JP4246170B2 - Crew restraint system - Google Patents
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Description
この発明は、前方障害物と衝突する危険性を予測し、この予測によって得られる衝突危険度に応じたシートベルトの巻き取りをモータでおこなう乗員拘束装置に関するものである。 The present invention relates to an occupant restraint device that predicts the risk of colliding with a front obstacle and winds up a seat belt in accordance with the collision risk obtained by this prediction.
乗員拘束装置については多くの提案がなされており、下記特許文献1にて開示されたシートベルト装置もその一例である。同技術においては、シートベルトと、車両衝突回避の操作が可能な範囲で乗員を拘束する第1のプリテンショナ機構と、車両衝突に対して乗員を拘束する第2のプリテンショナ機構と、車両の衝突を予測して第1のプリテンショナ機構へ作動信号を出力する第1の指令手段と、車両の衝突を判断して第2のプリテンショナ機構へ作動信号を出力する第2の指令手段を備えている。この従来技術によれば、衝突の予測により第1のプリテンショナ機構で第1の張力を発生させることができ、衝突してからは第2のプリテンション機構で第2の張力を発生させ、乗員を的確に拘束することができる。この特許に該当する近年の技術として、第1のプリテンショナ機構をモータとし、第2のプリテンショナ機構を火薬式プリテンショナとするものが提案されている。
Many proposals have been made for occupant restraint devices, and the seat belt device disclosed in
更に、第1のモータによるプリテンショナ機構を、乗員に対する体感警報並びに乗員拘束の目的に活用した技術も提案されている。具体的には、自車両が衝突する危険性が軽度である場合、運転者の制動操作に影響を与えない程度の第1の張力でシートベルトを巻き取る。これによって、衝突の危険性があることを警報音や警報灯だけでなく体感警報として、運転者に対して報知することができる(第1警報)。また、衝突の危険性が重度である場合には、第1の張力より強い、第2の張力でシートベルトを巻き取り、衝突直前に乗員をシートバックに拘束する(第2警報)。このように、シートベルトを巻き取るモータを使用する頻度が増えている。 Furthermore, a technique has been proposed in which the pretensioner mechanism using the first motor is utilized for the purpose of bodily sensation warning and occupant restraint. Specifically, when the risk of collision of the host vehicle is slight, the seat belt is wound with a first tension that does not affect the braking operation of the driver. Thus, it is possible to notify the driver that there is a danger of a collision as a bodily sensation alarm as well as an alarm sound and a warning light (first alarm). When the risk of collision is severe, the seat belt is wound with the second tension, which is stronger than the first tension, and the occupant is restrained to the seat back immediately before the collision (second alarm). Thus, the frequency of using a motor that winds up a seat belt is increasing.
ところで、上記機能を搭載した車両を実環境で使用するにあたっては、前記第1警報もしくは第2警報でシートベルトの巻き取りが必要となる状況はあらゆるところに存在する。これは走行環境や走行条件、更には運転者が持つ運転技量等の様々な要因に起因するものであるが、モータを多用することによって、発熱量が増加する傾向にある。 By the way, when a vehicle equipped with the above function is used in an actual environment, there are various situations where the seat belt needs to be wound up by the first alarm or the second alarm. This is due to various factors such as the driving environment and driving conditions, as well as the driving skill of the driver. However, the amount of heat generated tends to increase when the motor is used frequently.
通常、シートベルトの巻き取りに使用するモータの場合、温度対策として、一般にサーマルプロテクタと呼ばれる過熱保護機能を備えているものが多い。サーマルプロテクタは、モータのコイル温度が所定の耐熱温度を上回った際に発生する焼損を防止するための装置である。コイル温度が一旦作動温度を超えた場合には、復帰温度を下回るまでの間、内蔵の接点を切って電流の供給を遮断する(電流供給を遮断する間、モータの駆動は不可能となる)。 Usually, a motor used for winding a seat belt often has an overheat protection function generally called a thermal protector as a temperature countermeasure. A thermal protector is a device for preventing burnout that occurs when the coil temperature of a motor exceeds a predetermined heat-resistant temperature. Once the coil temperature exceeds the operating temperature, the built-in contact is turned off to cut off the current supply until the temperature falls below the return temperature (the motor cannot be driven while the current supply is cut off). .
上述のサーマルプロテクタを装備したモータを、乗員に対する警報並びに拘束目的に利用するにあたり、次の2つの問題が挙げられる。
・第1に、体感警報(第1警報)の多用によるモータ過熱によって、乗員拘束(第2警報)中にサーマルプロテクタが作動する問題である。
・第2に、体感警報(第1警報)の多用によるモータ過熱によって、乗員拘束(第2警報)以前にサーマルプロテクタが作動する問題である。
いずれの場合にも、乗員を保護して傷害を低減する目的を達成できないという結果につながる。
There are the following two problems in using the motor equipped with the above-described thermal protector for warning and restraining purposes for passengers.
First, there is a problem that the thermal protector is activated during occupant restraint (second alarm) due to overheating of the motor due to frequent use of the sensory alarm (first alarm).
Second, there is a problem that the thermal protector operates before occupant restraint (second alarm) due to overheating of the motor due to frequent use of the sensation alarm (first alarm).
In either case, the result is that the purpose of protecting passengers and reducing injury cannot be achieved.
この発明は上記の問題を解決するためになされたもので、乗員保護の見地より、モータが過熱状態にある場合には、体感警報(第1警報)をやめて、これを犠牲にしてでも過熱保護機能(サーマルプロテクタ)の作動を回避し、肝心の乗員拘束(第2警報)時に確実に乗員を拘束することができる、乗員拘束装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem. From the viewpoint of passenger protection, when the motor is in an overheated state, the overheat protection is provided even if it is sacrificed by stopping the sensory alarm (first alarm). It is an object of the present invention to provide an occupant restraint device that can avoid the operation of the function (thermal protector) and can reliably restrain the occupant when the occupant is restrained (second alarm).
この発明は、車両前方の障害物との衝突危険度に基づいて第1の警報信号とこれより危険度の高いことを示す第2の警報信号を出力する警報手段と、所定の温度を超えた場合に電源の供給を遮断する過熱保護手段を有したシートベルトを巻き取るモータと、前記第1と第2の警報信号に応じて第1のモータトルクとこれより大きい第2のモータトルクでそれぞれシートベルトを巻き取るべく制御量を演算しこれを示す制御信号を出力するシートベルトモータ制御手段と、前記シートベルトモータ制御手段が出力する制御信号に基づいてモータ駆動に要する電圧を生成するモータ駆動手段と、モータ温度を検出又は相応の温度を推定するモータ温度取得手段と、前記過熱保護手段の作動温度を基準として予め設定された閾値を前記モータ温度取得手段のモータ温度が超えた場合にモータが過熱状態であると判定するモータ過熱判定手段と、を備え、前記シートベルトモータ制御手段が、前記警報手段が第1の警報信号を出力した時点で前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合、第1のモータトルクでシートベルトを巻き取るための制御信号の出力を一時的に停止し、前記警報手段が第2の警報信号を出力する場合には前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合であっても第2のモータトルクでシートベルトを巻き取ることを特徴とする乗員拘束装置にある。 According to the present invention, a warning means for outputting a first warning signal and a second warning signal indicating that the danger level is higher than the first warning signal based on a collision risk with an obstacle ahead of the vehicle, and a predetermined temperature exceeded A motor that winds up a seat belt having an overheat protection means that cuts off the supply of power, and a first motor torque and a second motor torque that is larger than the first motor torque in response to the first and second alarm signals, respectively. A seat belt motor control means for calculating a control amount for winding the seat belt and outputting a control signal indicating the control amount, and a motor drive for generating a voltage required for driving the motor based on the control signal output from the seat belt motor control means Means, a motor temperature acquisition means for detecting a motor temperature or estimating a corresponding temperature, and a preset threshold value based on the operating temperature of the overheat protection means. Motor overheat determining means for determining that the motor is in an overheated state when the motor temperature of the means exceeds, and when the seat belt motor control means outputs the first alarm signal, the seat belt motor control means When the motor overheat determining means determines that the motor is in an overheated state, the output of the control signal for winding the seat belt with the first motor torque is temporarily stopped, and the alarm means An occupant restraint device that winds up the seat belt with the second motor torque even when the motor overheat determination means determines that the motor is overheated when outputting an alarm signal. It is in.
この発明では、乗員保護の見地より、モータが過熱状態にある場合には、体感警報(第1警報)をやめて、これを犠牲にしてでも過熱保護機能(サーマルプロテクタ)の作動を回避し、肝心の乗員拘束(第2警報)時に確実に乗員を拘束することができる。 In the present invention, from the viewpoint of occupant protection, when the motor is in an overheated state, the sensory alarm (first alarm) is stopped and the operation of the overheat protection function (thermal protector) is avoided even if this is sacrificed. The passenger can be surely restrained when the passenger is restrained (second alarm).
実施の形態1.
図1はこの発明の一実施の形態による乗員拘束装置の構成を示すブロック図である。障害物検出手段1は、車両前方に存在する障害物を検出する。衝突危険度算出手段2は、障害物と自車両との衝突危険度を算出する。警報手段3は、前記衝突危険度に基づいて第1と第2の警報信号を出力する。シートベルトモータ制御手段4は、前記警報信号に応じて第1と第2のモータトルクでシートベルトを巻き取るべく制御量を演算しその制御信号を出力する。モータ駆動手段5は、モータ駆動に要する電圧を生成する。モータ電流検出手段6は、モータ電流を検出する。モータ7は、所定の温度を超えた場合に電源の供給を遮断する過熱保護手段8を有したシートベルトを巻き取るためのモータである。モータ温度検出手段9(モータ温度取得手段)は、モータ温度を検出もしくは相応の温度を推定する。モータ過熱判定手段10は、過熱保護手段8の作動温度を基準として予め設定された閾値をモータ温度が超えた場合にはモータが過熱状態であると判定して判定結果を出力する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an occupant restraint device according to an embodiment of the present invention. The obstacle detection means 1 detects an obstacle existing in front of the vehicle. The collision risk calculation means 2 calculates the collision risk between the obstacle and the host vehicle. The warning means 3 outputs first and second warning signals based on the collision risk. The seat belt motor control means 4 calculates a control amount to take up the seat belt with the first and second motor torques according to the alarm signal, and outputs the control signal. The motor driving means 5 generates a voltage required for driving the motor. The motor current detection means 6 detects the motor current. The
障害物検出手段1は、ミリ波レーダやレーザーレーダ等の非接触式のセンサである。ミリ波レーダは自車両の前面中央部に装着され、車両前方に向けて電波を発信し、反射波が帰ってくるまでの時間から障害物との距離を、ドップラー効果による反射波の周波数変化から障害物との相対速度を求めることができる。検出結果は、シリアル通信やCAN(Controller Area Network)通信等の通信手段を用いて後段の衝突危険度算出手段2に提供される。衝突危険度算出手段2は、ミリ波レーダから取得する前記の情報と、自車両の制動情報(例えば車速やヨーレート信号)に基づいて、自車両が障害物に衝突する危険度合を算出する。なお車速やヨーレート信号は車両駆動制動用の電子制御装置(特に図示せず)から得る。警報手段3は、前記衝突危険度に基づいて異なるレベルの警報信号を出力する。 The obstacle detection means 1 is a non-contact sensor such as a millimeter wave radar or a laser radar. The millimeter wave radar is mounted in the center of the front of the host vehicle, transmits radio waves toward the front of the vehicle, determines the distance from the obstacle until the reflected wave returns, and changes the frequency of the reflected wave due to the Doppler effect. The relative speed with the obstacle can be obtained. The detection result is provided to the subsequent collision risk calculation means 2 using communication means such as serial communication or CAN (Controller Area Network) communication. The collision risk calculation means 2 calculates the risk of collision of the host vehicle with an obstacle based on the information acquired from the millimeter wave radar and the braking information (for example, vehicle speed and yaw rate signal) of the host vehicle. The vehicle speed and yaw rate signal are obtained from an electronic control device (not shown) for vehicle driving braking. The warning means 3 outputs different levels of warning signals based on the collision risk.
ここで、図2を用いて前方の車両(障害物)を検出してから警報信号を出力するまでの過程について説明する。まず図2の(a)は先行車との相対距離関係を示したものである。縦軸は相対距離、横軸は時間経過を示す。よって同図には時間経過と共に車間距離が短くなっている様子が示されている。次に図2の(b)は縦軸に衝突危険度を示したもので、ある時間T1においてミリ波レーダが先行車を検出してから、車間距離が狭まるに連れて衝突危険度が高くなっている様子が示されている。そして、衝突危険度が第1警報判定値J1を超えた時に、図2の(c)に示す通り、第1警報信号21が出力される。同図の縦軸はモータ電流値を示しており、第1警報信号21の面積は、モータ電流C1がモータ駆動時間T2の間通電している際の発熱量を意味する。通常、運転者は第1警報信号21に応じて車両の制動操作を行うため、車間距離は広がり、衝突危険度も低下するが、何らかの事情で制動操作が行われない場合や、先行車が急激に速度を落とした場合には衝突危険度が更に増すこととなる。衝突危険度が第2警報判定値J2を超えると第2警報信号22が出力される。前記と同様、第2の警報信号22は、モータ電流C2がモータ駆動時間T3の間、通電している様子を示している。以上のことから、軽度の衝突危険性を検知した場合に第1警報信号21が、重度の衝突危険性を検知した場合に第2警報信号22が出力されることが分かる。なお、衝突危険度算出手段2及び警報手段3は、同一もしくは個別の電子制御ユニット(ECU)によって実現することができる。
Here, a process from detection of a vehicle in front (obstacle) to output of an alarm signal will be described with reference to FIG. First, FIG. 2 (a) shows the relative distance relationship with the preceding vehicle. The vertical axis represents relative distance, and the horizontal axis represents time. Therefore, the figure shows how the inter-vehicle distance decreases with time. Next, (b) of FIG. 2 shows the collision risk on the vertical axis. The collision risk increases as the inter-vehicle distance decreases after the millimeter wave radar detects the preceding vehicle at a certain time T1. Is shown. When the collision risk exceeds the first alarm determination value J1, the
図1において、シートベルトモータ制御手段4、モータ駆動手段5、モータ電流検出手段6、モータ7によって、一つの電流フィードバックループが構成されている。図3はフィードバック制御の概要を示すブロック図である。尚、以下の説明ではシートベルトモータ制御の一例として、電流フィードバック制御を取り上げて説明するが、この発明を実施するにあたり、他の制御対象(例えばトルクや位置)や、他の制御方式(例えばフィードフォワード制御)によって実現しても構わない。
In FIG. 1, the seat belt motor control means 4, the motor drive means 5, the motor current detection means 6, and the
まず、シートベルトモータ制御手段4は、制御技術の代表的手法であるPID(Proportional Integral Differential)制御におけるPIDコントローラ31を持ったマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータには、モータ7の駆動に要する目標電流値32が予め設定されており、モータ電流検出手段6を介して検出するモータ電流値33と比較演算が行われる。比較の結果、目標電流値32に対してモータ電流値33が低い場合にはモータ駆動電圧(モータ電圧)34を上げるように、また、モータ電流値33の方が高い場合にはモータ駆動電圧34を下げるように、印加電圧を操作する必要がある。一般的にモータの電圧制御方法として、電力効率の高いスイッチング制御が用いられる。そして、スイッチング制御の中で広く使われているのがPWM(Pulse Width Modulation Control)制御方法である。前記比較判定の結果に基づき、適正なモータ駆動電圧34を得るためのPWM Duty(デューティ)比をDuty変換手段35で算出し、モータ駆動手段5に対してPWMパルス36を出力する。
First, the seat belt motor control means 4 is a microcomputer having a
モータ駆動手段5は電子部品で構成されたスイッチング回路である。回路には4個のFET(電界効果トランジスタ)で構成されるHブリッジ回路を用いる。スイッチング回路によって生成されたモータ駆動電圧34をモータ7に印加すると、モータ7は所望のモータトルク(前記第1、第2のモータトルク)でシートベルトSBを巻き取る。モータ電流検出手段6は、差動増幅器を構成する電子回路である。電流検出抵抗37の両端の電圧を差動増幅器に入力することによって電位差が求まる。求めた電位差を前記マイクロコンピュータのA/D変換器38でデジタルデータに変換した後、電流検出抵抗の所定抵抗値で除算する(電流変換演算39)ことによってモータ電流値33が求まる。モータ電流値33は前記の通り、フィードバック値として目標電流値と比較演算される。
The motor driving means 5 is a switching circuit composed of electronic components. The circuit uses an H-bridge circuit composed of four FETs (field effect transistors). When the
図1において、モータ7はシートベルト装置(図1には図示せず)に装着されており、内部に過熱保護手段8とモータ温度検出手段9を備えている。過熱保護手段8には前記の通り、小型・軽量であるサーマルプロテクタが用いられる。サーマルプロテクタが加熱されて、動作温度(例えば120℃)を超えると内部の熱応動体が作動し、接点が開いて回路を一時的に遮断する。その後、熱応動体の復帰温度(例えば70℃)まで下がると接点は自動的に閉じて通電可能となる。モータ内部の温度を測定するモータ温度検出手段9には、熱電対やサーミスタ等の温度センサを用いるのが望ましいが、モータに組み込むことが可能な温度検出手段であれば、いずれの方法でも問題ない。モータ過熱判定手段10では、モータ温度検出手段9から取得したモータ温度に基づいて、モータが過熱状態にあるかどうかを判断する。過熱保護手段8で用いるサーマルプロテクタが持つ所定の動作温度(上記120℃)を基準に、過熱判定条件を例えば100℃と設定した場合、前記モータ温度が100℃未満をモータ通常状態、100℃以上をモータ過熱状態と判定する。また、モータ過熱状態からモータ通常状態への復帰には、判定条件を例えば80℃として、モータ温度が同判定条件を下回った場合に限りモータ過熱状態からモータ通常状態に復帰したとするように、ヒステリシスを持った判定方法が望ましい。モータ過熱判定手段10は、電子回路を用いて判定することも可能だが、シートベルトモータ制御手段4で使用するマイクロコンピュータを用いて判定することが望ましい。マイクロコンピュータを用いた場合、判定値を容易に変更することができる。更に、回路の削減は実装面積ならびにコストの削減に繋がる。尚、過熱判定温度と通常判定温度は、さまざまな条件を加味した上で実際に試験を実施した上で決定することが望ましい。
In FIG. 1, a
シートベルトモータ制御手段4で用いるマイクロコンピュータは、警報手段3からの第1、第2の警報信号と、モータ過熱判定手段10からの過熱判定結果に基づいて、以下に示す制御フローを実行する。図4は、マイクロコンピュータで実行する制御フローチャートである。第1警報信号ならびに第2警報信号を出力するまでの過程は図2を用いて上述した通りであるので説明は省略する。ステップS1では、警報手段3の出力信号に対して、第1、第2のどちらの警報信号であるかを確認する。第1の警報信号の場合はステップS2に遷移してモータの過熱判定を行う。判定の結果が過熱状態の場合、以後のモータ駆動処理を行うことなくステップS1の警報確認処理に戻り、第2警報信号が発生するか、もしくはモータが通常状態と判定されるまで、上記の処理を繰り返し実行する。ステップS2で通常状態と判定した場合、ステップS3にて第1警報の目標電流(図2の(c)に示すモータ電流C1)を、ステップS5にて第1警報の駆動時間(図2の(c)に示す時間T2)を設定する。尚、ステップS1にて第2警報信号を検出した場合には、上述のステップS3とS5の処理と同様に、ステップS4にて第2警報の目標電流値を、ステップS6にて第2警報のモータ駆動時間(図2の(c)に示すモータ電流C2、時間T3)を設定する。目標電流値とモータ駆動時間の設定が終了後、所定時間の間、モータ7を駆動してシートベルトの巻き取りを行う(ステップS7〜S9)。
The microcomputer used in the seat belt
上記の制御フローを実行することによって、過熱保護機能が引き起こすモータ駆動が不能となる状態を回避することができる。そして、第2警報が発生した場合には確実にシートベルトを巻き取り、乗員を拘束することが可能となる。 By executing the above control flow, it is possible to avoid a state in which the motor drive caused by the overheat protection function is disabled. And when a 2nd warning generate | occur | produces, it becomes possible to wind up a seat belt reliably and to restrain a passenger | crew.
実施の形態2.
実施の形態1では、過熱保護機能が引き起こすモータ駆動が不能となる状態を回避する方法として、モータが過熱状態であると判定されている間はモータの発熱を抑えるために、第1警報発生時のシートベルトの巻き取りを停止するようにした。しかしながらこの場合には、運転者に対して警報を体感的に報知することができない。この問題を解決する装置をこの実施の形態2にて述べる。
In the first embodiment, as a method for avoiding the state where the motor drive caused by the overheat protection function is disabled, the first alarm is generated in order to suppress the heat generation of the motor while it is determined that the motor is in the overheat state. The seat belt winding was stopped. However, in this case, the warning cannot be notified to the driver. An apparatus for solving this problem will be described in the second embodiment.
図5は実施の形態2におけるマイクロコンピュータの制御フローチャート、図6は第1、第2の警報時のモータ発熱量を示す図である。図5と図6において図4と図2と同一符号で示したものは同一もしくは相当部分を示すので説明を省略する。図5のステップS2でモータが過熱状態であると判断した場合はステップS51に遷移して、ステップS3で設定する目標電流値に比べ、低い低目標電流値を設定する。例えば、図6の(a)に示す通り、ステップS3で設定する通常状態時の目標電流値C1の50%にあたる低目標電流値C3をステップS51で設定する。これによって、モータ駆動時間T2が同じである場合、モータの発熱量61は通常時の発熱量(21)の50%に抑えることが可能となる。
FIG. 5 is a control flowchart of the microcomputer according to the second embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing the heat generation amount of the motor at the first and second alarms. 5 and FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 4 and FIG. If it is determined in step S2 of FIG. 5 that the motor is in an overheated state, the process proceeds to step S51, where a low target current value is set that is lower than the target current value set in step S3. For example, as shown in FIG. 6A, a low target current value C3 corresponding to 50% of the target current value C1 in the normal state set in step S3 is set in step S51. Accordingly, when the motor driving time T2 is the same, the
また、ステップS51で設定する目標電流値を変えることなく、ステップS52でモータの駆動時間を低駆動時間とし、短縮することによって、モータの発熱量を抑えることも可能である。図6の(b)に示す通り、ステップS52で設定する目標電流値はステップS3で設定する目標電流値C1と同じ目標電流値として、例えば、モータ低駆動時間T4を通常時のモータ駆動時間T2の50%に設定することによって、上記と同様にモータの発熱量62は通常時の発熱量(21)の50%に抑えることが可能となる。この実施の形態2で示す通り、モータ駆動時の目標電流値もしくはモータ駆動時間を制限することによって、モータの発熱量を抑えることができる。従って、過熱保護機能は作動することなく、第1警報発生時には体感警報を報知することが可能となる。
It is also possible to suppress the heat generation amount of the motor by changing the motor driving time to a low driving time in step S52 without changing the target current value set in step S51. As shown in FIG. 6B, the target current value set in step S52 is the same as the target current value C1 set in step S3. For example, the motor low drive time T4 is set to the normal motor drive time T2. As described above, the heat generation amount 62 of the motor can be suppressed to 50% of the normal heat generation amount (21). As shown in the second embodiment, the amount of heat generated by the motor can be suppressed by limiting the target current value or motor driving time during motor driving. Therefore, the overheat protection function does not operate, and it is possible to notify a bodily sensation alarm when the first alarm is generated.
実施の形態3.
上記実施の形態1及び実施の形態2においては、熱電対やサーミスタを用いてモータ内部の温度を直接計測した。ところが、現実的にはモータ内部に熱電対やサーミスタを配置することは具述的な工夫を必要とする。従ってこの実施の形態3では、モータ内部にモータ温度検出手段を装備することなく、モータ電流値に基づいて間接的にモータ温度を推定する装置について述べる。
In the first embodiment and the second embodiment, the temperature inside the motor is directly measured using a thermocouple or a thermistor. However, in reality, disposing a thermocouple or thermistor inside the motor requires descriptive measures. Therefore, in this third embodiment, an apparatus for indirectly estimating the motor temperature based on the motor current value without mounting the motor temperature detecting means inside the motor will be described.
図7はこの発明の別の実施の形態による乗員拘束装置の構成を示すブロック図である。先の実施の形態と同一符号で示したものは同一もしくは相当部分を示すので説明を省略する。図7において、モータ周辺温度検出手段71はシートベルトを駆動するモータ7周辺の温度を測定する装置で、モータ周辺の雰囲気温度を取得することを目的としている。従って、上述のサーミスタや熱電対を用いることによって容易に雰囲気温度を測定することができる他、シートベルトのモータ7が車室内に設置してある点に着目し、車両に装備された室内温度計の温度値を活用することも可能である。モータ温度算出手段9aはシートベルトモータ制御手段4から取得したモータ電流値とモータ周辺温度検出手段71からの雰囲気温度からモータ温度を算出する。なお、モータ周辺温度検出手段71とモータ温度算出手段9aがモータ温度取得手段を構成する。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an occupant restraint device according to another embodiment of the present invention. Since the same reference numerals as those in the previous embodiment denote the same or corresponding parts, the description thereof is omitted. In FIG. 7, the motor ambient temperature detecting means 71 is a device for measuring the temperature around the
次に、モータ電流値を用いたモータ温度の算出方法の概略を説明する。シートベルトモータ制御手段4から取得したモータ電流値Iと、モータコイルの持つ所定の抵抗値Rから次式(1)によって、コイルの発熱量Q1が求まる。 Next, an outline of a method for calculating the motor temperature using the motor current value will be described. From the motor current value I acquired from the seat belt motor control means 4 and the predetermined resistance value R possessed by the motor coil, the heat generation amount Q1 of the coil is obtained by the following equation (1).
Q1=I*I*R*t (1)
(t:時間[秒])
Q1 = I * I * R * t (1)
(t: Time [sec])
更に、発熱量Qとモータの所定の熱容量C(=比熱c*質量m)を用いて、次式(2)によって温度上昇分ΔTに換算することができる。 Furthermore, using the calorific value Q and a predetermined heat capacity C (= specific heat c * mass m) of the motor, it can be converted into a temperature increase ΔT by the following equation (2).
ΔT=Q1/熱容量C (2) ΔT = Q1 / heat capacity C (2)
従って、モータ周辺温度検出手段71にて検出した雰囲気温度に温度上昇分ΔTを加算した温度がモータ温度と推定できる。また、モータコイルの発熱量Q1を求めるにあたり、モータを取り付けるシートベルトモジュールへ熱が伝導することによってコイルが失う熱量Q2と、大気への熱放射によってコイルが失う熱量Q3を求めて予め記憶しておき、モータコイルの発熱量Q1から差し引くことによって、更に精度の高いモータ温度の推定が可能となる。この実施の形態に於ける構成によって、温度センサをモータ内に設置する必要がなく、簡素な構成でモータ温度の取得が可能となる。なお、モータ温度算出手段9aもシートベルトモータ制御手段4のマイクロコンピュータ内に構成するようにしてもよい。 Therefore, the temperature obtained by adding the temperature increase ΔT to the ambient temperature detected by the motor ambient temperature detecting means 71 can be estimated as the motor temperature. Further, in determining the heat generation amount Q1 of the motor coil, the heat amount Q2 lost by the heat conduction to the seat belt module to which the motor is attached and the heat amount Q3 lost by the coil due to heat radiation to the atmosphere are obtained and stored in advance. The motor temperature can be estimated with higher accuracy by subtracting from the heat generation amount Q1 of the motor coil. With the configuration in this embodiment, it is not necessary to install a temperature sensor in the motor, and the motor temperature can be acquired with a simple configuration. The motor temperature calculation means 9a may also be configured in the microcomputer of the seat belt motor control means 4.
以上のように、第1の警報信号の発生時にモータが過熱状態である場合、第1のモータトルクでシートベルトを巻き取ることを一時的に停止することによって、過熱保護機能が引き起こすモータ駆動が不能となる状態を回避することができるため、第2の警報信号が発生した際に確実にシートベルトを巻き取ることが可能となる。
また、第1の警報信号の発生時にモータが過熱状態である場合、第1のモータトルクを弱めてシートベルトを巻き取ることによって、過熱保護機能が引き起こすモータ駆動が不能となる状態を回避することができるため、第2の警報信号が発生した際に確実にシートベルトを巻き取ることが可能となる。
また、第1の警報信号の発生時にモータが過熱状態である場合、第1のモータトルクでシートベルトを巻き取る時間を制限することによって、過熱保護機能が引き起こすモータ駆動が不能となる状態を回避することができるため、第2の警報信号が発生した際に確実にシートベルトを巻き取ることが可能となる。
さらに、モータの温度は、モータ内部にモータ温度検出手段を設置することで、容易に高精度なモータ温度の取得が可能となり、さらにモータ電流値に基づいて間接的にモータ温度を推定することで、モータ温度検出手段をモータ内に設置する必要がなくなり、簡素な構成により温度の取得が可能となる。
As described above, when the motor is in an overheated state when the first alarm signal is generated, the motor drive caused by the overheat protection function is temporarily stopped by temporarily stopping the winding of the seat belt with the first motor torque. Since the impossible state can be avoided, the seat belt can be reliably wound when the second alarm signal is generated.
Further, when the motor is overheated when the first alarm signal is generated, the state where the motor driving caused by the overheat protection function is disabled can be avoided by winding the seat belt by weakening the first motor torque. Therefore, the seat belt can be reliably wound when the second alarm signal is generated.
Also, if the motor is in an overheated state when the first alarm signal is generated, a state in which the motor drive caused by the overheat protection function is disabled can be avoided by limiting the time for winding the seat belt with the first motor torque. Therefore, the seat belt can be reliably wound when the second alarm signal is generated.
Furthermore, the motor temperature can be obtained easily by installing the motor temperature detection means inside the motor, and the motor temperature can be estimated indirectly based on the motor current value. The motor temperature detecting means need not be installed in the motor, and the temperature can be obtained with a simple configuration.
1 障害物検出手段、2 衝突危険度算出手段、3 警報手段、4 シートベルトモータ制御手段、5 モータ駆動手段、6 モータ電流検出手段、7 モータ、8 過熱保護手段、9 モータ温度検出手段、9a モータ温度算出手段、10 モータ過熱判定手段、71 モータ周辺温度検出手段。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
所定の温度を超えた場合に電源の供給を遮断する過熱保護手段を有したシートベルトを巻き取るモータと、
前記第1と第2の警報信号に応じて第1のモータトルクとこれより大きい第2のモータトルクでそれぞれシートベルトを巻き取るべく制御量を演算しこれを示す制御信号を出力するシートベルトモータ制御手段と、
前記シートベルトモータ制御手段が出力する制御信号に基づいてモータ駆動に要する電圧を生成するモータ駆動手段と、
モータ温度を検出又は相応の温度を推定するモータ温度取得手段と、
前記過熱保護手段の作動温度を基準として予め設定された閾値を前記モータ温度取得手段のモータ温度が超えた場合にモータが過熱状態であると判定するモータ過熱判定手段と、
を備え、前記シートベルトモータ制御手段が、前記警報手段が第1の警報信号を出力した時点で前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合、第1のモータトルクでシートベルトを巻き取るための制御信号の出力を一時的に停止し、前記警報手段が第2の警報信号を出力する場合には前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合であっても第2のモータトルクでシートベルトを巻き取ることを特徴とする乗員拘束装置。 Warning means for outputting a first warning signal and a second warning signal indicating that the danger level is higher based on the risk of collision with an obstacle ahead of the vehicle;
A motor that winds up a seat belt having an overheat protection means that cuts off the supply of power when a predetermined temperature is exceeded;
A seat belt motor that calculates a control amount to wind up the seat belt with a first motor torque and a larger second motor torque in accordance with the first and second alarm signals, and outputs a control signal indicating this. Control means;
Motor driving means for generating a voltage required for motor driving based on a control signal output by the seat belt motor control means;
Motor temperature acquisition means for detecting the motor temperature or estimating the corresponding temperature;
Motor overheat determination means for determining that the motor is in an overheated state when the motor temperature of the motor temperature acquisition means exceeds a preset threshold value based on the operating temperature of the overheat protection means;
And when the seat belt motor control means determines that the motor is overheated by the motor overheat determination means when the alarm means outputs the first alarm signal, the first motor torque When the alarm means outputs a second alarm signal, the motor overheat determination means determines that the motor is overheated. Even if it is carried out , the passenger | crew restraint apparatus characterized by winding up a seatbelt with a 2nd motor torque.
所定の温度を超えた場合に電源の供給を遮断する過熱保護手段を有したシートベルトを巻き取るモータと、
前記第1と第2の警報信号に応じて第1のモータトルクとこれより大きい第2のモータトルクでそれぞれシートベルトを巻き取るべく制御量を演算しこれを示す制御信号を出力するシートベルトモータ制御手段と、
前記シートベルトモータ制御手段が出力する制御信号に基づいてモータ駆動に要する電圧を生成するモータ駆動手段と、
モータ温度を検出又は相応の温度を推定するモータ温度取得手段と、
前記過熱保護手段の作動温度を基準として予め設定された閾値を前記モータ温度取得手段のモータ温度が超えた場合にモータが過熱状態であると判定するモータ過熱判定手段と、
を備え、前記シートベルトモータ制御手段が、前記警報手段が第1の警報信号を出力した時点で前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合、前記第1のモータトルクよりも更に力を弱めたモータトルクでシートベルトを巻き取るための制御信号を出力し、前記警報手段が第2の警報信号を出力する場合には前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合であっても第2のモータトルクでシートベルトを巻き取ることを特徴とする乗員拘束装置。 Warning means for outputting a first warning signal and a second warning signal indicating that the danger level is higher based on the risk of collision with an obstacle ahead of the vehicle;
A motor that winds up a seat belt having an overheat protection means that cuts off the supply of power when a predetermined temperature is exceeded;
A seat belt motor that calculates a control amount to wind up the seat belt with a first motor torque and a larger second motor torque in accordance with the first and second alarm signals, and outputs a control signal indicating this. Control means;
Motor driving means for generating a voltage required for motor driving based on a control signal output by the seat belt motor control means;
Motor temperature acquisition means for detecting the motor temperature or estimating the corresponding temperature;
Motor overheat determination means for determining that the motor is in an overheated state when the motor temperature of the motor temperature acquisition means exceeds a preset threshold value based on the operating temperature of the overheat protection means;
When the seat belt motor control means determines that the motor is overheated by the motor overheat determination means when the alarm means outputs the first alarm signal, the first motor When a control signal for winding the seat belt is output with a motor torque that is weaker than the torque , and the alarm means outputs a second alarm signal, the motor overheat is determined by the motor overheat determination means. An occupant restraint device that winds up a seat belt with a second motor torque even when it is determined to be in a state .
所定の温度を超えた場合に電源の供給を遮断する過熱保護手段を有したシートベルトを巻き取るモータと、
前記第1と第2の警報信号に応じて第1のモータトルクとこれより大きい第2のモータトルクでそれぞれシートベルトを巻き取るべく制御量を演算しこれを示す制御信号を出力するシートベルトモータ制御手段と、
前記シートベルトモータ制御手段が出力する制御信号に基づいてモータ駆動に要する電圧を生成するモータ駆動手段と、
モータ温度を検出又は相応の温度を推定するモータ温度取得手段と、
前記過熱保護手段の作動温度を基準として予め設定された閾値を前記モータ温度取得手段のモータ温度が超えた場合にモータが過熱状態であると判定するモータ過熱判定手段と、
を備え、前記シートベルトモータ制御手段が、前記警報手段が第1の警報信号を出力した時点で前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合、モータの駆動時間を短くして第1のモータトルクでシートベルトを巻き取る制御信号を出力し、前記警報手段が第2の警報信号を出力する場合には前記モータ過熱判定手段にて前記モータが過熱状態であると判定された場合であっても第2のモータトルクでシートベルトを巻き取ることを特徴とする乗員拘束装置。 Warning means for outputting a first warning signal and a second warning signal indicating that the danger level is higher based on the risk of collision with an obstacle ahead of the vehicle;
A motor that winds up a seat belt having an overheat protection means that cuts off the supply of power when a predetermined temperature is exceeded;
A seat belt motor that calculates a control amount to wind up the seat belt with a first motor torque and a larger second motor torque in accordance with the first and second alarm signals, and outputs a control signal indicating this. Control means;
Motor driving means for generating a voltage required for motor driving based on a control signal output by the seat belt motor control means;
Motor temperature acquisition means for detecting the motor temperature or estimating the corresponding temperature;
Motor overheat determination means for determining that the motor is in an overheated state when the motor temperature of the motor temperature acquisition means exceeds a preset threshold value based on the operating temperature of the overheat protection means;
And when the seat belt motor control means determines that the motor is overheated by the motor overheat judgment means at the time when the warning means outputs the first warning signal, the driving time of the motor is determined. When the control signal for winding the seat belt with the first motor torque is shortened and the alarm means outputs the second alarm signal, the motor overheat determination means determines that the motor is overheated. An occupant restraint device that winds up the seat belt with the second motor torque even if it is determined .
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