JP5538497B2 - Seat belt device - Google Patents
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Description
この発明は、シートベルト装置に関する。 The present invention relates to a seat belt device.
従来、例えば、車両の衝突発生の可能性が高くなる緊急時に電流フィードバック制御によってモータをベルトの巻き取り方向に回転させ、衝突が回避された場合に最大許容電流での電流フィードバック制御によってモータをベルトの引き出し方向に回転させてベルトを無負荷状態にするシートベルト装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, the motor is rotated in the winding direction of the belt by current feedback control in an emergency in which the possibility of occurrence of a vehicle collision is high, and when the collision is avoided, the motor is belted by current feedback control with the maximum allowable current. There is known a seat belt device that rotates in a pulling direction of the belt and puts the belt in an unloaded state (for example, see Patent Document 1).
ところで、上記従来技術に係るシートベルト装置によれば、衝突の可能性の高低などにかかわりなくモータに対する電流フィードバック制御によってベルトの巻き取りを制御するだけである。これにより、所望の静粛性および快適性を確保することができずに乗員に違和感を与えてしまう虞がある。 By the way, according to the seat belt device according to the above-described prior art, the winding of the belt is only controlled by the current feedback control with respect to the motor regardless of the possibility of collision. As a result, the desired quietness and comfort cannot be ensured, and there is a risk that the passenger will feel uncomfortable.
例えば、衝突の可能性が無い状態などにおいてベルトの弛みを除去する場合などにおいては、衝突の可能性が高い場合に比べて緩やかなベルトの巻き取りが許容される。
このような場合において、電流フィードバック制御を実行するだけでは、モータとベルトとの間の動力伝達機構の個体差などに起因して、モータの回転数が所望の静粛性を確保するために必要とされる上限の回転数を超えてしまう場合がある。
For example, when removing the slack of the belt in a state where there is no possibility of collision, the belt is allowed to be wound more gently than when the possibility of collision is high.
In such a case, simply executing the current feedback control is necessary to ensure the desired quietness of the motor rotation speed due to individual differences in the power transmission mechanism between the motor and the belt. May exceed the upper limit of rotation speed.
また、例えば、電源の状態などに応じてモータに印加される電圧が変動すると、モータの回転数が安定せずに変動することによって、所望の静粛性を確保することができなくなるとともに、ベルトの巻き取りが不安定になる。例えば、供給電力の低下によってベルトの巻き取りが不十分となったり、供給電力の増大によって不必要に大きな張力が作用するなどによって、所望の快適性を確保することができなくなる。 Further, for example, if the voltage applied to the motor fluctuates depending on the state of the power supply, etc., the rotational speed of the motor fluctuates without stability, so that the desired quietness cannot be ensured and the belt Winding becomes unstable. For example, it becomes impossible to ensure desired comfort due to insufficient winding of the belt due to a decrease in supply power, or an unnecessarily large tension acting due to an increase in supply power.
また、衝突の可能性の高低などにかかわりなくモータに対して常に単一の制御(例えば、電流フィードバック制御など)を適用するだけでは、処理装置の処理能力を、衝突の可能性の高低などの各種の状況に応じて優先度合いが変更される他の処理との間で効率よく配分することはできない。これにより、処理装置の処理負荷を適切に低減することはできないという問題が生じる。 In addition, by always applying a single control (eg, current feedback control) to the motor regardless of the possibility of a collision, the processing capability of the processing device can be reduced. It cannot be efficiently distributed with other processes whose priority is changed according to various situations. Thereby, the problem that the processing load of a processing apparatus cannot be reduced appropriately arises.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の安全性を確保しつつ、制御の柔軟性を増大させることで、処理負荷を低減させるとともに、所望の静粛性および快適性を確保することが可能なシートベルト装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by increasing the flexibility of control while ensuring desired safety, it is possible to reduce processing load and ensure desired silence and comfort. It is an object of the present invention to provide a seat belt device capable of the above.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1の発明に係るシートベルト装置は、車両の乗員を拘束するためのウェビング(例えば、実施の形態でのウェビング5)が巻回されるベルトリール(例えば、実施の形態でのベルトリール10)と、前記ベルトリールを回転駆動するモータ(例えば、実施の形態でのモータ13)と、前記モータの回転角を検出する回転角検出手段(例えば、実施の形態での回転角センサ32)と、前記モータに通電される電流を検出する電流検出手段(例えば、実施の形態での電流センサ33)と、前記モータに通電される電流を制御する制御手段(例えば、実施の形態でのモータ制御部42)と、前記車両と前記車両の外部の物体との衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを判定する衝突予測手段(例えば、実施の形態での衝突予測部41)と、を備え、前記制御手段は、前記衝突予測手段によって前記衝突発生の可能性が前記所定値以上であると判定された場合には、前記回転角検出手段の検出結果を無視し、かつ前記電流検出手段の検出結果に基づく電流フィードバック制御によって前記モータに通電される電流を目標電流に追従させる第1制御を実行し、前記衝突予測手段によって前記衝突発生の可能性が前記所定値以上であると判定された場合以外には、前記回転角検出手段の検出結果に基づく回転角フィードバック制御によって前記モータの回転角を目標回転角に追従させ、かつ前記電流検出手段の検出結果に基づき、前記モータに通電される電流を所定電流範囲内に規制する第2制御を実行する。
In order to solve the above problems and achieve the object, the seat belt device according to the first invention of the present invention is wound with a webbing (for example,
さらに、本発明の第2の発明に係るシートベルト装置は、前記モータに電力を供給する電力供給手段(例えば、実施の形態での電源22)と、前記電力供給手段の供給電力(例えば、実施の形態での電源電圧)を検出する電力検出手段(例えば、実施の形態での電圧センサ34)と、を備え、前記制御手段は、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が所定電力未満である場合には、前記電流フィードバック制御を実行せずに、前記回転角フィードバック制御を実行する。
Furthermore, a seat belt device according to a second aspect of the present invention includes a power supply means (for example, the
さらに、本発明の第3の発明に係るシートベルト装置では、前記制御手段は、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力以上である場合に前記第1制御および前記第2制御を実行し、前記電流フィードバック制御および前記回転角フィードバック制御の実行に先立って前記モータに初期電力を供給する初期制御を実行し、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力未満である場合の前記初期電力を、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力以上である場合の前記初期電力よりも大きくする。 Furthermore, in the seatbelt device according to the third aspect of the present invention, the control unit is configured to control the first control and the second control when the supply power detected by the power supply unit is equal to or greater than the predetermined power. And executing initial control for supplying initial power to the motor prior to execution of the current feedback control and the rotation angle feedback control, and the supply power detected by the power supply means is less than the predetermined power. The initial power in a certain case is set larger than the initial power in the case where the supplied power detected by the power supply means is equal to or greater than the predetermined power.
さらに、本発明の第4の発明に係るシートベルト装置は、前記モータと前記ベルトリールとの間に介装され、前記モータの一方向の回転を契機として前記モータと前記ベルトリールとを接続状態にし、前記モータの逆方向の回転を契機として前記モータと前記ベルトリールとを遮断状態にする断接手段(例えば、実施の形態でのクラッチ11)を備え、前記制御手段は、前記モータを逆方向に回転させる際に、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力未満である場合には、前記回転角検出手段の検出結果に基づき、前記ウェビングの引き出し量が所定引き出し量以上に到達した場合に、前記逆方向の回転を停止させる。
Furthermore, a seat belt device according to a fourth aspect of the present invention is interposed between the motor and the belt reel, and the motor and the belt reel are connected in response to rotation in one direction of the motor. And connecting / disconnecting means (for example,
本発明の第1の発明に係るシートベルト装置によれば、回転角フィードバック制御によってモータの回転状態を所望の一定状態に安定させることができる。これにより、例えば、モータとウェビングとの間の動力伝達機構の個体差やモータに印加される電圧の変動などにかかわりなく、所望の静粛性および快適性を確保することができる。
さらに、回転角フィードバック制御に対して、モータに通電される電流を規制する制御を組み合わせることによって、回転角検出手段の異常時などであってもモータに過大な電流が通電されることを防止することができる。この場合には、モータを駆動させる制御の実行に加えて、回転角検出手段の異常の有無の診断にも制御手段の処理能力を配分することができる。
According to the seat belt device of the first aspect of the present invention, the rotation state of the motor can be stabilized to a desired constant state by the rotation angle feedback control. Thereby, for example, the desired quietness and comfort can be ensured regardless of individual differences in the power transmission mechanism between the motor and the webbing or fluctuations in the voltage applied to the motor.
Furthermore, by combining the rotation angle feedback control with control for regulating the current supplied to the motor, it is possible to prevent an excessive current from being supplied to the motor even when the rotation angle detection means is abnormal. be able to. In this case, in addition to the execution of the control for driving the motor, the processing capability of the control means can also be allocated to the diagnosis of the presence / absence of abnormality of the rotation angle detection means.
また、電流フィードバック制御の実行時には、回転角検出手段の検出結果を無視することによって、モータに過大な電流が通電されることを防止しつつ、回転角検出手段の診断に要する処理負荷を削減することができる。これにより、制御手段の処理能力を緊急性が高い事象の有無(例えば、衝突発生の可能性が所定値以上である事象の有無など)の監視などの他の処理に配分することができる。 Further, by ignoring the detection result of the rotation angle detection means when executing the current feedback control, the processing load required for the diagnosis of the rotation angle detection means is reduced while preventing an excessive current from being supplied to the motor. be able to. Thereby, the processing capability of the control means can be allocated to other processes such as monitoring of the presence / absence of a highly urgent event (for example, the presence / absence of an event in which the possibility of a collision is a predetermined value or more).
したがって、衝突発生の可能性が所定値以上であると判定された場合には第1制御を実行することによって、過大な電流が通電されることを防止しつつ、衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを適切な頻度およびタイミングで監視することができる。
一方、衝突発生の可能性が所定値以上であると判定された場合以外には第2制御を実行することによって、所望の静粛性および快適性を確保しつつ、回転角検出手段の異常の有無を適切な頻度およびタイミングで監視することができる。
これらにより、各監視結果に応じた適切なモータの制御を行なうことができる。
Therefore, when it is determined that the possibility of the collision is equal to or higher than the predetermined value, the first control is executed, thereby preventing the excessive current from being applied and the possibility of the collision occurrence being the predetermined value. Whether this is the case or not can be monitored at an appropriate frequency and timing.
On the other hand, if the possibility of occurrence of a collision is determined to be greater than or equal to a predetermined value, the second control is executed to ensure the desired quietness and comfort, and whether there is an abnormality in the rotation angle detection means Can be monitored at an appropriate frequency and timing.
Thus, it is possible to perform appropriate motor control according to each monitoring result.
本発明の第2の発明に係るシートベルト装置によれば、供給電力が所定電力未満であっても、ウェビングを適切に制御することができ、乗員に違和感を与えること無しに所望の安全性を確保することができる。
例えば、供給電力の不足に起因して電流フィードバック制御ではモータの回転状態を安定させることが困難な状態であっても、回転角フィードバック制御によってモータの回転状態を所望の一定状態に安定させることができる。
これにより、例えば、モータとウェビングとの間の動力伝達機構の個体差やモータに印加される電圧の変動などにかかわりなく、所望の静粛性および快適性を確保することができる。
According to the seat belt device of the second aspect of the present invention, even when the supplied power is less than the predetermined power, the webbing can be appropriately controlled, and the desired safety can be obtained without giving the passenger a sense of incongruity. Can be secured.
For example, even if it is difficult to stabilize the rotation state of the motor by current feedback control due to insufficient supply power, the rotation state of the motor can be stabilized to a desired constant state by rotation angle feedback control. it can.
Thereby, for example, the desired quietness and comfort can be ensured regardless of individual differences in the power transmission mechanism between the motor and the webbing or fluctuations in the voltage applied to the motor.
本発明の第3の発明に係るシートベルト装置によれば、電流フィードバック制御または回転角フィードバック制御の実行開始に先立って、モータ13に初期電力を供給することにより、各フィードバック制御の実行開始に伴ってウェビングの巻き取りが唐突に開始されることを防止することができる。これにより、ウェビングの巻き取りが乗員に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
さらに、例えば、電力供給手段から出力される電圧が所定電圧未満である場合にモータに通電される電流を、電力供給手段から出力される電圧が所定電圧以上である場合にモータに通電される電流よりも大きくすることによって、電圧の低下を電流の増大によって補うようにして、所望の初期電力を確保することができる。
According to the seat belt device of the third aspect of the present invention, the initial power is supplied to the
Further, for example, the current that is supplied to the motor when the voltage output from the power supply means is less than a predetermined voltage, and the current that is supplied to the motor when the voltage output from the power supply means is equal to or higher than the predetermined voltage. By making it larger than this, it is possible to ensure the desired initial power by compensating for the voltage drop by increasing the current.
本発明の第4の発明に係るシートベルト装置によれば、供給電力が所定電力未満であっても、モータが過剰に逆方向に回転することを防止しつつ、モータとベルトリールとを接続状態から遮断状態へと的確に切り替えることができる。
例えば、供給電力の不足に起因して、モータとウェビングとの間の動力伝達機構の個体差やモータに印加される電圧の変動などによって、モータの回転状態を安定させることが困難な状態であっても、ウェビングの引き出し量に応じてモータの逆方向の回転を適切なタイミングで停止させることができる。
According to the seat belt device of the fourth aspect of the present invention, even when the supplied power is less than the predetermined power, the motor and the belt reel are connected while preventing the motor from rotating in the reverse direction excessively. Can be switched to the shut-off state accurately.
For example, due to insufficient supply power, it is difficult to stabilize the rotational state of the motor due to individual differences in the power transmission mechanism between the motor and the webbing or fluctuations in the voltage applied to the motor. However, the reverse rotation of the motor can be stopped at an appropriate timing according to the webbing pull-out amount.
以下、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置について添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a seat belt device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施の形態によるシートベルト装置1は、例えば図1に示すように、車両のシート2に着座する乗員3を拘束可能な所謂三点式のシートベルト装置であり、センタピラー(図示略)に取付けられたリトラクタ4からウェビング5が略鉛直方向上方に引き出されている。
そして、ウェビング5がセンタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ6に挿通されるとともに、ウェビング5の先端がシート2の車室外側寄りのアウタアンカ7を介して車体フロアに固定されている。
そして、ウェビング5のスルーアンカ6とアウタアンカ7との間にはタングプレート8が挿通されており、このタングプレート8は、シート2の車体内側寄りの車体フロアに固定されたバックル9に対して脱着可能となっている。
A
The
A tongue plate 8 is inserted between the
ウェビング5は、初期状態(例えば、未装着状態)ではリトラクタ4に巻き取られており、乗員3によってベルトリール10から引き出されて、タングプレート8がバックル9に装着固定されることにより、乗員3の身体(例えば、胸部および腰部など)をシート2に対して拘束する。
このシートベルト装置1では、例えば緊急時や車両挙動の変化時などにおいて、ベルトリール10に回転力を付与するモータ13の駆動力などによってウェビング5の巻き取りが行なわれる。
The
In the
リトラクタ4では、例えば図2に示すように、ウェビング5が巻回されたベルトリール10がリトラクタフレーム(図示略)に回転可能に支持され、ベルトリール10の軸10aがリトラクタフレームの一端側から外部に向かい突出している。
ベルトリール10の軸10aは、動力断接用のクラッチ11およびギヤ機構(図示略)を具備する動力伝達機構12を介してモータ13の回転軸13aに連動可能に接続されている。
In the retractor 4, for example, as shown in FIG. 2, a
The
動力伝達機構12内のクラッチ11は、モータ13の回転状態に応じて、モータ13とベルトリール10との接続を遮断可能である。
リトラクタ4には、ベルトリール10をウェビング5の巻き取り方向に付勢する巻き取りばね(図示略)が設けられ、ベルトリール10とモータ13がクラッチ11によって切り離された状態において、巻き取りばねによる張力がウェビング5に作用するようになっている。
The clutch 11 in the
The retractor 4 is provided with a take-up spring (not shown) for urging the
なお、クラッチ11は、モータ13の正転方向(ウェビング5の巻き取り方向)の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構12を接続状態にし、モータ13の逆転方向(ウェビング5の引き出し方向)の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構12を遮断状態にする。
また、リトラクタ4は、例えば車両に所定値を超える減速度が作用した場合などに、ウェビング5の送り出しを機械的にロックする緊急ロック機構14を備えている。
The clutch 11 is connected to the
The retractor 4 includes an
さらに、シートベルト装置1は、例えば、モータ駆動部21と、電源22と、制御装置23と、バックルスイッチ31と、回転角センサ32と、電流センサ33と、電圧センサ34と、車両状態センサ35と、レーダ装置36と、を備えている。
Further, the
なお、バックルスイッチ31は、例えば、タングプレート8がバックル9に装着固定されている場合にON信号を出力し、タングプレート8がバックル9から離脱している場合にOFF信号を出力する。
回転角センサ32は、例えば、ベルトリール10の回転位置(つまり、回転角度)の検出信号を出力する。
電流センサ33は、例えば、モータ13に通電される電流の検出信号を出力する。
電圧センサ34は、例えば、電源22から出力される電源電圧の検出信号を出力する。
車両状態センサ35は、例えば、速度センサとヨーレートセンサと加速度センサとブレーキスイッチとなどを備え、車両の各種状態に係る検出信号を出力する。
レーダ装置36は、例えば、車両の外界に設定した検出対象領域に向けて発信した電磁波の発信信号と、この発信信号が物体によって反射されることで生じた反射波の反射信号と、に基づく検知信号(例えば、レーダ装置から物体までの距離に係る検知信号など)を出力する。
The buckle switch 31 outputs, for example, an ON signal when the tongue plate 8 is attached and fixed to the buckle 9, and outputs an OFF signal when the tongue plate 8 is detached from the buckle 9.
For example, the rotation angle sensor 32 outputs a detection signal of the rotation position (that is, the rotation angle) of the
The
The
The vehicle state sensor 35 includes, for example, a speed sensor, a yaw rate sensor, an acceleration sensor, a brake switch, and the like, and outputs detection signals relating to various states of the vehicle.
The
モータ駆動部21は、例えば、ブリッジ接続されたスイッチング素子などを備え、制御装置23から出力される制御信号に応じて、電源22からモータ13に通電される電流の通電量および通電方向を制御する。
The motor drive unit 21 includes, for example, a bridge-connected switching element, and controls the energization amount and energization direction of the current energized from the
CPU(Central Processing Unit)などの電子回路により構成される制御装置23は、例えば、衝突予測部41と、モータ制御部42と、を備えて構成されている。
The
衝突予測部41は、例えば、車両状態センサ35およびレーダ装置36から出力される信号に基づき、車両と車両の外部の物体との衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを判定する。そして、衝突発生の可能性が所定値以上であると判定した場合には、衝突回避あるいは衝突時の衝撃軽減などに必要とされる所定動作の実行を指示するプリクラッシュ要求を出力する。
For example, the
衝突予測部41は、例えば、車両の周辺に存在する物体(他車両など)までの距離が所定距離未満となった場合と、車両の周辺に存在する物体に対する相対的な接近速度が所定速度以上になった場合と、車両に所定加速度以上の各種の加速度が発生した場合と、などの各々あるいは適宜の組み合わせに基づいて、車両と車両の外部の物体との衝突発生の可能性が所定値以上であると判定する。
For example, when the distance to an object (such as another vehicle) existing in the vicinity of the vehicle is less than a predetermined distance, the
モータ制御部42は、例えば、モータ13に通電される電流を制御する制御信号を出力する。
For example, the
モータ制御部42は、例えば、衝突予測部41によって衝突発生の可能性が所定値以上であると判定された場合には、回転角センサ32の検出信号を無視し、かつ電流センサ33の検出信号に基づく電流フィードバック制御によってモータ13に通電される電流を目標電流に追従させる第1制御を実行する。
For example, when the
モータ制御部42は、例えば、衝突予測部41によって衝突発生の可能性が所定値以上であると判定された場合以外には、回転角センサ32の検出信号に基づく回転角フィードバック制御によってモータ13の回転角を目標回転角に追従させる。さらに、電流センサ33の検出信号に基づき、回転角センサ32の異常の有無を診断しつつモータ13に通電される電流を所定電流範囲内に規制する第2制御を実行する。
モータ制御部42は、例えば、電流センサ33によって所定電流範囲を超える電流が検出された場合には、回転角センサ32の異常であると判定して、モータ13に通電される電流を所定電流範囲内に規制する。
For example, the
For example, when a current exceeding a predetermined current range is detected by the
モータ制御部42は、例えば、電圧センサ34によって検出された電源電圧が所定電圧以上である場合に第1制御および第2制御を実行する。
モータ制御部42は、例えば、電圧センサ34によって検出された電源電圧が所定電圧未満である場合には、電流フィードバック制御を実行せずに、回転角フィードバック制御を実行する。
For example, when the power supply voltage detected by the
For example, when the power supply voltage detected by the
モータ制御部42は、例えば、電流フィードバック制御および回転角フィードバック制御の実行に先立って、固定デューティ制御によってモータ13に初期電力を供給する初期制御を実行する。
なお、固定デューティ制御は、例えば、モータ駆動部21のスイッチング素子をパルス幅変調などによってオン/オフ駆動する際のオン/オフの比率に応じたデューティを所定値に固定して、一定の電流でモータ13に通電を行なう制御である。
モータ制御部42は、例えば、電圧センサ34によって検出された電源電圧が所定電圧未満である場合の初期電力を、電源電圧が所定電圧以上である場合の初期電力よりも大きくする。
For example, prior to the execution of current feedback control and rotation angle feedback control, the
In the fixed duty control, for example, the duty according to the on / off ratio when the switching element of the motor driving unit 21 is turned on / off by pulse width modulation or the like is fixed to a predetermined value, and the constant duty control is performed. This is control for energizing the
For example, the
モータ制御部42は、例えば、クラッチ11による動力伝達機構12の接続状態を遮断状態に切り替えるためにモータ13を逆方向に回転させる際に、電圧センサ34によって検出された電源電圧が所定電圧未満である場合には、回転角センサ32の検出信号に基づき、ウェビング5の引き出し量が所定引き出し量以上に到達した場合に、モータ13の逆方向の回転を停止させる。
For example, when the
本実施の形態によるによるシートベルト装置1は上記構成を備えており、次に、このシートベルト装置1の動作について説明する。
The
先ず、例えば、図3に示すステップS01においては、電源電圧は所定電圧(例えば、車両の内燃機関を始動可能な下限電圧などであって、12Vバッテリに対する8Vなど)以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS15に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS02に進む。
First, for example, in step S01 shown in FIG. 3, it is determined whether or not the power supply voltage is equal to or higher than a predetermined voltage (for example, a lower limit voltage capable of starting the internal combustion engine of the vehicle, such as 8V for a 12V battery). To do.
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 15 described later.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 02.
次に、ステップS02においては、バックルスイッチ31からON信号が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS04に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS03に進む。
そして、ステップS03においては、モータ13の駆動力によってアシストしつつベルトリール10によってウェビング5を所定の全格納位置まで巻き取る収納動作を行ない、エンドに進む。
Next, in step S02, it is determined whether or not an ON signal is output from the buckle switch 31.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 04 described later.
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 03.
In step S03, the storing operation of winding the
次に、ステップS04においては、回転角フィードバック制御の実行に先立つ所定の初期制御として、第1固定デューティ(例えば、10ms間に亘る6Aの電流に相当する20%のデューティなど)によってモータ13に初期電力を供給する第1固定DUTY制御を実行する。
次に、ステップS05においては、回転角センサ32の検出信号に基づく回転角フィードバック制御によってモータ13の回転角を目標回転角に追従させ、かつ電流センサ33の検出信号に基づき、モータ13に通電される電流を所定電流範囲内に規制する第2制御を実行する。
Next, in step S04, as a predetermined initial control prior to the execution of the rotation angle feedback control, the
Next, in step S05, the rotation angle feedback control based on the detection signal of the rotation angle sensor 32 causes the rotation angle of the
次に、ステップS06においては、モータ13に通電される電流(駆動電流)は所定電流(例えば、ウェビング5に作用する張力が弛み除去に要する所定張力になる電流などであって、3Aなど)以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS06の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、第2制御の実行を終了して、ステップS07に進む。
Next, in step S06, the current (drive current) applied to the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S06 is repeatedly executed.
On the other hand, when the determination result is “YES”, the execution of the second control is ended, and the process proceeds to Step S07.
次に、ステップS07においては、クラッチ11による動力伝達機構12の接続状態を遮断状態に切り替える制御として、第2固定デューティ(例えば、100ms間に亘る7.5Aの電流に相当する25%のデューティなど)によってモータ13を逆転させる第2固定DUTY制御(逆転)を実行する。
Next, in step S07, as a control for switching the connection state of the
次に、ステップS08においては、モータ13の逆転を停止する。
次に、ステップS09においては、プリクラッシュ要求が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS01に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS10に進む。
Next, in step S08, the reverse rotation of the
Next, in step S09, it is determined whether a pre-crash request has been output.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 01 described above.
On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S10.
次に、ステップS10においては、電流フィードバック制御の実行に先立つ所定の初期制御として、例えば、第1固定DUTY制御よりも長時間に亘って、第1固定デューティより大きな第3固定デューティ(例えば、20ms間に亘る14Aの電流に相当する40%のデューティなど)によってモータ13に初期電力を供給する第3固定DUTY制御を実行する。
次に、ステップS11においては、回転角センサ32の検出信号を無視し、かつ電流センサ33の検出信号に基づく電流フィードバック制御によってモータ13に通電される電流を目標電流に追従させる第1制御を実行する。
Next, in step S10, as predetermined initial control prior to execution of current feedback control, for example, a third fixed duty (for example, 20 ms) larger than the first fixed duty over a longer time than the first fixed DUTY control. The third fixed DUTY control for supplying the initial power to the
Next, in step S11, the first control is performed to ignore the detection signal of the rotation angle sensor 32 and cause the current supplied to the
次に、ステップS12においては、プリクラッシュ要求が出力されていないか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS12の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、第1制御の実行を終了して、ステップS13に進む。
Next, in step S12, it is determined whether a pre-crash request has not been output.
If the determination result is “NO”, the determination process of step S12 is repeatedly executed.
On the other hand, when the determination result is “YES”, the execution of the first control is ended, and the process proceeds to Step S13.
次に、ステップS13においては、クラッチ11による動力伝達機構12の接続状態を遮断状態に切り替える制御として、例えば、第2固定DUTY制御よりも長時間に亘って第4固定デューティ(例えば、200ms間に亘る7.5Aの電流に相当する25%のデューティなど)によってモータ13を逆転させる第4固定DUTY制御(逆転)を実行する。
Next, in step S13, as control for switching the connection state of the
次に、ステップS14においては、モータ13の逆転を停止し、エンドに進む。
Next, in step S14, the reverse rotation of the
次に、ステップS15においては、バックルスイッチ31からON信号が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、後述するステップS17に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS16に進む。
そして、ステップS16においては、モータ13の駆動力によってアシストしつつベルトリール10によってウェビング5を所定の全格納位置まで巻き取る収納動作を行ない、エンドに進む。
Next, in step S15, it is determined whether or not an ON signal is output from the buckle switch 31.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 17 described later.
On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S16.
In step S16, the storage operation of winding the
次に、ステップS17においては、回転角フィードバック制御の実行に先立つ所定の初期制御として、例えば、第1固定デューティよりも大きな第5固定デューティ(例えば、10ms間に亘る8Aの電流に相当する30%のデューティなど)によってモータ13に初期電力を供給する第5固定DUTY制御を実行する。
次に、ステップS18においては、回転角センサ32の検出信号に基づく回転角フィードバック制御によってモータ13の回転角を目標回転角に追従させる。
Next, in step S17, as predetermined initial control prior to the execution of the rotation angle feedback control, for example, a fifth fixed duty larger than the first fixed duty (for example, 30% corresponding to a current of 8A for 10 ms) The fifth fixed DUTY control for supplying the initial power to the
Next, in step S18, the rotation angle of the
次に、ステップS19においては、モータ13に通電される電流(駆動電流)は所定電流(例えば、ウェビング5に作用する張力が弛み除去に要する所定張力になる電流などであって、3Aなど)以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS19の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、回転角フィードバック制御の実行を終了して、ステップS20に進む。
Next, in step S19, the current (drive current) supplied to the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S19 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the execution of the rotation angle feedback control is terminated, and the process proceeds to Step S20.
次に、ステップS20においては、クラッチ11による動力伝達機構12の接続状態を遮断状態に切り替える制御として、例えば、第2固定デューティよりも大きな第6固定デューティ(例えば、100ms間に亘る8Aの電流に相当する30%のデューティなど)によってモータ13を逆転させる第6固定DUTY制御(逆転)を実行する。
Next, in step S20, as control for switching the connection state of the
次に、ステップS21においては、ウェビング5の引き出し量が所定引き出し量以上に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS21の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS22に進む。
次に、ステップS22においては、モータ13の逆転を停止する。
次に、ステップS23においては、プリクラッシュ要求が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS01に戻る。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS24に進む。
Next, in step S21, it is determined whether or not the pull-out amount of the
If the determination result is “NO”, the determination process of step S21 is repeatedly executed.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S22.
Next, in step S22, the reverse rotation of the
Next, in step S23, it is determined whether a pre-crash request has been output.
If this determination is “NO”, the flow returns to step S 01 described above.
On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S24.
次に、ステップS24においては、回転角フィードバック制御の実行に先立つ所定の初期制御として、例えば、第3固定デューティより大きな第7固定デューティ(例えば、20ms間に亘る18Aの電流に相当する60%のデューティなど)によってモータ13に初期電力を供給する第7固定DUTY制御を実行する。
次に、ステップS25においては、回転角センサ32の検出信号に基づく回転角フィードバック制御によってモータ13の回転角を目標回転角に追従させる。
Next, in step S24, as predetermined initial control prior to the execution of the rotation angle feedback control, for example, a seventh fixed duty larger than the third fixed duty (for example, 60% corresponding to a current of 18 A over 20 ms) The seventh fixed DUTY control for supplying the initial power to the
Next, in step S25, the rotation angle of the
次に、ステップS26においては、プリクラッシュ要求が出力されていないか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS26の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、回転角フィードバック制御の実行を終了して、ステップS27に進む。
Next, in step S26, it is determined whether a pre-crash request is not output.
If the determination result is “NO”, the determination process of step S26 is repeatedly executed.
On the other hand, if the determination result is “YES”, the execution of the rotation angle feedback control is terminated, and the process proceeds to Step S27.
次に、ステップS27においては、クラッチ11による動力伝達機構12の接続状態を遮断状態に切り替える制御として、例えば、第4固定デューティと同一の第8固定デューティ(例えば、200ms間に亘る7.5Aの電流に相当する25%のデューティなど)によってモータ13を逆転させる第8固定DUTY制御(逆転)を実行する。
Next, in step S27, as control for switching the connection state of the
次に、ステップS28においては、モータ13の逆転を停止し、エンドに進む。
Next, in step S28, the reverse rotation of the
上述したように、本実施の形態によるシートベルト装置1によれば、衝突発生の可能性が所定値以上であると判定された場合には第1制御を実行することによって、モータ13に過大な電流が通電されることを防止しつつ、衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを適切な頻度およびタイミングで監視することができる。
一方、衝突発生の可能性が所定値以上であると判定された場合以外には第2制御を実行することによって、所望の静粛性および快適性を確保しつつ、回転角センサ32の異常の有無を適切な頻度およびタイミングで監視することができる。
これらにより、各監視結果に応じてモータ13の制御を適切に行なうことができる。
As described above, according to the
On the other hand, if the possibility of occurrence of a collision is determined to be greater than or equal to a predetermined value, the second control is executed to ensure that the rotation angle sensor 32 is abnormal while ensuring the desired quietness and comfort. Can be monitored at an appropriate frequency and timing.
Thus, the
すなわち、第1制御によれば、回転角センサ32の診断に要する処理負荷を削減して、制御装置23の処理能力を、モータ13を駆動させる制御に加えて、緊急性が高い衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かの監視に配分することができる。
一方、第2制御によれば、衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かの監視に要する処理負荷を削減して、制御装置23の処理能力を、モータ13を駆動させる制御に加えて、回転角センサ32の異常の有無の監視に配分することができる。
これらにより、衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かに応じて、回転角フィードバック制御と電流フィードバック制御とを切り替えて実行することにより、制御装置23の処理能力を、各状況において優先度合いが高い処理に効率よく配分することができる。
That is, according to the first control, the processing load required for the diagnosis of the rotation angle sensor 32 can be reduced, and the processing capability of the
On the other hand, according to the second control, the processing load required for monitoring whether or not the possibility of occurrence of a collision is a predetermined value or more is reduced, and the processing capability of the
As a result, the processing capability of the
また、回転角フィードバック制御によってモータ13の回転状態を所望の一定状態に安定させることができる。これにより、例えば、動力伝達機構12の個体差やモータ13に印加される電圧の変動などにかかわりなく、所望の静粛性および快適性を確保することができる。
さらに、回転角フィードバック制御に対して、モータ13に通電される電流を規制する制御を組み合わせることによって、回転角センサ32の異常時などであっても、モータ13に過大な電流が通電されることを防止することができる。
Further, the rotation state of the
Further, by combining the rotation angle feedback control with the control for regulating the current supplied to the
また、電流フィードバック制御の実行時には、回転角センサ32の検出結果を無視したとしても、モータ13に過大な電流が通電されることを防止することができる。これにより、回転角センサ32の診断に要する処理負荷を削減することができ、制御装置23の処理能力を、より緊急性が高い、衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かの監視に配分することができる。
In addition, when the current feedback control is executed, it is possible to prevent an excessive current from being supplied to the
さらに、電源22の電源電圧が所定電圧未満であっても、回転角フィードバック制御によってウェビング5を適切に制御することができ、乗員に違和感を与えること無しに所望の安全性を確保することができる。
例えば、モータ13に印加される電圧の不足に起因して電流フィードバック制御ではモータ13の回転状態を安定させることが困難な状態であっても、回転角フィードバック制御によってモータ13の回転状態を所望の一定状態に安定させることができる。
これにより、例えば、動力伝達機構12の個体差やモータ13に印加される電圧の変動などにかかわりなく、所望の静粛性および快適性を確保することができる。
Further, even when the power supply voltage of the
For example, even if it is difficult to stabilize the rotation state of the
Thereby, for example, desired quietness and comfort can be ensured regardless of individual differences of the
さらに、電流フィードバック制御または回転角フィードバック制御の実行開始に先立って、モータ13に固定デューティによる一定電流の通電を行なうことによって、各フィードバック制御の実行開始に伴ってウェビング5の巻き取りが唐突に開始されることを防止することができる。これにより、ウェビング5の巻き取りが乗員に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
さらに、例えば、電源22の電源電圧が所定電圧未満である場合にモータ13に通電される電流を、電源22の電源電圧が所定電圧以上である場合にモータ13に通電される電流よりも大きくすることによって、電源電圧の低下を電流の増大によって補うようにして、所望の初期電力を確保することができる。
Furthermore, before starting the execution of the current feedback control or the rotation angle feedback control, by energizing the
Further, for example, the current supplied to the
さらに、電源22の電源電圧が所定電圧未満であっても、モータ13が過剰に逆方向に回転することを防止しつつ、動力伝達機構12を接続状態から遮断状態へと的確に切り替えることができる。
例えば、モータ13に印加される電圧の不足に起因して、動力伝達機構12の個体差やモータ13に印加される電圧の変動などによって、モータ13の回転状態を安定させることが困難な状態であっても、ウェビング5の引き出し量に応じてモータ13の逆方向の回転を適切なタイミングで停止させることができる。
Furthermore, even if the power supply voltage of the
For example, in a state where it is difficult to stabilize the rotational state of the
なお、上述した実施の形態において、モータ制御部42は、電圧センサ34によって検出された電源電圧が所定電圧以上であるか否かの判定結果を用いて各種の処理を行なう代わりに、電源22の供給電力が所定電力以上であるか否かの判定結果を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the configuration of the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate.
1 シートベルト装置
5 ウェビング
10 ベルトリール
11 クラッチ(断接手段)
13 モータ
22 電源(電力供給手段)
32 回転角センサ(回転角検出手段)
33 電流センサ(電流検出手段)
34 電圧センサ(電力検出手段)
41 衝突予測部(衝突予測手段)
42 モータ制御部(制御手段)
DESCRIPTION OF
13
32 Rotation angle sensor (Rotation angle detection means)
33 Current sensor (current detection means)
34 Voltage sensor (electric power detection means)
41 Collision prediction unit (collision prediction means)
42 Motor controller (control means)
Claims (4)
前記ベルトリールを回転駆動するモータと、
前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記モータに通電される電流を検出する電流検出手段と、
前記モータに通電される電流を制御する制御手段と、
前記車両と前記車両の外部の物体との衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを判定する衝突予測手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記衝突予測手段によって前記衝突発生の可能性が前記所定値以上であると判定された場合には、前記回転角検出手段の検出結果を無視し、かつ前記電流検出手段の検出結果に基づく電流フィードバック制御によって前記モータに通電される電流を目標電流に追従させる第1制御を実行し、
前記衝突予測手段によって前記衝突発生の可能性が前記所定値以上であると判定された場合以外には、前記回転角検出手段の検出結果に基づく回転角フィードバック制御によって前記モータの回転角を目標回転角に追従させ、かつ前記電流検出手段の検出結果に基づき、前記モータに通電される電流を所定電流範囲内に規制する第2制御を実行する
ことを特徴とするシートベルト装置。 A belt reel on which a webbing for restraining a vehicle occupant is wound;
A motor for rotationally driving the belt reel;
Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the motor;
Current detecting means for detecting a current supplied to the motor;
Control means for controlling the current supplied to the motor;
A collision prediction means for determining whether or not the possibility of occurrence of a collision between the vehicle and an object outside the vehicle is a predetermined value or more;
With
The control means includes
If it is determined by the collision prediction means that the possibility of occurrence of the collision is greater than or equal to the predetermined value, the detection result of the rotation angle detection means is ignored, and current feedback based on the detection result of the current detection means Performing a first control for causing the current supplied to the motor to follow the target current by the control;
The rotation angle of the motor is set to the target rotation by the rotation angle feedback control based on the detection result of the rotation angle detection unit, except when the collision prediction unit determines that the possibility of the collision is greater than or equal to the predetermined value. A seatbelt device that performs second control for causing a current to be supplied to the motor to be regulated within a predetermined current range based on a detection result of the current detection means, following a corner.
前記電力供給手段の供給電力を検出する電力検出手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が所定電力未満である場合には、前記電流フィードバック制御を実行せずに、前記回転角フィードバック制御を実行することを特徴とする請求項1に記載のシートベルト装置。 Power supply means for supplying power to the motor;
Power detection means for detecting the supply power of the power supply means,
The control means includes
The rotation angle feedback control is executed without executing the current feedback control when the supplied power detected by the power supply means is less than a predetermined power. Seat belt device.
前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力以上である場合に前記第1制御および前記第2制御を実行し、
前記電流フィードバック制御および前記回転角フィードバック制御の実行に先立って前記モータに初期電力を供給する初期制御を実行し、
前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力未満である場合の前記初期電力を、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力以上である場合の前記初期電力よりも大きくする
ことを特徴とする請求項2に記載のシートベルト装置。 The control means includes
Executing the first control and the second control when the supply power detected by the power supply means is equal to or greater than the predetermined power;
Prior to the execution of the current feedback control and the rotation angle feedback control, an initial control for supplying initial power to the motor is performed,
The initial power when the supply power detected by the power supply means is less than the predetermined power, and the initial power when the supply power detected by the power supply means is greater than or equal to the predetermined power. The seat belt device according to claim 2, wherein the seat belt device is enlarged.
前記制御手段は、
前記モータを逆方向に回転させる際に、前記電力供給手段によって検出された前記供給電力が前記所定電力未満である場合には、前記回転角検出手段の検出結果に基づき、前記ウェビングの引き出し量が所定引き出し量以上に到達した場合に、前記逆方向の回転を停止させることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のシートベルト装置。 Interposed between the motor and the belt reel, the motor and the belt reel are in a connected state triggered by rotation of the motor in one direction, and the motor and the belt triggered by rotation in the reverse direction of the motor It has connection / disconnection means to cut off the belt reel,
The control means includes
When the supply power detected by the power supply means is less than the predetermined power when rotating the motor in the reverse direction, the webbing pull-out amount is based on the detection result of the rotation angle detection means. The seatbelt device according to claim 2 or 3, wherein the rotation in the reverse direction is stopped when the amount exceeds a predetermined pull-out amount.
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