(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエビングを巻き取るベルトリールと、
前記ベルトリールを回転させる駆動モータと、
車両の状態を検出する車両状態検出部と、
前記車両の状態に応じて前記駆動モータの制御を開始させるトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
前記トリガ信号に応じて前記駆動モータの制御を実行するモータ制御部と、
を有し、
前記モータ制御部は、前記駆動モータの制御を実行中に前記モータ制御部が算出したデューティ比が第１のデューティ比以上であった場合の前記駆動モータの駆動電流値に基づいて、前記モータ制御部と前記駆動モータ間の接続に関するオープン故障が発生したか否かを判定し、
前記モータ制御部は、前記オープン故障が発生したと判定したときは、電流フィードバック制御の代わりに固定デューティ制御を実行し、
前記固定デューティ制御における固定デューティ比は、前記第１のデューティ比より小さいデューティ比に設定されているシートベルト装置。
【請求項２】
前記モータ制御部は、前記固定デューティ制御を実行したある時刻から所定時間が経過した後に前記駆動モータの駆動を停止させる、請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項３】
前記モータ制御部は、前記駆動モータの制御を実行中に、前記駆動モータの前記駆動電流値に基づいて、前記モータ制御部と前記駆動モータ間の前記接続に関するショート故障が発生したか否かを更に判定し、
前記モータ制御部は、前記ショート故障が発生したと判定したときは、前記駆動モータの駆動を停止させる、請求項１又は２に記載のシートベルト装置。
【請求項４】
前記モータ制御部は、前記駆動モータの制御を実行中に前記モータ制御部が算出した前記デューティ比が前記第１のデューティ比以上であり、且つ、検出された前記駆動電流値が第１の電流値より小さい場合に、前記モータ制御部と前記駆動モータ間の接続に関する前記オープン故障が発生したと判断する請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項５】
前記モータ制御部は、前記駆動モータの制御を実行中に前記モータ制御部が算出した前記デューティ比が前記第１のデューティ比よりも小さいデューティ比である第２のデューティ比以下であり、且つ、検出された前記駆動電流値が前記第１の電流値より大きい駆動電流値である第２の電流値より大きい場合に、前記モータ制御部と前記駆動モータ間の接続に関するショート故障が発生したと判断する請求項４に記載のシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートベルト装置に関する。本発明は、特に、シートベルト装置に故障が発生したときに、駆動モータの適切な制御を実行することができるシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、ウエビングの弛み取りを実行することができるシートベルト装置として、駆動モータを駆動させてウエビングを巻き取るシートベルト装置が開示されている。特許文献１に記載されているシートベルト装置は、例えば車両が前方物体に衝突する可能性が高い等の緊急状態であると判定したときに、電流フィードバック制御を実行して駆動モータを駆動させてウエビングを巻き取り、乗員を強く拘束する。
【０００３】
特許文献１に記載されているシートベルト装置は、電流フィードバック制御を実行しているときに、併せてシートベルト装置にショート故障が発生したか否かを判定する。特許文献１に記載されているシートベルト装置は、シートベルト装置にショート故障が発生していると判定したときは、駆動モータの駆動を停止させる。
【０００４】
ところで特許文献１に記載されているシートベルト装置等の一般的なシートベルト装置にはオープン故障が発生する可能性があり、このオープン故障には、例えば駆動モータのコネクタが車両の振動によって接続されたり切断されたりするものも含まれる。ここで、特許文献１には、オープン故障が発生したか否かの判定については記載されていない。仮に、例えば特許文献１に記載されているシートベルト装置にオープン故障が発生したときに、電流フィードバック制御を実行し続けるとする。そうすると、例えばオープン故障が一時的に解消されたとき等にシートベルト装置内に急激な電流の変化が発生し得る。一方、特許文献１に記載されているシートベルト装置にオープン故障が発生したときに、例えばショート故障が発生したときと同様に、駆動モータの駆動を停止させるとする。そうすると、例えばオープン故障が解消したとき等に特許文献１に記載されているシートベルト装置は、迅速に乗員を拘束することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０５１５５号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の１つの目的は、シートベルト装置に故障が発生したときに、適切な制御を実行することができるシートベルト装置を提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
【０００７】
本発明に従う第１の態様は、ウエビングを巻き取るベルトリールと、
前記ベルトリールを回転させる駆動モータと、
車両の状態を検出する車両状態検出部と、
前記車両の状態に応じて前記駆動モータの制御を開始させるトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
前記トリガ信号に応じて前記駆動モータの制御を実行するモータ制御部と、
を有し、
前記モータ制御部は、前記駆動モータの制御を実行中に、前記駆動モータの駆動電流値に基づいて、前記モータ制御部と前記駆動モータ間の接続に関するオープン故障が発生したか否かを判定し、
前記モータ制御部は、前記オープン故障が発生したと判定したときは、電流フィードバック制御の代わりに固定デューティ制御を実行するシートベルト装置に関係する。
【０００８】
モータ制御部は、駆動モータの制御を実行中に、モータ制御部と駆動モータ間の接続に関するオープン故障が発生したと判定したときは、電流フィードバック制御の代わりに固定デューティ制御を実行する。したがって、シートベルト装置は、ウエビングの巻取り中にオープン故障が解消されたとき等に、駆動モータの駆動電流が急激に変化することを避けることができる。また、シートベルト装置は、ウエビングの巻取り中にオープン故障が発生したときにウエビングの巻取りを継続することができるので、乗員を適切に拘束することができる。
【０００９】
本発明に従う第２の態様では、第１の態様において、
前記モータ制御部は、前記固定デューティ制御を実行したある時刻から所定時間が経過した後に前記駆動モータの駆動を停止させてもよい。
【００１０】
モータ制御部は、固定デューティ制御を実行したある時刻から所定時間が経過した後に駆動モータの駆動を停止させる。したがって、例えば回転角センサ等がシートベルト装置に設けられていなくても、駆動モータは適切な量だけウエビングを巻き取ることができる。
【００１１】
本発明に従う第３の態様では、第１又は第２の態様において、
前記モータ制御部は、前記駆動モータの制御を実行中に、前記駆動モータの前記駆動電流値に基づいて、前記モータ制御部と前記駆動モータ間の前記接続に関するショート故障が発生したか否かを更に判定し、
前記モータ制御部は、前記ショート故障が発生したと判定したときは、前記駆動モータの駆動を停止させてもよい。
【００１２】
モータ制御部は、駆動モータの制御を実行中に、モータ制御部と駆動モータ間の接続に関するオープン故障が発生したと判定したときは、駆動モータの駆動を停止する。したがって、シートベルト装置は、シートベルト装置内に大電流が流れることを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従うシートベルト装置の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図１に示される通電量調整部の構成の一部を示す図である。
【図３】本発明に従うシートベルト装置を備えた車両を正面から見た図である。
【図４】図１に示される巻取り装置の分解斜視図である。
【図５】図４に示されるモータ駆動機構の説明図である。
【図６】図４に示されるクラッチ機構の接状態の説明図である。
【図７】図４に示されるクラッチ機構の断状態の説明図である。
【図８】図２に示されるＨブリッジ回路の等価回路を示す図である。
【図９】本発明に従うシートベルト装置の動作例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【００１５】
１．全体の構成
図１を用いて、本発明に従うシートベルト装置１０の構成の例について説明する。シートベルト装置１０は、少なくともモータ制御部１１０とトリガ信号生成部１２０及び車両状態検出部１３０から成るＥＣＵ１００を備え、１例として、例えば、ベルトリール１５と駆動モータ３１から成るリトラクタ１４及びウエビング１６をさらに備える。また、シートベルト装置１０は、モータ制御部１１０が通電量調整部３００を制御して電源２００から供給される電力を駆動モータ３１に供給してもよく、ベルトリール１５の軸１５ａは、モータ駆動機構３５を介して駆動モータ３１の駆動軸３１ａに接続されていてもよい。また、ベルトリール１５は、フレーム４１内に回転自在に設けられていてもよい。
【００１６】
ＥＣＵ１００は、例えばマイクロコンピュータで構成され、１例として、モータ制御部１１０、トリガ信号生成部１２０、車両状態検出部１３０を備える。また、ＥＣＵ１００は、モータ制御部１１０、トリガ信号生成部１２０、車両状態検出部１３０の他に図示されていない例えば記憶部、入出力インターフェース部等をさらに備えていても良い。図示されていない入出力インターフェース部は、例えば図示されていないＳＲＳ（Supplement Restraint System）ユニット（補助拘束装置ユニット）と接続することができ、ＥＣＵ１００は、ＳＲＳユニットの作動信号を入力することができる。また、入出力インターフェース部は、例えばＣＡＮ（Control Area Network）等の車内ＬＡＮと接続することができ、ＥＣＵ１００は、図示されていないＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）ユニット（車両挙動安定化制御ユニット）、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）ユニット（障害物検知装置制御ユニット）等の作動信号を入力することができる。
【００１７】
モータ制御部１１０は、トリガ信号生成部１２０によりトリガ信号が生成されたと判定したときに、電流フィードバック制御を実行するように通電量調整部３００を制御する。所定の張力がウエビング１６にかかるように設定された電流値と駆動モータ３１の駆動電流値が一致するように電流フィードバック制御されることによって駆動モータ３１は、ベルトリール１５を回転させウエビング１６を巻き取る。具体的には、モータ制御部１１０は、フィードバックされる駆動モータ３１の駆動電流値が設定された電流値と一致するようなデューティ比を算出し、デューティオンの期間だけ駆動モータ３１に電源２００の電力を供給するように通電量調整部３００を制御する。モータ制御部１１０は、通電量調整部３００からフィードバックされる駆動電流値が設定された電流値より低ければ現在のデューティ比より高いデューティ比を算出する。一方、モータ制御部１１０は、通電量調整部３００からフィードバックされる駆動電流値が設定された電流値より高ければ現在のデューティ比より低いデューティ比を算出する。
【００１８】
トリガ信号生成部１２０は、車両状態検出部１３０が検出する車両の状態に応じてトリガ信号を生成する。例えば、車両状態検出部１３０が、車両が緊急状態であると検出したときは、トリガ信号生成部１２０は緊急トリガ信号を生成する。ここで、図１に示されるＥＣＵ１００では、モータ制御部１１０とトリガ信号生成部１２０とがそれぞれ独立して存在しているが、モータ制御部１１０がトリガ信号生成部１２０の機能も有することでこれらが一体となって存在していてもよい。
【００１９】
車両状態検出部１３０は、例えば図示されていないＳＲＳユニットからＥＣＵ１００にＳＲＳユニット作動信号が入力されたときは、車両が緊急状態であると検出する。例えば車両状態検出部１３０が車両の緊急状態を検出したときは、トリガ信号生成部１２０は緊急トリガ信号を生成する。また、車両状態検出部１３０は、例えば図示されていないＶＳＡユニット、ＡＣＣユニット等の作動に応じて、対応した車両の状態を検出し、トリガ信号生成部１２０は、対応したトリガ信号を生成することができる。ここで、図１に示されるＥＣＵ１００では、トリガ信号生成部１２０と車両状態検出部１３０がそれぞれ独立して存在しているが、トリガ信号生成部１２０が車両状態検出部１３０の機能も有することでこれらが一体となって存在していてもよい。
【００２０】
通電量調整部３００は、例えば図示されていないドライバＩＣ、図２に示されている電流検出回路３１０、駆動回路３２０等で構成され、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０の制御によって、通電量を調整して電源２００の電力を駆動モータ３１に供給する。通電量調整部３００は、駆動モータ３１の駆動電流値を電流検出回路３１０で検出し、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０に出力することによって、モータ制御部１１０は電流フィードバック制御を実行することができる。ここで、通電量調整部３００は、ＥＣＵ１００内に備えられていてもよく、このときＥＣＵ１００のモータ制御部１１０が通電量調整部３００の機能を有してもよい。
【００２１】
図２は、通電量調整部３００の構成の内、電流検出回路３１０と駆動回路３２０が示された図である。図２の駆動回路３２０としてのＨブリッジ回路は、駆動回路３２０の動作の説明を容易にするために簡易的な構成で表されている。したがってＨブリッジ回路には、必要に応じて還流ダイオード、抵抗、コンデンサ等が設けられていてもよい。図２に示されるＨブリッジ回路は、１例として４つのＮチャネル型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）がスイッチング素子として設けられているが、他の種類のトランジスタ（例えばＩＧＢＴ）が代わりに設けられていてもよい。
【００２２】
図２に示されているノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤの各々のゲートは、図示されていないドライバＩＣの対応する端子と接続されている。したがって、ドライバＩＣは、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０の制御により、任意のスイッチング素子をオン状態又はオフ状態にすることができる。また、ノードＥは、電源２００と接続されている。したがって、ドライバＩＣは、スイッチング素子３２１とスイッチング素子３２４をオン状態にすると、例えば駆動モータ３１を正回転させることができる。このとき、ドライバＩＣは、例えばスイッチング素子３２４を常にオン状態にし、モータ制御部１１０により算出されたデューティ比のデューティオンの期間だけスイッチング素子３２１をオン状態にすることで、駆動モータ３１に供給される電流値を制御することができる。逆に、ドライバＩＣは、スイッチング素子３２２とスイッチング素子３２３をオン状態にすると、例えば駆動モータ３１を逆回転させることができる。このとき、ドライバＩＣは、例えばスイッチング素子３２３を常にオン状態にし、モータ制御部１１０により算出されたデューティ比のデューティオンの期間だけスイッチング素子３２２をオン状態にすることで、駆動モータ３１に供給される電流値を制御することができる。
【００２３】
また、図２に示される抵抗３１１は、駆動モータ３１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。抵抗３１１の抵抗値は例えば０．００４［Ω］である。抵抗３１１は、以後シャント抵抗３１１とも呼ぶ。図２に示されている電流検出回路３１０は、抵抗３１１に流れる電流値を検出することで、駆動モータ３１に供給される供給電流値を検出する。電流検出回路３１０は、検出した電流値をノードＦに接続されているＥＣＵ１００に出力する。
【００２４】
図３には、車両に備えられたシート１９に座る乗員を適切に拘束することができるように、シートベルト装置１０を備えた例が示されている。図３には、運転席側が示されているが、助手席側にもシートベルト装置１０が車両に備えられている。シートベルト装置１０は、乗員の一方の肩部と腰部を同時に拘束するウエビング１６を車体の側部に設けられたリトラクタ１４によって巻き取ることができる。
【００２５】
シートベルト装置１０は、ウエビング１６がアッパアンカ１３とセンタアンカ１１とロアアンカ１８の３つのアンカによって支持される３点支持式の構成である。アッパアンカ１３は、車体の側部の上部に設けられている。センタアンカ１１は、シート１９に対しアッパアンカ１３とは反対側の下部に設けられている。ロアアンカ１８は、シート１９に対しアッパアンカ１３側の下部に設けられている。
【００２６】
ウエビング１６は、乗員の一方の肩部を拘束するショルダベルト１６ｂと乗員の腰部を拘束するラップベルト１６ｃからなる。ショルダベルト１６ｂとラップベルト１６ｃとの間（ウエビング１６の折返し部）には、タング２３が取り付けられている。タング２３は、センタアンカ１１に固定されたバックル２４と取外し可能にワンタッチで装着されるように構成されている。
【００２７】
バックル２４にはバックルスイッチ２７が内蔵されている。バックルスイッチ２７は、バックル２４にタング２３が装着されているときにオン信号を出力し、バックル２４にタング２３が装着されていないときはオン信号を出力しない。バックルスイッチ２７は、図１に示されるＥＣＵ１００と接続されており、トリガ信号生成部１２０は、例えばバックルスイッチ２７がオフ状態からオン状態に切り替わったとき及び、バックルスイッチ２７がオン状態からオフ状態に切り替わったときにトリガ信号を生成する。
【００２８】
図４は、図１に示されるリトラクタ１４の分解斜視図である。図４の例において、リトラクタ１４は、車体の側部に取り付けるフレーム４１を備え、例えばフレーム４１内にベルトリール１５が回転自在に設けられている。フレーム４１の外部にモータ駆動機構３５が設けられている。ベルトリール１５にウエビング１６の一端が取り付けられ、ウエビング１６の一端部側１６ａは、フレーム４１の引出開口４１ａからフレーム４１の外部に引き出されている。
【００２９】
図４の例において、モータ駆動機構３５は、例えば内側ケース４２及び外側ケース４３で構成されるギヤハウジング３９を有し、ギヤハウジング３９の内側ケース４２に駆動モータ３１が取り付けられ、ギヤハウジング３９内に駆動モータ３１に連結する減速／クラッチ機構３８が収容されている。減速／クラッチ機構３８は、駆動モータ３１の駆動軸３１ａをベルトリール１５に連結する伝達機構４４と、伝達機構４４に係止して駆動モータ３１及びベルトリール１５を接状態に保ち、伝達機構４４への係止を解除して駆動モータ３１及びベルトリール１５を断状態に保つクラッチ機構４５と、を備える。
【００３０】
図４に示される伝達機構４４の例において、駆動軸３１ａに例えば駆動ギヤ４７が設けられ、駆動ギヤ４７に例えば第１中間ギヤ４８が噛み合い、第１中間ギヤ４８に例えば第２中間ギヤ４９が噛み合い、第２中間ギヤ４９に例えば第３中間ギヤ５１が噛み合い、第３中間ギヤ５１と一体に例えば第４中間ギヤ５２が形成されている。第４中間ギヤ５２は例えばファイナルギヤ５３に噛み合うように配置されている。さらに、例えば外側ケース４３にファイナルギヤ５３が回転自在に取り付けられ、ファイナルギヤ５３と同軸上に例えばリダクションプレート５４が配置され、リダクションプレート５４が例えばピン５６，５６，５６を介して例えばキャリア５７に取り付けられることで、ピン５６，５６，５６の各々にプラネタリギヤ５８，５８，５８のうちの対応する１つが回転自在に支持され、プラネタリギヤ５８，５８，５８が例えばインターナルギヤ６１の内歯６１ａに噛み合うとともにファイナルギヤ５３の例えばサンギヤ６２に噛み合い、キャリア５７がベルトリール１５の連結軸１５ａに連結されている。ここで、軸受６３，６４は、キャリア５７を支持するものである。
【００３１】
図４の例において、クラッチ機構４５は、内側ケース４２に例えばパウルピン６８を介して回転自在に取り付けられたクラッチ部材６５（クラッチパウル）と、パウルピン６８に設けられた復帰バネ６９と、第３中間ギヤ５１の支持軸７１（図５参照）に取り付けられたレバーバネ７２と、駆動モータ３１及びベルトリール１５を断状態に保つ位置にクラッチ部材６５を位置決めするストッパ部材７４（図５参照）と、を備える。ここで、クラッチ部材６５は、係止爪６７を備え、係止爪６７は、インターナルギヤ６１の外周に形成されるラチェット６１ｂに係止可能な爪である。レバーバネ７２の先端部７２ａは、クラッチ部材６５の嵌合孔６６に嵌合されている。
【００３２】
図５は、図４に示されるモータ駆動機構３５の説明図である。モータ駆動機構３５は、駆動モータ３１の駆動軸３１ａを矢印Ａの如く一方に（例えば反時計回り方向に）回転することにより、駆動ギヤ４７及び第１〜第４の中間ギヤ４８，４９，５１，５２が実線の矢印の如く回転して、ファイナルギヤ５３が矢印Ｂの如く回転するとともに、サンギヤ６２が矢印Ｃの如く回転する。
【００３３】
一方、モータ駆動機構３５は、駆動モータ３１の駆動軸３１ａを点線の矢印Ｄの如く他方に（例えば時計回り方向に）回転することにより、駆動ギヤ４７及び第１〜第４の中間ギヤ４８，４９，５１，５２が実線の矢印に対して反対方向に回転して、ファイナルギヤ５３が点線の矢印Ｅの如く回転するとともに、サンギヤ６２が点線の矢印Ｆの如く回転する。
【００３４】
図６は、図４に示されるクラッチ機構４５の接状態の説明図である。図６の例において、例えば図５に示されるように駆動モータ３１を一方に（例えば反時計回り方向に）回転することで、第３中間ギヤ５１が矢印Ｇの如く回転する。この時、第３中間ギヤ５１と一体に支持軸７１が矢印Ｇの如く回転することで、レバーバネ７２が矢印Ｈの如くスイング移動する。レバーバネ７２の先端部７２ａが、復帰バネ６９のバネ力に抗してクラッチ部材６５の係止爪６７をラチェット６１ｂに向けて付勢するので、クラッチ部材６５は、パウルピン６８を軸にして矢印Ｉの如く接位置までスイング移動して、係止爪６７がラチェット６１ｂに係止する。
【００３５】
このように、駆動モータ３１を一方に（例えば反時計回り方向に）回転することにより、クラッチ部材６５を接位置に移動させて伝達機構４４に係止させることができる。係止爪６７がラチェット６１ｂに係止することで、インターナルギヤ６１が例えば時計回り方向に回転することを阻止する。
【００３６】
ところで、第３中間ギヤ５１と一体に第４中間ギヤ５２が矢印Ｇの如く回転することで、ファイナルギヤ５３が矢印Ｂの如く回転する。よって、ファイナルギヤ５３と一体にサンギヤ６２が矢印Ｃの如く回転して、プラネタリギヤ５８，５８，５８が実線の矢印の如く自転する。インターナルギヤ６１は時計回り方向への回転が抑えられているので、プラネタリギヤ５８，５８，５８が実線の矢印の如く自転しながら矢印Ｊの如く公転する。プラネタリギヤ５８，５８，５８が矢印Ｊの如く公転することで図４のキャリア５７が例えば反時計回り方向に回転する。キャリア５７と一体に図４のベルトリール１５が例えば反時計回り方向に回転してベルトリール１５にウエビング１６が巻き取られる。
【００３７】
図７は、図４に示されるクラッチ機構４５の断状態の説明図である。図７の例において、例えば図５で示されるように駆動モータ３１を他方に（例えば時計回り方向に）回転することで、第３中間ギヤ５１が矢印Ｋの如く回転する。この時、第３中間ギヤ５１と一体に支持軸７１が矢印Ｋの如く回転することで、レバーバネ７２が矢印Ｌの如くスイング移動する。また、レバーバネ７２の先端部７２ａがクラッチ部材６５にかける押付力と、復帰バネ６９のバネ力とで、クラッチ部材６５をラチェット６１ｂから離れる方向に移動する。クラッチ部材６５がパウルピン６８を軸にして矢印Ｍの如く断位置までスイング移動するので、係止爪６７がラチェット６１ｂから離れる。
【００３８】
このように、駆動モータ３１を他方に（例えば時計回り方向に）回転することにより、クラッチ部材６５を断位置に移動させることができ、この時、クラッチ部材６５はストッパ部材７４に当接して断位置に位置決めされる。クラッチ部材６５の係止爪６７がラチェット６１ｂから離れることで、インターナルギヤ６１が回転可能な状態になる。加えて、駆動モータ３１の時計回り方向の回転を継続することで、ベルトリール１５からウエビング１６が引き出し可能になる。
【００３９】
ここで、シートベルト装置１０には、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０と駆動モータ３１との間における電気的接続に関するオープン故障又はショート故障が発生することがある。そこで、シートベルト装置１０は、駆動モータ３１が駆動していないときにＥＣＵ１００のモータ制御部１１０と駆動モータ３１との間における電気的接続に関するオープン故障又はショート故障が発生したか否かの判定（以後、常時診断とも呼ぶ）を実施する。
【００４０】
図２を用いて常時診断におけるショート故障が発生したか否かの判定方法の１例を説明する。例えばＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、通電量調整部３００に監視電圧を印加する。このとき、モータ制御部１１０は、図２に示される駆動回路３２０としてのＨブリッジ回路を負荷としてシャント抵抗３１１に流れる電流値を監視する。モータ制御部１１０は、例えば電流検出回路３１０が検出するシャント抵抗３１１に流れる電流値が閾値電流値を超えたと判定したときに、Ｈブリッジ回路内にショート故障が発生したと判定する。例えば、監視電圧が５［Ｖ］であり、Ｈブリッジ回路全体の抵抗値が１０．２［ｋΩ］のとき、シャント抵抗３１１に流れる電流値は約０．５［ｍＡ］である。したがって、モータ制御部１１０は、例えば０．５［ｍＡ］を超える電流値を電流検出回路３１０が検出したときにＨブリッジ回路内にショート故障が発生したと判定する。
【００４１】
図８を用いて常時診断におけるオープン故障が発生したか否かの判定方法の１例を説明する。図８には、図２に示されるＨブリッジ回路の模式的な等価回路が示されている。図８に示されるＨブリッジ回路の等価回路の構成は、駆動モータ３１及び抵抗３６０並びに抵抗３７０との並列接続部分（ノードＨ、ノードＩ間）が、抵抗３５０と直接接続されている。また、Ｈブリッジ回路の等価回路には、ノードＨ、ノードＩ間の電圧を検出する、図２では図示されていない電圧検出回路３８０が設けられている。電圧検出回路３８０は、検出したノードＨ、ノードＩ間の電圧を、ノードＪと接続されているＥＣＵ１００に出力する。なお、抵抗３５０、抵抗３６０及び抵抗３７０は、図２には図示されていないが、図２に示される負荷としてのＨブリッジ回路における抵抗値を模式的に表したものである。
【００４２】
例えば、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、図８に示されるＨブリッジ回路の等価回路図におけるノードＧ、グラウンドＧＮＤ間に監視電圧を印加する。このとき、モータ制御部１１０は、図８に示されるノードＨ、ノードＩ間に印加される電圧値を監視する。モータ制御部１１０は、例えば電圧検出回路３８０が検出するノードＨ、ノードＩ間の電圧値が、閾値電圧を超えたと判定したときに、Ｈブリッジ回路内にオープン故障が発生したと判定する。
【００４３】
例えば、抵抗３５０、抵抗３６０、抵抗３７０の抵抗値がそれぞれ６．８［ｋΩ］であるときは、ノードＧ、ノードＩ間の合成抵抗値は、１０．２［ｋΩ］となる。ここで、例えば、ノードＧ、グラウンドＧＮＤ間に印加される監視電圧が５［Ｖ］であり、Ｈブリッジ回路にオープン故障が発生していないとき、ノードＨ、ノードＩ間の電圧は約１．７［Ｖ］である。一方、例えば駆動モータ３１のコネクタにオープン故障が発生していたときは、抵抗３６０には電流が流れないので、ノードＨ、ノードＩ間の電圧は２．５［Ｖ］である。したがって、モータ制御部１１０は、例えば１．７［Ｖ］を超える電圧を電圧検出回路３８０が検出したときにＨブリッジ回路内にオープン故障が発生したと判定する。なお、上述した計算例において、駆動モータ３１が有する抵抗値は、抵抗３６０の抵抗値に含まれているものとする。
【００４４】
シートベルト装置１０は、常時診断において、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０と駆動モータ３１との間における電気的接続に関するオープン故障又はショート故障が発生したと判定したときは、シートベルト装置１０の制御を停止する。上述した常時診断において、検出電流値及び検出電圧値は、モータ制御部１１０に入力されるように説明したが、例えばＥＣＵ１００が図示されていない異常検出部を更にもうけ異常検出部に検出電流値及び検出電圧値が入力されてもよい。
【００４５】
２．シートベルト装置の動作
図９に示されるフローチャート図を用いて、シートベルト装置１０の動作例を説明する。ステップＳ０１では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、トリガ信号生成部１２０より緊急トリガ信号が生成されたか否かを判定する。モータ制御部１１０が、緊急トリガ信号が生成されたと判定したときは、フローはステップＳ０２に進む。一方、モータ制御部１１０が、緊急トリガ信号が生成されていないと判定したときは、フローはステップＳ１０に進む。
【００４６】
ステップＳ０２では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、目標電流値を設定して、駆動モータ３１に供給される駆動電流値と目標電流値とが一致するように電流フィードバック制御を実行する。ここで、設定される目標電流値は、ウエビング１６を急速で巻き取って、乗員を強い張力で拘束することができる電流値である。目標電流値は例えば２０［Ａ］である。
【００４７】
ステップＳ０３では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、駆動電流値と目標電流値とが一致するように算出するデューティ比が、第１のデューティ比以上であるか否かを判定する。同時に、モータ制御部１１０は、通電量調整部３００の電流検出回路３１０で検出された駆動モータ３１の駆動電流値が、第１の電流値より小さいか否かを判定する。モータ制御部が、算出されたデューティ比が第１のデューティ比以上であり、且つ、検出された駆動電流値が第１の電流値より小さいと判定したときは、フローはステップＳ０４に進む。一方、モータ制御部が、算出されたデューティ比が第１のデューティ比以上であり、且つ、検出された駆動電流値が第１の電流値より小さいと判定しないときは、フローはステップＳ０６に進む。ここで、第１のデューティ比とは例えば９０［％］であり、第１の電流値とは例えば４［Ａ］である。
【００４８】
すなわち、ステップＳ０３は、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０が、デューティ比を大きくしたときに、駆動モータ３１の駆動電流値が大きくならない状態が発生しているか否かを判定するものである。デューティ比が大きくなったときに、駆動モータ３１の駆動電流値が大きくならない状態とは、オープン故障が発生している可能性が高い。したがって、ステップＳ０３は、モータ制御部１１０と駆動モータ３１との間におけるオープン故障が発生したか否かを判定するステップである。
【００４９】
ステップＳ０４では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、実行中の電流フィードバック制御の代わりに、デューティ比を固定して固定デューティ制御を実行する。ここで、固定されるデューティ比は例えば４０［％］である。すなわち、ステップＳ０３でオープン故障が発生したと判定されると、モータ制御部１１０は、電流フィードバック制御の代わりに固定デューティ制御を実行する。したがって、シートベルト装置１０は、ウエビング１６の巻取り中にオープン故障が解消されたとき等に、駆動モータ３１の駆動電流が急激に変化することを避けることができる。また、シートベルト装置１０は、ウエビング１６の巻取り中にオープン故障が発生したときにウエビング１６の巻取りを継続することができるので、乗員を適切に拘束することができる。
【００５０】
ステップＳ０５では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、ステップＳ０４で固定デューティ制御を実行した時刻から所定時間が経過したか否かを判定する。モータ制御部１１０が、ステップＳ０４で固定デューティ制御を実行した時刻から所定時間が経過したと判定したときは、フローはステップＳ０８に進む。一方、モータ制御部１１０が、ステップＳ０４で固定デューティ制御を実行した時刻から所定時間が経過していないと判定したときは、フローはステップＳ０５の判定を繰り返す。ここで、所定時間は例えば１０００［ｍｓ］である。
【００５１】
ステップＳ０３の判定の結果、フローがステップＳ０６に進んだときは、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、駆動電流値と目標電流値とが一致するように算出するデューティ比が、第２のデューティ比以下であるか否かを判定する。同時に、モータ制御部１１０は、通電量調整部３００の電流検出回路３１０で検出された駆動モータ３１の駆動電流値が、第２の電流値より大きいか否かを判定する。モータ制御部が、算出されたデューティ比が第２のデューティ比以下であり、且つ、検出された駆動電流値が第２の電流値より大きいと判定したときは、フローはステップＳ０８に進む。一方、モータ制御部が、算出されたデューティ比が第２のデューティ比以下であり、且つ、検出された駆動電流値が第２の電流値より大きいと判定しないときは、フローはステップＳ０７に進む。ここで、第２のデューティ比とは例えば１０［％］であり、第２の電流値とは例えば１０［Ａ］である。
【００５２】
すなわち、ステップＳ０６は、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０が、デューティ比が小さいときに、駆動モータ３１の駆動電流値が大きい状態が発生しているか否かを判定するものである。デューティ比が小さいときに、駆動モータ３１の駆動電流値が大きい状態とは、ショート故障が発生している可能性が高い。したがって、ステップＳ０６は、モータ制御部１１０と駆動モータ３１との間におけるショート故障が発生したか否かを判定するステップである。ステップＳ０６の判定の結果、ステップＳ０８に進むとき（ショート故障が発生したとき）は、後述するステップＳ０９で駆動モータ３１の駆動を停止させる。したがって、シートベルト装置１０は、ウエビングの巻き取り中にショート故障が発生したときは、シートベルト装置１０内に大電流が流れることを避けることができる。
【００５３】
ステップＳ０６の判定の結果、フローがステップＳ０７に進んだときは、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、ステップＳ０２で電流フィードバック制御を実行した時刻から所定時間が経過したか否かを判定する。モータ制御部１１０が、ステップＳ０２で電流フィードバック制御を実行した時刻から所定時間が経過したと判定したときは、フローはステップＳ０８に進む。一方、モータ制御部１１０が、ステップＳ０２で電流フィードバック制御を実行した時刻から所定時間が経過していないと判定したときは、フローはステップＳ０７の判定を繰り返す。ここで、所定時間は例えば１０００［ｍｓ］である。ステップＳ０７の所定時間とステップＳ０５の所定時間は同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００５４】
ステップＳ０８では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、駆動モータ３１をウエビング１６が引き出される方向に回転（逆転作動）させるように、通電量調整部３００を制御し、フローはステップＳ０９に進む。ここで、モータ制御部１１０が駆動モータ３１をウエビング１６が引き出される方向に回転させるのは、駆動モータ３１がウエビング１６を巻き取る方向に回転させられたことによって、接状態になった図４に示されるクラッチ機構４５（図６に示されるクラッチ機構４５の状態）を再度断状態（図７に示されるクラッチ機構４５の状態）にするためである。したがって、ステップＳ０８では、モータ制御部１１０は、ごく短時間（例えば２００［ｍｓ］）だけ駆動モータ３１をウエビング１６が引き出される方向に回転させればよい。
【００５５】
ステップＳ０９では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、駆動モータ３１の駆動を停止させ、フローはＳＴＡＲＴに戻る。
【００５６】
ステップＳ０１の判定の結果、フローがステップＳ１０に進んだときは、シートベルト装置１０は、上述した常時診断を実行する。すなわち、シートベルト装置１０は、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０と駆動モータ３１との間における電気的接続に関するオープン故障又はショート故障が発生したか否かを判定する。常時診断に対し、ステップＳ０３及びステップＳ０４の判定は駆動時診断とも呼ぶ。
【００５７】
ステップＳ１０では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、通電量調整部３００に監視電圧を印加し、電流検出回路３１０が検出するシャント抵抗３１１に流れる電流値が閾値電流より大きいか否かを判定する。モータ制御部１１０が、シャント抵抗３１１に流れる電流値が閾値電流より大きいと判定したときは、ショート故障が発生したと判定し、シートベルト装置１０の制御を停止する。一方、モータ制御部１１０が、シャント抵抗３１１に流れる電流値が閾値電流より大きくないと判定したときは、フローはステップＳ１１に進む。ここで、閾値電流は例えば０．５［ｍＡ］である。
【００５８】
ステップＳ１１では、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０は、通電量調整部３００に監視電圧を印加し、電圧検出回路が検出する図８に示されるＨブリッジ回路の等価回路におけるノードＨ、ノードＩ間の電圧が閾値電圧より大きいか否かを判定する。モータ制御部１１０が、図８に示されるＨブリッジ回路の等価回路におけるノードＨ、ノードＩ間の電圧が閾値電圧より大きいと判定したときは、オープン故障が発生したと判定し、シートベルト装置１０の制御を停止する。一方、モータ制御部１１０が、図８に示されるＨブリッジ回路の等価回路におけるノードＨ、ノードＩ間の電圧が閾値電圧より大きくないと判定したときは、フローはＳＴＡＲＴに戻る。ここで、閾値電圧は例えば１．７［Ｖ］である。
【００５９】
常時診断の結果、ＥＣＵ１００のモータ制御部１１０と駆動モータ３１との間における電気的接続に関するオープン故障又はショート故障が発生したと判定されたときは、シートベルト装置１０の制御が停止される。ここで、シートベルト装置１０の制御が停止されるときに、モータ制御部１１０は、車両に設けられているインジケータ等を用いて、乗員に対して報知するようにしてもよい。
【００６０】
図９に示されるフローチャートの説明で使用された電流値、所定時間等の数値の具体例は、何ら本発明の内容を限定するものではなく、具体例に過ぎない。また、上述した数値は、シートベルト装置１０の製造時に予め設定されていてもよいし、乗員が好みに応じて変更することができるようにしてもよい。
【００６１】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・シートベルト装置、１４・・・リトラクタ、１５・・・ベルトリール、１６・・・ウエビング、３１・・・駆動モータ、３５・・・モータ駆動機構、１００・・・ＥＣＵ、１１０・・・モータ制御部、１２０・・・トリガ信号生成部、１３０・・・車両状態検出部、２００・・・電源、３００・・・通電量調整部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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