シートベルトの制御装置
【課題】シートベルトの装着時におけるウェビングの弛み取り動作、およびシートベルトの装着の解除時におけるウェビングの収納動作を、快適性を維持しながら、短時間で終了させることができるシートベルトの制御装置を提供する。
【解決手段】シートベルト３は、電流の供給により作動するモータ９を有し、モータ９の作動によって、ウェビング５がリール８に巻き取られる。制御装置１によれば、シートベルト３が装着されたとき、および装着が解除されたときに、目標速度ＷＳＣＭＤを設定するとともに、ウェビング５の巻取速度ＷＳが目標速度ＷＳＣＭＤになるように、モータ９への供給電流ＥＣＭを制御する。また、ウェビング５の変位がなくなったと判定されたときに、供給電流ＥＣＭを増加させ、その値が目標値ＥＣＭＨ１，ＥＣＭＨ２に達したときに、モータ９を停止させる。
【解決手段】シートベルト３は、電流の供給により作動するモータ９を有し、モータ９の作動によって、ウェビング５がリール８に巻き取られる。制御装置１によれば、シートベルト３が装着されたとき、および装着が解除されたときに、目標速度ＷＳＣＭＤを設定するとともに、ウェビング５の巻取速度ＷＳが目標速度ＷＳＣＭＤになるように、モータ９への供給電流ＥＣＭを制御する。また、ウェビング５の変位がなくなったと判定されたときに、供給電流ＥＣＭを増加させ、その値が目標値ＥＣＭＨ１，ＥＣＭＨ２に達したときに、モータ９を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを用いてウェビングを巻き取るシートベルトの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のシートベルトの制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。シートベルトは、ウェビングを巻き取るリールと、リールを回転駆動するモータを有している。この制御装置では、シートベルトの装着が解除されたときに、モータに電流を供給することによってモータを作動させ、ウェビングを巻き取る巻取制御を開始する。この巻取制御では、モータの作動の開始後、モータの電流が増加したときに、ウェビングの弛みがなくなったとして、モータを作動／停止させる作動／停止期間を設定する。その後は、この設定に基づき、モータの作動および停止を繰り返す。そして、各作動期間中にモータの電流がしきい値を超えたか否かを判定し、しきい値を超えた回数が所定回数に達したときに、ウェビングが所望のテンション状態に達したとして、モータを停止させ、巻取制御を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１の制御装置では、シートベルトの装着が解除された後に、モータを作動させるとともに、モータの電流が増加した後に、モータの作動および停止と作動期間中における判定を繰り返しながら、ウェビングのテンションを増加させる。このため、この巻取制御を、シートベルトの装着時におけるウェビングの弛み取りに適用した場合には、モータの作動および停止と判定が繰り返される巻取制御の期間が長くなり、弛み取り動作が終了するまでに時間がかかるとともに、その間、モータの作動および停止の繰り返しにより、ウェビングのテンションが変動することによって、乗員に不快感を与えるおそれがある。
【０００５】
これに対し、巻取制御の期間を短くするために、例えば、モータの電流が増加するまでに、モータにより多くの電流を供給し、リールをより高速で回転させることによって、ウェビングの弛みがなくなるまでの期間を短くすることも考えられる。しかし、その場合には、ウェビングの弛みがなくなった直後に大きなテンションが乗員に急激に作用するので、唐突感が大きく、やはり不快感を与えるおそれがある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、シートベルトの装着時におけるウェビングの弛み取り動作、およびシートベルトの装着の解除時におけるウェビングの収納動作を、快適性を維持しながら、短時間で終了させることができるシートベルトの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電流が供給されることによって作動し、リール８を回転させることによってリール８にウェビング５を巻き取るためのモータ９を有するシートベルトの制御装置１であって、シートベルト３が装着状態にあるか否かを検出する装着状態検出手段（実施形態における（以下、本項において同じ）バックルスイッチ２２）と、シートベルト３が装着状態および非装着状態の一方から他方に切り換わったときに、リール８によるウェビング５の巻取速度ＷＳが所定の目標速度ＷＳＣＭＤになるように、モータ９に供給される供給電流ＥＣＭを制御する巻取速度制御手段（ＥＣＵ２、図４のステップ２２〜３０、図５のステップ４２〜５０）と、ウェビング５の変位がなくなったか否かを判定する変位判定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ２５、図５のステップ４５）と、ウェビング５の変位がなくなったと判定されたときに、供給電流ＥＣＭを増加させる電流増加手段（ＥＣＵ２、図４のステップ３１、図５のステップ５１）と、供給電流ＥＣＭが所定の目標値（第１目標値ＥＣＭＨ１、第２目標値ＥＣＭＨ２）に達したときに、モータ９を停止させるモータ停止手段（ＥＣＵ２、図４のステップ３３、図５のステップ５３）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このシートベルトでは、電流の供給により作動するモータによって、リールを回転させ、ウェビングがリールに巻き取られる。本発明のシートベルトの制御装置によれば、シートベルトが装着状態および非装着状態の一方から他方に切り換わったときに、すなわち、シートベルトが装着されたとき、またはシートベルトの装着が解除されたときに、モータに供給される供給電流を制御することによって、ウェビングの巻取速度が所定の目標速度になるように制御される。それにより、ウェビングの弛み取り動作および収納動作の際に、ウェビングが一定の適度な速度で巻き取られることによって、ウェビングの巻き取りを滑らかに行えるとともに、巻き取りの際の騒音を抑制でき、快適性を維持することができる。
【０００９】
また、ウェビングの変位がなくなったと判定されたときに、ウェビングの弛みがなくなったとして、モータへの供給電流を増加させるとともに、供給電流が所定の目標値に達したときに、ウェビングが所定のテンション状態になったとして、モータを停止させる。このように、ウェビングの弛みがなくなった後に供給電流を増加させるので、ウェビングが所定のテンション状態になるまでの時間を短縮でき、ウェビングの弛み取り動作および収納動作を短時間で終了させることができる。
【００１０】
さらに、モータへの供給電流の増加を、ウェビングの変位がなくなったと判定されたときに行うので、ウェビングの弛みが実際になくなった適切なタイミングでモータへの供給電流を増加でき、乗員が予期しないタイミングでウェビングのテンションが増加することを回避できる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のシートベルトの制御装置１において、電流増加手段は、シートベルト３が非装着状態から装着状態に切り換わったときには、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、供給電流ＥＣＭを増加させる度合を小さくする（図４のステップ３１、図５のステップ５１）ことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、シートベルトの装着時には、シートベルトの装着の解除時よりも、ウェビングの弛みがなくなった後におけるモータへの供給電流の増加度合を小さくする。これにより、乗員がウェビングを着用した状態で行われる弛み取り動作においては、ウェビングの弛みがなくなった後にテンションが緩やかに増加することによって、乗員に作用するウェビングの締付力をより緩やかに増加させることができ、快適性を維持することができる。一方、乗員がウェビングを着用していない状態で行われる収納動作においては、モータへの供給電流の増加度合を大きくすることによって、ウェビングの収納動作をより短時間で終了させることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のシートベルトの制御装置１において、シートベルト３が非装着状態から装着状態に切り換わったときに、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、目標速度ＷＳＣＭＤを小さな値に設定する目標速度設定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ２２、図５のステップ４２）をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、シートベルトの装着時には、シートベルトの装着の解除時よりも、巻取速度の目標速度を小さな値に設定する。これにより、弛み取り動作においては、ウェビングの弛みがなくなる前の巻取速度を低くすることによって、ウェビングの弛みがなくなった直後に大きなテンションが乗員に急激に作用することを回避でき、快適性を維持することができる。一方、収納動作においては、ウェビングの弛みがなくなる前の巻取速度を高くすることによって、ウェビングの収納動作をより短時間で終了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態によるシートベルトの制御装置を、車両の運転席などとともに概略的に示す正面図である。
【図２】シートベルトやＥＣＵを概略的に示す図である。
【図３】ＥＣＵによって実行される、モータの制御処理を示すフローチャートである。
【図４】ウェビングの弛み取り制御処理を示すフローチャートである。
【図５】ウェビングの収納制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示すシートベルト３は、いわゆる３点式のものであり、運転者（図示せず）を運転席ＳＥに拘束するためのウェビング５と、ウェビング５を巻き取るためのリトラクタ６を有している。リトラクタ６は、車両Ｖの右側のセンタピラーＣＰの下部に取り付けられている。ウェビング５は、リトラクタ６から上方に延びるとともに、センタピラーＣＰの上部に取り付けられたスルーアンカＴＡに通されており、ウェビング５の先端部は、センタピラーＣＰの下部に、アウタアンカＯＡを介して固定されている。ウェビング５は、運転者に掛かっていない非装着状態では、センタピラーＣＰに沿って、上下方向に延びている。
【００１７】
また、ウェビング５には、スルーアンカＴＡとアウタアンカＯＡの間に、タングプレートＴＰが設けられている。このタングプレートＴＰは、ウェビング５の長さ方向に移動自在であるとともに、バックルＢＵに着脱可能になっている。バックルＢＵは、車両ＶのフロントフロアＦＦに固定されており、運転席ＳＥ付近の助手席寄りに配置されている。以上の構成のシートベルト３では、運転席ＳＥに着座した運転者が、ウェビング５をリトラクタ６から引き出し、タングプレートＴＰをバックルＢＵに係合させることによって、ウェビング５が運転者に掛けられる。この装着状態では、運転者は、ウェビング５によって運転席ＳＥに拘束される。
【００１８】
図２に示すように、リトラクタ６は、センタピラーＣＰに固定されたフレーム７と、ウェビング５が巻回されたリール８と、リール８を回転駆動するためのモータ９などで構成されている。リール８は、フレーム７に回転自在に支持されており、復帰ばね（図示せず）によって、ウェビング５を巻き取る方向（以下「巻取方向」という）に付勢されている。この復帰ばねによる付勢によって、ウェビング５は、非装着状態では、リール８に巻き取られ、リトラクタ６に部分的に収容される。
【００１９】
また、リール８の軸部８ａは、動力伝達機構１０を介してモータ９の出力軸９ａに連結されている。モータ９は、例えばＤＣモータで構成されており、供給された電流を動力に変換して出力軸９ａから出力するものであり、動力伝達機構１０とともに、車両Ｖの衝突時にウェビング５を巻き取るための電動式プリテンショナを構成している。
【００２０】
さらに、動力伝達機構１０は、機械式のクラッチや遊星歯車装置（いずれも図示せず）などで構成されている。モータ９が正転したときには、このクラッチによって、モータ９の出力軸９ａがリール８の軸部８ａに接続されるとともに、遊星歯車装置によって、モータ９の動力が減速した状態でリール８に伝達される。これにより、リール８は、ウェビング５を巻き取る方向（以下「巻取方向」という）に回転駆動される。一方、モータ９が逆転したときには、クラッチによって、出力軸９ａと軸部８ａの間が遮断される。
【００２１】
以上の構成のシートベルト３では、シートベルト３の装着時、シートベルト３の装着の解除時および車両Ｖの衝突時以外の通常時には、モータ９とリール８の間が、クラッチによって遮断されている。また、車両Ｖの衝突時には、ＥＣＵ２による制御によって、モータ９が正転することにより、モータ９とリール８の間がクラッチで接続されるとともに、リール８が巻取方向に回転駆動される。これにより、車両Ｖの衝突時、運転者に前方への慣性力が作用し、それによりウェビング５が引き出されるのに対して、モータ９の動力がウェビング５に負荷（制動力）として作用し、その結果、運転者の慣性力がウェビング５によって吸収される。また、後述するように、モータ９は、シートベルト３の装着時および装着の解除時に、ウェビング５の弛みを取るための巻き取りに用いられる。
【００２２】
また、リトラクタ６には、回転角センサ２１が設けられている。回転角センサ２１は、ホール素子などで構成されており、リール８の回転角度位置を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２３】
また、車両Ｖには、バックルスイッチ（以下「ＢＵ・ＳＷ」という）２２が設けられている。ＢＵ・ＳＷ２２は、前述したウェビング５のタングプレートＴＰがバックルＢＵに係合しているとき、すなわちウェビング５が装着状態のときに、ＯＮ信号をＥＣＵ２に出力する一方、タングプレートＴＰがバックルＢＵに係合していないとき、すなわちウェビング５が非装着状態のときに、ＯＦＦ信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２４】
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、上述した回転角センサ２１からの検出信号およびＢＵ・ＳＷ２２からの出力信号などに応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに基づいて、各種の演算処理を実行する。
【００２５】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２は、巻取速度制御手段、変位判定手段、電流増加手段、モータ停止手段、および目標速度設定手段に相当する。
【００２６】
次に、図３〜図５を参照しながら、本発明の実施形態によるモータ９の制御処理について説明する。この制御処理は、シートベルト３の装着時または装着の解除時に、モータ９に供給する供給電流ＥＣＭを制御することによって、ウェビング５の巻き取りを制御するものである。本処理は、所定時間ごとに実行される。
【００２７】
本処理ではまず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、前回から今回までの間にＢＵ・ＳＷ２２の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り換わったか否かを判別する。この答がＹＥＳで、シートベルト３が装着された直後のときには、ウェビング５を巻き取り、その弛みを除去するための弛み取り制御を実行するものとし、ステップ２において、弛み取り制御フラグＦ＿ＢＵＯＮを「１」にセットし、ステップ３において、ウェビング５の弛み取り制御を開始し、本処理を終了する。
【００２８】
一方、上記ステップ１の答がＮＯで、シートベルト３が装着された直後でないときには、ステップ４において、弛み取り制御フラグＦ＿ＢＵＯＮが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、弛み取り制御の実行中のときには、上記ステップ３に進み、弛み取り制御を継続する。
【００２９】
一方、上記ステップ４の答がＮＯのときには、ステップ５において、前回から今回までの間にＢＵ・ＳＷ２２の出力信号がＯＮからＯＦＦに切り換わったか否かを判別する。この答がＹＥＳで、シートベルト３の装着が解除された直後のときには、ウェビング５を巻き取り、センタピラーＣＰ内に収納するための収納制御を実行するものとし、ステップ６において、収納制御フラグＦ＿ＢＵＯＦＦを「１」にセットし、ステップ７において、ウェビング５の収納制御を開始し、本処理を終了する。
【００３０】
一方、上記ステップ５の答がＮＯのときには、ステップ８において、収納制御フラグＦ＿ＢＵＯＦＦが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、収納制御の実行中のときには、上記ステップ７に進み、収納制御を継続する。
【００３１】
一方、上記ステップ８の答がＮＯで、弛み取り制御および収納制御がいずれも実行されていないときには、ステップ９において、供給電流ＥＣＭを０に設定し、モータ９を停止状態に維持する。
【００３２】
次に、ウェビング５の弛み取り制御について説明する。図４はそのサブルーチンを示す。本処理ではまず、ステップ２１において、弛み取り制御フラグの前回値Ｆ＿ＢＵＯＮＺが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、弛み取り制御を開始した直後のときには、ステップ２２において、ウェビング５の巻取速度の目標値である目標速度ＷＳＣＭＤを所定の第１速度ＳＰ１（例えば５０ｍｍ／ｓ）に設定する。
【００３３】
次に、ステップ２３において、目標速度ＷＳＣＭＤに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、モータ９への供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅを算出し、ステップ２４に進む。このマップでは、基本値ＥＣＭｂａｓｅは、目標速度ＷＳＣＭＤが大きいほど、より大きな値に設定されている。一方、前記ステップ２１の答がＹＥＳで、弛み取り制御の開始直後でないときには、上述したステップ２２および２３をスキップし、ステップ２４に進む。
【００３４】
このステップ２４では、回転角センサ２１によって検出されたリール８の回転角度位置の前回値と今回値との差に基づいて、ウェビング５の巻取速度ＷＳを算出する。次に、ステップ２５において、算出した巻取速度ＷＳが値０に近い所定速度ＷＳＬ（例えば１０ｍｍ／ｓ）以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＷＳ＞ＷＳＬのときには、ウェビング５の弛みがまだ残っていると判定し、以下のステップ２６〜３０を実行する。
【００３５】
まず、ステップ２６において、目標速度ＷＳＣＭＤと巻取速度ＷＳとの差（＝ＷＳＣＭＤ−ＷＳ）を、偏差ＤＷＳとして算出する。次に、ステップ２７において、算出した偏差ＤＷＳに基づき、所定のフィードバック制御によって、フィードバック補正項ＥＦＢを算出する。
【００３６】
次に、ステップ２８〜２９において、フィードバック補正項ＥＦＢのリミット処理を実行する。このリミット処理ではまず、ステップ２８において、フィードバック補正項ＥＦＢが所定の第１リミット値ＥＬＭＴ１（例えば３．５ｍＡ）よりも大きいか否かを判別する。この答がＹＥＳのときには、ステップ２９において、フィードバック補正項ＥＦＢを第１リミット値ＥＬＭＴ１に設定し、ステップ３０に進む。一方、上記ステップ２８の答がＮＯで、ＥＦＢ≦ＥＬＭＴ１のときには、そのままステップ３０に進む。
【００３７】
このステップ３０では、前記ステップ２３で算出した供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅにフィードバック補正項ＥＦＢを加算することによって、モータ９への供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ３２に進む。以上のように供給電流ＥＣＭが算出されることにより、ウェビング５の巻取速度ＷＳが目標速度ＷＳＣＭＤになるように制御される。
【００３８】
一方、前記ステップ２５の答がＹＥＳで、ウェビング５の巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったときには、ウェビング５の変位がなくなり、弛みがなくなったと判定し、ステップ３１において、前回の供給電流ＥＣＭに所定の第１加算項ＥＡＤＤ１を加算することによって、今回の供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ３２に進む。この第１加算項ＥＡＤＤ１は、上述した第１リミット値ＥＬＭＴ１よりも大きな値（例えば６ｍＡ）に設定されている。このように供給電流ＥＣＭを算出することにより、ウェビング５の変位がなくなったと判定された後に、供給電流ＥＣＭが第１加算項ＥＡＤＤ１ずつ段階的に増加する。
【００３９】
ステップ３０または３１に続くステップ３２では、供給電流ＥＣＭが所定の第１目標値ＥＣＭＨ１（例えば３．５Ａ）以上であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４０】
一方、上記ステップ３２の答がＹＥＳで、供給電流ＥＣＭが第１目標値ＥＣＭＨ１に達したときには、ウェビング５が装着時用の所定のテンション状態に達したとして、ステップ３３において、供給電流ＥＣＭを０に設定し、モータ９を停止させる。次に、ステップ３４において、弛み取り制御フラグＦ＿ＢＵＯＮを「０」にリセットし、本処理を終了する。
【００４１】
次に、前記ステップ７で実行されるウェビング５の収納制御について説明する。図５はそのサブルーチンを示す。本処理ではまず、ステップ４１において、収納制御フラグの前回値Ｆ＿ＢＵＯＦＦＺが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、収納制御を開始した直後のときには、ステップ４２において、ウェビング５の目標速度ＷＳＣＭＤを、前述した弛み取り制御用の第１速度ＳＰ１よりも大きな所定の第２速度ＳＰ２（例えば１００ｍｍ／ｓ）に設定する。
【００４２】
次に、ステップ４３において、弛み取り制御の前記ステップ２３と同様、目標速度ＷＳＣＭＤに応じ、同じマップを検索することによって、モータ９への供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅを算出し、ステップ４４に進む。一方、前記ステップ４１の答がＹＥＳで、収納制御の開始直後でないときには、上記ステップ４２および４３をスキップし、ステップ４４に進む。
【００４３】
このステップ４４では、前記ステップ２４と同様にして、巻取速度ＷＳを算出し、ステップ４５において、算出した巻取速度ＷＳが前記所定速度ＷＳＬ以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＷＳ＞ＷＳＬのときには、ウェビング５の収納が完了しておらず、その弛みがまだ残っていると判定し、以下のステップ４６〜５０を実行する。
【００４４】
まず、ステップ４６において、目標速度ＷＳＣＭＤと巻取速度ＷＳとの差を偏差ＤＷＳとして算出する。次に、ステップ４７において、前記ステップ２７と同様にして、フィードバック補正項ＥＦＢを算出する。
【００４５】
次に、ステップ４８〜４９において、フィードバック補正項ＥＦＢのリミット処理を実行する。具体的には、フィードバック補正項ＥＦＢが、弛み取り制御用の第１リミット値ＥＬＭＴ１よりも大きな所定の第２リミット値ＥＬＭＴ２（例えば６ｍＡ）よりも大きいか否かを判別し（ステップ４８）、その答がＹＥＳのときには、フィードバック補正項ＥＦＢを第２リミット値ＥＬＭＴ２に設定し（ステップ４９）、ステップ５０に進む。一方、上記ステップ４８の答がＮＯで、ＥＦＢ≦ＥＬＭＴ２のときには、そのままステップ５０に進む。
【００４６】
このステップ５０では、前記ステップ４３で算出した供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅにフィードバック補正項ＥＦＢを加算することによって、モータ９への供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ５２に進む。
【００４７】
一方、前記ステップ４５の答がＹＥＳで、ウェビング５の巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったときには、ウェビング５の変位がなくなり、弛みがなくなったと判定し、ステップ５１において、前回の供給電流ＥＣＭに所定の第２加算項ＥＡＤＤ２を加算することによって、今回の供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ５２に進む。この第２加算項ＥＡＤＤ２は、前記第２リミット値ＥＬＭＴ２よりも大きく、かつ、弛み取り制御用の第１加算項ＥＡＤＤ１よりも大きな値（例えば８ｍＡ）に設定されている。このように供給電流ＥＣＭを算出することにより、ウェビング５の変位がなくなったと判定された後に、供給電流ＥＣＭが第２加算項ＥＡＤＤ２ずつ段階的に増加し、その増加度合は、弛み取り制御の場合よりも大きい。
【００４８】
ステップ５０または５１に続くステップ５２では、供給電流ＥＣＭが、弛み取り制御用の第１目標値ＥＣＭＨ１よりも大きな所定の第２目標値ＥＣＭＨ２（例えば５Ａ）以上であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４９】
一方、上記ステップ５２の答がＹＥＳで、供給電流ＥＣＭが第２目標値ＥＣＭＨ２に達したときには、ウェビング５が収納時用の所定のテンション状態に達したとして、ステップ５３において、供給電流ＥＣＭを０に設定し、モータ９を停止させる。次に、ステップ５４において、収納制御フラグＦ＿ＢＵＯＦＦを「０」にリセットし、本処理を終了する。
【００５０】
以上のように、本実施形態によれば、シートベルト３が装着されたとき、および装着が解除されたときに、目標速度ＷＳＣＭＤを設定する（図４のステップ２２、図５のステップ４２）とともに、ウェビング５の巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になるまでは、巻取速度ＷＳが目標速度ＷＳＣＭＤになるように、モータ９への供給電流ＥＣＭをフィードバック制御する（図４のステップ２２〜３０、図５のステップ４２〜５０）。これにより、ウェビング５の弛みがなくなるまでは、ウェビング５の巻き取りを一定の適度な速度で滑らかに行えるとともに、巻き取りの際の騒音を抑制でき、快適性を維持することができる。
【００５１】
また、供給電流ＥＣＭのフィードバック補正項ＥＦＢを第１および第２リミット値ＥＬＭＴ１，ＥＬＭＴ２で制限する（図４のステップ２８〜２９、図５のステップ４８〜４９）。これにより、例えば、ウェビング５がフィードバック制御中に引っ掛かることで、巻取速度ＷＳが大きく低下した場合でも、その回復のために供給電流ＥＣＭおよび巻取速度ＷＳが急激に増大することがなく、快適性を維持することができる。
【００５２】
また、巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったときに、ウェビング５の変位がなくなったとして、供給電流ＥＣＭの増加を開始する（図４のステップ２５、図５のステップ４５）ので、ウェビング５の弛みが実際になくなった適切なタイミングで供給電流ＥＣＭを増加でき、運転者が予期しないタイミングでウェビング５のテンションが増加することを回避できる。
【００５３】
また、その際に、第１加算項ＥＡＤＤ１および第２加算項ＥＡＤＤ２を繰り返し加算することによって、供給電流ＥＣＭを漸増させる（図４のステップ３１、図５のステップ５１）ので、ウェビング５が所定のテンション状態になるまでの時間を短縮でき、ウェビング５の弛み取り動作および収納動作をいずれも短時間で終了させることができる。
【００５４】
また、弛み取り制御用の第１加算項ＥＡＤＤ１は、収納制御用の第２加算項ＥＡＤＤ２よりも小さいので、運転者がウェビング５を着用した状態で行われる弛み取り制御においては、運転者に作用するウェビング５の締付力を徐々に増加させることができ、快適性を維持することができる。一方、運転者がウェビング５を着用していない状態で行われる収納制御では、より大きな第２加算項ＥＡＤＤ２を用いることによって、収納動作を短時間で終了させることができる。
【００５５】
さらに、弛み取り制御では、ウェビング５の巻取速度ＷＳの目標速度ＷＳＣＭＤを、収納制御用の第２速度ＳＰ２よりも小さな第１速度ＳＰ１に設定する（図４のステップ２２、図５のステップ４２）。これにより、弛み取り動作中、ウェビング５の弛みがなくなった直後に大きなテンションが運転者に急激に作用することを回避でき、快適性を維持することができる。一方、収納制御では、目標速度ＷＳＣＭＤをより大きな第２速度ＳＰ２に設定するので、収納動作を短時間で終了させることができる。
【００５６】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、ウェビング５の変位がなくなったか否かの判定を、巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったか否かに基づいて行っているが、これに限らず、例えば、ウェビング５の張力やモータ９の負荷を検出し、それらの検出値が所定のしきい値を超えたか否かに基づいて行ってもよい。
【００５７】
また、実施形態では、ウェビング５の弛みがなくなった後、供給電流ＥＣＭを、一定の第１加算項ＥＡＤＤ１および第２加算項ＥＡＤＤ２を繰り返し加算することによって、線形的に増加させているが、非線形的に増加させてもよく、例えば、第１加算項ＥＡＤＤ１および第２加算項ＥＡＤＤ２を、時間が経過するにつれて段階的に増加させてもよい。それにより、弛み取り動作および収納動作をさらに短時間で終了させることができる。
【００５８】
また、実施形態は、本発明を運転席用のシートベルトに適用した例であるが、本発明を、助手席や後部座席に設けられたシートベルトに適用してもよい。また、シートベルトは、実施形態では３点式であるが、２点式や４点式のものでもよい。
【００５９】
また、実施形態は、本発明を車両のシートベルトに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、船舶や航空機などのシートベルトに適用してもよく、遊園地の遊戯設備のシートベルトに適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（巻取速度制御手段、変位判定手段、電流増加手段、モータ停止手段、
目標速度設定手段）
３ シートベルト
５ ウェビング
８ リール
９ モータ
２２ バックルスイッチ（装着状態検出手段）
ＷＳ 巻取速度
ＷＳＣＭＤ 目標速度
ＥＣＭ 供給電流
ＥＣＭＨ１ 第１目標値（目標値）
ＥＣＭＨ２ 第２目標値（目標値）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを用いてウェビングを巻き取るシートベルトの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のシートベルトの制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。シートベルトは、ウェビングを巻き取るリールと、リールを回転駆動するモータを有している。この制御装置では、シートベルトの装着が解除されたときに、モータに電流を供給することによってモータを作動させ、ウェビングを巻き取る巻取制御を開始する。この巻取制御では、モータの作動の開始後、モータの電流が増加したときに、ウェビングの弛みがなくなったとして、モータを作動／停止させる作動／停止期間を設定する。その後は、この設定に基づき、モータの作動および停止を繰り返す。そして、各作動期間中にモータの電流がしきい値を超えたか否かを判定し、しきい値を超えた回数が所定回数に達したときに、ウェビングが所望のテンション状態に達したとして、モータを停止させ、巻取制御を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９１８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１の制御装置では、シートベルトの装着が解除された後に、モータを作動させるとともに、モータの電流が増加した後に、モータの作動および停止と作動期間中における判定を繰り返しながら、ウェビングのテンションを増加させる。このため、この巻取制御を、シートベルトの装着時におけるウェビングの弛み取りに適用した場合には、モータの作動および停止と判定が繰り返される巻取制御の期間が長くなり、弛み取り動作が終了するまでに時間がかかるとともに、その間、モータの作動および停止の繰り返しにより、ウェビングのテンションが変動することによって、乗員に不快感を与えるおそれがある。
【０００５】
これに対し、巻取制御の期間を短くするために、例えば、モータの電流が増加するまでに、モータにより多くの電流を供給し、リールをより高速で回転させることによって、ウェビングの弛みがなくなるまでの期間を短くすることも考えられる。しかし、その場合には、ウェビングの弛みがなくなった直後に大きなテンションが乗員に急激に作用するので、唐突感が大きく、やはり不快感を与えるおそれがある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、シートベルトの装着時におけるウェビングの弛み取り動作、およびシートベルトの装着の解除時におけるウェビングの収納動作を、快適性を維持しながら、短時間で終了させることができるシートベルトの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電流が供給されることによって作動し、リール８を回転させることによってリール８にウェビング５を巻き取るためのモータ９を有するシートベルトの制御装置１であって、シートベルト３が装着状態にあるか否かを検出する装着状態検出手段（実施形態における（以下、本項において同じ）バックルスイッチ２２）と、シートベルト３が装着状態および非装着状態の一方から他方に切り換わったときに、リール８によるウェビング５の巻取速度ＷＳが所定の目標速度ＷＳＣＭＤになるように、モータ９に供給される供給電流ＥＣＭを制御する巻取速度制御手段（ＥＣＵ２、図４のステップ２２〜３０、図５のステップ４２〜５０）と、ウェビング５の変位がなくなったか否かを判定する変位判定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ２５、図５のステップ４５）と、ウェビング５の変位がなくなったと判定されたときに、供給電流ＥＣＭを増加させる電流増加手段（ＥＣＵ２、図４のステップ３１、図５のステップ５１）と、供給電流ＥＣＭが所定の目標値（第１目標値ＥＣＭＨ１、第２目標値ＥＣＭＨ２）に達したときに、モータ９を停止させるモータ停止手段（ＥＣＵ２、図４のステップ３３、図５のステップ５３）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このシートベルトでは、電流の供給により作動するモータによって、リールを回転させ、ウェビングがリールに巻き取られる。本発明のシートベルトの制御装置によれば、シートベルトが装着状態および非装着状態の一方から他方に切り換わったときに、すなわち、シートベルトが装着されたとき、またはシートベルトの装着が解除されたときに、モータに供給される供給電流を制御することによって、ウェビングの巻取速度が所定の目標速度になるように制御される。それにより、ウェビングの弛み取り動作および収納動作の際に、ウェビングが一定の適度な速度で巻き取られることによって、ウェビングの巻き取りを滑らかに行えるとともに、巻き取りの際の騒音を抑制でき、快適性を維持することができる。
【０００９】
また、ウェビングの変位がなくなったと判定されたときに、ウェビングの弛みがなくなったとして、モータへの供給電流を増加させるとともに、供給電流が所定の目標値に達したときに、ウェビングが所定のテンション状態になったとして、モータを停止させる。このように、ウェビングの弛みがなくなった後に供給電流を増加させるので、ウェビングが所定のテンション状態になるまでの時間を短縮でき、ウェビングの弛み取り動作および収納動作を短時間で終了させることができる。
【００１０】
さらに、モータへの供給電流の増加を、ウェビングの変位がなくなったと判定されたときに行うので、ウェビングの弛みが実際になくなった適切なタイミングでモータへの供給電流を増加でき、乗員が予期しないタイミングでウェビングのテンションが増加することを回避できる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のシートベルトの制御装置１において、電流増加手段は、シートベルト３が非装着状態から装着状態に切り換わったときには、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、供給電流ＥＣＭを増加させる度合を小さくする（図４のステップ３１、図５のステップ５１）ことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、シートベルトの装着時には、シートベルトの装着の解除時よりも、ウェビングの弛みがなくなった後におけるモータへの供給電流の増加度合を小さくする。これにより、乗員がウェビングを着用した状態で行われる弛み取り動作においては、ウェビングの弛みがなくなった後にテンションが緩やかに増加することによって、乗員に作用するウェビングの締付力をより緩やかに増加させることができ、快適性を維持することができる。一方、乗員がウェビングを着用していない状態で行われる収納動作においては、モータへの供給電流の増加度合を大きくすることによって、ウェビングの収納動作をより短時間で終了させることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のシートベルトの制御装置１において、シートベルト３が非装着状態から装着状態に切り換わったときに、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、目標速度ＷＳＣＭＤを小さな値に設定する目標速度設定手段（ＥＣＵ２、図４のステップ２２、図５のステップ４２）をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、シートベルトの装着時には、シートベルトの装着の解除時よりも、巻取速度の目標速度を小さな値に設定する。これにより、弛み取り動作においては、ウェビングの弛みがなくなる前の巻取速度を低くすることによって、ウェビングの弛みがなくなった直後に大きなテンションが乗員に急激に作用することを回避でき、快適性を維持することができる。一方、収納動作においては、ウェビングの弛みがなくなる前の巻取速度を高くすることによって、ウェビングの収納動作をより短時間で終了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態によるシートベルトの制御装置を、車両の運転席などとともに概略的に示す正面図である。
【図２】シートベルトやＥＣＵを概略的に示す図である。
【図３】ＥＣＵによって実行される、モータの制御処理を示すフローチャートである。
【図４】ウェビングの弛み取り制御処理を示すフローチャートである。
【図５】ウェビングの収納制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示すシートベルト３は、いわゆる３点式のものであり、運転者（図示せず）を運転席ＳＥに拘束するためのウェビング５と、ウェビング５を巻き取るためのリトラクタ６を有している。リトラクタ６は、車両Ｖの右側のセンタピラーＣＰの下部に取り付けられている。ウェビング５は、リトラクタ６から上方に延びるとともに、センタピラーＣＰの上部に取り付けられたスルーアンカＴＡに通されており、ウェビング５の先端部は、センタピラーＣＰの下部に、アウタアンカＯＡを介して固定されている。ウェビング５は、運転者に掛かっていない非装着状態では、センタピラーＣＰに沿って、上下方向に延びている。
【００１７】
また、ウェビング５には、スルーアンカＴＡとアウタアンカＯＡの間に、タングプレートＴＰが設けられている。このタングプレートＴＰは、ウェビング５の長さ方向に移動自在であるとともに、バックルＢＵに着脱可能になっている。バックルＢＵは、車両ＶのフロントフロアＦＦに固定されており、運転席ＳＥ付近の助手席寄りに配置されている。以上の構成のシートベルト３では、運転席ＳＥに着座した運転者が、ウェビング５をリトラクタ６から引き出し、タングプレートＴＰをバックルＢＵに係合させることによって、ウェビング５が運転者に掛けられる。この装着状態では、運転者は、ウェビング５によって運転席ＳＥに拘束される。
【００１８】
図２に示すように、リトラクタ６は、センタピラーＣＰに固定されたフレーム７と、ウェビング５が巻回されたリール８と、リール８を回転駆動するためのモータ９などで構成されている。リール８は、フレーム７に回転自在に支持されており、復帰ばね（図示せず）によって、ウェビング５を巻き取る方向（以下「巻取方向」という）に付勢されている。この復帰ばねによる付勢によって、ウェビング５は、非装着状態では、リール８に巻き取られ、リトラクタ６に部分的に収容される。
【００１９】
また、リール８の軸部８ａは、動力伝達機構１０を介してモータ９の出力軸９ａに連結されている。モータ９は、例えばＤＣモータで構成されており、供給された電流を動力に変換して出力軸９ａから出力するものであり、動力伝達機構１０とともに、車両Ｖの衝突時にウェビング５を巻き取るための電動式プリテンショナを構成している。
【００２０】
さらに、動力伝達機構１０は、機械式のクラッチや遊星歯車装置（いずれも図示せず）などで構成されている。モータ９が正転したときには、このクラッチによって、モータ９の出力軸９ａがリール８の軸部８ａに接続されるとともに、遊星歯車装置によって、モータ９の動力が減速した状態でリール８に伝達される。これにより、リール８は、ウェビング５を巻き取る方向（以下「巻取方向」という）に回転駆動される。一方、モータ９が逆転したときには、クラッチによって、出力軸９ａと軸部８ａの間が遮断される。
【００２１】
以上の構成のシートベルト３では、シートベルト３の装着時、シートベルト３の装着の解除時および車両Ｖの衝突時以外の通常時には、モータ９とリール８の間が、クラッチによって遮断されている。また、車両Ｖの衝突時には、ＥＣＵ２による制御によって、モータ９が正転することにより、モータ９とリール８の間がクラッチで接続されるとともに、リール８が巻取方向に回転駆動される。これにより、車両Ｖの衝突時、運転者に前方への慣性力が作用し、それによりウェビング５が引き出されるのに対して、モータ９の動力がウェビング５に負荷（制動力）として作用し、その結果、運転者の慣性力がウェビング５によって吸収される。また、後述するように、モータ９は、シートベルト３の装着時および装着の解除時に、ウェビング５の弛みを取るための巻き取りに用いられる。
【００２２】
また、リトラクタ６には、回転角センサ２１が設けられている。回転角センサ２１は、ホール素子などで構成されており、リール８の回転角度位置を検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２３】
また、車両Ｖには、バックルスイッチ（以下「ＢＵ・ＳＷ」という）２２が設けられている。ＢＵ・ＳＷ２２は、前述したウェビング５のタングプレートＴＰがバックルＢＵに係合しているとき、すなわちウェビング５が装着状態のときに、ＯＮ信号をＥＣＵ２に出力する一方、タングプレートＴＰがバックルＢＵに係合していないとき、すなわちウェビング５が非装着状態のときに、ＯＦＦ信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２４】
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、上述した回転角センサ２１からの検出信号およびＢＵ・ＳＷ２２からの出力信号などに応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに基づいて、各種の演算処理を実行する。
【００２５】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２は、巻取速度制御手段、変位判定手段、電流増加手段、モータ停止手段、および目標速度設定手段に相当する。
【００２６】
次に、図３〜図５を参照しながら、本発明の実施形態によるモータ９の制御処理について説明する。この制御処理は、シートベルト３の装着時または装着の解除時に、モータ９に供給する供給電流ＥＣＭを制御することによって、ウェビング５の巻き取りを制御するものである。本処理は、所定時間ごとに実行される。
【００２７】
本処理ではまず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、前回から今回までの間にＢＵ・ＳＷ２２の出力信号がＯＦＦからＯＮに切り換わったか否かを判別する。この答がＹＥＳで、シートベルト３が装着された直後のときには、ウェビング５を巻き取り、その弛みを除去するための弛み取り制御を実行するものとし、ステップ２において、弛み取り制御フラグＦ＿ＢＵＯＮを「１」にセットし、ステップ３において、ウェビング５の弛み取り制御を開始し、本処理を終了する。
【００２８】
一方、上記ステップ１の答がＮＯで、シートベルト３が装着された直後でないときには、ステップ４において、弛み取り制御フラグＦ＿ＢＵＯＮが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、弛み取り制御の実行中のときには、上記ステップ３に進み、弛み取り制御を継続する。
【００２９】
一方、上記ステップ４の答がＮＯのときには、ステップ５において、前回から今回までの間にＢＵ・ＳＷ２２の出力信号がＯＮからＯＦＦに切り換わったか否かを判別する。この答がＹＥＳで、シートベルト３の装着が解除された直後のときには、ウェビング５を巻き取り、センタピラーＣＰ内に収納するための収納制御を実行するものとし、ステップ６において、収納制御フラグＦ＿ＢＵＯＦＦを「１」にセットし、ステップ７において、ウェビング５の収納制御を開始し、本処理を終了する。
【００３０】
一方、上記ステップ５の答がＮＯのときには、ステップ８において、収納制御フラグＦ＿ＢＵＯＦＦが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、収納制御の実行中のときには、上記ステップ７に進み、収納制御を継続する。
【００３１】
一方、上記ステップ８の答がＮＯで、弛み取り制御および収納制御がいずれも実行されていないときには、ステップ９において、供給電流ＥＣＭを０に設定し、モータ９を停止状態に維持する。
【００３２】
次に、ウェビング５の弛み取り制御について説明する。図４はそのサブルーチンを示す。本処理ではまず、ステップ２１において、弛み取り制御フラグの前回値Ｆ＿ＢＵＯＮＺが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、弛み取り制御を開始した直後のときには、ステップ２２において、ウェビング５の巻取速度の目標値である目標速度ＷＳＣＭＤを所定の第１速度ＳＰ１（例えば５０ｍｍ／ｓ）に設定する。
【００３３】
次に、ステップ２３において、目標速度ＷＳＣＭＤに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、モータ９への供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅを算出し、ステップ２４に進む。このマップでは、基本値ＥＣＭｂａｓｅは、目標速度ＷＳＣＭＤが大きいほど、より大きな値に設定されている。一方、前記ステップ２１の答がＹＥＳで、弛み取り制御の開始直後でないときには、上述したステップ２２および２３をスキップし、ステップ２４に進む。
【００３４】
このステップ２４では、回転角センサ２１によって検出されたリール８の回転角度位置の前回値と今回値との差に基づいて、ウェビング５の巻取速度ＷＳを算出する。次に、ステップ２５において、算出した巻取速度ＷＳが値０に近い所定速度ＷＳＬ（例えば１０ｍｍ／ｓ）以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＷＳ＞ＷＳＬのときには、ウェビング５の弛みがまだ残っていると判定し、以下のステップ２６〜３０を実行する。
【００３５】
まず、ステップ２６において、目標速度ＷＳＣＭＤと巻取速度ＷＳとの差（＝ＷＳＣＭＤ−ＷＳ）を、偏差ＤＷＳとして算出する。次に、ステップ２７において、算出した偏差ＤＷＳに基づき、所定のフィードバック制御によって、フィードバック補正項ＥＦＢを算出する。
【００３６】
次に、ステップ２８〜２９において、フィードバック補正項ＥＦＢのリミット処理を実行する。このリミット処理ではまず、ステップ２８において、フィードバック補正項ＥＦＢが所定の第１リミット値ＥＬＭＴ１（例えば３．５ｍＡ）よりも大きいか否かを判別する。この答がＹＥＳのときには、ステップ２９において、フィードバック補正項ＥＦＢを第１リミット値ＥＬＭＴ１に設定し、ステップ３０に進む。一方、上記ステップ２８の答がＮＯで、ＥＦＢ≦ＥＬＭＴ１のときには、そのままステップ３０に進む。
【００３７】
このステップ３０では、前記ステップ２３で算出した供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅにフィードバック補正項ＥＦＢを加算することによって、モータ９への供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ３２に進む。以上のように供給電流ＥＣＭが算出されることにより、ウェビング５の巻取速度ＷＳが目標速度ＷＳＣＭＤになるように制御される。
【００３８】
一方、前記ステップ２５の答がＹＥＳで、ウェビング５の巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったときには、ウェビング５の変位がなくなり、弛みがなくなったと判定し、ステップ３１において、前回の供給電流ＥＣＭに所定の第１加算項ＥＡＤＤ１を加算することによって、今回の供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ３２に進む。この第１加算項ＥＡＤＤ１は、上述した第１リミット値ＥＬＭＴ１よりも大きな値（例えば６ｍＡ）に設定されている。このように供給電流ＥＣＭを算出することにより、ウェビング５の変位がなくなったと判定された後に、供給電流ＥＣＭが第１加算項ＥＡＤＤ１ずつ段階的に増加する。
【００３９】
ステップ３０または３１に続くステップ３２では、供給電流ＥＣＭが所定の第１目標値ＥＣＭＨ１（例えば３．５Ａ）以上であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４０】
一方、上記ステップ３２の答がＹＥＳで、供給電流ＥＣＭが第１目標値ＥＣＭＨ１に達したときには、ウェビング５が装着時用の所定のテンション状態に達したとして、ステップ３３において、供給電流ＥＣＭを０に設定し、モータ９を停止させる。次に、ステップ３４において、弛み取り制御フラグＦ＿ＢＵＯＮを「０」にリセットし、本処理を終了する。
【００４１】
次に、前記ステップ７で実行されるウェビング５の収納制御について説明する。図５はそのサブルーチンを示す。本処理ではまず、ステップ４１において、収納制御フラグの前回値Ｆ＿ＢＵＯＦＦＺが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、収納制御を開始した直後のときには、ステップ４２において、ウェビング５の目標速度ＷＳＣＭＤを、前述した弛み取り制御用の第１速度ＳＰ１よりも大きな所定の第２速度ＳＰ２（例えば１００ｍｍ／ｓ）に設定する。
【００４２】
次に、ステップ４３において、弛み取り制御の前記ステップ２３と同様、目標速度ＷＳＣＭＤに応じ、同じマップを検索することによって、モータ９への供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅを算出し、ステップ４４に進む。一方、前記ステップ４１の答がＹＥＳで、収納制御の開始直後でないときには、上記ステップ４２および４３をスキップし、ステップ４４に進む。
【００４３】
このステップ４４では、前記ステップ２４と同様にして、巻取速度ＷＳを算出し、ステップ４５において、算出した巻取速度ＷＳが前記所定速度ＷＳＬ以下であるか否かを判別する。この答がＮＯで、ＷＳ＞ＷＳＬのときには、ウェビング５の収納が完了しておらず、その弛みがまだ残っていると判定し、以下のステップ４６〜５０を実行する。
【００４４】
まず、ステップ４６において、目標速度ＷＳＣＭＤと巻取速度ＷＳとの差を偏差ＤＷＳとして算出する。次に、ステップ４７において、前記ステップ２７と同様にして、フィードバック補正項ＥＦＢを算出する。
【００４５】
次に、ステップ４８〜４９において、フィードバック補正項ＥＦＢのリミット処理を実行する。具体的には、フィードバック補正項ＥＦＢが、弛み取り制御用の第１リミット値ＥＬＭＴ１よりも大きな所定の第２リミット値ＥＬＭＴ２（例えば６ｍＡ）よりも大きいか否かを判別し（ステップ４８）、その答がＹＥＳのときには、フィードバック補正項ＥＦＢを第２リミット値ＥＬＭＴ２に設定し（ステップ４９）、ステップ５０に進む。一方、上記ステップ４８の答がＮＯで、ＥＦＢ≦ＥＬＭＴ２のときには、そのままステップ５０に進む。
【００４６】
このステップ５０では、前記ステップ４３で算出した供給電流の基本値ＥＣＭｂａｓｅにフィードバック補正項ＥＦＢを加算することによって、モータ９への供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ５２に進む。
【００４７】
一方、前記ステップ４５の答がＹＥＳで、ウェビング５の巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったときには、ウェビング５の変位がなくなり、弛みがなくなったと判定し、ステップ５１において、前回の供給電流ＥＣＭに所定の第２加算項ＥＡＤＤ２を加算することによって、今回の供給電流ＥＣＭを算出し、ステップ５２に進む。この第２加算項ＥＡＤＤ２は、前記第２リミット値ＥＬＭＴ２よりも大きく、かつ、弛み取り制御用の第１加算項ＥＡＤＤ１よりも大きな値（例えば８ｍＡ）に設定されている。このように供給電流ＥＣＭを算出することにより、ウェビング５の変位がなくなったと判定された後に、供給電流ＥＣＭが第２加算項ＥＡＤＤ２ずつ段階的に増加し、その増加度合は、弛み取り制御の場合よりも大きい。
【００４８】
ステップ５０または５１に続くステップ５２では、供給電流ＥＣＭが、弛み取り制御用の第１目標値ＥＣＭＨ１よりも大きな所定の第２目標値ＥＣＭＨ２（例えば５Ａ）以上であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００４９】
一方、上記ステップ５２の答がＹＥＳで、供給電流ＥＣＭが第２目標値ＥＣＭＨ２に達したときには、ウェビング５が収納時用の所定のテンション状態に達したとして、ステップ５３において、供給電流ＥＣＭを０に設定し、モータ９を停止させる。次に、ステップ５４において、収納制御フラグＦ＿ＢＵＯＦＦを「０」にリセットし、本処理を終了する。
【００５０】
以上のように、本実施形態によれば、シートベルト３が装着されたとき、および装着が解除されたときに、目標速度ＷＳＣＭＤを設定する（図４のステップ２２、図５のステップ４２）とともに、ウェビング５の巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になるまでは、巻取速度ＷＳが目標速度ＷＳＣＭＤになるように、モータ９への供給電流ＥＣＭをフィードバック制御する（図４のステップ２２〜３０、図５のステップ４２〜５０）。これにより、ウェビング５の弛みがなくなるまでは、ウェビング５の巻き取りを一定の適度な速度で滑らかに行えるとともに、巻き取りの際の騒音を抑制でき、快適性を維持することができる。
【００５１】
また、供給電流ＥＣＭのフィードバック補正項ＥＦＢを第１および第２リミット値ＥＬＭＴ１，ＥＬＭＴ２で制限する（図４のステップ２８〜２９、図５のステップ４８〜４９）。これにより、例えば、ウェビング５がフィードバック制御中に引っ掛かることで、巻取速度ＷＳが大きく低下した場合でも、その回復のために供給電流ＥＣＭおよび巻取速度ＷＳが急激に増大することがなく、快適性を維持することができる。
【００５２】
また、巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったときに、ウェビング５の変位がなくなったとして、供給電流ＥＣＭの増加を開始する（図４のステップ２５、図５のステップ４５）ので、ウェビング５の弛みが実際になくなった適切なタイミングで供給電流ＥＣＭを増加でき、運転者が予期しないタイミングでウェビング５のテンションが増加することを回避できる。
【００５３】
また、その際に、第１加算項ＥＡＤＤ１および第２加算項ＥＡＤＤ２を繰り返し加算することによって、供給電流ＥＣＭを漸増させる（図４のステップ３１、図５のステップ５１）ので、ウェビング５が所定のテンション状態になるまでの時間を短縮でき、ウェビング５の弛み取り動作および収納動作をいずれも短時間で終了させることができる。
【００５４】
また、弛み取り制御用の第１加算項ＥＡＤＤ１は、収納制御用の第２加算項ＥＡＤＤ２よりも小さいので、運転者がウェビング５を着用した状態で行われる弛み取り制御においては、運転者に作用するウェビング５の締付力を徐々に増加させることができ、快適性を維持することができる。一方、運転者がウェビング５を着用していない状態で行われる収納制御では、より大きな第２加算項ＥＡＤＤ２を用いることによって、収納動作を短時間で終了させることができる。
【００５５】
さらに、弛み取り制御では、ウェビング５の巻取速度ＷＳの目標速度ＷＳＣＭＤを、収納制御用の第２速度ＳＰ２よりも小さな第１速度ＳＰ１に設定する（図４のステップ２２、図５のステップ４２）。これにより、弛み取り動作中、ウェビング５の弛みがなくなった直後に大きなテンションが運転者に急激に作用することを回避でき、快適性を維持することができる。一方、収納制御では、目標速度ＷＳＣＭＤをより大きな第２速度ＳＰ２に設定するので、収納動作を短時間で終了させることができる。
【００５６】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、ウェビング５の変位がなくなったか否かの判定を、巻取速度ＷＳが所定速度ＷＳＬ以下になったか否かに基づいて行っているが、これに限らず、例えば、ウェビング５の張力やモータ９の負荷を検出し、それらの検出値が所定のしきい値を超えたか否かに基づいて行ってもよい。
【００５７】
また、実施形態では、ウェビング５の弛みがなくなった後、供給電流ＥＣＭを、一定の第１加算項ＥＡＤＤ１および第２加算項ＥＡＤＤ２を繰り返し加算することによって、線形的に増加させているが、非線形的に増加させてもよく、例えば、第１加算項ＥＡＤＤ１および第２加算項ＥＡＤＤ２を、時間が経過するにつれて段階的に増加させてもよい。それにより、弛み取り動作および収納動作をさらに短時間で終了させることができる。
【００５８】
また、実施形態は、本発明を運転席用のシートベルトに適用した例であるが、本発明を、助手席や後部座席に設けられたシートベルトに適用してもよい。また、シートベルトは、実施形態では３点式であるが、２点式や４点式のものでもよい。
【００５９】
また、実施形態は、本発明を車両のシートベルトに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、船舶や航空機などのシートベルトに適用してもよく、遊園地の遊戯設備のシートベルトに適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（巻取速度制御手段、変位判定手段、電流増加手段、モータ停止手段、
目標速度設定手段）
３ シートベルト
５ ウェビング
８ リール
９ モータ
２２ バックルスイッチ（装着状態検出手段）
ＷＳ 巻取速度
ＷＳＣＭＤ 目標速度
ＥＣＭ 供給電流
ＥＣＭＨ１ 第１目標値（目標値）
ＥＣＭＨ２ 第２目標値（目標値）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が供給されることにより作動し、リールを回転させることによって当該リールにウェビングを巻き取るためのモータを有するシートベルトの制御装置であって、
前記シートベルトが装着状態にあるか否かを検出する装着状態検出手段と、
前記シートベルトが装着状態および非装着状態の一方から他方に切り換わったときに、前記リールによる前記ウェビングの巻取速度が所定の目標速度になるように、前記モータに供給される供給電流を制御する巻取速度制御手段と、
前記ウェビングの変位がなくなったか否かを判定する変位判定手段と、
当該ウェビングの変位がなくなったと判定されたときに、前記供給電流を増加させる電流増加手段と、
前記供給電流が所定の目標値に達したときに、前記モータを停止させるモータ停止手段と、
を備えることを特徴とするシートベルトの制御装置。
【請求項２】
前記電流増加手段は、前記シートベルトが非装着状態から装着状態に切り換わったときには、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、前記供給電流を増加させる度合を小さくすることを特徴とする、請求項１に記載のシートベルトの制御装置。
【請求項３】
前記シートベルトが非装着状態から装着状態に切り換わったときに、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、前記目標速度を小さな値に設定する目標速度設定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のシートベルトの制御装置。
【請求項１】
電流が供給されることにより作動し、リールを回転させることによって当該リールにウェビングを巻き取るためのモータを有するシートベルトの制御装置であって、
前記シートベルトが装着状態にあるか否かを検出する装着状態検出手段と、
前記シートベルトが装着状態および非装着状態の一方から他方に切り換わったときに、前記リールによる前記ウェビングの巻取速度が所定の目標速度になるように、前記モータに供給される供給電流を制御する巻取速度制御手段と、
前記ウェビングの変位がなくなったか否かを判定する変位判定手段と、
当該ウェビングの変位がなくなったと判定されたときに、前記供給電流を増加させる電流増加手段と、
前記供給電流が所定の目標値に達したときに、前記モータを停止させるモータ停止手段と、
を備えることを特徴とするシートベルトの制御装置。
【請求項２】
前記電流増加手段は、前記シートベルトが非装着状態から装着状態に切り換わったときには、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、前記供給電流を増加させる度合を小さくすることを特徴とする、請求項１に記載のシートベルトの制御装置。
【請求項３】
前記シートベルトが非装着状態から装着状態に切り換わったときに、装着状態から非装着状態に切り換わったときよりも、前記目標速度を小さな値に設定する目標速度設定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のシートベルトの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８２３２５（Ｐ２０１３−８２３２５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３６１４（Ｐ２０１１−２２３６１４）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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