(57)【要約】【課題】予め衝撃を予測してウエビングに張力を付与する際の立ち上がり時間を所定の範囲内とすることを含め、電源電圧に対するデューティ制御の安定化を図る。【解決手段】電源電圧の変動に対して、その変動した電源電圧毎の最適なデューティ制御値を求めることで、ウエビング２８の巻取り開始時の立ち上がり時間を所望の範囲内に収束させることができる。特に、プリクラッシュ動作時におけるウエビング２８への張力付与時に、乗員に違和感を与えることがない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の座席に着座した乗員の身体を拘束する長尺帯状のウエビングと、
前記ウエビングの長手方向基端側が係止され、前記ウエビングを巻き取る方向、並びに引き出す方向に回転可能な巻取軸と、
前記巻取軸を、少なくとも前記ウエビング巻取方向へ回転させるモータと、
前記モータに対して電源から電力を供給することで前記モータを駆動させると共に、デューティ制御によって供給電力を調整して前記モータの回転速度に応じたウエビング巻取時の張力を制御する制御手段と、
前記電源の電圧を検出する電源電圧検出手段と、
前記電源電圧検出手段で検出した電源電圧に基づいて前記デューティ制御値を補正する補正手段と、
を有するモータリトラクタ。
【請求項２】
前記デューティ制御が、前記電源電圧の変動に関わらず、前記モータの駆動時の立ち上がりの張力変化率を所定の範囲に収束させることを特徴とする請求項１記載のモータリトラクタ。
【請求項３】
前記補正手段が、前記電源電圧における標準値よりも低下した場合にデューティ制御値を大きくし、前記電源電圧が標準値よりも上昇した場合にデューティ制御値を小さくするように補正することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータリトラクタ。
【請求項４】
前記補正手段によるデューティ制御値の補正が、予め設定された電源電圧−デューティ制御値テーブルに基づいて実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のモータリトラクタ。
【請求項５】
前記補正手段によるデューティ制御値の補正が、電圧を変数とするｎ次方程式に基づいて実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のモータリトラクタ。
【請求項６】
前記補正手段によるデューティ制御値の補正が、以下の計算式（２）に基づいて実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のモータリトラクタ。
デューティ制御値＝制御目標値に設定される電圧値／電源電圧値・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエビング巻取装置に係り、特に、モータによって巻取軸を回転させることでウエビングを巻き取ることができるモータリトラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、長尺帯状のウエビングによって座席に着座した乗員を拘束するシートベルト装置が取り付けられており、このうち所謂３点式のシートベルト装置には、ウエビングを引き出し可能に巻き取った状態で格納するリトラクタ（ウエビング巻取装置）が設けられている。
【０００３】
リトラクタは、上記ウエビングの長手方向基端側が係止され、回転することで該ウエビングを基端側から巻き取る巻取軸と、該巻取軸をウエビングの巻取方向へ付勢する渦巻きばね等の付勢部材とを備えている。そして、このリトラクタを備えたシートベルト装置では、乗員がウエビングを装着しているときには、付勢部材の付勢力によって巻取軸がウエビングの巻取方向に付勢され、これにより、弛みを取り除かれたウエビングが乗員を拘束する。また、乗員がウエビングの装着状態を解除すると、ウエビングは付勢部材の付勢力によって巻取軸に巻き取られる。
【０００４】
ここで、付勢部材の付勢力が小さいと、ウエビングが最後まで巻き取られずに弛んだ状態となり、ウエビング不使用時の見栄え悪化の原因となる。一方、付勢部材の付勢力が大きいと、ウエビングを装着している乗員の快適性を損なう原因となる。
【０００５】
このため、付勢部材の付勢力を低減して乗員の快適性を損なわないと共に、この付勢力低減による巻取軸へのウエビング巻取力の低下を補うために、モータの駆動力により巻取軸を駆動する機構（所謂「格納アシスト機構」）を備えたモータリトラクタが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、上記モータリトラクタにおいて、モータに流れる電流が所定の一定値に保持されるように駆動回路を制御することで（定電流制御）、シートベルトを巻き取るために搭載されたモータの駆動回路を小型で、安定動作させることが提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
ところで、上記モータリトラクタでは、予め衝撃を予測して、ウエビングをモータの駆動力によって巻取り、ウエビングに適度の張力を与え、乗員を当該衝撃から守る構成とした場合、その張力アップの立ち上がりを比較的緩やかにすることが好ましい（例えば、立ち上がり時間６００msec〜７００msec程度）。ところが、このような制御は、定電流制御では困難である。
【０００８】
そこで、ウエビング巻取り開始時に、モータの回転速度を徐々に速めるため、電源電圧をデューティ制御することが考えられる。
【０００９】
これにより、モータは徐々に回転速度が上がり、所定の立ち上がり時間を経て、目標の張力となる。このデューティ制御値（デューティ比）は、標準の電源電圧に基づいて定められている。
【特許文献１】特開２００４−２４４０１１公報
【特許文献２】特開２００３−１９１８２１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、車両の電源電圧（バッテリー）は、走行に付随する電力の消費（ヘッドライトの点灯／消灯、エアコンの作動／非作動等の電装品の動作）と、発電機（ダイナモ）による発電が繰り返し行われており、標準の電源電圧（例えば、１２Ｖ）で安定しないことが多い。
【００１１】
この安定しない電源電圧の下で、一定のデューティ制御値でモータが立ち上がると、目的とする立ち上がり時間の範囲から逸脱することになる。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮し、予め衝撃を予測してウエビングに張力を付与する際の立ち上がり時間を所定の範囲内とすることを含め、電源電圧に対するデューティ制御の安定化を図ることができるモータリトラクタを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、車両の座席に着座した乗員の身体を拘束する長尺帯状のウエビングと、前記ウエビングの長手方向基端側が係止され、前記ウエビングを巻き取る方向、並びに引き出す方向に回転可能な巻取軸と、前記巻取軸を、少なくとも前記ウエビング巻取方向へ回転させるモータと、前記モータに対して電源から電力を供給することで前記モータを駆動させると共に、デューティ制御によって供給電力を調整して前記モータの回転速度に応じたウエビング巻取時の張力を制御する制御手段と、前記電源の電圧を検出する電源電圧検出手段と、前記電源電圧検出手段で検出した電源電圧に基づいて前記デューティ制御値を補正する補正手段と、を有している。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、電源から供給される電力（電圧又は電流）のデューティ制御によってモータの回転速度に応じたウエビング巻取時の張力を調整する場合、電源電圧が一定であれば予め設定したデューティ制御値に基づいて行えばよい。
【００１５】
ところが、車両の電源電圧（車両に搭載されるバッテリーの電圧）は、電装品の利用状況による消費電力の変動に起因して、或いは発電能力に起因して、電源電圧が不安定となる場合がある。電源電圧が変化すると、前記予め設定したデューティ制御値を維持すると、目的とするモータの回転速度が得られない。
【００１６】
そこで、電源電圧検出手段により現電源電圧を検出し、補正手段により、検出した電源電圧に基づいてデューティ制御値を補正するようにした。これにより、電源電圧が変動しても、これに追従してデューティ制御値が補正されるため、目標とするモータの回転速度を維持することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記デューティ制御が、前記電源電圧の変動に関わらず、前記モータの駆動時の立ち上がりの張力変化率を所定の範囲に収束させることを特徴としている。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、例えば、衝撃を事前に検知し、モータを駆動してウエビングを所定量巻き取って、ウエビングに所定の張力を付与する場合に、その立ち上がりをある程度緩やかにすることが好ましい（乗員への配慮）。
【００１９】
このとき、電源電圧の変動で、立ち上がり時間が変化すると乗員に不快感を与えるが、当該電源電圧の変動に応じて、デューティ制御値を補正することで、立ち上がり時間をほぼ一定とする（所定の範囲に収束させる）ことができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記補正手段が、前記電源電圧における標準値よりも低下した場合にデューティ制御値を大きくし、前記電源電圧が標準値よりも上昇した場合にデューティ制御値を小さくするように補正することを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、補正手段では、電源電圧が標準値よりも低下した場合にデューティ制御値を大きくし、電源電圧が標準値よりも上昇した場合にデューティ制御値を小さくするように補正する。すなわち、微分係数としては、マイナスであることがわかっている。従って、下に凸の極小点を持つ方程式（例えば、ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃで表される二次方程式等）や、反比例の方程式（ｙ＝ａ／ｘ）、傾きがマイナスの正比例方程式（ｙ＝−ａｘ）に基づいて、デューティ制御値を設定すればよい（ａは正の数）。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記補正手段によるデューティ制御値の補正が、予め設定された電源電圧−デューティ制御値テーブルに基づいて実行されることを特徴としている。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、実験的に散発的な電源電圧でのデューティ制御値をテーブル化して記憶しておき、検出した電源電圧に基づいて、記憶した電源電圧から近似するものを選択し、デューティ制御値を設定する。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記補正手段によるデューティ制御値の補正が、電圧を変数とするｎ次方程式に基づいて実行されることを特徴としている。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、実験的に求めた値から特性曲線を得て、当該特性曲線に基づいて演算式（電圧を変数とするｎ次方程式）を作成することで、電源電圧の細かい変動に対応することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記補正手段によるデューティ制御値の補正が、以下の計算式（２）に基づいて実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のモータリトラクタ。
【００２７】
デューティ制御値＝制御目標値に設定される電圧値／電源電圧値・・・（２）
請求項６に記載の発明によれば、簡易的には、変動している現電源電圧に対する目標とする電源電圧の比を乗算すればよい。例えば、目標とする電源電圧が６Ｖであり、現電源電圧が１２Ｖであったとすると、６／１２＝１／２となり、予め設定したデューティ制御値がＤｉであれば、補正されたデューティ制御値は、Ｄｉ×１／２となる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明した如く本発明では、予め衝撃を予測してウエビングに張力を付与する際の立ち上がり時間を所定の範囲内とすることを含め、電源電圧に対するデューティ制御の安定化を図ることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１には、本発明の実施の形態に係るモータリトラクタ１０の全体構成が正面断面図にて示されている。
【００３０】
図１に示すように、モータリトラクタ１０は、フレーム１２を備えている。フレーム１２は略板状の背板１４を備えており、この背板１４がボルト等の図示しない締結手段によって車体に固定されることで、本モータリトラクタ１０が車体に取り付けられる構成となっている。背板１４の幅方向両端からは一対の脚板１６、１８が互いに平行に延出されており、これらの脚板１６、１８間にダイカスト等によって製作された巻取軸としてのスプール２０が回転可能に配置されている。
【００３１】
スプール２０は略円筒形状のスプール本体２２と、このスプール本体２２の両端部にそれぞれ略円盤形状に形成された一対のフランジ部２４、２６とによって構成されており、全体としては鼓形状をなしている。
【００３２】
スプール本体２２には、長尺帯状に形成されたウエビング２８の基端部が連結固定されており、スプール２０をその軸周り一方（以下、この方向を「巻取方向」と称する）へ回転させると、ウエビング２８がその基端側からスプール本体２２の外周部に層状に巻き取られる。一方、ウエビング２８をその先端側から引っ張れば、これに伴いスプール２０が回転しながらウエビング２８が引き出される（以下、ウエビング２８を引き出す際のスプール２０の回転方向を「引出方向」と称する）。
【００３３】
フランジ部２４のフランジ部２６とは反対側でスプール２０の一端側は、脚板１６に形成された円孔３０を略同軸的に貫通してフレーム１２の外部に突出している。脚板１６側のフレーム１２の外側には、ケース３２が配置されている。ケース３２は、スプール２０の軸方向に沿って脚板１６と対向して配置されて脚板１６に固定されている。また、ケース３２は全体的に脚板１６側へ向けて開口しており、円孔３０を貫通したスプール２０の一端側はケース３２の内側に入り込み、ケース３２によって回転自在に軸支されている。
【００３４】
さらに、ケース３２の内部には渦巻きばね３４が配置されている。渦巻きばね３４は渦巻き方向外側の端部がケース３２に係止されており、渦巻き方向内側の端部がスプール２０に係止されている。この渦巻きばね３４は、スプール２０を巻取方向へ付勢している。
【００３５】
この渦巻きばね３４の付勢力（に基づくウエビング２８の巻取力）は、乗員が装着したウエビング２８の弛みを解消する程度に、比較的弱く設定されている。換言すれば、渦巻きばね３４の付勢力は、ウエビング２８の装着状態で乗員非圧迫性に対応した強さとなるように設定され、スプール２０から引き出されたウエビング２８を摩擦力等に抗して最後まで巻き取る強さは要求されていない。
【００３６】
一方、スプール２０は、フランジ部２６側の端部から同軸的に突出した図示しない支軸部を備えている。この支軸部は、脚板１８に形成された内歯のラチェット孔３６を略同軸的に貫通してフレーム１２の外部に突出しており、脚片１８の外面に開口端を突き当てた状態で固定されロック機構３８を構成する略カップ状のケース４０によって回転自在に軸支されている。
【００３７】
ロック機構３８は、通常はスプール２０の巻取方向、引出方向の自由な回転を許容し、車両急減速時にスプール２０の引出方向の回転を阻止するものである。本実施の形態では、加速度センサ４１がラチェットギヤ４２の引出方向の回転を阻止すると、該ラチェットギヤ４２とスプール２０との相対回転によってロックプレート４６がロックベース４４から突出して脚片１８におけるラチェット孔３６の内歯に噛み合い、スプール２０の引出方向の回転を阻止する構成とされている。なお、ロックベース４４とスプール２０との間にトーションバーを連結して、上記ロック後にトーションバーを捩りつつスプール２０の引出方向の回転を許容してエネルギ吸収を果たす（フォースリミッタ機能を果たす）構成としても良い。
【００３８】
一方、スプール２０の下方で脚板１６と脚板１８との間には、モータ６０が配置されている。モータ６０の出力軸６２にはギヤ６４が同軸的且つ一体的に設けられている。
【００３９】
ギヤ６４の半径方向上方には、ギヤ６４よりも大径のギヤ６６が配置されている。ギヤ６６は脚板１６、１８間に設けられた支持板６８と脚板１６とによりスプール２０と平行な軸周りに回転自在に軸支された状態で、ギヤ６４に噛み合っている。また、ギヤ６６の軸方向側方にはギヤ６６よりも小径のギヤ７０がギヤ６６に対して同軸的且つ一体的に設けられている。
【００４０】
さらに、ギヤ７０の半径方向上側には、クラッチ７２が設けられている。クラッチ７２は、リング状に形成された外歯のギヤ７４を備えている。ギヤ７４は、ギヤ７０に噛み合った状態でスプール２０に対して同軸的で且つ相対回転可能に設けられており、その軸方向両端は図示しない円盤状部材により閉止されている。また、ギヤ７４の内側には、筒状のアダプタ７６がスプール２０に対して同軸的に設けられている。アダプタ７６は、スプール２０に一体的に連結されており、ギヤ７４の両端を閉止する円盤状部材を貫通した状態で、円盤状部材、ひいてはギヤ７４をスプール２０周りに回転可能に軸支している。
【００４１】
ギヤ７４の内側には、例えば、遠心力で揺動するパウル等の図示しない連結部材が収容されている。この連結部材は、例えば、上記円盤状部材に支持されており、ギヤ７４と一体的に回転するようになっている。
【００４２】
ここで、このクラッチ７２では、モータ６０の出力軸６２の回転力が、ギヤ６４、ギヤ６６、ギヤ７０を介してギヤ７４に伝達される構成（出力軸６２とギヤ７４は常に同期して回転する構成）となっており、モータ６０の出力軸６２が正方向へ回転（正転）すると、ギヤ７４は巻取方向へ回転する。ギヤ７４が巻取方向へ回転すると、前記連結部材がアダプタ７６の外周面に機械的に結合し、ギヤ７４とアダプタ７６とを一体的に連結するようになっている。これにより、ギヤ７４の巻取方向への回転（モータ６０の正転）がアダプタ７６を介してスプール２０に伝達される構成である。
【００４３】
一方、モータ６０の出力軸６２が逆方向へ回転（逆転）すると、ギヤ７４は引出方向へ回転する構成である。この場合、ギヤ７４がアダプタ７６に対して引出方向へ所定量だけ相対回転すると（モータ６０の逆転により出力軸６２がスプール２０に対して所定量だけ相対回転すると）、前記連結部材のアダプタ７６に対する機械的結合が解除され、クラッチ７２は解除状態になる。
【００４４】
本実施の形態のモータ６０は、概説すると、ＥＣＵ８６の一部を構成するドライバ１１６（図２参照）を介して車両に搭載されたバッテリー８４に電気的に接続されており、バッテリー８４からの電流がドライバ１１６を介してモータ６０に流れることで、モータ６０は駆動力で出力軸６２を正転又は逆転させる構成となっている。なお、このモータ６０の駆動制御の詳細については、後述する。
【００４５】
また、ＥＣＵ８６には、スプール回転検知センサ８８（本実施の形態では、磁気センサ）が接続されている。このスプール回転検知センサ８８は、フランジ部２６の外周部に設けられた磁石９０に対応している。このため、スプール回転検知センサ８８は、フランジ部２６（スプール２０）の回転によって、磁石９０がスプール回転検知センサ８８の近傍を繰り返し通過すると、磁石９０によって生じる磁気を検知して所定の電気信号をＥＣＵ８６に出力する。ＥＣＵ８６は、スプール回転検知センサ８８から出力された検知信号に基づいて、ウエビング２８の巻取量を検出する。
【００４６】
さらに、ＥＣＵ８６には、ウエビング２８に設けられたタングプレートがバックル装置（共に図示省略）と連結しているか否かを検出するバックルスイッチ９２が接続されている。このバックルスイッチ９２の検出信号により、ウエビング２８の格納時であると判断すると、モータ６０が駆動する（巻取り補助動作）。
【００４７】
なお、上記モータ６０の正転により、ウエビング２８が予め設定された量巻き取られた時点、或いはモータ６０への給電を開始してから所定時間経過した時点で、モータ６０の回転速度を遅くするようにしてもよい。
【００４８】
ここで、本実施の形態では、モータ６０は、電源電圧に対してデューティ制御によってその回転速度が制御されている。
【００４９】
ところで、モータ６０は、その駆動開始時に、その回転速度を徐々にあげていき、目標の回転速度となるように、モータ６０の回転速度を制御している。この回転速度の制御は、前記デューティ制御によって実現している。すなわち、モータ６０の駆動時に、所定の立ち上がり時間を設けている。この立ち上がり時間の設定により、ウエビング２８の巻き取り動作が急激に開始されることが回避される（プリクラッシュ動作）。
【００５０】
特に、衝撃を事前に検知して、ウエビング２８に所定の張力を持たせる必要が生じた場合、衝撃の事前検知時期から実際の衝撃が起こり得る時期までのインタバルの間に、所望の張力となっていればよく、この間のモータ６０の回転速度を徐々に速めるように制御している。
【００５１】
このデューティ制御において、電源電圧が変動していると、負荷変動により、その立ち上がり時間が変動する。このため、標準的な電源電圧の下で設定されているデューティ制御値を、電源電圧の変動に関係なく適用すると、所望の立ち上がり時間（傾き）の範囲内から逸脱する可能性がある。
【００５２】
そこで、電源電圧の変動を監視することで、所望の立ち上がり時間の範囲内でモータ６０を駆動させるようにした。
【００５３】
図２には、本実施の形態に係るモータ６０の駆動制御のためのＥＣＵ８６内で制御系をブロック化して示している。なお、この制御ブロック図は、ＥＣＵ８６のハード構成を限定するものではなく、また、各制御ブロックは、ソフト的に制御することも含む。
【００５４】
図２に示される如く、バッテリー８４には、プラス端子１００とマイナス端子１０２が設けられている。バッテリー８４の標準電圧は１２Ｖである。
【００５５】
プラス端子１００及びマイナス端子１０２には、発電機（ダイナモ）１０４が接続されている。発電機１０４は、車両のエンジンの回転により発電され、バッテリー８４を充電する。
【００５６】
また、マイナス端子１０２は、車両のボディにアースされている。一方、プラス端子１００は、配線１０６が分岐され、各分岐線１０８はヒューズ１１０の一端に接続されている。ヒューズ１１０の他端は、車両に搭載される電装品を含む複数の電力消費源１１２のプラス端子に接続されている。また、電力消費源１１２のマイナス端子のそれぞれはアースされている。電力消費源１１２としては、ヘッドライト、テールランプ、シグナルランプ等の外装ランプ類、ルームランプ等の内装ランプ類、エアコン、オーディオ等の室内環境電気機器、ウェインドウレギューラ、ワイパ等の駆動系等がある。
【００５７】
ここで、電力消費源１１２の１つとして、前記モータ６０が挙げられる。
【００５８】
すなわち、ヒューズ１１０の他端に接続された信号線１１４はＥＣＵ８６のドライバ１１６のプラス端子に入力されている。このドライバ１１６のマイナス端子は信号線１１８を介してアースされている。
【００５９】
ドライバ１１６は、モータ駆動制御部１２０からの駆動信号に基づいて、モータ６０を駆動する。モータ駆動制御部１２０には、前記バックルスイッチ９２、スプール回転検知センサ８８や、車両の前方に向けて照射される赤外線センサ１２２等のセンサ群１２４が接続されている。なお、赤外線センサ１２２は、例えば、前方の車両との間の距離（車間距離）を検出するセンサであり、例えば、速度に応じたリミット車間距離が設定されており、このリミット車間距離を下回った場合に、ウエビング２８を所定量巻き取って、装着状態の張力を高め、衝撃に備えることができる（以下、「プリクラッシュ動作」という）。
【００６０】
ここで、前記バッテリー８４のプラス側端子１００には、電圧検出部１２６が接続されている。電圧検出部１２６では、バッテリー８４の電圧を検出し、Ａ／Ｄ変換部１２８へ送出している。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換部１２８では、検出した電圧値が認識値（ＤＥＣ）に変換される。
【００６２】
この変換された認識値は、Ｘ値設定部１３０に送出される。Ｘ値設定部１３０は、演算部１３２に接続されている。また、演算部１３２には、演算式メモリ１３４が接続され、前記Ｘ値が入力されると、演算式メモリ１３４から演算式（電圧を変数とするｎ次方程式）が読み出され、デューティ制御値が演算されるようになっている。
【００６３】
デューティ制御値＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ・・・（１）
但し、ｘ：電源電圧Ｖ、或いはそのアナログ−デジタル変換値（電源電圧に相関する認識値）
なお、この演算式（１）は、図３に示される如く、バッテリー電圧−デューティ制御値の特性図から得たものである。この図３の特性図は、実験的に得られたものであり、二次関数であることがわかる。すなわち、バッテリー電圧とデューティ制御値との関係は、上記のようにｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃの形で数式表現することができる。
【００６４】
演算部１３２による演算結果、すなわちデューティ制御値は、デューティ制御値格納部１３６へ送出され、格納される。
【００６５】
ここで、前記モータ駆動制御部１２０において、前述したプリクラッシュ動作のためのモータ駆動制御時、デューティ制御値格納部１３６に格納されたデューティ制御値に基づいて、モータ６０の立ち上がり時の駆動を制御する。
【００６６】
この駆動制御により、図６に示される如く、バッテリー８４の電源電圧が９Ｖ〜１６Ｖの間で変動しても、その立ち上がり時間が600msec〜700msecの範囲に収束され、巻取り速度を安定させることが可能となる。
【００６７】
以下に本実施の形態の作用を図４及び図５のフローチャートに従い説明する。
【００６８】
図４は、プリクラッシュ動作に関わらず、繰り返し実行されるルーチンであり、ステップ２００において、電圧検出部１２６において、電源電圧を検出し、次いでステップ２０２へ移行してＡ／Ｄ変換部１２８でＡ／Ｄ変換して認識値を設定する。次のステップ２０４では演算部１３２において、演算式メモリ１３４から演算式を読み出し、次いでステップ２０６へ移行して、演算部１３２によって、前記読み出した演算式に、前記認識値を代入してデューティ制御値を演算する。演算されたデューティ制御値は、デューティ制御値格納部１３６に格納される（ステップ２０８）。
【００６９】
この動作を常時実行することで、電源電圧の変動に応じた最適なデューティ制御値が常に更新され、デューティ制御値格納部１３６に格納されることになる。
【００７０】
次に、図５は、プリクラッシュ動作制御ルーチンであり、ステップ２１０でプリクラッシュ動作時期、すなわち赤外線センサ１２２によって車間距離等がリミット車間距離を下回ったか否かが判断され、否定判定された場合には、このルーチンは終了する。
【００７１】
また、ステップ２１０で肯定判定されると、プリクラッシュ動作時期であると判断され、ステップ２１２へ移行して、デューティ制御値格納部１３６に格納されているデューティ制御値を読み出す。
【００７２】
次のステップ２１４では、時間毎（例えば、１００msec毎）のデューティ制御値を設定し、次いでステップ２１６でモータ駆動制御部１２０へ出力する。これにより、モータ駆動制御部１２０では、ドライバ１１６に対する駆動信号がデューティ制御値に則した信号（オン・オフ信号）となり、ドライバ１１６からはデューティ制御値に対応して電源電圧がモータ６０に供給される。ステップ２１８では、モータ駆動時間が終了したか否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ２１４へ戻る。
【００７３】
ステップ２１８で肯定判定、すなわち、モータ駆動時間が終了したと判断されると、ステップ２２２へ移行してモータ６０の駆動を停止し、このルーチンは終了する。
【００７４】
このような駆動制御により、バッテリー８４の電源電圧が９Ｖ〜１６Ｖの間で変動した場合でも、図６に示される如く、立ち上がり時間が600msec〜700msecの範囲に収束され（言い換えれば、図６の鎖線の範囲に収まり）、巻取り速度を安定させることが可能となる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、電圧変動に応じたデューティ制御値の決定を、予め設定した演算式（式（１）参照）を用いて演算するようにしたが、図７に示されるような電源電圧−デューティ制御値変換テーブルを記憶しておくようにしてもよい。なお、図７には、電源電圧Ｖに相関する認識値の具体例も併せて記載してある。この認識値は、適用されるＥＣＵ８６等のハード構成やソフトプログラムに依存するものであり、汎用的な数値ではない。
【００７６】
また、上記式（１）では、比較的正確、すなわち、電源電圧のわずかな変動も考慮するようにしたが、簡易的には、以下の式（２）によりデューティ制御値を決定するようにしてもよい。
【００７７】
デューティ制御値＝制御目標値に設定される電圧値／電源電圧値・・・（２）
例えば、目標とする電源電圧が６Ｖであり、現電源電圧が１２Ｖであったとすると、６／１２＝１／２となり、予め設定したデューティ制御値がＤｉであれば、補正されたデューティ制御値は、Ｄｉ×１／２となり、予め設定したデューティ制御値Ｄｉを１／２とすればよく、演算処理時間を短縮することができる。すなわち、この変形例は、前述した実施の形態における二次方程式に対して、より単純な方程式（計算式）を用いて処理の簡素化を図ったものである。
【００７８】
なお、逆に精度をあげるため、三次以上の方程式を適用してもよい。また、非線形であれば、時間毎に分割して線形と見なされる領域毎に計算式を切り替えたり、上記のように時間毎のデューティ制御値をテーブル化して記憶するようにしてもよい。
【００７９】
以上説明したように本実施の形態では、電源電圧の変動に対して、その変動した電源電圧毎の最適なデューティ制御値を求めることで、ウエビング２８の巻取り開始時の立ち上がり時間を所望の範囲内に収束させることができる。特に、プリクラッシュ動作時におけるウエビング２８への張力付与時に、乗員に違和感を与えることがない。
【００８０】
なお、本実施の形態では、プリクラッシュ動作時の巻取開始の際にデューティ制御を行うようにしたが、他の巻取開始時、例えば、バックルを外したときのウエビング巻取回収時にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータリトラクタの全体構成の概略を示す正面断面図である。
【図２】ＥＣＵにおける、モータの駆動制御ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る演算式（１）を導出するための、バッテリー電圧−デューティ制御値特性図である。
【図４】デューティ制御値設定ルーチンを示す制御フローチャートである。
【図５】プリクラッシュ動作制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る巻取開始時における時間経過に対するウエビングの張力変化を示す特性図である。
【図７】変形例に係る電源電圧−デューティ制御値テーブルである。
【符号の説明】
【００８２】
１０    モータリトラクタ
２０    スプール（巻取軸）
２２    スプール本体
２８    ウエビング
３４    渦巻きばね
６０    モータ
６２    出力軸
８６    ＥＣＵ
８２    ドライバ（制御手段）
８４    バッテリー（電源）
８８    スプール回転検知センサ
９０    磁石
１０４    発電機
１１２    電力消費源
１１６    ドライバ
１２０    モータ駆動制御部（制御手段）
１２２    赤外線センサ
１２４    センサ群
１２６    電圧検出部（電圧検出手段）
１２８    Ａ／Ｄ変換部
１３０    Ｘ値設定部（補正手段）
１３２    演算部（補正手段）
１３４    演算式メモリ（補正手段）
【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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