JP4371365B2 - シートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法、及びシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータによりシートベルトの巻き取り操作を行う機能を有するシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法、及びシートベルト装置に関するものである。

シートベルト巻き取り装置においては、
（１）余分に引き出されたシートベルトを、人間の体にフィットするまで確実に巻き取ること、また、人間が装着しない場合においては、引き出されたシートベルトを確実に収納部に収納するまで巻き取ること
（２）正常装着した状態で乗員の胸部等に不必要な圧追感を与えないようにすること
を同時に満足することが必要とされる。しかしながら、単一のリターンスプリングの付勢力を利用したシートベルト巻き取り装置においては、装着時における乗員の胸部への圧迫感を小さくするために付勢カの弱いスプリングを使用すると、ベルト巻き取り時（収容時）の巻込み力が弱くなり、操作性、格納性が低下する。反対に、巻き取り時に充分な巻き取り力を発揮するために付勢力の強いスプリングを使用すると、正常装着時における乗員の胸部への圧追感が大きくなってしまうという問題があった。

このような問題点を解決する方法として、リターンスプリングによる巻き取り力に加え、モータによりシートベルトを巻き取るシートベルト巻き取り装置の発明が、例えば、特開平３−５５２号公報（特許文献１）、特開２００１−２２５７２０号公報（特許文献２）に記載されている。

このようにシートベルトをモータよって巻き取る際には、下記の事項が考慮されなければならない。
（１）シートベルトの全量の巻き取りを完了したときに、モータへの給電を停止する（巻き取り動作を停止する）。このようにしないと、モータに不必要な電流を流すためにバッテリーの電力が無駄に消費されるばかりでなく、大電流を長時間流しても過熱しないようなモータを使用する必要が発生する。
（２）シートベルト巻き取り時に、シートベルトが何かに引っかかったり、乗員がシートベルトを引き出す操作を行ったときには、モータへの給電を停止する（巻き取り動作を停止する）。このようにしないと、モータに不必要な電流を流すためにバッテリーの電力が無駄に消費されたり、乗員のシートベルト引き出し操作が大きな抵抗力を受けることになり、違和感を与えることになる。

このような問題の発生を防ぐために、従来のシートベルト巻き取り制御装置においては、モータに流す電流を検出し、検出された電流値が所定値を超えた場合に、前述の（１）又は（２）の状態であると判断して、モータへの給電を停止する（巻き取り動作を停止する）ような制御を行っていた。

しかしながら、上記のようなモータの巻き取り制御方法には以下のような問題点があった。一般に、モータに巻き取り指令が与えられた直後、及び段階的に巻き取り速度を高めるような制御を行う場合には、モータに加速電流が流れる。その様子を図３に示す。

図３（ａ）は通常の巻き取り制御を行う場合であり、モータに一定電圧が印加された状態でシートベルトの巻き取りが始まり、前述のように、シートベルトが全量巻き取られた状態等において、モータが停止し、モータ電流が急上昇するＡ点において、モータ電流が閾値を超えるので、この時点でモータに印加する電圧をゼロとするような設計となっている（図３（ａ）においては、説明の都合上電圧をそのままに維持した状態を示している）。

ところが、モータに電圧が印加された直後において、モータが加速している状態においては、加速電流が流れるため、検出される電流値がＢ点において閾値を超えてしまい、制御装置が、この時点でモータに印加する電圧をゼロとしてしまうという問題点がある。

則ち、（ａ）においては、本来ならばモータに印加する電圧をゼロにすべき点は、シートベルトの全量巻き取り完了、乗員のシートベルト引き出し等によって負荷が増大して、それに伴いモータの電流が閾値を超えたＡ点であるべきであるが、モータ始動時に電流が、点Ｂにおいて閾値を超えてしまうため、Ｂ点でモータに印加される電圧がゼロになり、モータが停止してしまう。

又、（ｂ）においては、モータの回転速度変化が段階的に行われるため、モータの始動時においては加速電流が閾値を超えないが、２回目の加速においては、シートベルトの巻き取り負荷電流が重畳されるため、Ｃ点において加速電流を含めた電流値が閾値を超え、Ｃ点でモータに印加される電圧がゼロになり、モータが停止してしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、モータの加速電流の影響で、所定の負荷に達する前にモータが停止してしまうことを防止可能なシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法、及びシートベルト装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための第１の手段は、モータによりシートベルトの巻き取り操作を行う機能を有するシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法であって、前記モータの電流値を測定し、測定された電流値が予め定められた閾値を超えたかどうかを判定するものにおいて、前記モータに巻き取りのための加速指令を出し、前記加速指令による前記モータの加速が終わるまでの時間の経過を検出し、前記モータの加速が終わるまでの時間が経過するまでは、前記閾値を超えたかどうかの判定を禁止し、前記モータの加速が終わるまでの時間が経過した後、前記測定された電流値が前記閾値を超えたと判定された場合に、前記モータの巻き取り動作を停止することを特徴とするシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法（請求項１）である。

本手段においては、モータが加速している間は、測定された電流値が閾値を超えたかどうかの判定を行わないようにしているので、モータの加速電流の影響で、所定の負荷に達する前にモータが停止してしまうことを防止できる。ここで、「モータが加速している間」というのは、実際にタコジェネレータやパルスエンコーダをモータに取り付けて加速の有無を調べても良いが、経験的に加速時間が分かっている場合には、加速を開始する指令を出してから、モータの加速が完了するまでの間としても十分、作用効果を発揮することができる。

前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であるシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法を実施する機能を有するシートベルト巻き取り装置を備えたことを特徴とするシートベルト装置（請求項２）である。

本手段においては、前記第１の手段が奏する作用効果を奏することができる。

本発明によれば、モータの加速電流の影響で、所定の負荷に達する前にモータが停止してしまうことを防止可能なシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法、及びシートベルト装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態であるシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法を説明するための図であり、図３に対応するものである。

すなわち、（ａ）は通常の巻き取り制御を行う場合であり、モータに一定電圧が印加された状態でシートベルトの巻き取りが始まり、前述のように、シートベルトが全量巻き取られた状態等において、モータが停止し、モータ電流が急上昇するＡ点において、モータ電流が閾値を超えるので、この時点でモータに印加する電圧をゼロとするような設計となっている（図１（ａ）においては、説明の都合上電圧をそのままに維持した状態を示している）。

ところが、モータに電圧が印加された直後において、モータが加速している状態においては、加速電流が流れるため、検出される電流値がＢ点において閾値を超えてしまい、制御装置が、この時点でモータに印加する電圧をゼロとしてしまうという問題点がある。

則ち、（ａ）においては、本来ならばモータに印加する電圧をゼロにすべき点は、シートベルトの全量巻き取り完了、乗員のシートベルト引き出し等によって負荷が増大して、それに伴いモータの電流が閾値を超えたＡ点であるべきであるが、モータ始動時の加速電流が、点Ｂにおいて閾値を超えてしまうため、Ｂ点でモータに印加される電圧がゼロになり、モータが停止してしまう。

そこで、この実施の形態においては、モータが加速している間、則ち、巻き取り指令を出してから、予め測定により決定された時間Ｔが経過するまでの間は、モータの電流が閾値をこえたかどうかの判断を停止している。よって、加速電流の影響によってモータの電流が閾値を超えるＢ点においては、モータの電流が閾値をこえたかどうかの判断がなされず、モータが停止することがない。モータは、実際に負荷が増大したＡ点において停止される。

（ｂ）においても、同様であり、モータに加速指令が出されるたびに、則ち印加される電圧が上昇する毎に、それから、予め測定された時間Ｔ’が経過するまでの間は、モータの電流が閾値をこえたかどうかの判断を停止している。よって、加速電流の影響によってモータの電流が閾値を超えるＣ点においては、モータの電流が閾値をこえたかどうかの判断がなされず、モータが停止することがない。モータは、実際に負荷が増大したＡ点において停止される。

なお、この場合、１回目の加速と２回目の加速の程度が異なる場合は、それに合わせて、判断を停止する時間を変更してもよいが、通常は、各加速の加速時間の最大のものに、判断を停止する時間を合わせておけば十分である。

以上の説明においては、時間Ｔ、Ｔ’として、モータの加速が終わるまでの時間を設定しているが、前述のように、加速電流は印加電圧の変化があった瞬間に最大となり、以下モータ回転速度の上昇と共に低減するので、Ｔ、Ｔ’として加速電流の大きな時間を設定することで、より短い時間とすることもできる。

図２は、本発明の第２の実施の形態であるシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法を説明するための図である。この実施の形態においては、モータを加速するとき（図２においては、モータの始動のときを示す）において、モータの回転速度指令を一度に目標値まで上げず（則ちモータに印加する電圧を目標値まで一気に上げず）段階的に上昇させている。よって、モータに流れる加速電流が小さくなり、設定された閾値を超えることがない。よって、加速電流の影響でモータが停止することが無く、モータは、実際に負荷が増大したＡ点において停止される。

本発明の第１の実施の形態であるシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態であるシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法を説明するための図である。 従来のシートベルト巻き取り制御の問題点を説明するための図である。

Claims (2)

1. モータによりシートベルトの巻き取り操作を行う機能を有するシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法であって、
   前記モータの電流値を測定し、
   測定された電流値が予め定められた閾値を超えたかどうかを判定するものにおいて、
   前記モータに巻き取りのための加速指令を出し、
   前記加速指令による前記モータの加速が終わるまでの時間の経過を検出し、
   前記モータの加速が終わるまでの時間が経過するまでは、前記閾値を超えたかどうかの判定を禁止し、
   前記モータの加速が終わるまでの時間が経過した後、前記測定された電流値が前記閾値を超えたと判定された場合に、前記モータの巻き取り動作を停止する
   ことを特徴とするシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法。
2. 請求項１記載のシートベルト巻き取り装置における巻き取り制御方法を実施する機能を有するシートベルト巻き取り装置を備えたことを特徴とするシートベルト装置。
   

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