(57)【要約】【課題】モータを制御するシステムの異常を確実に検知することができるウエビング巻取装置を得る。【解決手段】バックルスイッチ２１２からの信号Ｂｓ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わった際に、全引出状態から全巻取状態までに要する時間を越えてもロック電流検出回路２１４からロック電流を検出した場合に出力されるＨｉｇｈレベルの信号Ｒｓ２が出力されないと、ＣＰＵ２１８はＨｉｇｈレベルの信号Ｌｓを出力して表示部２１８を発光させて異常を報知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸がスプールに連結されて、通電されることで前記出力軸を回転させ、当該回転力で長尺帯状のウエビングベルトを巻き取る方向へ前記スプール回転させるモータと、
前記通電状態で前記出力軸の回転が規制された際に前記モータを流れるロック電流に基づいて前記モータを停止させる制御手段と、
前記モータが駆動開始してからの時間を計測するタイマ手段と、
前記タイマ手段での計測値が所定の値を越えた状態で前記制御手段が前記モータを停止させない場合に、異常を報知する報知信号及び前記制御手段に前記モータを停止させる強制停止信号の少なくとも何れか一方の信号を出力する異常検知手段と、
を備えるウエビング巻取装置。
【請求項２】
前記異常検知手段は、前記スプールから前記ウエビングベルトを全て引き出した状態で前記モータを駆動開始してから、前記ウエビングベルトの巻き取りが終了するまでに要する時間を設定時間として設定し、タイマ手段で計測した計測時間が前記設定時間を越えても前記制御手段がモータを停止させない場合に、異常を報知する報知信号及び前記制御手段に前記モータを停止させる強制停止信号の少なくとも何れか一方の信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のウエビング巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席に着座した乗員の身体を拘束するためのウエビングベルトを巻き取って収納するウエビング巻取装置に係り、特に、モータの駆動力によりウエビングベルトを巻き取ることができるウエビング巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたウエビング巻取装置（シートベルトリトラクタ）は、ウエビングベルトをスプールが巻き取って収納するにあたり、モータの駆動力でスプールを回転させる。また、このウエビング巻取装置では、モータに所定の短時間だけ駆動電力を供給し、更に、この駆動電力供給停止後にモータの巻線の誘起電流又は電圧を検出し、この誘起電流又は電圧に基づいて故障を判定する構成となっている。
【特許文献１】特開２００４−９８３９の公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ウエビング巻取装置に適用されるモータは、通常使用される際に流れる電流の電流値が小さい。このため、モータ近傍の温度やモータの制御回路を構成する素子の誤差、更には、電流値や電圧値を読み込むタイミングの誤差等によって故障していない状態でも故障と判定してしまったり、または、故障しているにも関わらず故障していないと判定してしまったりする可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、モータを制御するシステムの異常を確実に検知することができるウエビング巻取装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、出力軸がスプールに連結されて、通電されることで前記出力軸を回転させ、当該回転力で長尺帯状のウエビングベルトを巻き取る方向へ前記スプール回転させるモータと、前記通電状態で前記出力軸の回転が規制された際に前記モータを流れるロック電流に基づいて前記モータを停止させる制御手段と、前記モータが駆動開始してからの時間を計測するタイマ手段と、前記タイマ手段での計測値が所定の値を越えた状態で前記制御手段が前記モータを停止させない場合に、異常を報知する報知信号及び前記制御手段に前記モータを停止させる強制停止信号の少なくとも何れか一方の信号を出力する異常検知手段と、を備えている。
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、モータが駆動されてスプールの回転が開始されると、ウエビングベルトが長手方向基端側からスプールに巻き取られる。スプールへのウエビングベルトの巻き取りが終了すると、スプールはそれ以上ウエビングベルトを巻き取る方向へ回転できない。この状態で、尚もモータが通電されると、モータを流れる電流値が増加する。すなわち、通常のモータ作動時よりも電流値が大きなロック電流がモータを流れる。モータを制御する制御手段は、このロック電流がモータを流れると、モータを停止させる。
【０００７】
一方、本発明に係るウエビング巻取装置では、モータが駆動開始してからの時間がタイマ手段により計測されるが、この計測値が予め定められた所定の値を越えてもなお、制御手段がモータを停止させない場合、すなわち、制御手段や他の手段がロック電流を検出できていない場合には、異常検知手段によって異常が報知され、又は、強制的にモータに対する通電が遮断される。
【０００８】
ここで、上記のように、ロック電流の電流値は、モータの通常作動時にモータに流れる電流値よりも明らかに大きい。このため、ロック電流の検出自体は比較的容易で、ロック電流が流れている状態とロック電流が流れていない状態とは明らかに区別できる。したがって、ロック電流を検出できる状態であるにも関わらず、ロック電流を検出できないということから、誤ることなく確実に異常を診断できる。
【０００９】
請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置は、請求項１に記載の本発明において、前記異常検知手段は、前記スプールから前記ウエビングベルトを全て引き出した状態で前記モータを駆動開始してから、前記ウエビングベルトの巻き取りが終了するまでに要する時間を設定時間として設定し、タイマ手段で計測した計測時間が前記設定時間を越えても前記制御手段がモータを停止させない場合に、異常を報知する報知信号及び前記制御手段に前記モータを停止させる強制停止信号の少なくとも何れか一方の信号を出力することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の本発明に係るウエビング巻取装置によれば、スプールからウエビングベルトを全て引き出した状態、所謂「全引出状態」でモータを駆動開始してから、ウエビングベルトの巻き取りが終了するまで、すなわち、所謂「全巻取状態」までに要する時間が設定時間として予め設定され、タイマ手段にて計測された計測時間がこの設定時間と比べられる。このように、設定時間と計測時間が比べられた結果、計測時間が設定時間を越えても制御手段がモータを停止させない場合には、異常検知手段により異常が報知され、又は、モータが強制的に停止させられる。
【００１１】
ここで、本発明に係るウエビング巻取装置では、本来、全引出状態から全巻取状態までに要する時間を予め設定し、この設定時間と実際の計測時間とを比較している。このため、例えば、スプールからのウエビングベルトの引出量を検出し、この検出結果に基づいて全巻取状態になるまでの時間を演算する構成に比べると、構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明に係るウエビング巻取装置では、モータを制御するシステムの異常を確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置１０のモータ制御システム２００の構成の概略がブロック図により示されている。
【００１４】
この図に示されるように、ウエビング巻取装置１０はモータ２０２を備えている。モータ２０２はウエビング巻取装置１０のフレーム（図示省略）にボルト等の締結手段により一体的に取り付けられている。モータ２０２が取り付けられたフレームには巻取軸としてのスプール（図示省略）が自らの軸周りに回転自在に設けられている。このスプールには長尺帯状のウエビングベルト（図示省略）の長手方向基端部が係止されており、スプールが自らの軸周りの一方である巻取方向に回転すると、ウエビングベルトが基端側からスプールに巻き取られる。これにより、ウエビングベルトが収納される。
【００１５】
このウエビングベルトの先端部は、車体に固定されたアンカプレート（図示省略）に保持されており、これにより、ウエビングベルトの先端位置は基本的に同一位置にある。このため、スプールが巻取方向に回転することでウエビングベルトが一定量巻き取られ、これにより、スプールとアンカプレートとの間におけるウエビングベルトの張力が一定値に到達すると、スプールはウエビングベルトをそれ以上巻き取ることはできず、巻取方向へ回転することもできなくなる。
【００１６】
上記のスプールにはモータ２０２の出力軸が直接、又は、ギヤ等の減速手段やクラッチ等の連結・切離切替手段等を介して間接的に連結されており、モータ２０２が駆動することで生じたモータ２０２の出力軸の回転力は、スプールに伝えられ、これにより、スプールが巻取方向へ回転するようになっている。
【００１７】
このモータ２０２はドライバ２０４を介して制御手段としてのＥＣＵ２０６に電気的に接続されていると共に、車両に搭載されたバッテリー２０８に電気的に接続されている。ドライバ２０４に対してＥＣＵ２０６は駆動制御信号Ｄｓを出力する。Ｌｏｗレベルの信号Ｄｓがドライバ２０４に入力された状態では、ドライバ２０４はモータ２０２に対する通電を停止する。ドライバ２０４に入力される信号ＤｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わると、ドライバ２０４は基本的にモータ２０２を通電状態にし、モータ２０２を駆動させる。
【００１８】
また、ＥＣＵ２０６は前方監視装置２１０に電気的に接続されている。前方監視装置２１０はレーダや赤外線、ＣＣＤカメラ等の前方監視手段を含めて構成されており、本ウエビング巻取装置１０が搭載された車両の前方に位置する他の車両や障害物までの距離を演算する。また、前方監視装置２１０はＥＣＵ２０６に対して前方監視信号Ｏｓを出力する。前方監視装置２１０は、前方に位置する他の車両や障害物までの距離の演算結果が一定の値以上である場合にはＬｏｗレベルの信号Ｏｓを出力する。これに対して、上記の演算結果が一定の値未満になると出力する信号ＯｓをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える。
【００１９】
また、ＥＣＵ２０６はバックルスイッチ２１２に電気的に接続されている。バックルスイッチ２１２は、上述したウエビングベルトの長手方向中間部に設けられたタングプレート（図示省略）が係合することでタングプレートを保持するバックル（図示省略）に設けられている。バックルスイッチ２１２はバックルにタングプレートが係合している状態、すなわち、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルトを装着したとみなせる状態では、Ｈｉｇｈレベルのタング検出信号Ｂｓ１及びタング検出信号Ｂｓ２を出力する。
【００２０】
この出力された信号Ｂｓ１及び信号Ｂｓ２のうち、信号Ｂｓ１はＥＣＵ２０６に入力される。このバックルからタングプレートが取り外されると、すなわち、車両の座席に着座した乗員がウエビングベルトの装着を解除したとみなせる状態になると、バックルスイッチ２１２は出力する信号Ｂｓ１及び信号Ｂｓ２をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替える。上記のＥＣＵ２０６は、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｏｓが入力された場合、又は、Ｌｏｗレベルの信号Ｂｓ１が入力された場合に、出力する信号ＤｓをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替える。
【００２１】
一方、モータ２０２はロック電流検出回路２１４に電気的に接続されている。ロック電流検出回路２１４はモータ２０２を流れた電流が流れる検出抵抗を含めて構成されており、モータ２０２を流れた電流の電流値に対応したレベル（電圧値）の電気信号を生成すると共に、この、生成した電気信号が一定の値以ロック電流検出信号Ｒｓ１、Ｒｓ２として出力する。ロック電流検出回路２１４は上記のＥＣＵ２０６に接続されており、ロック電流検出回路２１４から出力された信号Ｒｓ１はＥＣＵ２０６に入力される。ＥＣＵ２０６は、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｄｓを出力している状態で、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｒｓ１が入力されると、出力する信号ＤｓをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替える。
【００２２】
また、ロック電流検出回路２１４は異常検出手段としての異常診断装置２１６のＣＰＵ２１８に接続されており、ロック電流検出回路２１４から出力される信号Ｒｓ２はＣＰＵ２１８に入力される。異常診断装置２１６は、ＣＰＵ２１８の他にタイマ手段としてのタイマ回路２２０、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２４を含めて構成されている。
【００２３】
ＲＯＭ２２４には、スプールからウエビングベルトが全て引き出された全引出状態でモータ２０２が駆動を開始してから、スプールがウエビングベルトをそれ以上巻き取れない全巻取状態（収納状態）までに要する時間（すなわち、特許請求の範囲で言うところの「設定時間」）に対応したパルスのカウント数Ｔｓが予め記憶されていると共に、後述する故障診断プログラムが記憶されている。また、ＣＰＵ２１８は上記のバックルスイッチ２１２に接続されており、バックルスイッチ２１２から出力される信号Ｂｓ２が入力される。
【００２４】
さらに、ＣＰＵ２１８はドライバ２２６に接続されており、ＣＰＵ２１８から出力された表示制御信号Ｌｓがドライバ２２６に入力される。ドライバ２２６は上記のバッテリー２０８に接続されていると共に、例えば、車両のインスツルメントパネル等、車両乗員による視認が容易な位置に設けられた表示部２２８に接続されている。ドライバ２２６はＣＰＵ２１８から出力される信号ＬｓがＬｏｗレベルの状態ではバッテリー２０８と表示部２２８との通電を遮断するが、信号ＬｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わると表示部２２８を通電状態に切り替え、表示部２２８を発光させる。
【００２５】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本ウエビング巻取装置１０のモータ制御システム２００の動作を図２のフローチャートに基づいて説明しつつ、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００２６】
本ウエビング巻取装置１０のモータ制御システム２００では、例えば、車両のイグニッション装置が操作されてエンジンが起動されると、異常診断装置２１６のＣＰＵ２１８はＲＯＭ２２４から故障診断プログラムを読み込み、故障診断プログラムを実行する（ステップ３００）。
【００２７】
次いで、ステップ３０２では初期設定が行われ、タイマ回路２２０から出力されたパルス信号に基づくカウント数Ｔがリセットされると共に、上述したカウント数Ｔｓが読み込まれる。次に、ステップ３０４でバックルスイッチ２１２から出力される信号Ｂｓ２がＨｉｇｈレベルであるか否かが判定される。この状態で、バックルスイッチ２１２から出力される信号Ｂｓ２がＬｏｗレベルである場合には、車両の乗員の身体にウエビングベルトが装着されていな状態であると判断して待機状態になる。バックルスイッチ２１２から出力される信号Ｂｓ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わると、ステップ３０６で再び信号Ｂｓ２がＨｉｇｈレベルであるか否かが判定される。ステップ３０４での処理とは異なりステップ３０６では信号Ｂｓ２がＨｉｇｈレベルで保たれている場合には待機状態になる。
【００２８】
この状態で、走行中の車両の前方の障害物や他の車両までの距離が一定の値以下になると、前方監視装置２１０から出力される信号ＯｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。Ｈｉｇｈレベルの信号ＯｓがＥＣＵ２０６に入力されると、ＥＣＵ２０６から出力される信号ＤｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｄｓが入力されたドライバ２０４はモータ２０２を通電状態としモータ２０２を駆動させる。モータ２０２が駆動してモータ２０２の出力軸が回転することで、スプールが巻取方向へ回転し、ウエビングベルトを巻き取る。これにより、車両の乗員に装着されたウエビングベルトは緩みや弛みの分がスプールに巻き取られ、ウエビングベルトによる乗員の身体の拘束力が増す。
【００２９】
一方、例えば、車両が停止して、乗員が降車するために装着しているウエビングベルトを外すと、バックルからタングプレートが抜き取られる。これにより、バックルスイッチ２１２から出力される信号Ｂｓ１及び信号Ｂｓ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わる。信号Ｂｓ１がＬｏｗレベルに切り替わると、ＥＣＵ２０６から出力される信号ＤｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｄｓが入力されたドライバ２０４はモータ２０２を通電状態としモータ２０２を駆動させる。モータ２０２が駆動してモータ２０２の出力軸が回転することで、スプールが巻取方向へ回転し、ウエビングベルトを巻き取る。このようにしてスプールにウエビングベルトが巻き取られて収納される。
【００３０】
上述した全巻取状態と称される状態までスプールにウエビングベルトが巻き取られると、スプールはそれ以上巻取方向に回転することはできない。これに対して、この状態でもドライバ２０４はモータ２０２に対する通電を継続している。このため、モータ２０２を流れる電流の電流値は漸次増加する（すなわち、所謂「ロック電流」がモータ２０２を流れる）。このようにモータ２０２を流れる電流の電流値が増加することで、電流値が一定の値を越えると、ロック電流検出回路２１４から出力される信号Ｒｓ１及び信号Ｒｓ２がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｒｓ１が入力されたＥＣＵ２０６は出力する信号ＤｓをＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替える。これにより、モータ２０２に対する通電が遮断されて、モータ２０２が停止する。
【００３１】
一方、上記のように、バックルスイッチ２１２から出力される信号Ｂｓ２がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに切り替わると、ステップ３０６での待機状態が解消され、ステップ３０８でタイマ回路２２０を起動させる。次いで、ステップ３１０ではＣＰＵ２１８に入力される信号Ｒｓ２がＨｉｇｈレベルであるか否かが判定される。ＣＰＵ２１８に入力される信号Ｒｓ２がＬｏｗレベルである場合には、ステップ３１２でタイマ回路２２０から出力されるパルス信号に基づいたカウント数Ｔ、すなわち、ステップ３０８にてタイマ回路２２０が起動されてからの時間（更に言えば、モータ２０２が駆動を開始してからの時間）に対応したカウント数Ｔが、ＲＯＭ２２４から読み込んだ設定時間としてのカウント数Ｔｓ以上になったか否かが判定される。
【００３２】
この状態で、カウント数Ｔがカウント数Ｔｓ未満である場合にはステップ３１０に戻る。ステップ３１２においてカウント数Ｔがカウント数Ｔｓ以上になったと判定されるよりも先にロック電流検出回路２１４から出力された信号Ｒｓ２がＨｉｇｈレベルになると、ステップ３１０からステップ３１４へ進んで終了する。
【００３３】
これに対し、ロック電流検出回路２１４から出力される信号Ｒｓ２がＬｏｗレベルのまま、カウント数Ｔがカウント数Ｔｓ以上になると、ステップ３１６へ進む。ステップ３１６ではＣＰＵ２１８が出力する信号ＬｓがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わる。Ｈｉｇｈレベルの信号Ｌｓが入力されたドライバ２２６は表示部２２８を通電状態にして表示部２２８を発光させる。上記のように、カウント数Ｔｓは、全引出状態でモータ２０２が駆動を開始してから全巻取状態（収納状態）までに要する時間に対応している。
【００３４】
すなわち、カウント数Ｔがカウント数Ｔｓに到達すれば、基本的には全巻取状態になり、モータ２０２にはロック電流が流れるはずである。しかしながら、この状態でロック電流検出回路２１４から出力される信号Ｒｓ２がＬｏｗレベルであると言うことは、ロック電流検出回路２１４等に異常が生じたと考えられる。上記のように、本ウエビング巻取装置１０のモータ制御システム２００では、このような場合、表示部２２８を発光させるため、車両の乗員に、モータ制御システム２００を構成する回路や素子の何れかに異常が生じたと報知することができる。
【００３５】
また、例えば、ウエビングベルトを引き出す際のスプールの回転量等を予め検出し、この検出結果から、全巻取状態になるまでに要する時間を演算し、この演算結果をカウント数Ｔｓとする構成も可能ではある。しかしながら、このような構成にすると、スプールの回転量等を検出するための構成が必要になるうえ、この演算プログラムも別途必要になる。このため、システムが複雑になる。これに対して、本ウエビング巻取装置１０のモータ制御システム２００では、全引出状態でモータ２０２が駆動を開始してから全巻取状態（収納状態）までに要する時間に対応したカウント数Ｔｓだけを予め設定しておけばよい。このため、構成を簡素化できる。
【００３６】
さらに、スプールが回転できない状態でモータ２０２に流れるロック電流の電流値は、通常のモータ２０２の動作状態で流れる電流値よりも明らかに大きい。このため、ロック電流が流れている状態は、他の状態と明確に区別がつくため、上記のような異常診断に際して誤診することがない。しかも、スプールが回転できなくなった状態でモータ２０２が通電されればモータ２０２にロック電流は流れるため、このロック電流を検出する構成、すなわち、ロック電流検出回路２１４さえ付加すればよく、しかも、このロック電流検出回路２１４はモータ２０２の制御とモータ制御システム２００を構成する回路や素子の異常診断の双方に適用できるため、モータ制御システム２００の全体的な構成を簡素にできる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、上記のように表示部２１８を発光させて異常を報知する構成であったが、例えば、モータ２０２にロック電流が流れているはずにも関わらず、信号Ｒｓ２がＨｉｇｈレベルに切り替わらないということは、信号Ｒｓ１もＨｉｇｈレベルに切り替わっていない可能性がある。このため、例えば、ＣＰＵ２１８をドライバ２０４に接続して、ステップ３１２で計測時間Ｔが設定時間Ｔｓ以上になった場合に、ステップ３１４でモータ２０２に対する通電を遮断するための強制停止信号をＣＰＵ２１８がドライバ２０４に対して出力する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るウエビング巻取装置のモータ制御システムの概略を示すブロック図である。
【図２】故障検出プログラムの概略を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０    ウエビング巻取装置
２０２    モータ
２０６    ＥＣＵ（制御手段）
２１６    異常診断装置（異常検知手段）
２２０    タイマ回路（タイマ手段手段）
【図１】
2007331434.tif 000003
【図２】
2007331434.tif 000004