JP2014133484A - シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートベルトを巻き取るモータを複数駆動する場合でも、モータを駆動するための構成の規模を抑えることができる、シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置を提供すること。
【解決手段】シートベルトを巻き取るモータと、前記モータを駆動する駆動部とをそれぞれ有する複数の駆動回路を並列に備えるとともに、前記複数の駆動回路に共通の電流検出部によって、前記モータそれぞれに流れる電流を測定する電流測定部と、前記電流測定部の測定結果を用いて、前記複数の駆動回路を駆動する駆動制御部とを備える、シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートベルトを巻き取るモータを制御するシートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置に関する。

シートベルト用モータ制御装置に関する先行技術文献として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１には、シートベルトを巻き上げるモータを駆動するＨブリッジ回路が開示されている。

特開２０１０−２８８７８号公報

しかしながら、従来技術では、シートベルトを巻き取るモータを複数駆動するには、モータを駆動するための構成の規模が大きくなりやすい。本発明は、シートベルトを巻き取るモータを複数駆動する場合でも、モータを駆動するための構成の規模を抑えることができる、シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
シートベルトを巻き取るモータと、前記モータを駆動する駆動部とをそれぞれ有する複数の駆動回路を並列に備えるとともに、
前記複数の駆動回路に共通の電流検出部によって、前記モータそれぞれに流れる電流を測定する電流測定部と、
前記電流測定部の測定結果を用いて、前記複数の駆動回路を駆動する駆動制御部とを備える、シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置を提供するものである。

また、上記目的を達成するため、本発明は、
シートベルトを巻き取るモータと、前記モータに一方向のみの電流を流す駆動部とをそれぞれ有する複数の駆動回路を並列に備える、シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置を提供するものである。

本発明によれば、シートベルトを巻き取るモータを複数駆動する場合でも、モータを駆動するための構成の規模を抑えることができる。

一実施形態に係るシートベルト装置の構成図 複数の駆動回路毎の駆動期間を示したタイムチャートの一例 一実施形態に係るシートベルト装置の構成図 複数の駆動回路毎の駆動期間を示したタイムチャートの一例 一実施形態に係るシートベルト装置の構成図 複数の駆動回路毎の駆動期間を示したタイムチャートの一例 複数の駆動回路毎の駆動期間を示したタイムチャートの一例 一実施形態に係るシートベルト装置の構成図 一実施形態に係るシートベルト装置の構成図

図１は、第１の実施形態であるシートベルト装置１の構成図である。シートベルト装置１は、シートベルト１１，２１と、リトラクタ１２，２２と、タング１４，２４と、バックル１５，２５と、モータ制御装置８０とを備えている。例えば、シートベルト１１は、運転席に設けられる運転席用シートベルトであり、シートベルト２１は、助手席に設けられる助手席用シートベルトである。

シートベルト１１，２１は、シートに座る乗員を拘束するための帯状部材である。シートベルト１１の一方の端部は、リトラクタ１２に接続され、シートベルト１１のもう一方の端部は、車体又はプリテンショナ装置に接続されている。シートベルトは、ウェビングとも称される。

リトラクタ１２は、シートベルト１１の巻き取り又は引き出しを可能にする巻き取り装置である。リトラクタ１２は、例えば、シートの背もたれ部の側方の車体部位（例えば、ショルダーアンカーが固定されるピラー部の下側部位）に固定されている。

リトラクタ１２は、ベルトリール１３と、シートベルト１１をベルトリール１３によって巻き取る又は引き出すモータＭ１とを備えている。モータＭ１は、ベルトリール１３を巻き取り方向に正回転させることによって、シートベルト１１をリトラクタ１２のベルトリール１３に巻き取ることができ、ベルトリール１３を引き出し方向に逆回転させることによって、シートベルト１１をリトラクタ１２のベルトリール１３から引き出すことができる。

モータＭ１がシートベルト１１を巻き取る又は引き出すことによって、例えば、シートベルト１１の弛みを適切に調整できる。また、モータＭ１がシートベルト１１を巻き取ることによって、例えば、シートベルト１１を自動でリトラクタ１２に収納したり、乗員がシートベルト１１を持ってリトラクタ１２に手動で収納する動作をアシストしたりできる。また、モータＭ１がシートベルト１１を引き出すことによって、例えば、シートベルト１１を自動でリトラクタ１２から引き出したり、乗員がシートベルト１１を持ってリトラクタ１２から手動で引き出す動作をアシストしたりできる。

タング１４は、車体又はプリテンショナ装置とショルダーアンカーとの間で、シートベルト１１にスライド可能に取り付けられた板状部材である。

バックル１５は、タング１４が着脱される部材である。バックル１５は、例えば、シートの座部に対してリトラクタ１２とは反対側の車体部位に固定されている。

なお、シートベルト２１，リトラクタ２２，ベルトリール２３，モータＭ２，タング２４、バックル２５等の助手席側の構成については、上述の運転席側の構成と同様でよいため、その説明を省略する。

モータ制御装置８０は、駆動回路７１，７２と、電流測定回路５０と、制御回路４０とを備えている。

駆動回路７１は、シートベルト１１を巻き取るモータＭ１と、シートベルト１１の巻き取り動作に必要な駆動電流がモータＭ１に流れるようにモータＭ１を駆動する駆動部７３とを有している。駆動部７３は、当該駆動電流を生成してモータＭ１に供給する、モータＭ１専用の駆動手段である。駆動回路７１は、シートベルト１１の引き出し動作に必要な駆動電流がモータＭ１に流れるようにモータＭ１を駆動するものでもよい。

駆動回路７２は、シートベルト２１を巻き取るモータＭ２と、シートベルト２１の巻き取り動作に必要な駆動電流がモータＭ２に流れるようにモータＭ２を駆動する駆動部７４とを有している。駆動部７４は、当該駆動電流を生成してモータＭ２に供給する、モータＭ２専用の駆動手段である。

駆動回路７１，７２は、高電位の電源電位部である電源ＶＢと低電位の電源電位部であるグランド（ＧＮＤ）との間で、並列に接続されている。モータＭ１の一方の電流端子ｃは、例えば直接又は駆動部７３を介して間接的に、電源ＶＢには接続されているがグランドには接続されていない上流側端子である。モータＭ１の他方の電流端子ｄは、例えば直接又は駆動部７３を介して間接的に、グランドには接続されているが電源ＶＢには接続されていない下流側端子である。モータＭ２の一方の電流端子ｅは、例えば直接又は駆動部７４を介して間接的に、電源ＶＢには接続されているがグランドには接続されていない上流側端子である。モータＭ２の他方の電流端子ｆは、例えば直接又は駆動部７４を介して間接的に、グランドには接続されているが電源ＶＢには接続されていない下流側端子である。

例えば、モータＭ１の電流端子ｃ及びモータＭ２の電流端子ｅが直接又は間接的に接続される接続点ｂは、電源ＶＢには接続されているがグランドには接続されていない。モータＭ１の電流端子ｄ及びモータＭ２の電流端子ｆが直接又は間接的に接続される接続点ａは、グランドには接続されているが電源ＶＢには接続されていない。

駆動部７３，７４の具体例として、ハーフブリッジ駆動回路、ハイサイドアームのみを有するハイサイド駆動回路、ローサイドアームのみを有するローサイド駆動回路、Ｈブリッジ駆動回路などが挙げられる。駆動部７３，７４は、これら以外の駆動方式の駆動回路でもよい。

電流測定回路５０は、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を測定し、その測定結果を制御回路４０に対して出力する電流測定部である。電流測定回路５０は、例えば、駆動回路７１，７２に共通の電流検出部５３によって、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を測定する。駆動回路７１，７２に、別々の電流検出部を設けるのではなく、共通の電流検出部５３を設けることによって、モータ制御装置８０の規模を抑えて小型化が可能となる。

制御回路４０は、電流測定回路５０による電流測定結果等を用いて、駆動回路７１に構成される駆動部７３と、駆動回路７２に構成される駆動部７４とを、それぞれ駆動する駆動制御部である。制御回路４０は、例えば、駆動部７３及び駆動部７４をそれぞれＰＷＭ駆動する。制御回路４０の具体例として、ＣＰＵを備えるマイクロコンピュータを備えた電子回路が挙げられる。

制御回路４０は、例えば、モータＭ１に一方向のみの電流が流れるように駆動部７３を駆動し、モータＭ２に一方向のみの電流が流れるように駆動部７４を駆動する。この場合、駆動部７３，７４は一方向のみの電流を流す構成を有すればよいので、駆動部７３，７４の規模を抑えて小型化が可能となる。また、一方向のみに電流を流す駆動部７３，７４によれば、シートベルト１１，２１の引き出し方向にモータＭ１，Ｍ２を逆転駆動させる必要がない場合、シートベルト１１，２１の巻き取り方向に、モータＭ１，Ｍ２を正転駆動させることができる。

制御回路４０は、例えば、シートベルト１１が設けられる座席に乗員が座っていることが乗員検知センサ３０によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ１の電流測定結果に応じて、駆動回路７１に構成される駆動部７３をＰＷＭ駆動する。同様に、制御回路４０は、例えば、シートベルト２１が設けられる座席に乗員が座っていることが乗員検知センサ３０によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ２の電流測定結果に応じて、駆動回路７２に構成される駆動部７４をＰＷＭ駆動する。

また、制御回路４０は、例えば、シートベルト１１の着用がバックル１５によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ１の電流測定結果に応じて、駆動回路７１に構成される駆動部７３をＰＷＭ駆動してもよい。同様に、制御回路４０は、例えば、シートベルト２１の着用がバックル２５によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ２の電流測定結果に応じて、駆動回路７２に構成される駆動部７４をＰＷＭ駆動してもよい。

なお、モータＭ１，Ｍ２の駆動許可条件は、このような条件に限られず、他の任意の条件に設定されてもよい。例えば、乗員検知センサ３０によって乗員が検知され且つバックル１５，２５によってシートベルト１１，２１の着用が検知されたときでもよいし、ドアの開閉動作の検知などの他の条件が更に組み合わされてもよい。

また、電流測定回路５０は、駆動回路７１，７２に共通の電流検出部５３を使用するため、制御回路４０は、駆動回路７１，７２を、駆動回路７１，７２毎に駆動期間を分けて駆動すると、電流の誤検出防止の点で、好適である。

この場合、制御回路４０は、駆動回路７１を駆動する場合、駆動回路７２のモータＭ２に流れる電流が電流検出部５３によって検出されないように、駆動回路７２をその動作が停止するように駆動するとよい。逆に、制御回路４０は、駆動回路７２を駆動する場合、駆動回路７１のモータＭ１に流れる電流が電流検出部５３によって検出されないように、駆動回路７１をその動作が停止するように駆動するとよい。

これにより、モータＭ１に流れる電流が電流検出部５３に流れているときに、電流測定回路５０が、電流検出部５３によって検出された電流を、モータＭ２に流れる電流として、誤って測定することを防止できる。同様に、モータＭ２に流れる電流が電流検出部５３に流れているときに、電流測定回路５０が、電流検出部５３によって検出された電流を、モータＭ１に流れる電流として、誤って測定することを防止できる。また、制御回路４０が、誤って測定された電流に基づいて、駆動回路７１，７２を駆動することを防止できる。

図２は、駆動回路７１，７２の駆動期間の一例を示したタイムチャートである。制御回路４０は、駆動回路７１，７２毎に予め設定された駆動期間で、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を制御する。駆動期間Ｐ１，Ｐ３は、駆動回路７１が駆動される期間であり、駆動期間Ｐ２は、駆動回路７２が駆動される期間である。このように、駆動回路７１，７２の各駆動期間は、互いに重複せずに交互に繰り返されるように、予め設定されている。

図２の場合、制御回路４０は、駆動回路７１に構成される駆動部７３を駆動するタイミングを駆動期間Ｐ１で制御する。そして、電流測定回路５０は、駆動期間Ｐ１内で測定される電流をモータＭ１に流れる電流として測定し、その測定結果を制御回路４０にフィードバックする。制御回路４０は、駆動期間Ｐ１内で測定された電流に基づいて、駆動部７３を駆動するタイミングをフィードバック制御する。

そして、駆動期間Ｐ１の経過後、制御回路４０は、駆動回路７１に流れる電流を止めて、駆動回路７２に構成される駆動部７４を駆動するタイミングを駆動期間Ｐ２で制御する。そして、電流測定回路５０は、駆動期間Ｐ２内で測定される電流をモータＭ２に流れる電流として測定し、その測定結果を制御回路４０にフィードバックする。制御回路４０は、駆動期間Ｐ２内で測定された電流に基づいて、駆動部７４を駆動するタイミングをフィードバック制御する。

そして、駆動期間Ｐ２の経過後、制御回路４０は、駆動回路７２に流れる電流を止めて、駆動回路７１に構成される駆動部７３を駆動するタイミングを駆動期間Ｐ３で制御する。以下、同様の制御が、制御回路４０によって繰り返される。

このように、本実施形態によれば、２つのモータＭ１，Ｍ２を個別に電流制御できるので、シートベルト毎の精度のよい巻き取り制御を容易に実現できる。

図３は、第２の実施形態であるシートベルト装置１００の構成図である。上述の実施形態と同様の構成及び動作についての説明は省略又は簡略する。

モータ制御装置８１は、駆動回路６１，６２と、電流測定回路５０と、制御回路４０とを備えている。駆動回路６１は、モータＭ１を駆動する駆動部として、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ３とを有するハーフブリッジ駆動回路を有する。駆動回路６２は、モータＭ２を駆動する駆動部として、スイッチング素子Ｔ２とスイッチング素子Ｔ４とを有するハーフブリッジ駆動回路を有する。

駆動回路６１，６２は、高電位の電源電位部である電源ＶＢと低電位の電源電位部であるグランド（ＧＮＤ）との間で、互いに並列に接続されている。

駆動回路６１は、シートベルト１１を巻き取るモータＭ１と、モータＭ１の一端の電流端子ｃに接続される下流側電極を有するハイサイドのスイッチング素子Ｔ１と、モータＭ１の他端の電流端子ｄに接続される上流側電極を有するローサイドのスイッチング素子Ｔ３とを有している。

駆動回路６２は、シートベルト２１を巻き取るモータＭ２と、モータＭ２の一端の電流端子ｅに接続される下流側電極を有するハイサイドのスイッチング素子Ｔ２と、モータＭ２の他端の電流端子ｆに接続される上流側電極を有するローサイドのスイッチング素子Ｔ４とを有している。

スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２は、高電位の電源電位部である電源ＶＢに接続される上流側電極を有するハイサイドアームであり、スイッチング素子Ｔ３，Ｔ４は、低電位の電源電位部であるグランド（ＧＮＤ）に接続される下流側電極を有するローサイドアームである。

スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、オン／オフ動作する半導体素子であって、例えば、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴなどの絶縁ゲートによる電圧制御型パワートランジスタでもよいし、バイポーラトランジスタでもよい。図３には、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４として、ＭＯＳＦＥＴが例示的に図示されている。

図３の場合、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴであり、スイッチング素子Ｔ３，Ｔ４は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴであるが、制御電極であるゲートを駆動する駆動回路の形態に応じて、Ｐチャネル型やＮチャネル型などの導電型は適宜変更されてよい。バイポーラトランジスタ等の他のスイッチング素子の場合も同様である。

ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４のボディダイオードでもよいし、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に並列に追加接続された整流素子でもよい。

駆動回路６１，６２のそれぞれは、対応するモータに一方向のみの電流を流す。駆動回路６１に対応するモータとは、駆動回路６１内のモータＭ１に相当し、駆動回路６２に対応するモータとは、駆動回路６２内のモータＭ２に相当する。駆動回路６１は、（Ｔ１−ｃ−Ｍ１−ｄ−Ｔ３）の一方向の順路でモータＭ１に電流を流してモータＭ１を駆動し、駆動回路６２は、（Ｔ２−ｅ−Ｍ２−ｆ−Ｔ４）の一方向の順路でモータＭ２に電流を流してモータＭ２を駆動する。

従来のＨブリッジ駆動回路で２つのモータを駆動する場合、２つのＨブリッジ駆動回路が必要であるため、スイッチング素子の数は８つ必要であった。これに対し、図３の本実施形態の場合、４つのスイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４によって、シートベルト１１，２１の巻き取り方向に、２つのモータＭ１，Ｍ２を正転駆動させることができる。つまり、図３の本実施形態では、２つのモータＭ１，Ｍ２を駆動する場合でも、モータＭ１，Ｍ２を駆動する駆動回路を構成するスイッチング素子の数が４つに抑えられるので（スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）、モータＭ１，Ｍ２を駆動する駆動回路の規模を抑えることができる。本実施形態は、シートベルト１１，２１を引き出す方向にモータＭ１，Ｍ２を逆転駆動させる必要がない場合、駆動回路を小型化できる点で、有利な構成である。

電流測定回路５０は、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を測定し、その測定結果を制御回路４０に対して出力する電流測定部である。電流測定回路５０は、例えば、駆動回路６１，６２のローサイドのスイッチング素子Ｔ３とＴ４との接続点ａと、グランドとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗Ｒ１によって、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流の電流量を測定する。抵抗Ｒ１は、駆動回路６１，６２に共通使用される電流検出部である。

なお、電流測定回路５０は、例えば、駆動回路６１，６２のハイサイドのスイッチング素子Ｔ１，Ｔ２との接続点ｂと、電源ＶＢとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗によって、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流の電流量を測定してもよいし、他の任意の電流測定方式により測定してもよい。

制御回路４０は、電流測定回路５０による電流測定結果等を用いて、駆動回路６１を構成する２つのスイッチング素子Ｔ１，Ｔ３と、駆動回路６２を構成する２つのスイッチング素子Ｔ２，Ｔ４とを、それぞれ、ＰＷＭ駆動する駆動制御部である。制御回路４０の具体例として、ＣＰＵを備えるマイクロコンピュータを備えた電子回路が挙げられる。

制御回路４０は、例えば、シートベルト１１が設けられる座席に乗員が座っていることが乗員検知センサ３０によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ１の電流測定結果に応じて、駆動回路６１を構成する２つのスイッチング素子Ｔ１，Ｔ３をＰＷＭ駆動する。同様に、制御回路４０は、例えば、シートベルト２１が設けられる座席に乗員が座っていることが乗員検知センサ３０によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ２の電流測定結果に応じて、駆動回路６２を構成する２つのスイッチング素子Ｔ２，Ｔ４をＰＷＭ駆動する。

乗員検知センサ３０の具体例として、乗員が座席に着座することを検知する着座センサ（例えば、座席の座部に設けられた歪みセンサなど）が挙げられるが、他の検知方式の乗員検知センサでもよい。

また、制御回路４０は、例えば、シートベルト１１の着用がバックル１５によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ１の電流測定結果に応じて、駆動回路６１を構成する２つのスイッチング素子Ｔ１，Ｔ３をＰＷＭ駆動してもよい。同様に、制御回路４０は、例えば、シートベルト２１の着用がバックル２５によって少なくとも検知されたとき、電流測定回路５０によるモータＭ２の電流測定結果に応じて、駆動回路６２を構成する２つのスイッチング素子Ｔ２，Ｔ４をＰＷＭ駆動してもよい。

なお、モータＭ１，Ｍ２の駆動許可条件は、このような条件に限られず、他の任意の条件に設定されてもよい。例えば、乗員検知センサ３０によって乗員が検知され且つバックル１５，２５によってシートベルト１１，２１の着用が検知されたときでもよいし、ドアの開閉動作の検知などの他の条件が更に組み合わされてもよい。

制御回路４０は、駆動回路６１によって、シートベルト１１を巻き取る方向にモータＭ１を正転駆動でき、駆動回路６２によって、シートベルト２１を巻き取る方向にモータＭ２を正転駆動できる。

制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ１を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ３を常時オンさせる。また、制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ３を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ１を常時オンさせてもよい。

同様に、制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ２を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ４を常時オンさせる。また、制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ４を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ２を常時オンさせてもよい。

ところで、抵抗Ｒ１は駆動回路６１，６２に共通の電流検出部であるため、制御回路４０は、駆動回路６１，６２を、駆動回路６１，６２毎に駆動期間を分けて駆動すると、電流の誤検出防止の点で、好適である。

この場合、制御回路４０は、駆動回路６１を駆動する場合、駆動回路６２のモータＭ２に流れる電流が抵抗Ｒ１によって検出されないように、駆動回路６２を駆動するとよい。例えば、制御回路４０は、駆動回路６２のモータＭ２に流れる電流が抵抗Ｒ１に流れないように、モータＭ２に接続されるハイサイドのスイッチング素子Ｔ２及び／又はローサイドのスイッチング素子Ｔ４をオフ状態に駆動するとよい。

逆に、制御回路４０は、駆動回路６２を駆動する場合、駆動回路６１のモータＭ１に流れる電流が抵抗Ｒ１によって検出されないように、駆動回路６１を駆動するとよい。例えば、制御回路４０は、駆動回路６１のモータＭ１に流れる電流が抵抗Ｒ１に流れないように、モータＭ１に接続されるハイサイドのスイッチング素子Ｔ１及び／又はローサイドのスイッチング素子Ｔ３をオフ状態に駆動するとよい。

これにより、モータＭ１に流れる電流が抵抗Ｒ１に流れているときに、電流測定回路５０が、抵抗Ｒ１によって検出された電流を、モータＭ２に流れる電流として、誤って測定することを防止できる。同様に、モータＭ２に流れる電流が抵抗Ｒ１に流れているときに、電流測定回路５０が、抵抗Ｒ１によって検出された電流を、モータＭ１に流れる電流として、誤って測定することを防止できる。また、制御回路４０が、誤って測定された電流に基づいて、駆動回路６１，６２を駆動することを防止できる。

図４は、駆動回路６１，６２の駆動期間の一例を示したタイムチャートである。制御回路４０は、駆動回路６１，６２毎に予め設定された駆動期間で、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を制御する。駆動期間Ｐ１，Ｐ３は、駆動回路６１が駆動される期間であり、駆動期間Ｐ２は、駆動回路６２が駆動される期間である。このように、駆動回路６１，６２の各駆動期間は、互いに重複せずに交互に繰り返されるように、予め設定されている。

図４の場合、制御回路４０は、駆動回路６１を構成するスイッチング素子Ｔ１，Ｔ３のオン／オフのタイミングを駆動期間Ｐ１で制御する。そして、電流測定回路５０は、駆動期間Ｐ１内で測定される電流をモータＭ１に流れる電流として測定し、その測定結果を制御回路４０にフィードバックする。制御回路４０は、駆動期間Ｐ１内で測定された電流に基づいて、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３のオン／オフのタイミングをフィードバック制御する。

そして、駆動期間Ｐ１の経過後、制御回路４０は、駆動回路６１に流れる電流を止めて、駆動回路６２を構成するスイッチング素子Ｔ２，Ｔ４のオン／オフのタイミングを駆動期間Ｐ２で制御する。そして、電流測定回路５０は、駆動期間Ｐ２内で測定される電流をモータＭ２に流れる電流として測定し、その測定結果を制御回路４０にフィードバックする。制御回路４０は、駆動期間Ｐ２内で測定された電流に基づいて、スイッチング素子Ｔ２，Ｔ４のオン／オフのタイミングをフィードバック制御する。

そして、駆動期間Ｐ２の経過後、制御回路４０は、駆動回路６２に流れる電流を止めて、駆動回路６１を構成するスイッチング素子Ｔ１，Ｔ３のオン／オフのタイミングを駆動期間Ｐ３で制御する。以下、同様の制御が、制御回路４０によって繰り返される。

このように、本実施形態によれば、２つのモータＭ１，Ｍ２を個別に電流制御できるので、シートベルト毎の精度のよい巻き取り制御を容易に実現できる。

図５は、第３の実施形態であるシートベルト装置２００の構成図である。上述の実施形態と同様の構成及び動作についての説明は省略又は簡略する。図３のシートベルト装置１００は、複数の駆動回路に共通の電流検出部を備えたものであったが、図５のシートベルト装置２００は、複数の駆動回路毎に設定された電流検出部を備えたものである。

モータ制御装置８２は、駆動回路６３，６４と、電流測定回路５０と、制御回路４０とを備えている。

駆動回路６３，６４は、高電位の電源電位部である電源ＶＢと低電位の電源電位部であるグランド（ＧＮＤ）との間で、互いに並列に接続されている。

駆動回路６３は、シートベルト１１を巻き取るモータＭ１と、モータＭ１の一端の電流端子ｃに接続される下流側電極を有するハイサイドのスイッチング素子Ｔ１と、モータＭ１の他端の電流端子ｄに接続される上流側電極を有するローサイドのスイッチング素子Ｔ３と、スイッチング素子Ｔ３の下流側電極と、グランドに接続される接続点ａとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗Ｒ１１とを有している。

駆動回路６４は、シートベルト２１を巻き取るモータＭ２と、モータＭ２の一端の電流端子ｅに接続される下流側電極を有するハイサイドのスイッチング素子Ｔ２と、モータＭ２の他端の電流端子ｆに接続される上流側電極を有するローサイドのスイッチング素子Ｔ４と、スイッチング素子Ｔ４の下流側電極と、グランドに接続される接続点ａとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗Ｒ１２とを有している。

駆動回路６３，６４のそれぞれは、対応するモータに一方向のみの電流を流す。駆動回路６３に対応するモータとは、駆動回路６３内のモータＭ１に相当し、駆動回路６４に対応するモータとは、駆動回路６４内のモータＭ２に相当する。駆動回路６３は、（Ｔ１−ｃ−Ｍ１−ｄ−Ｔ３−Ｒ１１）の一方向の順路でモータＭ１に電流を流してモータＭ１を駆動し、駆動回路６４は、（Ｔ２−ｅ−Ｍ２−ｆ−Ｔ４−Ｒ１２）の一方向の順路でモータＭ２に電流を流してモータＭ２を駆動する。

図５の本実施形態では、２つのモータＭ１，Ｍ２を駆動する場合でも、モータＭ１，Ｍ２を駆動する駆動回路を構成するスイッチング素子の数が４つに抑えられるので（スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）、モータＭ１，Ｍ２を駆動する駆動回路の規模を抑えることができる。本実施形態は、シートベルト１１，２１を引き出す方向にモータＭ１，Ｍ２を逆転駆動させる必要がない場合、駆動回路を小型化できる点で、有利な構成である。

電流測定回路５０は、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を測定し、その測定結果を制御回路４０に対して出力する電流測定部である。電流測定回路５０は、例えば、モータＭ１に流れる電流の電流量を抵抗Ｒ１１によって測定する電流量測定部５１を有し、モータＭ２に流れる電流の電流量を抵抗Ｒ１２によって測定する電流量測定部５２を有する。

例えば、抵抗Ｒ１１及び電流量測定部５１が、モータＭ１に流れる電流を検出する電流検出部に相当し、抵抗Ｒ１２及び電流量測定部５２が、モータＭ２に流れる電流を検出する電流検出部に相当する。

なお、電流測定回路５０は、例えば、スイッチング素子Ｔ１の上流側電極と、電源ＶＢが接続される接続点ｂとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗によって、モータＭ１に流れる電流の電流量を測定する電流量測定部を有してもよいし、スイッチング素子Ｔ２の上流側電極と、電源ＶＢが接続される接続点ｂとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗によって、モータＭ２に流れる電流の電流量を測定する電流量測定部を有してもよいし、他の任意の電流測定方式により測定してもよい。

図６は、駆動回路６３，６４の駆動期間の一例を示したタイムチャートである。制御回路４０は、駆動回路６３，６４毎に予め設定された駆動期間で、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を制御する。駆動期間Ｐ１，Ｐ３は、駆動回路６３が駆動される期間であり、駆動期間Ｐ２は、駆動回路６４が駆動される期間である。このように、駆動回路６３，６４の各駆動期間は、互いに重複せずに交互に繰り返されるように、予め設定されている。

図５の構成では、駆動回路６３，６４それぞれ個別に、電流検出部が設けられている。そのため、モータＭ１，Ｍ２それぞれに流れる電流を、図６に示されるように、駆動回路６３，６４の駆動期間にかかわらず、常に測定することができる。なお、図５の構成であれば、図７に示されるように、複数の駆動回路毎に駆動期間を分けずに、各駆動期間内で全ての駆動回路を駆動してもよい。

このように、本実施形態によれば、２つのモータＭ１，Ｍ２を個別に電流制御できるので、シートベルト毎の精度のよい巻き取り制御を容易に実現できる。

図８は、第４の実施形態であるシートベルト装置３００の構成図である。上述の実施形態と同様の構成及び動作についての説明は省略又は簡略する。シートベルト装置３００は、図３のシートベルト装置１００に対して、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ２のハイサイドアームとは別の第２のハイサイドアームとして、スイッチング素子Ｔ５，Ｔ６を追加したものである。

モータ制御装置８３は、駆動回路６５，６６と、電流測定回路５０と、制御回路４０とを備えている。

駆動回路６５，６６は、高電位の電源電位部である電源ＶＢと低電位の電源電位部であるグランド（ＧＮＤ）との間で、互いに並列に接続されている。

駆動回路６５は、モータＭ１と、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ３と、モータＭ１の電流端子ｄにノードｇで接続される下流側電極を有するハイサイドのスイッチング素子Ｔ５とを有している。駆動回路６６は、モータＭ２と、スイッチング素子Ｔ２，Ｔ４と、モータＭ２の電流端子ｆにノードｈで接続される下流側電極を有するハイサイドのスイッチング素子Ｔ６とを有している。

スイッチング素子Ｔ５，Ｔ６は、高電位の電源電位部である電源ＶＢに接続される上流側電極を有するハイサイドアームであり、スイッチング素子Ｔ１等と同様の素子である。ダイオードＤ５，Ｄ６についても、ダイオードＤ１等と同様である。

駆動回路６５，６６のそれぞれは、対応するモータに一方向のみの電流を流す。本実施形態は、シートベルト１１，２１を引き出す方向にモータＭ１，Ｍ２を逆転駆動させる必要がない場合、駆動回路を小型化できる点で、有利な構成である。

制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ１を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ５を常時オフさせ、スイッチング素子Ｔ３を常時オンさせる。また、制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ３を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ５を常時オフさせ、スイッチング素子Ｔ１を常時オンさせてもよい。このとき、スイッチング素子Ｔ３のオフ時に発生するモータＭ１の回生電流を還流させるため、スイッチング素子Ｔ３をオフさせた状態で、スイッチング素子Ｔ１，Ｔ５をオンさせてもよい。

同様に、制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ２を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ６を常時オフさせ、スイッチング素子Ｔ４を常時オンさせる。また、制御回路４０は、正転駆動の場合、例えば、スイッチング素子Ｔ４を所定のデューティ比のＰＷＭ制御でオン／オフさせ、スイッチング素子Ｔ６を常時オフさせ、スイッチング素子Ｔ２を常時オンさせてもよい。このとき、スイッチング素子Ｔ４のオフ時に発生するモータＭ２の回生電流を還流させるため、スイッチング素子Ｔ４をオフさせた状態で、スイッチング素子Ｔ２，Ｔ６をオンさせてもよい。

ところで、抵抗Ｒ１は駆動回路６５，６６に共通の電流検出部であるため、制御回路４０は、駆動回路６５，６６を、駆動回路６５，６６毎に駆動期間を分けて駆動すると、電流の誤検出防止の点で、好適である。

この場合、制御回路４０は、駆動回路６５を駆動する場合、駆動回路６６のモータＭ２に流れる電流が抵抗Ｒ１によって検出されないように、駆動回路６６を駆動するとよい。例えば、制御回路４０は、駆動回路６６のモータＭ２に流れる電流が抵抗Ｒ１に流れないように、モータＭ２に接続されるハイサイドのスイッチング素子Ｔ２，Ｔ６及び／又はローサイドのスイッチング素子Ｔ４をオフ状態に駆動するとよい。

逆に、制御回路４０は、駆動回路６６を駆動する場合、駆動回路６５のモータＭ１に流れる電流が抵抗Ｒ１によって検出されないように、駆動回路６５を駆動するとよい。例えば、制御回路４０は、駆動回路６５のモータＭ１に流れる電流が抵抗Ｒ１に流れないように、モータＭ１に接続されるハイサイドのスイッチング素子Ｔ１，Ｔ５及び／又はローサイドのスイッチング素子Ｔ３をオフ状態に駆動するとよい。

これにより、電流測定回路５０が、電流を誤って測定したり、制御回路４０が、駆動回路６５，６６を誤って駆動したりすることを、防止できる。

このように、本実施形態によれば、２つのモータＭ１，Ｍ２を個別に電流制御できるので、シートベルト毎の精度のよい巻き取り制御を容易に実現できる。

図９は、第５の実施形態であるシートベルト装置４００の構成図である。上述の実施形態と同様の構成及び動作についての説明は省略又は簡略する。シートベルト装置４００は、図８のシートベルト装置３００に対して、駆動回路６５，６６に共通に接続される電流検出部の配置位置を変更したものである。

モータ制御装置８４は、駆動回路６５，６６と、電流測定回路５０と、制御回路４０とを備えている。

電流測定回路５０は、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流を測定し、その測定結果を制御回路４０に対して出力する電流測定部である。電流測定回路５０は、例えば、駆動回路６５，６６のハイサイドのスイッチング素子Ｔ１とＴ２との接続点ｂと、電源ＶＢとの間の電流経路に直列に挿入された抵抗Ｒ２によって、モータＭ１，Ｍ２のそれぞれに流れる電流の電流量を測定する。抵抗Ｒ２は、駆動回路６５，６６に共通使用される電流検出部である。

以上、シートベルト用モータ制御装置及びそれを備えるシートベルト装置を実施形態例により説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではない。他の実施形態例の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、本発明は、３つ以上の駆動回路を備える構成にも適用できる。例えば上述の実施形態のように２つの駆動回路が並列接続された場合に限らず、３つ以上の駆動回路が並列に接続された場合にも適用できる。シートベルトの数も３つ以上あってよい。

また、シートベルト１１として例示された第１のシートベルトが運転席用シートベルト、シートベルト２１として例示された第２のシートベルトが助手席用シートベルトの場合を例示した。しかしながら、本発明はこの場合に限られず、第１のシートベルトが前席用シートベルトで第２のシートベルトが後席用シートベルトの場合でもよい。例えば、第１のシートベルトが運転席用シートベルトで第２のシートベルトが後席用シートベルトの場合でもよいし、第１のシートベルトが助手席用シートベルトで第２のシートベルトが後席用シートベルトの場合でもよい。

また、第１のシートベルト及び第２のシートベルトがどちらも前席用シートベルトである場合を例示したが、第１のシートベルト及び第２のシートベルトがどちらも後席用シートベルトである場合でもよい。

また、上述の実施形態では、第２のシートベルトは、第１のシートベルトが設けられる第１の座席とは別の第２の座席に設けられるシートベルトである場合（すなわち、第１の座席が運転席、第２の座席が助手席である場合）を例示した。しかしながら、第１のシートベルト及び第２のシートベルトは、互いに異なる座席に設けられるものに限られず、互いに同一の座席に設けられるものでもよい。例えば、同一座席に複数のシートベルトが設けられ、同一座席に設けられたそれぞれのシートベルトを複数のモータで巻き取る場合などが挙げられる。

また、モータＭ１として例示された第１のモータは、一つのモータであってもよいし、二つ以上のモータであってもよい。同様に、モータＭ２として例示された第２のモータは、一つのモータであってもよいし、二つ以上のモータであってもよい。

１１，２１ シートベルト
１２，２２ リトラクタ
１３，２３ ベルトリール
１４，２４ タング
１５，２５ バックル
３０ 乗員検知センサ
４０ 制御回路
５０ 電流測定回路
５１，５２ 電流量測定部
５３ 電流検出部
６１，６２，６３，６４，６５，６６，７１，７２ 駆動回路
７３，７４ 駆動部
８０，８１，８２，８３，８４ モータ制御装置
１，１００，２００，３００，４００ シートベルト装置
Ｍ１，Ｍ２ モータ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１１，Ｒ１２ 抵抗
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８ スイッチング素子

Claims (10)

1. シートベルトを巻き取るモータと、前記モータを駆動する駆動部とをそれぞれ有する複数の駆動回路を並列に備えるとともに、
   前記複数の駆動回路に共通の電流検出部によって、前記モータそれぞれに流れる電流を測定する電流測定部と、
   前記電流測定部の測定結果を用いて、前記複数の駆動回路を駆動する駆動制御部とを備える、シートベルト用モータ制御装置。
2. シートベルトを巻き取るモータと、前記モータに一方向のみの電流を流す駆動部とをそれぞれ有する複数の駆動回路を並列に備える、シートベルト用モータ制御装置。
3. 前記モータそれぞれに流れる電流を測定する電流測定部と、
   前記電流測定部の測定結果を用いて、前記複数の駆動回路を駆動する駆動制御部とを備える、請求項２に記載のシートベルト用モータ制御装置。
4. 前記電流測定部は、前記複数の駆動回路に共通の電流検出部によって、前記モータそれぞれに流れる電流を測定する、請求項３に記載のシートベルト用モータ制御装置。
5. 前記共通の電流検出部は、前記複数の駆動回路が共通接続される接続点と、電源電位部との間に設けられた、請求項１又は４に記載のシートベルト用モータ制御装置。
6. 前記駆動制御部は、前記複数の駆動回路を、前記複数の駆動回路毎に駆動期間を分けて駆動する、請求項１，４，５のいずれか一項に記載のシートベルト用モータ制御装置。
7. 前記駆動制御部は、第１の駆動回路を駆動する場合、第２の駆動回路のモータに流れる電流が前記電流検出部によって検出されないように、前記第２の駆動回路を駆動する、請求項６に記載のシートベルト用モータ制御装置。
8. 前記駆動部は、対応するモータの一端に接続されるハイサイドアームと、対応するモータの他端に接続されるローサイドアームとを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のシートベルト用モータ制御装置。
9. 前記駆動部は、前記他端に接続されるハイサイドアームを有する、請求項８に記載のシートベルト用モータ制御装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のシートベルト用モータ制御装置と、前記シートベルトと、前記シートベルト毎に取り付けられたタングと、前記タングが着脱されるバックルとを備える、シートベルト装置。

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