(57)【要約】【課題】  シートベルト巻取用のモータの不具合を検知することのできるシートベルト装置を提供する。【解決手段】  シートベルト装置１は、シートベルトが巻装されたリール３１と、正逆双方向に駆動でき、正方向の駆動によりリール３１を回転させてシートベルトの巻取りを行うモータ３０と、を持つシートベルト巻取装置３と、モータ３０を駆動するモータ駆動回路２３と、モータ３０に流れる電流値を検出する電流検出装置２４、２５と、シートベルトの巻取りの必要性を判定し、巻取り必要判定の場合には、モータ駆動回路２３に正方向の駆動指示を出すＣＰＵ２２と、を持つシートベルト制御装置２と、を備える。ここで、ＣＰＵ２２は、モータ３０を逆方向に駆動させ、その際に電流検出装置２４、２５により検出された電流値からモータ３０の状態を診断するモータ診断機能を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトが巻装されたリールと、
正逆双方向に駆動でき、正方向の駆動により該リールを回転させて該シートベルトの巻取りを行うモータと、を持つシートベルト巻取装置と、
該モータを駆動するモータ駆動回路と、
該モータに流れる電流値を検出する電流検出装置と、
該シートベルトの巻取りの必要性を判定し、巻取り必要判定の場合には、該モータ駆動回路に正方向の駆動指示を出すＣＰＵと、を持つシートベルト制御装置と、
を備えるシートベルト装置であって、
前記ＣＰＵは、前記モータを逆方向に駆動させ、その際に前記電流検出装置により検出された電流値から該モータの状態を診断するモータ診断機能を有することを特徴とするシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員をシートに拘束して乗員の安全を図るシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員保護装置として、例えば、前方車両との車間距離や、運転者によるブレーキの操作状態等の情報に基づいて、車両の衝突を事前に検知し、必要に応じてシートベルトを巻取るプリテンショナ機構付きシートベルト装置が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。この種のシートベルト装置では、シートベルト巻取装置にモータが組み込まれており、衝突不可避と判断された場合に該モータが駆動され、シートベルトが巻取られる。
【特許文献１】特開平６−２８６５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記プリテンショナ機構は、緊急時に作動するものであるため、通常ではモータが駆動されることはない。このため、例えば、モータのロータ周りに水分が付着して錆が発生すると、モータが固着してしまうおそれがある。モータが固着すると、必要時にプリテンショナ機構を作動させることができない。
【０００４】
このようなモータの不具合を事前に認識するためには、例えば、モータを実際に駆動させて、シートベルトの巻取り検査を行えばよい。しかし、シートベルトの着用時に、モータを駆動させシートベルトを巻取ると、シートベルトによる拘束力が大きくなり、乗員に違和感を与えてしまう。
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、シートベルト巻取用のモータの不具合を検知することのできるシートベルト装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明のシートベルト装置は、シートベルトが巻装されたリールと、正逆双方向に駆動でき、正方向の駆動により該リールを回転させて該シートベルトの巻取りを行うモータと、を持つシートベルト巻取装置と、該モータを駆動するモータ駆動回路と、該モータに流れる電流値を検出する電流検出装置と、該シートベルトの巻取りの必要性を判定し、巻取り必要判定の場合には、該モータ駆動回路に正方向の駆動指示を出すＣＰＵと、を持つシートベルト制御装置と、を備えるシートベルト装置であって、前記ＣＰＵは、前記モータを逆方向に駆動させ、その際に前記電流検出装置により検出された電流値から該モータの状態を診断するモータ診断機能を有することを特徴とする。
【０００７】
モータは、モータ駆動回路からの通電により正逆双方向に駆動する。モータが正方向に駆動すると、リールが回転してシートベルトが巻取られる。一方、モータが逆方向に駆動した場合には、モータの駆動力はリールに伝達されず、モータは空転する。よって、シートベルトは引出されない。
【０００８】
ＣＰＵは、モータを逆方向に駆動させ、空転するモータに流れる電流値から、モータの状態を診断する。一定の電圧を印加してモータを駆動する場合、モータが正常な場合と、モータに固着等の不具合が生じている場合とでは、モータに流れる電流値は異なる。よって、例えば、モータの不具合を判定するためのしきい値を予め設定しておき、検出された電流値がそのしきい値を超えた場合に、モータに不具合が生じていると判定することができる。
【０００９】
このように、本発明のシートベルト装置によれば、モータの不具合を事前に検知することができる。そして、この診断結果に基づいて、適当な処置を施すことで、モータを正常な状態に維持することができる。その結果、緊急時には、プリテンショナ機構を確実に作動させることができる。また、本発明のシートベルト装置では、モータを空転させて、モータの状態を診断する。シートベルトの巻取り、引出しを行わない状態で、モータの状態を診断するため、乗員に違和感を与えることはない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシートベルト装置によれば、モータの不具合を事前に検知することができる。このため、シートベルト装置の作動信頼性は高い。また、本発明のシートベルト装置では、モータを逆方向に駆動させ、空転させた状態でモータの状態を診断する。よって、シートベルトの巻取り、引出しは行われず、乗員に違和感を与えることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のシートベルト装置の実施の形態について説明する。まず、本実施形態のシートベルト装置の構成について説明する。図１に、本実施形態のシートベルト装置のブロック図を示す。図１に示すように、シートベルト装置１は、シートベルト制御装置２と、シートベルト巻取装置３とを備える。
【００１２】
シートベルト制御装置２は、電源回路２０と、通信用Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２１と、ＣＰＵ（中央処理装置）２２と、モータ駆動回路２３と、電流検出抵抗２４と、電流検出回路２５と、診断用Ｉ／Ｆ２６と、を備える。
【００１３】
電源回路２０は、電源線Ｌ１により車両バッテリ７と接続される。電源線Ｌ１には、イグニッションスイッチ７０が配置される。電源回路２０は、車両バッテリ７の１２Ｖ電圧を５Ｖ電圧に変換する変圧器である。電源回路２０は、電源線Ｌ２により、ＣＰＵ２２に接続される。
【００１４】
通信用Ｉ／Ｆ２１は、信号線Ｓ４により、ミリ波レーダ５０、マスタシリンダ圧センサ５１と接続される。ミリ波レーダ５０は、ミリ波を前方に向けて発射することにより、前方車両や障害物との距離、相対速度等を検出する。マスタシリンダ圧センサ５１は、運転者のブレーキ踏力を検出する。
【００１５】
ＣＰＵ２２は、信号線Ｓ５により通信用Ｉ／Ｆ２１と接続される。ＣＰＵ２２は、ミリ波レーダ５０、マスタシリンダ圧センサ５１から伝達されたデータに基づいて、衝突不可避か否かの判定を行う。加えて、ＣＰＵ２２は、後述するモータ３０の診断を行う。
【００１６】
モータ駆動回路２３は、電源線Ｌ３により車両バッテリ７と接続される。また、信号線Ｓ１によりＣＰＵ２２と接続される。モータ駆動回路２３は、ＣＰＵ２２から伝達された駆動信号により、モータ３０を正逆双方向に駆動する。電流検出抵抗２４は、モータ３０の通電状況を調べるための抵抗である。電流検出回路２５は、電流検出抵抗２４の電流値を検出するための回路である。電流検出回路２５は、検出した電流値を、信号線Ｓ３を介してＣＰＵ２２に伝達する。ここで、電流検出抵抗２４、電流検出回路２５は、本発明を構成する電流検出装置に含まれる。
【００１７】
診断用Ｉ／Ｆ２６は、信号線Ｓ６によりＣＰＵ２２と、また、信号線Ｓ７によりインジケータ６と接続される。ＣＰＵ２２から、モータ不良の警告指示が伝達されると、インジケータ６が点灯する。
【００１８】
図２に、シートベルト巻取装置におけるシートベルトの巻取機構を示す。また、図３に、図２中のクラッチの軸直断面を示す。図１〜図３に示すように、シートベルト巻取装置３は、モータ３０と、リール３１と、クラッチ３３とを備える。
【００１９】
クラッチ３３は、クラッチインナ３３０と、クラッチアウタ３３１と、係合爪３３２とからなる。クラッチインナ３３０は、円筒状を呈する。クラッチインナ３３０は、モータ３０の回転軸３００の一端外周に環装される。クラッチインナ３３０の外周面には、凸部３３４が６０°ごとに形成される。クラッチアウタ３３１の内周面３３３には、溝部３３５が６０°ごとに形成される。溝部３３５は、係合爪３３２を係止する係止面３３６を持つ。係合爪３３２は、クラッチインナ３３０の凸部３３４の根元に枢止される。係合爪３３２の枢止軸には、リターンスプリングが装着される。係合爪３３２は、リターンスプリングの付勢力により、クラッチアウタ３３１の内周面側に付勢される。
【００２０】
リール３１には、シートベルト３２が巻装される。リール３１の一端には、プーリ部３１０が形成される。リール３１のプーリ部３１０とクラッチ３３とは、ベルト３４で連結される。
【００２１】
モータ３０がモータ駆動回路２３により正方向（時計回り）に駆動されると、回転軸３００の回転によりクラッチインナ３３０が同方向に回転する。この時、係合爪３３２の爪端部３３７と、クラッチアウタ３３１の係止面３３６とが当接する。係合爪３３２の爪端部３３７が係止面３３６を押圧することで、クラッチアウタ３３１も同方向に回転する。つまり、クラッチインナ３３０からクラッチアウタ３３１へ駆動力が伝達される。この駆動力は、ベルト３４を介して、リール３１のプーリ部３１０へ伝達される。プーリ部３１０の回転により、リール３１も正方向に回転する。これにより、シートベルト３２が巻き取られる。
【００２２】
一方、モータ３０が逆方向（反時計回り）に駆動されると、回転軸３００の回転によりクラッチインナ３３０が同方向に回転する。この時、係合爪３３２は、クラッチアウタ３３１の内周面３３３に当接し、弾性変形しながらクラッチインナ３３０の外周面側に押さえつけられる。係合爪３３２が、二つの凸部３３４の間に収容されるため、クラッチアウタ３３１は係合爪３３２で押圧されない。よって、クラッチインナ３３０のみが回転し、クラッチアウタ３３１は動かない。つまり、クラッチインナ３３０からクラッチアウタ３３１に駆動力は伝達されない。このため、リール３１は回転せず、モータ３０は空転する。
【００２３】
次に、本実施形態のシートベルト装置の動作について説明する。イグニッションスイッチ７０がオンになると、電源線Ｌ１を介して、車両バッテリ７から電源回路２０に１２Ｖ電圧が印加される。１２Ｖ電圧は、電源回路２０において５Ｖに変圧される。変圧後の５Ｖ電圧は、電源線Ｌ２を介して、ＣＰＵ２２に供給される。一方、車両バッテリ７の１２Ｖ電圧は、電源線Ｌ３を介して、モータ駆動回路２３にも印加される。これより、モータ３０の診断が開始される。
【００２４】
まず、ＣＰＵ２２から、信号線Ｓ１を介してモータ駆動回路２３に、逆方向の駆動信号が伝達される。図４に、モータ駆動回路の回路図を示す。図４に示すように、モータ駆動回路２３は、四つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２３０ａ〜２３０ｄにより構成される。これら四つのＦＥＴ２３０ａ〜２３０ｄは、Ｈブリッジ回路を形成する。また、電流検出抵抗２４は、モータ駆動回路２３に直列に接続される。ＣＰＵ２２からの駆動信号により、ＦＥＴ２３０ｃ、２３０ｄが所定時間だけオンになる。このため、図４中、点線矢印Ｂで示すように、モータ３０に電流が流れる。これより、モータ３０は逆方向に駆動する。この時、前出図２に示したように、モータ３０は空転し、シートベルト３２は引き出されない。モータ３０に流れる電流は、信号線Ｓ２を介して、電流検出回路２５により検出される。検出された電流値は、信号線Ｓ３を介して、ＣＰＵ２２に伝達される。
【００２５】
ＣＰＵ２２は、検出された電流値と、予め記憶されたしきい値とを比較して、モータ３０の状態の良・不良を判定する。例えば、検出された電流値がしきい値を超えた場合には、モータ３０が固着している可能性が大きいため、不良判定がなされる。この場合、モータ不良の警告指示信号が、ＣＰＵ２２から信号線Ｓ６、診断用Ｉ／Ｆ２６、信号線Ｓ７を介して、インジケータ６に伝送され、インジケータ６が点灯する。
【００２６】
モータ診断の終了から所定時間経過後、シートベルト装置１は通常モードに切り替わる。例えば、ミリ波レーダ５０から前方車両との間隔、相対速度等の情報が、また、マスタシリンダ圧センサ５１からブレーキ踏力情報が、信号線Ｓ４、通信用Ｉ／Ｆ２１、信号線Ｓ５を介してＣＰＵ２２に伝送されると、伝送された情報から、ＣＰＵ２２は、車両が衝突不可避か否かを判定する。衝突不可避判定の場合には、信号線Ｓ１を介して、モータ駆動回路２３に正方向の駆動信号が伝達される。ＣＰＵ２２からの駆動信号により、ＦＥＴ２３０ａ、２３０ｂがオンになる。このため、前出図４中、点線矢印Ａで示すように、モータ３０に電流が流れる。これより、モータ３０は正方向に駆動する。この時、前出図２に示したように、リール３１は正方向に回転し、シートベルト３２が所定量だけ巻き取られる。
【００２７】
次に、本実施形態のシートベルト装置の効果について説明する。本実施形態のシートベルト装置１では、モータ３０を逆方向に回転し空転させた状態で、モータ３０の状態を診断する。モータ３０の診断時に、シートベルト３２の巻取り、引出しが行われないため、乗員に違和感を与えることなく、モータ３０の状態を診断することができる。また、シートベルト３２の巻取機構にクラッチ３３を利用することで、単純な構成でモータ３０を空転させることができ、実用的である。このように、本実施形態のシートベルト装置１によれば、モータ３０の固着等の不具合を事前に検知することができるため、プリテンショナ機構の作動安定性が向上する。
【００２８】
以上、本発明のシートベルト装置の実施形態について説明した。しかしながら、本発明のシートベルト装置は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明のシートベルト装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００２９】
例えば、上記実施形態では、シートベルトの巻取機構にクラッチを使用して、逆方向の駆動時にモータを空転させた。しかし、シートベルトの巻取機構の構成は、上記実施形態に限定されない。シートベルトの巻取機構は、モータを逆方向に駆動させた場合に、その駆動力がリールに伝達されない機構であればよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、衝突を事前に検知する衝突予知装置として、ミリ波レーダとマスタシリンダ圧センサとを使用した。しかし、衝突予知装置の種類は、特に限定されるものではない。例えば、前方車両等の検知用として超音波レーダ等を用いてもよく、急制動検知用として、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）作動信号検出センサ、車速センサ等を使用してもよい。また、前方車両等の検知、急制動検知のいずれか一方のみから衝突予知装置を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のシートベルト装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】同シートベルト装置におけるシートベルトの巻取機構の概略図である。
【図３】図２中のクラッチの軸直断面図である。
【図４】モータ駆動回路の回路図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：シートベルト装置
２：シートベルト制御装置
２０：電源回路  ２１：通信用Ｉ／Ｆ  ２２：ＣＰＵ  ２３：モータ駆動回路
２３０ａ〜２３０ｄ：ＦＥＴ  ２４：電流検出抵抗  ２５：電流検出回路
２６：診断用Ｉ／Ｆ
３：シートベルト巻取装置  ３０：モータ  ３００：回転軸
３１：リール  ３１０：プーリ部  ３２：シートベルト  ３３：クラッチ
３３０：クラッチインナ  ３３１：クラッチアウタ  ３３２：係合爪
３３３：内周面  ３３４：凸部  ３３５：溝部  ３３６：係止面  ３３７：爪端部
３４：ベルト  ５０：ミリ波レーダ  ５１：マスタシリンダ圧センサ
６：インジケータ  ７：車両バッテリ  ７０：イグニッションスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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