JP5224215B2

JP5224215B2 - シートベルト制御装置、シートベルト装置、シートベルト制御方法、及びプログラム

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Publication number: JP5224215B2
Application number: JP2008295700A
Authority: JP
Inventors: 雅人高尾; 大輔村上
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
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Description

本発明は、シートベルトの巻き取りを制御するシートベルト制御装置、シートベルト装置、シートベルト制御方法、及びプログラムに関する。

自動車等の車両の座席（シート）には、乗員を座席に保持するためのシートベルト（座席ベルト）装置が備え付けられている。このシートベルト装置は、ベルト（ウェビング）、バックル、タングプレート、リトラクタ等から構成される（特許文献１参照）。

特開２００５−２６３０７７号公報

シートベルト装置としては、シートベルトの巻き取り中にモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上になったか否かに基づいて、巻き取り中にシートベルトが乗員等に引っ掛かったか否かを判定するものなども知られている。しかし、その判定の精度を更に高めることが求められている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、シートベルトの引っ掛かりをより高い精度で判定することのできるシートベルト制御装置、シートベルト装置、シートベルト制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

こうした目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るシートベルト制御装置は、
シートベルトを巻き取るためのモータを制御するシートベルト制御手段と、
前記モータの電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流検出手段により検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定手段と、
前記モータの雰囲気温度と、所定の条件で前記モータを回転したときのモータ電流とを検出する指標検出手段と、
前記指標検出手段により検出された前記モータの雰囲気温度及び前記モータ電流に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、を備える。

また、前記シートベルト制御装置において、
前記指標検出手段は、前記シートベルトを巻き取る方向とは逆の方向に前記モータを回転させたときのモータ電流を検出する、ようにしてもよい。

また、本発明の第２の観点に係るシートベルト装置は、
モータと、
ワンウェイクラッチと、
前記モータの回転軸に連結されて、前記モータの回転に応じてシートベルトを巻き取るスプールと、
前記モータを制御するシートベルト制御手段と、
前記モータの電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流検出手段により検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定手段と、
前記モータの電流−負荷特性の指標を検出する指標検出手段と、
前記指標検出手段により検出された指標に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、を備え、
前記モータの回転軸は、前記ワンウェイクラッチを介して、前記スプールに連結されており、
前記指標検出手段は、前記ワンウェイクラッチがかみ合わない方向に前記モータを回転させたときの電流を検出する。

また、本発明の第３の観点に係るシートベルト制御方法は、
モータ電流検出手段が、シートベルトを巻き取るためのモータの電流を検出するモータ電流検出ステップと、
引っ掛かり判定手段が、前記モータ電流検出ステップにより検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定ステップと、
指標検出手段が、前記モータの雰囲気温度と、所定の条件で前記モータを回転したときのモータ電流とを検出する指標検出ステップと、
しきい値設定手段が、前記指標検出ステップにより検出された前記モータの雰囲気温度及び前記モータ電流に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定ステップと、を備える。

また、本発明の第４の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
シートベルトを巻き取るためのモータの電流を検出するモータ電流検出ステップと、
前記モータ電流検出ステップにより検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定ステップと、
前記モータの雰囲気温度と、所定の条件で前記モータを回転したときのモータ電流とを検出する指標検出ステップと、
前記指標検出ステップにより検出された前記モータの雰囲気温度及び前記モータ電流に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定ステップと、を実行させる。

本発明によれば、シートベルトの引っ掛かりをより高い精度で判定することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係るシートベルト制御装置、シートベルト装置、シートベルト制御方法、及びプログラムの実施形態について説明する。

［実施形態１］
実施形態１に係るシートベルト制御装置等は、自動車に搭載されて用いられる。具体的には、図１に示すＥＣＵ(Electronic Control Unit)１１に搭載されている。ＥＣＵ１１は、モータリトラクタ１２（詳しくは後述）のモータ１２１を制御するものである。ＥＣＵ１１とモータリトラクタ１２とは、シートベルトを自動的に巻き取るシートベルトリトラクタ１０を構成している。

ＥＣＵ１１は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、モータドライバ１１２と、電流センサ１１３と、データ記憶部１１４と、を備える。また、図示しないが、ＥＣＵ１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等も備える。

ＣＰＵ１１１は、シートベルト制御等の車両制御を実行する。ＣＰＵ１１１には、コードを介して、モータ雰囲気温度センサ１２１ａ、シートベルト装着センサ２２等の各種のセンサが接続されている。ＣＰＵ１１１が車両制御を実行する際には、例えばＲＡＭに各種データを一時的に記憶させながら、ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムを実行する。この時、必要に応じて、センサ情報を使用する。

モータドライバ１１２は、ＣＰＵ１１１からの制御信号に従ってモータ１２１を駆動するものである。モータドライバ１１２は、ＣＰＵ１１１や、例えば車載バッテリからなる電源２１に、電気的に接続されている。電源２１は、モータドライバ１１２に電源電圧を供給する。

電流センサ１１３は、例えばモータドライバ１１２とモータ１２１との間に配置されている。電流センサ１１３は、モータ１２１に流れる電流の値を検出し、ＣＰＵ１１１にその検出値を出力する。

データ記憶部１１４は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable PROM）又はフラッシュメモリ等のデータ書き換え可能なメモリからなる。データ記憶部１１４には、例えば制御に用いるパラメータや、テーブル、フラグ等が、予め又は制御中に、格納又は更新される。

ＥＣＵ１１が制御するモータリトラクタ１２は、例えば図２に示すように、モータ１２１と、モータ雰囲気温度センサ１２１ａと、フレーム１２２と、スプール１２３と、リターンスプリング１２４と、動力伝達機構部１２５と、を備える。

フレーム１２２は、モータリトラクタ１２の骨組みを例えば略Ｕ字状に形成するものである。フレーム１２２は、各種部品を支持している。ＥＣＵ１１及びモータ１２１をはじめとする各種部品は、図２に示すような態様で、フレーム１２２に固定されている。

モータ１２１は、順逆双方向に回転可能な電動モータである。モータ１２１の回転軸は、スプール１２３と連動する。すなわち、モータ１２１は、スプール１２３を回転駆動する。スプール１２３は、モータ１２１の動力（回転力）で回転する。モータ１２１の駆動電力は、電源２１により供給される。モータ１２１の周辺には、モータ１２１の雰囲気温度を検出するモータ雰囲気温度センサ１２１ａが設けられている。モータ雰囲気温度センサ１２１ａは、例えばフレーム１２２に固定される。

スプール１２３は、ベルト３１を巻きつけるためのものである。スプール１２３は、ベルト３１が巻回された状態で、回転自在にフレーム１２２に固定されている。モータリトラクタ１２は、スプール１２３が回転することにより、ベルト３１を巻き取ることができる。また、スプール１２３は、リターンスプリング１２４に連結されている。

リターンスプリング１２４は、例えばぜんまい式のバネからなる。リターンスプリング１２４は、動力伝達機構部１２５に内蔵されている。リターンスプリング１２４は、そのバネ力により、定常的にスプール１２３をベルト３１の巻き取り方向に付勢している。このため、モータ１２１が駆動されず、且つ、引き出す方向への力がベルト３１に加えられていない状態では、リターンスプリング１２４の付勢力が働いてベルト３１が巻き取られる。モータ１２１がベルト３１を巻き取る方向へ回転すると、リターンスプリング１２４は緩められる。なお、リターンスプリング１２４の巻取力は、人間に圧迫感を与えないような弱い力に設定されている。また、モータ１２１の巻取力は、リターンスプリング１２４の巻取力よりも大きく設定されている。

動力伝達機構部１２５は、前述のリターンスプリング１２４のほか、例えば所定の数の歯車ギアや、例えばベルト３１の巻き取り方向に噛み合うワンウェイクラッチ１２４ａ等を有する。動力伝達機構部１２５は、ワンウェイクラッチ１２４ａ等を介して、モータ１２１の動力をスプール１２３に伝達する。動力伝達機構部１２５は、例えばフレーム１２２に固定されている。なお、リターンスプリング１２４はスプール１２３に直結されている。モータ１２１は、動力伝達機構部１２５のワンウェイクラッチ１２４ａを介して、スプール１２３に連結されている。このため、モータ１２１を逆転させても、ベルト３１は引き出されない（動かない）。また、リターンスプリング１２４だけでベルト３１を巻き取るときに、モータ１２１は回転しない（リターンスプリング１２４はモータ１２１を回転させない）。一方、乗員がベルト３１を引き出すときには、モータ１２１が回転（逆転）する。例えば乗員が前傾姿勢（ベルト３１をさらに引き出した状態）から背もたれに戻ると、ベルト３１が、リターンスプリング１２４で巻き取られ、乗員の体に沿う。このとき、モータ１２１は回転しない。このため、リターンスプリング１２４の力でも、ベルト３１が巻き取られてたるむことがない。

こうしたシートベルトリトラクタ１０（図２）は、例えば図３に示すようなシートベルト装置３０に用いられる。シートベルト装置３０は、図３に示されるように、シートベルトリトラクタ１０と、ベルト３１（シートベルトに相当）と、ベルトアンカー３２と、ガイドアンカー３３と、タングプレート３４と、バックル３５と、を備える。シートベルトリトラクタ１０は、例えば車両のシート１００（運転席や、助手席、後部座席など）に備え付けられて使用される。シートベルトリトラクタ１０は、例えば車体側面の内部等に固定される。

ベルト３１は、乗員を座席に保持するための、いわゆるウェビングである。ベルト３１の一端にはシートベルトリトラクタ１０が、ベルト３１の他端にはベルトアンカー３２が、それぞれ取り付けられている。

ベルトアンカー３２は、車内にベルト３１を備え付けるためのものである。ベルト３１の一端は、このベルトアンカー３２により、例えば車体の床（又は座席）に固定されている。

ガイドアンカー３３は、ベルト３１を乗員の肩近傍で折り返すためのものである。ガイドアンカー３３は、ベルト３１が挿通されて車両の側面に固定されている。

タングプレート３４は、ベルト３１を留めるためのものである。タングプレート３４は、ガイドアンカー３３で折り返されたベルト３１に摺動自在に支持されている。例えば乗員がベルト３１を装着するときには、タングプレート３４がバックル３５に係合される。これにより、タングプレート３４はバックル３５に固定される。

バックル３５は、座席（又は車体の床）に固定されている。バックル３５は、乗員の腰部近傍に挿入口（差込口）３５ａを有する。タングプレート３４が、挿入口３５ａに挿入されると、タングプレート３４は、係脱可能にバックル３５に係合される。

また、バックル３５には、タングプレート３４の係合を検出するシートベルト装着センサ２２（図１）が設けられている。タングプレート３４がバックル３５に係合している間は、シートベルト装着センサ２２の検出信号が、コードを介して、シートベルトリトラクタ１０（詳しくは図１に示すＣＰＵ１１１）に出力される。このため、ＥＣＵ１１は、シートベルト装着センサ２２の信号の有無に応じて、ベルト３１の装着又は装着解除を検出することができる。

シートベルトリトラクタ１０は、例えば図４、図６に示す一連の処理（ベルト巻取制御）を実行する。これらの処理は、例えばＣＰＵ１１１がＲＯＭから所定のプログラムを読み出して繰り返し実行する。

この図４の処理においては、まず、ステップＳ１１で、ＣＰＵ１１１が、カウンタを起動し、時間（一定時間）の計測を開始する。

続けて、ステップＳ１２で、ＣＰＵ１１１が、ステップＳ１１の起動から一定時間経過したか否かを判断する。

ステップＳ１２で、ＣＰＵ１１１が、一定時間経過した旨を判断した場合には、ステップＳ１３で、ＣＰＵ１１１が、モータ雰囲気温度センサ１２１ａによりモータ１２１の雰囲気温度を検出する。なお、モータ１２１の電流−負荷特性のグラフは、モータ雰囲気温度に応じて、例えば上下したり、その傾きや形態が変化したりする。これは、モータ雰囲気温度が、モータ１２１や、動力伝達機構部１２５（動力伝達ギア等）、ベルト３１（ウェビング）などに影響を及ぼすためと考えられる。すなわち、モータ雰囲気温度に応じて、モータ１２１の回転に係る機械損失（メカロス）が変化することで、同じ引っ掛かり張力でも、モータ雰囲気温度によってモータ電流の値が変化する。モータ雰囲気温度が低くなるほど、モータ１２１の回転に係る機械損失が大きくなるため、より大きな負荷がモータ１２１にかかる。その結果、モータ電流が大きくなる。なお、引っ掛かり張力は、それ以上のモータ負荷であれば巻き取り中にベルト３１が乗員等に引っ掛かったとみなせるモータ負荷である。

具体的には、例えば図５に、モータ１２１の電流−負荷特性に相当するモータ電流と引っ掛かり張力との関係の一例を示す。図５中、電流値ＩｓＬ、ＩｓＭ、ＩｓＨは、それぞれモータ雰囲気温度が、低温度、中温度、高温度である場合における停動電流（モータが停止するトルクでの電流）に相当する。図５に示すように、モータ雰囲気温度が小さくなるほど、すなわち線Ｌ１（高温度の特性）、線Ｌ２（中温度の特性）、線Ｌ３（低温度の特性）の順で、グラフの傾きが大きくなる。したがって、モータ雰囲気温度センサ１２１ａにより検出されたモータ雰囲気温度に基づいて、電流−負荷特性を検出（特定）することができる。例えばモータ雰囲気温度が低温度であれば線Ｌ３が、モータ雰囲気温度が中温度であれば線Ｌ２が、モータ雰囲気温度が高温度であれば線Ｌ１が、そのときの特性に相当する。このように、本実施形態では、モータ雰囲気温度が、電流−負荷特性の指標になっている。

続けて、ステップＳ１４で、ＣＰＵ１１１が、その温度に応じて、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、引っ掛かり判定のしきい値に設定する。例えば先の図５の例において、引っ掛かり張力が値Ｑｔｈである場合は、モータ雰囲気温度センサ１２１ａにより検出されたモータ雰囲気温度が低温度であれば線Ｌ３上の電流値ＩｔｈＬ１を、モータ雰囲気温度が中温度であれば線Ｌ２上の電流値ＩｔｈＭ１を、モータ雰囲気温度が高温度であれば線Ｌ１上の電流値ＩｔｈＨ１を、それぞれしきい値電流に設定する。

引っ掛かり判定のしきい値を設定する場合には、例えばモータ雰囲気温度と引っ掛かり張力に相当するモータ電流との関係を予めマップ化し、そのマップを、例えばデータ記憶部１１４に格納しておくことが有効である。こうすることで、そのマップを用いてしきい値電流を設定することができる。ユーザは、モータ雰囲気温度と引っ掛かり張力に相当するモータ電流との関係に応じて、任意のマップを用いることができる。

具体的には、例えば図６に示すマップＬ１１〜Ｌ１４等を用いて、モータ雰囲気温度が低くなるほど、より大きい値をしきい値に設定する。すなわち、例えばマップＬ１１により、モータ雰囲気温度の変化に応じて、リニア（直線状）にしきい値を変化させる。また、マップＬ１２のように、モータ雰囲気温度の低温領域でしきい値を大きく変化させるものや、マップＬ１３のように、モータ雰囲気温度の高温領域でしきい値を大きく変化させるものであってもよい。さらに、マップＬ１４のように、モータ雰囲気温度の特定温度領域でしきい値を大きく変化させたり、所定温度以上（又は以下）でしきい値を飽和させたりするものであってもよい。しきい値は、モータ雰囲気温度に応じて、連続的に変更しても非連続的（例えば段階的）に変更してもよい。また、２以上の異なる値のしきい値を、モータ雰囲気温度に応じて切り替えるようにしてもよい。

こうして、ステップＳ１４で、ＣＰＵ１１１が、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、しきい値電流に設定（更新又は補正）する。そして、ステップＳ１１に戻る。そして、ステップＳ１１で、ＣＰＵ１１１が、カウンタを再起動し、再び時間（一定時間）の計測を開始する。

一方、ステップＳ１２で、ＣＰＵ１１１が、一定時間経過していない旨を判断した場合には、ステップＳ１５で、ＣＰＵ１１１が、シートベルト装着センサ２２の信号に基づき、バックル３５がはずされたか否かを判断する。このステップＳ１５で、ＣＰＵ１１１が、バックル３５がはずされたことを検知した場合には、ステップＳ１６で、ＣＰＵ１１１が、図７に示すようなベルト巻取処理を行う。

図７の処理においては、ステップＳ２１で、ＣＰＵ１１１が、巻き取り動作を開始する。具体的には、ＣＰＵ１１１が、例えばデータ記憶部１１４に記憶されたテーブルからその時の状況に応じた制御パラメータを読み出す。そして、ＣＰＵ１１１が、その制御パラメータに従って、所定のデューティー比のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成する。そして、ＣＰＵ１１１が、そのＰＷＭ信号、及びモータ１２１の回転方向を指示する制御信号を、それぞれモータドライバ１１２に出力する。続けて、その信号を受け取ったモータドライバ１１２が、電源電圧をＰＷＭ信号で調整して駆動電圧を作成する。そして、モータドライバ１１２が、その駆動電圧をモータ１２１に印加する。これにより、モータ１２１が、駆動電圧のデューティー比に基づく速度で回転する。そして、ベルト３１がスプール１２３に巻き取られる。

続けて、ステップＳ２２で、ＣＰＵ１１１が、電流センサ１１３により、モータ電流を検出する。

続けて、ステップＳ２３で、ＣＰＵ１１１が、ステップＳ２２で検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値を超えている（モータ電流＞しきい値）か否かを判断する。

ステップＳ２３で、ＣＰＵ１１１が、モータ電流が引っ掛かり判定のしきい値を超えていない旨を判断した場合には、ステップＳ２１に戻り、巻き取り動作を続ける。

他方、ステップＳ２３で、ＣＰＵ１１１が、モータ電流が引っ掛かり判定のしきい値を超えた旨を判断した場合には、巻き取り中にベルト３１が乗員等に引っ掛かった可能性がある。そのため、ステップＳ２４で、ＣＰＵ１１１が、巻き取り動作を停止する。

続けて、ステップＳ２５で、ＣＰＵ１１１が、ベルト３１が完全に収納されたか否かを判断する。そして、ステップＳ２５で、ＣＰＵ１１１が、ベルト３１が収納された旨を判断した場合には、ＣＰＵ１１１が、ベルト巻取処理を終了する。これは、ベルト３１の巻き取りが完了したことを意味する。

他方、ステップＳ２５で、ＣＰＵ１１１が、ベルト３１が収納されていない旨を判断した場合には、ステップＳ２６で、実行回数が所定回数以上であるか否かを判断する。ステップＳ２６で、実行回数が所定回数に達していない旨が判断された場合には、ステップＳ２１に戻り、再度巻き取り動作を実行する。そして、所定回数繰り返してもベルト３１を完全に収納できなければ、ＣＰＵ１１１が、巻き取り処理を終了する。

図４の処理（ベルト巻取制御）は、ステップＳ１６の処理（図７のベルト巻取処理）が終了することにより終了する。

実施形態１に係るシートベルトリトラクタ１０は、上記処理により、モータ雰囲気温度を周期的に検出する。そして、検出の都度、そのモータ雰囲気温度に基づいて、引っ掛かり判定のしきい値を設定する。そして、巻き取り中のモータ電流がそのしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中にベルト３１が引っ掛かったか否かを判定する。こうすることで、ベルト３１の巻き取り処理を実行する直前のモータ雰囲気温度に基づいて、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、より高い精度で設定することができる。したがって、シートベルトの引っ掛かりをより高い精度で判定することができる。

［実施形態２］
本発明に係るシートベルト制御装置、シートベルト装置、シートベルト制御方法、及びプログラムの実施形態２について説明する。実施形態２の装置構成も、基本的には、先の実施形態１の装置構成（図１〜図３）に準ずるものである。便宜上、共通の部分に関する説明は割愛する。ここでは主に、上記実施形態１との相違点について説明する。
実施形態２に係るシートベルトリトラクタ１０は、図４の処理に代えて、図８及び図１２の処理を実行する。

シートベルトリトラクタ１０は、車両のイグニッションキーがＯＮにされた直後などに、図８に示す一連の処理（モータ電流のしきい値設定）を実行する。この図８の処理においては、まず、ステップＳ３１で、ＣＰＵ１１１が、所定の条件で、シートベルトを巻き取る方向とは逆の方向、すなわちワンウェイクラッチ１２４ａがかみ合わない方向に、モータ１２１を逆転（空転）させる。この時、モータ１２１のトルクは、損失の大きさ、主に摩擦等に起因した機械損失（メカロス）の大きさに略等しくなる。

詳しくは、本実施形態のシートベルト装置３０（図３）はワンウェイクラッチ１２４ａを備える。このため、モータ１２１を逆転させた場合に、リターンスプリング１２４の付勢力が、モータ負荷にほとんど影響しない。また、モータ１２１は空転しており、外部からモータ１２１の回転軸にかかる負荷（モータ負荷）は、ほとんどない。したがって、モータ１２１を逆転させたときのモータ１２１のトルクは、モータ負荷がほとんどない状態におけるトルクに相当する。

続けて、ステップＳ３２で、ＣＰＵ１１１が、電流センサ１１３により、モータ１２１を逆転させた状態で、モータ電流（以下、逆回転時のモータ電流という）を検出する。

ここで、逆回転時のモータ電流と機械損失とは、図９に示すように、比例関係にある。また、図１０に示すように、モータ１２１の電流−負荷特性に相当するモータ電流と引っ掛かり張力との関係を示すグラフは、機械損失（又は逆回転時のモータ電流）に応じて変化する。詳しくは、機械損失が大きくなるほど、すなわち線Ｌ２１（小損失の特性）、線Ｌ２２（中損失の特性）、線Ｌ２３（大損失の特性）の順で、モータ負荷に対してモータ電流が大きくなる。したがって、逆回転時のモータ電流に基づいて、電流−負荷特性を検出（特定）することができる。例えば逆回転時のモータ電流が小さければ線Ｌ２１が、逆回転時のモータ電流が中くらいの大きさであれば線Ｌ２２が、逆回転時のモータ電流が大きければ線Ｌ２３が、そのときの特性に相当する。このように、本実施形態では、逆回転時のモータ電流が、電流−負荷特性の指標になっている。

続けて、ステップＳ３３で、ＣＰＵ１１１が、逆回転時のモータ電流に応じて、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、引っ掛かり判定のしきい値に設定する。例えば図１０の例において、引っ掛かり張力が値Ｑｔｈである場合は、逆回転時のモータ電流が小さければ線Ｌ２１上の電流値ＩｔｈＬ２を、逆回転時のモータ電流が中くらいの大きさであれば線Ｌ２２上の電流値ＩｔｈＭ２を、逆回転時のモータ電流が大きければ線Ｌ２３上の電流値ＩｔｈＨ２を、それぞれしきい値電流に設定する。

引っ掛かり判定のしきい値を設定する場合には、例えば逆回転時のモータ電流と引っ掛かり張力に相当するモータ電流との関係を予めマップ化し、そのマップを例えばデータ記憶部１１４に格納しておくことが有効である。こうすることで、そのマップを用いてしきい値電流を設定することができる。具体的には、例えば図１１に示すような直線のマップＬ３１を用いて、しきい値を設定する。なお、逆回転時のモータ電流と引っ掛かり張力に相当するモータ電流との関係に応じて、任意のマップを用いることができる。

こうして、ステップＳ３３で、ＣＰＵ１１１が、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、しきい値電流に設定（更新又は補正）する。

また、ＣＰＵ１１１は、例えば図１２に示すような処理を繰り返し実行する。

この図１２の処理においては、ステップＳ４１で、ＣＰＵ１１１が、シートベルト装着センサ２２の信号に基づき、バックル３５がはずされたか否かを繰り返し判断する。そして、このステップＳ４１で、ＣＰＵ１１１が、バックル３５がはずされたことを検知した場合には、ステップＳ４２で、ＣＰＵ１１１が、先の図７に示したような巻き取り処理を行う。

実施形態２に係るシートベルトリトラクタ１０は、上記処理により、車両のイグニッションキーがＯＮにされた直後にモータ１２１を逆転させる。そして、逆回転時のモータ電流を検出する。そして、逆回転時のモータ電流に基づいて、引っ掛かり判定のしきい値を設定する。そして、巻き取り中のモータ電流がそのしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中にベルト３１が引っ掛かったか否かを判定する。こうすることで、逆回転時のモータ電流に基づいて、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、より高い精度で設定することができる。したがって、シートベルトの引っ掛かりをより高い精度で判定することができる。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、上記各実施形態に限られない種々の形態による実施が可能である。

上記実施形態１では、モータ雰囲気温度を周期的に検出するようにしたが、本発明の実施形態は、これに限定されない。例えばベルト３１の巻き取り処理を実行する直前に１回だけ検出するようにしてもよい。

上記実施形態２では、車両のイグニッションキーがＯＮにされた直後に図８の処理を実行するようにしたが、本発明の実施形態は、これに限定されない。例えば停車中など、モータ１２１を逆転することのできる任意のタイミングで、図８の処理を実行してもよい。

上記実施形態１及び実施形態２を組み合わせた形態で実施してもよい。すなわち、ＣＰＵ１１１は、まず、図８の処理により、車両のイグニッションキーがＯＮにされた直後に、モータ１２１を逆転させる。そして、モータ１２１が逆転しているときのモータ電流を検出する。その後、図４の処理により、モータ雰囲気温度を周期的に検出する。そして、検出の都度、そのモータ雰囲気温度に基づいて、引っ掛かり判定のしきい値を設定する。そして、巻き取り中のモータ電流がそのしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中にベルト３１が引っ掛かったか否かを判定する。こうすることで、モータ雰囲気温度及び逆回転時のモータ電流の両方に基づいて、引っ掛かり張力に相当するモータ電流を、より高い精度で設定することができる。両方を加味することで、シートベルトの引っ掛かりをより高い精度で判定することができる。この場合は、例えばモータ雰囲気温度と逆回転時のモータ電流と引っ掛かり張力に相当するモータ電流との関係を予めマップ化し、そのマップを例えばデータ記憶部１１４に格納しておくことが有効である。こうすることで、そのマップを用いてしきい値電流を設定することができる。

上記各実施形態では、モータ雰囲気温度又は逆回転時のモータ電流により、しきい値電流を設定する場合に、補正後の値をデータ記憶部１１４に記憶しておき、そのまま設定値として使用するようにしたが、本発明の実施形態は、これに限定されない。例えば初期値と初期値に対する補正係数とをデータ記憶部１１４に記憶しておき、制御パラメータの使用時に演算により設定値を求めるようにしてもよい。

上記各実施形態のプログラムに係る処理は、各フローチャートに示した順序に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序を変更することができる。

上記各実施形態のプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布可能なものであってもよい。この場合、そのプログラムを所定のコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行することができる。また、上記各実施形態のプログラムは、通信ネットワーク（例えばインターネットやイントラネット等）上に設けられたサーバの記憶装置（ハードディスク等）に格納され、例えば搬送波に重畳されてローカルコンピュータにダウンロードされる、又は随時サーバから読み出されてローカルコンピュータで起動実行されるものであってもよい。なお、機能の一部をＯＳ（Operating System）が担う場合には、ＯＳが担う機能以外の部分のみを配布又は転送するようにしてもよい。

ＥＣＵ１１の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェアによって実現するようにしてもよい。

図１〜図３に示した装置構成は、用途等に応じて適宜変更可能である。

例えばモータ雰囲気温度を検出しない場合や、他の手法でモータ雰囲気温度を検出することができる場合には、モータ雰囲気温度センサ１２１ａを割愛してもよい。

ワンウェイクラッチ１２４ａは必須の構成ではなく、逆回転時のモータ電流を検出しない場合や、ワンウェイクラッチ１２４ａがなくても逆回転時のモータ電流を計測することができる場合には、ワンウェイクラッチ１２４ａを割愛してもよい。例えばリターンスプリング１２４の付勢力の影響が小さい場合や、計測の許容誤差が大きい場合には、ワンウェイクラッチ１２４ａを割愛することができる場合がある。

また、モータ１２１を逆回転させない場合には、一方向のみにしか駆動できないモータを用いるようにしてもよい。

上記各実施形態では、車両の座席にシートベルト装置３０が備え付けられている例を示したが、車両に限らず、飛行機等の別の乗り物の座席に本発明を適用してもよい。

実施形態１に係るシートベルトリトラクタの構成例及びその接続状態を示すブロック図である。実施形態１に係るモータリトラクタの構成を示す図である。実施形態１に係るシートベルト装置の構成を示す斜視図である。実施形態１に係るベルト巻取制御を示すフローチャートである。実施形態１に係るモータ電流と引っ掛かり張力との関係の一例を示すグラフである。実施形態１に係る引っ掛かり判定のしきい値の設定に用いるマップの例を示すグラフである。実施形態１に係るベルト巻取処理を示すフローチャートである。実施形態２に係るモータ電流のしきい値設定処理を示すフローチャートである。逆回転時のモータ電流と機械損失との関係の一例を示すグラフである。実施形態２に係るモータ電流と引っ掛かり張力との関係の一例を示すグラフである。実施形態２に係る引っ掛かり判定のしきい値の設定に用いるマップの一例を示すグラフである。実施形態２に係るベルト巻取処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０シートベルトリトラクタ
１１ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
１２モータリトラクタ
３０シートベルト装置
３１ベルト（シートベルト）
３２ベルトアンカー
３３ガイドアンカー
３４タングプレート
３５バックル
１１１ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１１２モータドライバ
１１３電流センサ（モータ電流検出手段）
１１４データ記憶部
１２１モータ
１２１ａモータ雰囲気温度センサ（指標検出手段）
１２２フレーム
１２３スプール
１２４リターンスプリング
１２４ａワンウェイクラッチ
１２５動力伝達機構部

Claims

シートベルトを巻き取るためのモータを制御するシートベルト制御手段と、
前記モータの電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流検出手段により検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定手段と、
前記モータの雰囲気温度と、所定の条件で前記モータを回転したときのモータ電流とを検出する指標検出手段と、
前記指標検出手段により検出された前記モータの雰囲気温度及び前記モータ電流に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、
を備える、
ことを特徴とするシートベルト制御装置。
前記指標検出手段は、前記シートベルトを巻き取る方向とは逆の方向に前記モータを回転させたときのモータ電流を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト制御装置。
モータと、
ワンウェイクラッチと、
前記モータの回転軸に連結されて、前記モータの回転に応じてシートベルトを巻き取るスプールと、
前記モータを制御するシートベルト制御手段と、
前記モータの電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ電流検出手段により検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定手段と、
前記モータの電流−負荷特性の指標を検出する指標検出手段と、
前記指標検出手段により検出された指標に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、
を備え、
前記モータの回転軸は、前記ワンウェイクラッチを介して、前記スプールに連結されており、
前記指標検出手段は、前記ワンウェイクラッチがかみ合わない方向に前記モータを回転させたときの電流を検出する、
ことを特徴とするシートベルト装置。
モータ電流検出手段が、シートベルトを巻き取るためのモータの電流を検出するモータ電流検出ステップと、
引っ掛かり判定手段が、前記モータ電流検出ステップにより検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定ステップと、
指標検出手段が、前記モータの雰囲気温度と、所定の条件で前記モータを回転したときのモータ電流とを検出する指標検出ステップと、
しきい値設定手段が、前記指標検出ステップにより検出された前記モータの雰囲気温度及び前記モータ電流に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定ステップと、
を備える、
ことを特徴とするシートベルト制御方法。
コンピュータに、
シートベルトを巻き取るためのモータの電流を検出するモータ電流検出ステップと、
前記モータ電流検出ステップにより検出されたモータ電流が引っ掛かり判定のしきい値以上であるか否かに基づいて、巻き取り中に前記シートベルトが引っ掛かったか否かを判定する引っ掛かり判定ステップと、
前記モータの雰囲気温度と、所定の条件で前記モータを回転したときのモータ電流とを検出する指標検出ステップと、
前記指標検出ステップにより検出された前記モータの雰囲気温度及び前記モータ電流に基づいて、前記引っ掛かり判定のしきい値を設定するしきい値設定ステップと、
を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。