JP4189983B2 - Seat belt drive - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モーターの駆動回路を使用したシートベルト駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
乗用車に使用されるシートベルトは、シートベルト巻取機により張力を与えられるようになっている。すなわち、シートベルトを使用する場合は、シートベルト巻取機の中にばねによって巻き取られているシートベルトを、人間が引き出し、シートに固定されたもう一方のシートベルトとバックルにより係合させる。その後、手を緩めると、シートベルト巻取機のばねの作用により弛んだシートベルトが巻き取られ、ばねによって決まる張力がシートベルトに与えられて、乗員をシートに拘束する。
【0003】
しかしながら、このようなばね式の巻き取り機構においては、シートベルトを締める方向にのみ力が加わるので、人間がシートベルトを緩めようとすると、この力に逆らってシートベルトを引っ張らなければならないという問題点があった。また、ばねの弾性力を使用しているため、動作が不安定であり、巻き取り不良が発生することがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題点を解決するために、発明者の同僚は、人間がシートベルトを引っ張ることにより容易に拘束力を緩めることができると共に、フレキシビリティに富んだ巻取制御に対応することができるシートベルト駆動装置に関する発明を行い、平成11年特許願第126242号として特許出願した(以下、先願発明という)。それは、シートベルトを駆動するのに直流モータを使用し、当該直流モータの回転方向と回転速度を制御するのに、PWM制御、又はパルス幅一定・周期可変制御を行うものである。
【0005】
先願発明の実施の形態の1例を図2に示す。図示していないが、モーターMにはシートリトラクターが結合され、モーターMの回転により、シートベルトが巻き取られたり巻き戻されたりする。
【0006】
CPUからは制御パルスP1〜P4が、ゲート回路GATEを介して、P1’〜P4’としてスイッチング素子であるスイッチングトランジスタQ1〜Q4のゲートに与えられている。一方、直流電源からの電圧は、スイッチングトランジスタQ1、Q2のコレクタに接続され、モータ端子AはトランジスタQ1のエミッタ及びトランジスタQ4のコレクタに、モータ端子BはトランジスタQ2のエミッタ及びトランジスタQ3のコレクタに接続されている。さらに、スイッチングトランジスタQ3、Q4のエミッタは接地されている。
【0007】
シートベルトのバックルが係合され、モータMの回転方向、回転速度等の外部情報が入力されると、CPUはこれに応じて制御パルスP1〜P4を出力する。図3に、モータMを正方向に回転させるときの制御パルスP1〜P4の出力方法の例を示す。(a)においては、制御パルスP3をハイレベルに保ち、制御パルスP1をオンオフする(以下、オンをハイレベル、オフをローレベルとする)。これにより、スイッチングトランジスタQ2、Q4はオフ、Q3はオンとなり、Q1はオンオフを繰り返す。よって、直流電源からの電流は、スイッチングトランジスタQ1のオンオフに同期して、Q1→モータ端子A→モータ端子B→Q3→アースと流れ、モータMに端子A側からB側に流れる巻線電流が与えられる。これにより、モータMは正転する。
【0008】
(b)においては、制御パルスP1をハイレベルに保ち、制御パルスP3をオンオフする。これにより、スイッチングトランジスタQ2、Q4はオフ、Q1はオンとなり、Q3はオンオフを繰り返す。よって、直流電源からの電流は、スイッチングトランジスタQ3のオンオフに同期して、Q1→モータ端子A→モータ端子B→Q3→アースと流れ、モータMに端子A側からB側に流れる巻線電流が与えられる。これにより、モータMは正転する。
【0009】
(c)においては、制御パルスP1、P3を同期してオンオフする。これにより、スイッチングトランジスタQ2、Q4はオフとなり、Q1、Q3はオンオフを繰り返す。よって、直流電源からの電流は、スイッチングトランジスタQ1、Q3のオンオフに同期して、Q1→モータ端子A→モータ端子B→Q3→アースと流れ、モータMに端子A側からB側に流れる巻線電流が与えられる。これにより、モータMは正転する。
【0010】
図4に、モータMを逆方向に回転させるときの制御パルスP1〜P4の出力方法の例を示す。(a)においては、制御パルスP4をハイレベルに保ち、制御パルスP2をオンオフする。これにより、スイッチングトランジスタQ1、Q3はオフ、Q4はオンとなり、Q2はオンオフを繰り返す。よって、直流電源からの電流は、スイッチングトランジスタQ2のオンオフに同期して、Q2→モータ端子B→モータ端子A→Q4→アースと流れ、モータMに端子B側からA側に流れる巻線電流が与えられる。これにより、モータMは逆転する。
【0011】
(b)においては、制御パルスP2をハイレベルに保ち、制御パルスP4をオンオフする。これにより、スイッチングトランジスタQ1、Q3はオフ、Q2はオンとなり、Q4はオンオフを繰り返す。よって、直流電源からの電流は、スイッチングトランジスタQ4のオンオフに同期して、Q2→モータ端子B→モータ端子A→Q4→アースと流れ、モータMに端子B側からA側に流れる巻線電流が与えられる。これにより、モータMは正転する。
【0012】
(c)においては、制御パルスP2、P4を同期してオンオフする。これにより、スイッチングトランジスタQ1、Q3はオフとなり、Q2、Q4はオンオフを繰り返す。よって、直流電源からの電流は、スイッチングトランジスタQ2、Q4のオンオフに同期して、Q2→モータ端子B→モータ端子A→Q4→アースと流れ、モータMに端子B側からA側に流れる巻線電流が与えられる。これにより、モータMは逆転する。
【0013】
モータの回転速度を変えるときは、図5に示すように、オンオフするパルスのパルス幅(T2)を一定とし、パルスレート(T1に相当する周期)を変えるか、パルスレートを一定(周期T1)とし、デユーティーレシオ(T2/T1)を変化させる。
【0014】
モータを駆動しないとき、外力によりモータMが回転しにくいようにするためには、図6に示すように、制御パルスP3、P4(又は制御パルスP1、P2)をオンとしたままにしておく。これにより、モータMには直流電源からの電圧がかからないが、モータMが外力により回転しようとすると、その起電力によりスイッチングトランジスタQ3、Q4を介して回生電流が流れ、回生制動により、モータMが回転しにくくなる。
【0015】
逆に、外力によりモータMが回転しやすいようにするときには、制御パルスをオフとしておく。これにより、モータMの回生電流が流れなくなり、回生制動がかからないので、シートベルトを軽く動かすことができる。
【0016】
なお、図2において、サーミスタTHは、モータMの温度を監視し、モータMがオーバーロードとなって温度が上昇したとき、CPUにその情報を入力し、CPUによりモータMの駆動を停止するために設けられている。また、モータMに並列に接続されるフライホイールダイオードは図示を省略している。
【0017】
このように、先願発明によれば、シートベルトを必要な速度で必要な方向に駆動することができるので、フレキシビィリティに富んだシートベルトの駆動が実現できる。
【0018】
しかしながら、シートベルトの駆動に当たっては、一般的な駆動の他に、通常より大きなトルクで巻取を行わなければならないような事態が発生する。例えば、衝突が予知されたような場合には、ベルトの弛みを急速に巻取り、人間を通常よりも強い力でシートに拘束する必要がある。また、チャイルドシートを座席にシートベルトで固定する場合には、人間を拘束するよりは強い力でしっかりと固定する必要があり、大きなトルクが必要とされる。このような巻取の状態を本明細書では「強制巻取」と呼んで通常巻取と区別する。
【0019】
勿論、強制巻取においても、図2に示すような駆動回路を用い、駆動パルスのデューティ比を大きくすることにより必要なモータートルクを得ることができる。しかし、その場合には、通常巻取の場合にデューティ比が小さい状態で使用することになり、制御性が悪くなる。また、本来であれば、通常巻取の場合のデューティ比をある程度大きくしておき、その分だけ容量の小さいスイッチングトランジスターを使用すればよいのであるが、強制巻取までスイッチング回路で対応しようとすると容量の大きなスイッチングトランジスターが必要となり、回路の価格が高くなるという問題点がある。
【0020】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、通常巻取にのみ対応できる程度のスイッチング素子を使用しながら、強制巻取にも対応可能なシートベルト駆動装置を提供することを課題とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の手段は、直流モータ駆動回路と、当該直流モーター駆動回路により駆動される直流モーターと、当該直流モーターにより駆動されるシートベルトリトラクターとを有し、定常的に使用される電流を前記直流モーターに供給する通常巻取と、定常的に使用される電流より大きな電流を前記直流モーターに供給する強制巻取とを、切り替え可能なシートベルト駆動装置であって、前記直流モーター駆動回路が、直流電圧をパルス状の電圧に変えて前記直流モーターに供給するスイッチング回路と、前記スイッチング回路により発生する直流パルス電圧のデューティ比を変える制御回路と、前記直流モーターに前記スイッチング回路を通さずに直接直流電源を供給する回路と、前記直接直流電源を供給する回路に設けられ、前記制御回路により開閉可能な接点とを有し、前記制御回路は、前記通常巻取時には、前記接点を開き制御して、前記スイッチング回路により前記パルス状の電圧を前記直流モーターへ供給し、外部からの強制巻取信号が入力された前記強制巻取時には、前記接点を閉じ制御して、前記直接直流電源を供給する回路により前記直流モーターに前記スイッチング回路を通さずに直接直流電源を供給することを特徴とするシートベルト駆動装置である。
【0022】
本手段においては、通常巻取のように、定常的に使用される電流をモーターに供給する場合には、スイッチング回路で制御をしながら電流をモーターに供給して駆動を行う。そして、強制巻取のように、定常的に使用される電流より大きな電流が必要である場合には、スイッチング回路を通さず、直接電源から電流をモーターに供給する。大きな電流の供給を、リレー等を介して供給するようにすれば、高価な素子を使用しないでも大電流を供給することができる。本手段により、定常的に使用される場合のパルス電圧のデューティ比を大きくすることができるので制御性が悪化することは無く、また、スイッチング素子の容量を大きくする必要が無い。
【0024】
また、通常巻取に対応する容量のスイッチング素子を主体とするモーター駆動回路で、強制巻取も行うことができるので、小型で安価なシートベルト駆動装置とすることができる。
前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1手段において、前記制御回路は、衝突予知時やチャイルドシートの座席への固定時に対応した前記強制巻取時に、前記接点を閉じ制御して、前記直接直流電源を供給する回路により前記直流モーターに直接直流電源を供給することを特徴とするシートベルト駆動装置である。
これにより、衝突が予知されたような場合や、チャイルドシートを座席にシートベルトで固定する場合であっても、確実に強い力でしっかりと固定することができる。
前記課題を解決するための第3の手段は、前記第1手段又は前記第2の手段において、前記接点は、前記直接直流電源を供給する回路のうち前記直流モーターと前記直流電源との間の部分に設けた第1リレー接点と、前記直接直流電源を供給する回路のうち前記直流モーターとアース部位との間の部分に設けた第2リレー接点とを含み、前記制御回路は、前記強制巻取時に、前記第1リレー接点及び前記第2リレー接点を駆動するためのリレーコイルに通電することにより、前記第1リレー接点及び前記第2リレー接点を閉じ制御することを特徴とするシートベルト駆動装置である。
これにより、直流電源→第1接点→モータ端子→第2接点→アースの経路で直流電源から連続した電流が供給され、直流モーターはフルトルクで回転してシートベルトの強制巻取を行うことができる。
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第1乃至第3手段のいずれかにおいて、前記直流モーターの温度を監視し、前記直流モーターのオーバーロード時に、対応する情報を前記制御回路へ出力するサーミスタを有し、前記制御回路は、前記サーミスタより前記オーバーロードに対応する情報が入力されたときには、前記直流モーターを駆動停止することを特徴とするシートベルト駆動装置である。
これにより、直流モータがオーバーロードとなって温度が上昇したとき、制御回路にその情報を入力し、制御回路により直流モータの駆動を停止することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態の1例であるシートベルト駆動装置に用いられる駆動モーターとその制御装置の概要を示す図である。
【0026】
図1のほとんどは図2に示した先願発明の実施の形態と同じであり、リレーXが設けられているところのみが異なっている。通常巻取の制御が行われるときにおいては、CPUからリレーXのコイルには電源が供給されておらず、その接点x1、x2は開となっている。通常巻取時におけるこの回路の作動は、図2に示した先願発明の説明において示した作動と同じであるのでその説明を省略する。
【0027】
外部情報として、強制巻取信号がCPUに入力されると、CPUはパルスP1〜P4を全てオフとし、リレイXのコイルに電圧をかける。すると、リレーXの接点x1、x2が閉となり、直流電源→接点x1→モータ端子A→モータ端子B→接点x2→アースの経路で直流電源から連続した電流が供給され、モーターMはフルトルクで正転してシートベルトの強制巻取を行う。
【0028】
この回路においては、モーターMと直流電源容量を強制巻取に必要なトルクに対応できるものとしておけばよく、スイッチングトランジスターQ1〜Q4は、通常巻取に必要な電流を流すだけの容量を有するもので十分である。また、スイッチングトランジスターQ1〜Q4は、通常巻取に必要な電流を流すだけの容量とすることにより、通常巻取時のパルス電流のデューティ比を大きくすることができ、制御性を良くすることができる。
なお、以上の実施の形態においては、リレーを使用しているが、サイリスター等の半導体素子を使用してもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明のうち請求項1に係る発明においては、定常的に使用される電流より大きな電流が必要である場合には、スイッチング回路を通さず、直接電源から電流をモーターに供給するようにしているので、スイッチング回路の素子の容量を小さくでき、安価なものとすることができると共に、定常使用時におけるパルスのデューティ比を大きくできるので、制御性を悪化させないで済む。
【0030】
請求項2に係る発明においては、通常巻取に対応する容量のスイッチング素子を主体とするモーター駆動回路で、強制巻取も行うことができるので、小型で安価なシートベルト駆動装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例であるシートベルト駆動装置に用いられる駆動モーターとその制御装置の概要を示す図である。
【図2】先願発明の1実施例であるモーター駆動回路の回路構成を示す概要図である。
【図3】モータを正方向に回転させるときの制御パルスの出力方法の例を示す図である。
【図4】モータを逆方向に回転させるときの制御パルスの出力方法の例を示す図である。
【図5】制御パルスのデューティ比を示す図である。
【図6】外力によりモータが回転しにくいようにするときの、制御パルスの状態の例を示す図である。
【符号の説明】
CPU…マイクロコンピュータ
P1〜P6、P1’〜P4’:制御出力(パルス)
GATE:ゲート回路
Q1〜Q4:スイッチングトランジスタ
M:モータ
C1、C2:コンデンサ
L:リアクタンス
RL、RL2:リレー
TH:サーミスタ
SW:CPU用スイッチ
X:リレー(リレーコイル)
x1、x2:リレー接点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seat belt driving apparatus using the driving circuits of the DC motor.
[0002]
[Prior art]
A seat belt used in a passenger car is given tension by a seat belt winder. That is, when using a seat belt, a person pulls out the seat belt wound by the spring in the seat belt winder and engages with the other seat belt fixed to the seat by the buckle. Thereafter, when the hand is loosened, the seat belt which is loosened by the action of the spring of the seat belt winder is wound up, and the tension determined by the spring is applied to the seat belt to restrain the occupant to the seat.
[0003]
However, in such a spring-type take-up mechanism, a force is applied only in the direction in which the seat belt is tightened. Therefore, when a person tries to loosen the seat belt, the seat belt must be pulled against this force. There was a point. Further, since the elastic force of the spring is used, the operation is unstable, and winding failure may occur.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve such a problem, the inventor's colleague can easily relax the restraint force by pulling the seat belt by a human and can deal with flexible winding control. An invention relating to a seat belt driving device was made and a patent application was filed as a patent application No. 126242 in 1999 (hereinafter referred to as a prior invention). That is, a DC motor is used to drive the seat belt, and PWM control or pulse width constant / variable cycle control is performed to control the rotation direction and rotation speed of the DC motor.
[0005]
An example of the embodiment of the prior invention is shown in FIG. Although not shown, a seat retractor is coupled to the motor M, and the rotation of the motor M causes the seat belt to be wound or unwound.
[0006]
Control pulses P1 to P4 are supplied from the CPU to the gates of switching transistors Q1 to Q4, which are switching elements, as P1 'to P4' via a gate circuit GATE. On the other hand, the voltage from the DC power source is connected to the collectors of the switching transistors Q1 and Q2, the motor terminal A is connected to the emitter of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q4, and the motor terminal B is connected to the emitter of the transistor Q2 and the collector of the transistor Q3. Has been. Further, the emitters of the switching transistors Q3 and Q4 are grounded.
[0007]
When the buckle of the seat belt is engaged and external information such as the rotation direction and rotation speed of the motor M is input, the CPU outputs control pulses P1 to P4 accordingly. FIG. 3 shows an example of a method for outputting the control pulses P1 to P4 when the motor M is rotated in the forward direction. In (a), the control pulse P3 is kept at a high level, and the control pulse P1 is turned on and off (hereinafter, ON is a high level and OFF is a low level). Thereby, the switching transistors Q2 and Q4 are turned off, Q3 is turned on, and Q1 is repeatedly turned on and off. Therefore, the current from the DC power supply flows in the order of Q1 → motor terminal A → motor terminal B → Q3 → ground in synchronization with the on / off of the switching transistor Q1, and the winding current flowing from the terminal A side to the B side flows to the motor M. Given. Thereby, the motor M rotates forward.
[0008]
In (b), the control pulse P1 is kept high and the control pulse P3 is turned on / off. Thereby, the switching transistors Q2 and Q4 are turned off, Q1 is turned on, and Q3 is repeatedly turned on and off. Therefore, the current from the DC power source flows in the order of Q1 → motor terminal A → motor terminal B → Q3 → ground in synchronization with the on / off of the switching transistor Q3, and the winding current flowing from the terminal A side to the B side flows to the motor M. Given. Thereby, the motor M rotates forward.
[0009]
In (c), the control pulses P1 and P3 are turned on and off in synchronization. Thereby, the switching transistors Q2 and Q4 are turned off, and Q1 and Q3 are repeatedly turned on and off. Therefore, the current from the DC power supply flows in the order of Q1 → motor terminal A → motor terminal B → Q3 → ground in synchronization with the on / off of the switching transistors Q1 and Q3, and the winding flowing in the motor M from the terminal A side to the B side. Current is applied. Thereby, the motor M rotates forward.
[0010]
FIG. 4 shows an example of a method for outputting the control pulses P1 to P4 when the motor M is rotated in the reverse direction. In (a), the control pulse P4 is kept at a high level, and the control pulse P2 is turned on and off. Thereby, the switching transistors Q1 and Q3 are turned off, Q4 is turned on, and Q2 is repeatedly turned on and off. Therefore, the current from the DC power source flows in the order of Q2 → motor terminal B → motor terminal A → Q4 → ground in synchronization with the on / off of the switching transistor Q2, and the winding current flowing from the terminal B side to the A side flows to the motor M. Given. As a result, the motor M reverses.
[0011]
In (b), the control pulse P2 is kept at the high level, and the control pulse P4 is turned on / off. Thereby, the switching transistors Q1 and Q3 are turned off, Q2 is turned on, and Q4 is repeatedly turned on and off. Therefore, the current from the DC power supply flows in the order of Q2 → motor terminal B → motor terminal A → Q4 → ground in synchronization with the on / off of the switching transistor Q4, and the winding current flowing from the terminal B side to the A side flows to the motor M. Given. Thereby, the motor M rotates forward.
[0012]
In (c), the control pulses P2 and P4 are turned on and off in synchronization. Thereby, the switching transistors Q1 and Q3 are turned off, and Q2 and Q4 are repeatedly turned on and off. Therefore, the current from the DC power source flows in the order of Q2 → motor terminal B → motor terminal A → Q4 → ground in synchronization with the on / off of the switching transistors Q2 and Q4, and the winding that flows from the terminal B side to the A side to the motor M. Current is applied. As a result, the motor M reverses.
[0013]
When changing the rotation speed of the motor, as shown in FIG. 5, the pulse width (T2) of the on / off pulse is made constant and the pulse rate (cycle corresponding to T1) is changed, or the pulse rate is made constant (cycle T1). And the duty ratio (T2 / T1) is changed.
[0014]
When the motor is not driven, the control pulses P3 and P4 (or the control pulses P1 and P2) are kept on as shown in FIG. 6 in order to make the motor M difficult to rotate by external force. As a result, no voltage from the DC power source is applied to the motor M, but when the motor M tries to rotate by an external force, a regenerative current flows through the switching transistors Q3 and Q4 by the electromotive force, and the motor M It becomes difficult to rotate.
[0015]
Conversely, when the motor M is easily rotated by an external force, the control pulse is turned off. As a result, the regenerative current of the motor M does not flow and regenerative braking is not applied, so that the seat belt can be moved lightly.
[0016]
In FIG. 2, the thermistor TH monitors the temperature of the motor M, and when the motor M is overloaded and the temperature rises, the information is input to the CPU, and the CPU stops driving the motor M. Is provided. The flywheel diode connected in parallel with the motor M is not shown.
[0017]
Thus, according to the prior invention, the seat belt can be driven in the required direction at the required speed, so that the driving of the seat belt rich in flexibility can be realized.
[0018]
However, when driving the seat belt, in addition to the general driving, a situation occurs in which the winding must be performed with a torque larger than usual. For example, when a collision is predicted, it is necessary to wind up the slack of the belt rapidly and restrain the person to the seat with a force stronger than usual. Further, when a child seat is fixed to a seat with a seat belt, it is necessary to fix the child seat firmly with a stronger force than to restrain a person, and a large torque is required. Such a winding state is referred to as “forced winding” in this specification, and is distinguished from normal winding.
[0019]
Of course, also in forced winding, the necessary motor torque can be obtained by using a drive circuit as shown in FIG. 2 and increasing the duty ratio of the drive pulse. However, in that case, in the case of normal winding, the duty ratio is small and the controllability is deteriorated. In addition, originally, the duty ratio in the case of normal winding should be increased to some extent and a switching transistor with a smaller capacity should be used. There is a problem in that a switching transistor having a large capacity is required and the cost of the circuit is increased.
[0020]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a seat belt drive device that can cope with forced winding while using a switching element that can handle only normal winding. To do.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
A first means for solving the problem includes a DC motor drive circuit , a DC motor driven by the DC motor drive circuit, and a seat belt retractor driven by the DC motor. A seat belt drive device capable of switching between normal winding for supplying current used for the DC motor to the DC motor and forced winding for supplying current larger than the current used for the DC motor to the DC motor. , the DC motor driving circuit, a switching circuit for supplying to said DC motor in place of the pulse voltage to DC voltage, and a control circuit for changing the duty ratio of the DC pulse voltage generated by said switching circuit, to the DC motor a circuit for supplying a direct current power source without passing through the switching circuit, set the circuit for supplying said direct current power supply Is, and a closable contacts by the control circuit, the control circuit, wherein the time of normal winding, the control to open the contacts, the pulse voltage supplied to the DC motor by the switching circuit When the forced winding signal is input from the outside, the contact is closed and controlled, and the direct-current power supply is directly connected to the direct-current motor without passing through the switching circuit. A seat belt driving device characterized by being supplied .
[0022]
In this means, when a current that is constantly used is supplied to the motor as in normal winding, the current is supplied to the motor while being controlled by a switching circuit. Then, when a current larger than the current that is used regularly is required as in the case of forced winding, the current is directly supplied from the power source to the motor without passing through the switching circuit. If a large current is supplied via a relay or the like, a large current can be supplied without using an expensive element. By this means, the duty ratio of the pulse voltage when used constantly can be increased, so that the controllability is not deteriorated and the capacity of the switching element does not need to be increased.
[0024]
Further, since the motor driving circuit mainly including a switching element having a capacity corresponding to normal winding can also perform forced winding, a small and inexpensive seat belt driving device can be obtained.
According to a second means for solving the above-mentioned problem, in the first means, the control circuit closes and controls the contact at the time of the forced winding corresponding to the collision prediction or when the child seat is fixed to the seat. The seat belt driving apparatus is characterized in that direct current power is directly supplied to the direct current motor by a circuit for supplying direct direct current power.
Thus, even when a collision is predicted or when the child seat is fixed to the seat with the seat belt, the child seat can be securely fixed with a strong force.
According to a third means for solving the above-mentioned problem, in the first means or the second means, the contact is between the direct-current motor and the direct-current power supply in a circuit for supplying the direct direct-current power. A first relay contact provided in a portion, and a second relay contact provided in a portion between the DC motor and a ground portion of the circuit for supplying the direct DC power, and the control circuit includes the forced winding A seat belt drive characterized by closing and controlling the first relay contact and the second relay contact by energizing a relay coil for driving the first relay contact and the second relay contact at the time of taking. Device.
As a result, a continuous current is supplied from the DC power source through the path of DC power source → first contact → motor terminal → second contact → ground, and the DC motor can rotate at full torque to forcibly wind up the seat belt. .
According to a fourth means for solving the above problem, in any one of the first to third means, the temperature of the DC motor is monitored, and when the DC motor is overloaded, corresponding information is sent to the control circuit. The seat belt driving apparatus according to
Thereby, when the DC motor is overloaded and the temperature rises, the information can be input to the control circuit, and the driving of the DC motor can be stopped by the control circuit.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a drive motor and its control device used in a seat belt drive device which is an example of an embodiment of the present invention.
[0026]
Most of FIG. 1 is the same as the embodiment of the invention of the prior application shown in FIG. 2, and only the place where the relay X is provided is different. When normal winding control is performed, no power is supplied from the CPU to the coil of the relay X, and the contacts x1 and x2 are open. The operation of this circuit during normal winding is the same as the operation shown in the description of the prior invention shown in FIG.
[0027]
When a forced winding signal is input to the CPU as external information, the CPU turns off all the pulses P1 to P4 and applies a voltage to the relay X coil. Then, the contacts x1 and x2 of the relay X are closed, and a continuous current is supplied from the DC power source through the DC power source → contact x1 → motor terminal A → motor terminal B → contact x2 → ground path, and the motor M is positive with full torque. Turn the seat belt to force it.
[0028]
In this circuit, the motor M and the DC power source capacity need only be able to handle the torque required for forced winding, and the switching transistors Q1 to Q4 have a capacity sufficient to pass the current required for normal winding. Is enough. In addition, the switching transistors Q1 to Q4 can increase the duty ratio of the pulse current during normal winding by improving the controllability by setting the capacity to allow the current necessary for normal winding to flow. it can.
In the above embodiment, a relay is used, but a semiconductor element such as a thyristor may be used.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, in the invention according to
[0030]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a drive motor and its control device used in a seatbelt drive device which is an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a circuit configuration of a motor drive circuit according to an embodiment of the invention of the prior application.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control pulse output method when a motor is rotated in a positive direction.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a control pulse output method when a motor is rotated in the reverse direction.
FIG. 5 is a diagram illustrating a duty ratio of a control pulse.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a state of a control pulse when the motor is difficult to rotate due to an external force.
[Explanation of symbols]
CPU: microcomputers P1 to P6, P1 'to P4': control output (pulse)
GATE: gate circuits Q1 to Q4: switching transistor M: motor C1, C2: capacitor L: reactance RL, RL2: relay TH: thermistor SW: CPU switch X: relay (relay coil)
x1, x2: Relay contact
Claims (4)
当該直流モーター駆動回路により駆動される直流モーターと、
当該直流モーターにより駆動されるシートベルトリトラクターとを有し、
定常的に使用される電流を前記直流モーターに供給する通常巻取と、定常的に使用される電流より大きな電流を前記直流モーターに供給する強制巻取とを、切り替え可能なシートベルト駆動装置であって、
前記直流モーター駆動回路が、
直流電圧をパルス状の電圧に変えて前記直流モーターに供給するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路により発生する直流パルス電圧のデューティ比を変える制御回路と、
前記直流モーターに前記スイッチング回路を通さずに直接直流電源を供給する回路と、
前記直接直流電源を供給する回路に設けられ、前記制御回路により開閉可能な接点と
を有し、
前記制御回路は、
前記通常巻取時には、前記接点を開き制御して、前記スイッチング回路により前記パルス状の電圧を前記直流モーターへ供給し、
外部からの強制巻取信号が入力された前記強制巻取時には、前記接点を閉じ制御して、前記直接直流電源を供給する回路により前記直流モーターに前記スイッチング回路を通さずに直接直流電源を供給する
ことを特徴とするシートベルト駆動装置。 A DC motor drive circuit;
A direct current motor driven by the direct current motor drive circuit;
A seat belt retractor driven by the DC motor,
A seatbelt drive device capable of switching between normal winding for supplying a constant current to the DC motor and forced winding for supplying a current larger than the constant current to the DC motor. There,
The DC motor drive circuit is
A switching circuit for supplying to said DC motor in place of the pulse voltage a DC voltage,
A control circuit for changing a duty ratio of a DC pulse voltage generated by the switching circuit;
A circuit for supplying a direct current power source without passing through the switching circuit to the DC motor,
Provided in the circuit for supplying the direct DC power, and has a contact that can be opened and closed by the control circuit ,
The control circuit includes:
At the time of the normal winding, the contact is opened and controlled, and the pulsed voltage is supplied to the DC motor by the switching circuit,
At the time of forced winding when an external forced winding signal is input, the contact is closed and controlled, and direct DC power is supplied to the DC motor without passing through the switching circuit by the circuit that supplies the direct DC power. A seatbelt drive device characterized by:
前記制御回路は、 The control circuit includes:
衝突予知時やチャイルドシートの座席への固定時に対応した前記強制巻取時に、前記接点を閉じ制御して、前記直接直流電源を供給する回路により前記直流モーターに直接直流電源を供給する When the collision is predicted or when the child seat is fixed to the seat, the contact is closed and controlled, and the direct current power is supplied to the direct current motor by the circuit for supplying the direct current power.
ことを特徴とするシートベルト駆動装置。A seat belt drive device characterized by that.
前記接点は、前記直接直流電源を供給する回路のうち前記直流モーターと前記直流電源との間の部分に設けた第1リレー接点と、前記直接直流電源を供給する回路のうち前記直流モーターとアース部位との間の部分に設けた第2リレー接点とを含み、 The contact includes a first relay contact provided in a portion between the DC motor and the DC power supply in the circuit for supplying the direct DC power supply, and the DC motor and ground in the circuit for supplying the direct DC power supply. A second relay contact provided in a part between the parts,
前記制御回路は、 The control circuit includes:
前記強制巻取時に、前記第1リレー接点及び前記第2リレー接点を駆動するためのリレーコイルに通電することにより、前記第1リレー接点及び前記第2リレー接点を閉じ制御する At the time of the forced winding, the first relay contact and the second relay contact are closed and controlled by energizing the relay coil for driving the first relay contact and the second relay contact.
ことを特徴とするシートベルト駆動装置。A seat belt drive device characterized by that.
前記直流モーターの温度を監視し、前記直流モーターのオーバーロード時に、対応する情報を前記制御回路へ出力するサーミスタを有し、 A thermistor that monitors the temperature of the DC motor and outputs corresponding information to the control circuit when the DC motor is overloaded;
前記制御回路は、 The control circuit includes:
前記サーミスタより前記オーバーロードに対応する情報が入力されたときには、前記直流モーターを駆動停止する When the information corresponding to the overload is input from the thermistor, the DC motor is stopped.
ことを特徴とするシートベルト駆動装置。A seat belt drive device characterized by that.
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