]
Also in this case, the
[0039]
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
[0040]
As can be understood from the above description, in the first embodiment, when the duty ratio for flowing the target current value to the
[0041]
Further, when the abnormality of the current detection circuit is determined, the
[0042]
Next, an operation for detecting the locked state of the
[0043]
Thereafter, in step S34, the
[0044]
After the processing in step S34, the
[0045]
On the other hand, when the
[0046]
In step S36, the
[0047]
As described above, by utilizing the regenerative operation of the
[0048]
In the detection of the lock abnormality of the
[0049]
The
[0050]
In this case, the
[0051]
Next, a description will be given of a modification of the first embodiment in which the abnormality of the current detection circuit including the above-described
[0052]
The abnormality detection program of FIG. 9 executes the processing of steps S32 to S38 of FIG. 6 when the determination of step S12 is “Yes” in the abnormality detection program of steps S10 to S16 of FIG. , End processing is executed in step S16. The reason that the process of step S31 in FIG. 6 is omitted is that the reverse rotation control of the
[0053]
According to this, as described above, the abnormality of the current detection circuit including the
[0054]
b. Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 shows a seatbelt device according to the second embodiment except for a seatbelt mechanism SB. Hereinafter, the seatbelt device according to the second embodiment will be described, but the same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In the second embodiment, a check current circuit for flowing a check current to the
[0055]
The check current circuit includes an
[0056]
Two capacitors C7 and C8 connected in series are also connected between both input terminals of the
[0057]
The check voltage circuit has a constant voltage source circuit 55 that generates a constant voltage V1. This constant voltage source circuit 55 is connected between the resistors R6 and R7 via the
[0058]
In the second embodiment configured as described above, the
[0059]
If the
[0060]
In step S44, the abnormality flag KFL is set to "1", and in step S57, the execution of the abnormality detection program ends. In this case, similarly to the first embodiment, even if the winding control program is executed, the operation of the
[0061]
On the other hand, if “Yes” in step S42, that is, if the current value detected by the
[0062]
After the
[0063]
In step S48, it is determined whether the calculated current values I1 and I2 are equal. If there is no abnormality in the current path to the
[0064]
On the other hand, if there is an abnormality in the current path to the
[0065]
In step S52, the
[0066]
After the
[0067]
On the other hand, if an abnormality has occurred in the
[0068]
As can be understood from the above description, according to the second embodiment, the abnormality of the current supply path to the
[0069]
c. Third embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The seat belt device according to the third embodiment controls the winding of the left and right front seat belts. FIG. 12 is a block diagram of the seat belt device excluding the seat belt mechanism SB.
[0070]
This seat belt device includes an
[0071]
The feature of the third embodiment is that a
[0072]
Two capacitors C11 and C12 connected in series are also connected between both input terminals of the
[0073]
Further, in the third embodiment, a pair of
[0074]
In the third embodiment configured as described above, the
[0075]
In step S62, as in the case of the first embodiment, the
[0076]
After the processing in step S62, the
[0077]
In a state where the electric motor 20B is not operating, that is, in a state where the current does not flow through the
[0078]
However, if an abnormality has occurred in the current supply path, the current detection circuit, and the like, and the two current values I1 and I2 are not equal, "No" is determined in step S63, and the process proceeds to steps S64 and S65. In step S64, the
[0079]
After the processing in step S66, the processing in steps S67 to S72 is executed. The processes in steps S67 to S72 are obtained by applying the processes in steps S61 to S66 described above to the right seat in the front seat. Therefore, in step S67, the seating determination of the occupant is performed based on the detection output of the
[0080]
If these current values I1 and I3 are equal to each other, "Yes" is determined in step S69, and the process proceeds to step S72. However, if the two current values I1 and I3 are not equal, “No” is determined in step S69, and the processing of steps S70 and S71 causes the
[0081]
After the processing in step S72, it is determined in step S73 whether or not the occupant is seated in each of the front left and right seats based on the detection signals from the
[0082]
In step S74, as in the case of the first embodiment, the
[0083]
After the processing in step S74, the
[0084]
In a state where both
[0085]
However, if an abnormality has occurred in the current supply path, the current detection circuit, and the like, and the above relationship is not established between the current values I1, I2, and I3, it is determined “No” in step S75 or step S76. Then, the process proceeds to steps S77 and S78. In step S77, the
[0086]
As can be understood from the above description, according to the third embodiment, the abnormality of each current detection circuit including the
[0087]
As described above, the first to third embodiments of the present invention and their modified examples have been described. However, in practicing the present invention, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments and modified examples thereof. Various changes are possible without departing from the scope of the invention.
[0088]
For example, in each of the above-described embodiments and modifications thereof, the abnormality detection program of FIGS. 2, 6, 9, 11, and 13 is executed only immediately after the
[0089]
In the third embodiment, the abnormality of the control circuit of the left and right front seat
[0090]
Furthermore, in each of the above embodiments, the configuration is such that the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a seat belt device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of an abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG.
FIG. 3 is a flowchart of a winding control program executed by a microcomputer in each embodiment of the present invention.
FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating a pulse train signal used to control the rotation of the electric motor in each embodiment of the present invention, and FIG. 4B is sent to the electric motor by the pulse train signal. FIG. 3 is a waveform diagram schematically showing a current waveform.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a current flowing through an electric motor and a duty ratio in each embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of another abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG. 1;
FIG. 7 is a circuit diagram for explaining a regeneration control mode of the electric motor.
FIG. 8 is an overall schematic diagram showing a modified example of the seat belt device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart of yet another abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG. 1;
FIG. 10 is an overall schematic diagram of a seat belt device according to a second embodiment of the present invention.
11 is a flowchart of an abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG.
FIG. 12 is an overall schematic diagram of a seat belt device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart of an abnormality detection program executed by the microcomputer of FIG.
[Explanation of symbols]
SB: seat belt mechanism, EL: electric control unit, 11: seat, 12: seat belt, 13: retractor device, 20, 20A, 20B: electric motor, 30, 30A, 30B: bridge circuit, 33: power supply line, 35 , 35A, 35B ... current detection resistors, 36, 36A, 36B, 38, 53, 62 ... operational amplifiers (amplifiers), 37, 37A, 37B, 54, 63 ... A / D converters, 40 ... microcomputer, 41 ... ignition Switches, 42: emergency state detection sensor group, 43: alarm device, 44a, 44b: occupant sensor, 51, 56: transistor, 52: resistor, 55: constant voltage source circuit.
Claims (9)
前記電動モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、
前記検出された電流値に基づいて電動モータに流すべき電流値を制御するための制御パラメータを決定して、同決定した制御パラメータに応じて電動モータを回転制御するモータ回転制御手段と、
前記制御パラメータが所定範囲にないとき前記電流検出回路の異常を判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。An electric motor capable of winding a seat belt;
A current detection circuit for detecting a current value flowing through the electric motor;
Motor rotation control means for determining a control parameter for controlling a current value to be passed to the electric motor based on the detected current value, and controlling the rotation of the electric motor according to the determined control parameter,
An abnormality determining unit configured to determine abnormality of the current detection circuit when the control parameter is not within a predetermined range.
前記異常判定手段は、前記モータ回転制御手段により前記電動モータが前記他方向へ回転制御されたとき、前記電流検出回路の異常を判定するようにした請求項1または2に記載した車両用シートベルト装置。The electric motor is configured to wind up the seat belt when rotating in one direction, and to loosen or idle the seat belt when rotating in the other direction,
3. The vehicle seatbelt according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines an abnormality in the current detection circuit when the electric motor is controlled to rotate in the other direction by the motor rotation control unit. apparatus.
前記電動モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、
前記検出された電流値を用いて電動モータを回転制御するモータ回転制御手段と、
前記モータ回転制御手段により前記電動モータを所定時間だけ回転させた後、前記電動モータを回生作動させる回生作動制御手段と、
前記電動モータの回生作動によって前記電流検出回路に流れる電流値であって、前記電流検出回路によって検出される電流値に基づいて前記電動モータの異常を判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。An electric motor capable of winding a seat belt;
A current detection circuit for detecting a current value flowing through the electric motor;
Motor rotation control means for controlling the rotation of the electric motor using the detected current value,
After rotating the electric motor for a predetermined time by the motor rotation control means, a regenerative operation control means for regenerating the electric motor,
Abnormality determining means for determining an abnormality of the electric motor based on a current value flowing through the current detection circuit due to a regenerative operation of the electric motor, the current value being detected by the current detection circuit. Vehicle seat belt device.
前記電動モータの回転制御のために前記電動モータに流れる電流値を検出する電流検出回路と、
前記電動モータに電流を流すことなく前記電流検出回路にチェック用電流を流すチェック用電流制御手段と、
前記電流検出回路に流したチェック用電流値を測定するチェック用電流測定手段と、
前記電流検出回路によって検出された電流値と、前記チェック用電流測定手段によって測定されたチェック用電流値とを比較して前記電流検出回路の異常を判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。An electric motor capable of winding a seat belt;
A current detection circuit that detects a current value flowing through the electric motor for rotation control of the electric motor,
Check current control means for flowing a check current to the current detection circuit without flowing a current to the electric motor,
Checking current measuring means for measuring a checking current value passed through the current detecting circuit,
Abnormality detecting means for comparing the current value detected by the current detecting circuit with the checking current value measured by the checking current measuring means to determine an abnormality of the current detecting circuit. Vehicle seat belt device.
前記増幅器に所定電圧を印加することにより前記増幅器の異常を判定する増幅器異常判定手段を設けた請求項1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。6. The current detection circuit according to claim 1, further comprising an amplifier, and further comprising an amplifier abnormality determining means for determining an abnormality of the amplifier by applying a predetermined voltage to the amplifier. Vehicle seat belt device.
前記複数の電動モータの独立した回転制御のために前記複数の電動モータに流れる電流値をそれぞれ検出する複数の個別電流検出回路と、
前記複数の電動モータに共通な電流路に設けられて前記電流路に流れる電流値を検出する共通電流検出回路と、
前記共通電流検出回路によって検出される電流値と、前記複数の個別電流検出回路によって検出される電流値とにより、前記個別電流検出回路の異常を判定する異常判定手段と
を備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。A plurality of electric motors each capable of winding a plurality of seat belts,
A plurality of individual current detection circuits each detecting a current value flowing through the plurality of electric motors for independent rotation control of the plurality of electric motors,
A common current detection circuit that is provided on a current path common to the plurality of electric motors and detects a current value flowing through the current path;
A current value detected by the common current detection circuit; and a current value detected by the plurality of individual current detection circuits, and an abnormality determination unit configured to determine abnormality of the individual current detection circuit. Vehicle seat belt device.
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