JP2004149044A

JP2004149044A - 車両用シートベルト装置

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Publication number: JP2004149044A
Application number: JP2002318113A
Authority: JP
Inventors: Hideo Tohata; 秀夫戸畑
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: US6959613B2; US20040083824A1; EP1415867A2; JP3966161B2; DE60304968T2; EP1415867A3; DE60304968D1; EP1415867B1

Abstract

【課題】乗員に違和感を与えることなく、且つ確実に衝突前のベルト張力制御が可能な車両用シートベルト装置を提供する。
【解決手段】ウェビング１１をリトラクタ１２に所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナ１６と、緊急時にウェビング１１に張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナ１７と、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ２０と、車両前方に存在する障害物を検出するレーザレーダ５１と、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出データに基づく制御、及びレーザレーダ５１の検出データに基づく制御の少なくとも一方にて第１のプリテンショナ１６による張力を制御する第１のコントローラ３０を具備し、第１のコントローラ３０は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出データに基づく制御については、制御判断成立時に常時動作させ、且つ、レーザレーダ５１の検出データに基づく制御は、選択的に動作させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルトの張力を変化させるプリテンショナを有し、急ブレーキによる制動、或いは障害物との間の異常接近が予測された際には、シートベルトを巻き取って乗員のリスク度を低減させる車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるシートベルト装置として、例えば特開２００２−２４５０号公報（以下、特許文献１という）に記載されたものが知られている。該特許文献１では、通常時にはシートベルトの巻き取りを行わず、自車両にリスクが発生した際に、プリテンショナ用モータを駆動させ、シートベルトを巻き取るように動作する。この際のリスクとは、先行車と自車両との間の相対速度と車間距離から、先行車両に異常接近すると予想された時点、自車両に搭載される走行加速度計が大きな減速状態を検出した時点、及びスリップセンサがスリップを検出した時点、等である。
【０００３】
また、他のシートベルト装置として、特開２０００−１７７５３５号公報（以下、特許文献２という）に記載されたものが提案されており、該特許文献２では、車両の走行状況に応じて、シートベルト張力を制御する内容について記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４５０号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−１７７５３５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１、２では、リスクの発生を予測する手段として、運転者の緊急制動（ブレーキ操作等）を検出して判断する手段と、レーダによって先行車との異常接近までの余裕時間を演算して判断する手段とを併用する場合には、両手段が独立に作動すると、作動頻度が増え、運転者に違和感を与える恐れがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作検出手段と、車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、前記ブレーキ操作検出手段の検出データに基づく制御、及び前記障害物検出手段の検出データに基づく制御、の少なくとも一方にて前記第１のプリテンショナによる張力を制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記ブレーキ操作検出手段の検出データに基づく制御については、制御判断成立時に常時動作させ、且つ、前記障害物検出手段の検出データに基づく制御については、選択的に動作させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
本発明のシートベルト制御装置では、ブレーキ操作検出手段の検出データに基づく制御が発生した場合には、シートベルトに所定の張力を発生させて、該シートベルトに生じている弛みをなくしている。また、障害物検出センサにより、車両前方に障害物の存在が検出され、且つ、この障害物と自車両の間の距離が短くなった場合には、障害物検出手段の検出データに基づく制御により、前記と同様に、シートベルトに所定の張力を発生させる。従って、第２のプリテンショナが作動する前の段階で、確実に乗員をシートに拘束することができるようになり、運転者に与える違和感を低減することができる。
【０００９】
更に、レーダ判断による第１のプリテンショナの制御は、例えば、運転操作としてのブレーキをオフした後、所定時間だけ作動しないように設定している。つまり、運転者がブレーキを操作し、その後オフとしたということは、ある程度リスク度が低減した状態であり、このような状況下でのレーダ判断によるシートベルトの張力制御が行われることを防止することにより、張力制御の作動頻度を低減させ、運転者が感じる違和感を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図である。
【００１１】
同図に示すように、シートベルト装置１０は、３点式パッシブシートベルトに例をとって示し、シートＳに着座した乗員Ｈを拘束するウェビング１１と、このウェビング１１の一端側を巻回するリトラクタ１２とを備え、ウェビング１１の他端側はシートＳのドア側に配置したアンカーを介して車体に固定してあるとともに、ウェビング１１の中間部に移動自在に挿通したタング１３を、シートＳの車体中央側で車体に固定したバックル１４に着脱自在に係合し、このバックル１４と前記リトラクタ１２との間でウェビング１１をセンターピラーＰｃの上部のスルーリング１５を介して移動自在に支持するようになっている。
【００１２】
リトラクタ１２は、ウェビング１１をリトラクタ１２に巻き取り駆動し、またはリトラクタから巻き戻し駆動する第１のプリテンショナ１６と、緊急時にウェビング１１に張力を付与し乗員Ｈを最終的に拘束する第２のプリテンショナ１７と、を設けてある。
【００１３】
第１のプリテンショナ１６は、モータＭと減速ギヤ機構１６ａとによって構成し、モータＭの回転数を減速してトルクをリトラクタ１２に設けたウェビング１１を巻回するリールに伝達するようになっている。
【００１４】
第２のプリテンショナ１７は、この実施形態では火薬式（火薬プリテイン）として構成され、衝突検知によって火薬の爆発力でウェビング１１を瞬時にリトラクタ１２に巻取るようになっている。
【００１５】
尚、第２のプリテンショナ１７は火薬式に限ることなく、ウェビング１１を迅速に巻取ることができる限りにおいてモータ等を用いることができる。
【００１６】
また、前記リトラクタ１２には、衝突時に巻取ったウェビング１１の張力が所定値以上に上昇して乗員Ｈに大きな負担を掛けるのを防止するためのロードフォースリミッタ、及びウェビング１１の急激な引き出しを感知してこのウェビング１１の引き出しをロックするロック機構を設けてある。
【００１７】
そして、衝突時には、ロック機構により、乗員の体をシートに拘束し、第２のプリンテンショナが作動して、ウェビング１１の弛みを除去して、乗員の拘束性を向上させる。また、ロードフォースリミッタが作用して、シートベルトにより乗員の体へ作用する力を所定値以下に抑制する。
【００１８】
更に、本実施形態に係るシートベルト装置１０は、第１のプリテンショナ１６を制御する第１のコントローラ３０と、第２のプリテンショナ１７を制御する第２のコントローラ５３と、を具備している。
【００１９】
第１のコントローラ３０は、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ（ブレーキ操作検出手段）２０にて検知されるブレーキストローク信号、車速センサ２１の検出信号、及び車両前方に搭載され先行車両との間の車間距離を検知するレーザレーダ（障害物検出手段）５１の検出信号に基づいて、第１のプリテンショナ１６を制御する。なお、レーザレーダ５１の代わりに、ミリ波レーダ、超音波レーダ等を用いることもできる。
【００２０】
第２のコントローラ５３は、衝突時の衝撃を検知する衝撃センサ５２より衝突を示す検知信号が与えられた際には、第２のプリテンショナ１７を駆動させるべく制御する。
【００２１】
図２は、第１のコントローラ３０の詳細な構成を示す機能ブロック図である（図１に示した第２のコントローラ５３については、記載を省略している）。同図では、第１のプリテンショナ１６のモータＭを２個設けてあり、このうち一方は運転席用のシートベルト装置１０のものであり、他方は助手席用のシートベルト装置１０のものとなっている。
【００２２】
第１のコントローラ３０は、図２に示すようにＣＰＵ３１を備え、更に、このＣＰＵ３１にバッテリ（ＢＡＴＴ）からフューズ２２を介して電源電圧を入力する電源回路３２と、イグニッション信号を入力するＩＧＮ（イグニッション）入力回路３３と、車速センサ２１の車速信号、及びレーザレーダ５１による検出信号を入力するＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）・Ｉ／Ｆ３４と、ブレーキペダルストロークセンサ２０のブレーキストローク信号を入力するアナログＩ／Ｆ３５と、を備えている。
【００２３】
ここで、電源回路３２により安定化された電圧は、ＣＰＵ３１の駆動源として用いる以外に、センサ電源回路３２ａを介してブレーキペダルストロークセンサ２０に供給されるようになっている。
【００２４】
ＣＰＵ３１より出力される制御信号は、駆動回路３６を介してリレー３７に供給され、且つ、運転席用及び助手席用のモータＭを駆動制御し、且つ回転方向を切り換えるＨ−Ｂｒｉｄｇｅ（Ｈブリッジ）３８ａ，３８ｂに供給されるようになっている。
【００２５】
Ｈ−Ｂｒｉｄｇｅ３８ａ，３８ｂには、リレー３７を介して、フューズ２２バッテリ電源よりの電圧が与えられ、且つ、各モータＭは、Ｈ−Ｂｒｉｄｇｅ３８ａ，３８ｂにより回転方向が制御されるとともに、これらモータＭの回転速度は、ＣＰＵ３１で演算したデューティ比（以下、デューティと称す）によって制御されるようになっている。
【００２６】
ブレーキペダルストロークセンサ２０は、運転者の制動操作によるブレーキペダルの踏込み量を、ポテンショメータの回転角で検出するようになっており、このブレーキペダルストロークセンサ２０は、センサ電源回路３２ａより与えられる電源電圧を、ブレーキペダルの踏込み量に応じた電圧信号に変換し、この電圧信号を、アナログＩ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に出力する。
【００２７】
車速センサ２１で検出した車速データは、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由してＣＰＵ３１に供給される。この場合、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由することなく、車速センサ２１から車速に応じた周期のパルスを出力して、このパルス周期から車速を検出するようにしてもよい。
【００２８】
ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれたときの制動が、緊急制動（後述する緩制動、或いは急制動のいずれか）であるかどうかを判断する共に、緊急制動であれば衝突回避動作であると判断して、Ｈ−Ｂｒｉｄｇｅ３８ａ，３８ｂに電流指令値をデューティ出力し、モータＭの回転数を制御してウェビング１１の巻取りを早める。
【００２９】
また、レーザレーダ５１の検出信号より、前方の障害物までの距離、及び相対速度を算出し、これらのデータに基づいて障害物への異常接近の可能性を判断し、異常接近の可能性が高いと判断された場合には、ウェビング１１を巻き取るべくモータ電流を制御するために、各Ｈ−Ｂｒｉｄｇｅ３８ａ，３８ｂをデューティ制御する。
【００３０】
また、第１のコントローラ３０に入力される、ブレーキペダルストローク、レーダー信号、車速を検出する各センサが故障した場合には、これらの故障を検知するフェールセーフ機能を有しており、このフェールセーフロジックに基づいて、各モータＭへの電流の通電を停止する。
【００３１】
以下、本実施形態に係るシートベルト装置１０の動作について説明する。図３は、該シートベルト装置１０の全体的な動作を示すフローチャートである。また、図４〜図９は、詳細フローチャートである。
【００３２】
車両走行中には、ステップＳ１にて、車速センサ２１にて検出される当該車両の走行速度が、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆを介してＣＰＵ３１に取り込まれる。次いで、ステップＳ２では、ブレーキペダルストロークセンサ２０により検出されたブレーキペダルのストローク量（踏み込み量）が検知され、アナログ・Ｉ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。
【００３３】
ステップＳ３では、上記の処理で得られた車速データ、及びブレーキペダルのストローク量のデータに基づいて、緊急制動が行われているかどうかが判断される。例えば、運転者が運転中、前方に障害物が急に現れたり、障害物の発見が遅れた場合には、衝突を回避するために、緊急制動を行う。そして、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号に基づき、緊急の制動操作が発生していることが検出される。
【００３４】
また、ステップＳ４では、緊急制動が終了しているかどうかが判断される。ここでは、例えば、車両が停止している場合や速度が略一定である場合、或いは加速している場合に、緊急制動が終了しているものと判断する。
【００３５】
ステップＳ５では、レーザレーダ５１により検出される障害物までの距離に関するデータが、ＣＰＵ３１に供給される。次いで、ステップＳ６では、このレーザレーダ５１の検出データに基づいて、前方に存在する障害物（先行車両等）に異常接近するかどうかの判断が行われる。
【００３６】
ステップＳ７では、前述のステップＳ３の処理による判断結果と、ステップＳ６の処理による判断結果に基づいて、シートベルトの制御を決定する作動モードを選択する。つまり、緊急制動中であるかどうかに基づいてシートベルトを制御する作動モード、及び前方障害物までの距離に基づいてシートベルトを制御する作動モードのうちの、いずれか一方を選択する。
【００３７】
ステップＳ８では、選択された作動モードに応じて出力デューティを算出する処理が行われる。
【００３８】
次いで、ステップＳ９では、フェールセーフのロジックにより、センサ類が故障した場合には、各モータＭへの電圧供給を停止させる処理が行われる。
【００３９】
ステップＳ１０では、フェールセーフ、作動禁止条件に基づいて、シートベルト制御の作動、非作動を判断し、その後、ステップＳ１からの処理に戻る。
【００４０】
図４は、図３に示したステップＳ３の、緊急制動判断処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１では、車両の走行速度が所定速度Ｖ１よりも大きいかどうかが判断される。車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ１１でＮＯとなり、緊急制動操作は発生しないものとして、ウェビング１１の張力制御は行わない。
【００４１】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ１１でＹＥＳとなり、ステップＳ１２の処理にて、ブレーキを踏み込む速度を算出する。これは、ブレーキペダルストロークセンサ２０による検出信号から求めることができる。
【００４２】
運転者が運転中に、前方に障害物が急に現れたり、障害物の発見が遅れた場合には、衝突を回避するために、緊急制動を行う。ブレーキペダルストロークセンサ２０により、このときの制動操作を検出する。
【００４３】
次いで、ステップＳ１３では、ブレーキペダルのストローク量（踏み込み量）、及びブレーキペダルの踏み込み速度に基づいて、運転者が期待する減速Ｇ（負の加速度）である、期待減速Ｇを算出する。
【００４４】
ステップＳ１４では、期待減速Ｇと、緊急制動判断を示す２つのしきい値Ｇ１，Ｇ２（Ｇ２＞Ｇ１）とを比較する処理が行われ、期待減速Ｇがしきい値Ｇ１よりも小さい場合（Ｇ＜Ｇ１）には、ステップＳ１７で制動フラグを「０」とし、ウェビング１１の張力制御を行わない。
【００４５】
他方、Ｇ１≦Ｇ＜Ｇ２である場合には、ステップＳ１５で、緩制動フラグとして、制動フラグを「２」に設定する。また、Ｇ２≦Ｇである場合には、ステップＳ１６で、急制動フラグとして、制動フラグを「１」に設定する。
【００４６】
図５は、図３に示したステップＳ４の、制動判断終了処理を詳細に示すフローチャートである。同図に示すステップＳ２１では、車速が所定値Ｖ０未満であるかどうかが判断され、Ｖ０未満である場合には、車両は停止しているものと見なして、ステップＳ２３にて、変数「タイマ」をインクリメントする。また、車両の減速度が所定の減速度Ｇ３よりも小さいときには、略一定の速度で走行しているか、或いは加速しているものと判断し、前記と同様に、ステップＳ２３にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４７】
他方、減速度が所定の減速度Ｇ３以上である場合には、ステップＳ２２でＮＯとなり、ステップＳ２４にて、「タイマ」をリセットする。つまり、「タイマ」＝０とする。
【００４８】
その後、ステップＳ２５では、変数「タイマ」の値と所定値Ｔ１とを比較し、「タイマ」がＴ１よりも大きい場合には、ステップＳ２６で制動フラグ（急制動フラグ、或いは緩制動フラグ）をリセットする。また、「タイマ」がＴ１以下である場合には、制動フラグをそのまま維持する。
【００４９】
ここで、「タイマ」が所定値Ｔ１を超えるまで待つ理由は、車両停止ではないけれども、タイヤロック等に起因して車両の走行速度が一瞬だけＶ０以下になったり、ポンピングブレーキにより、制動中ではあるが、減速度が一瞬だけＧ３よりも小さくなるような場合を想定し、このような場合に、ウェビング１１の張力制御が終了することを防止するためである。
【００５０】
図６は、図３のステップＳ６に示したレーダ判断処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【００５１】
レーザレーダ５１では、運転者のブレーキ操作とは関係なく、車両の前方に障害物が現れたとき、レーダから障害物までの距離と障害物と自車との相対速度を検出している。
【００５２】
そして、ステップＳ３１で、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づき、ブレーキがオフとされたかどうかが判断される。ブレーキがオフとされない場合には、ステップＳ３１でＮＯとなり、ステップＳ３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【００５３】
他方、ブレーキがオフとされた場合には、ステップＳ３１でＹＥＳとなり、ステップＳ３２にて、ブレーキのオフ後、所定時間が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過していない場合には、ステップＳ３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【００５４】
また、所定時間が経過した場合には、ステップＳ３２でＹＥＳとなり、ステップＳ３３で、車速と所定値Ｖ１とが比較される。その結果、車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ３３でＮＯとなって、ステップＳ３７の処理で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【００５５】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ３４にて、前方障害物に異常接近するまでの時間、或いは衝突すると予測される時間を算出する。そして、この時間に基づき、ステップＳ３５では、衝突回避が不可能であるかどうかが判断され、衝突回避が不可能でない場合には、ステップＳ３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。また、衝突回避が不可能である場合には、ステップＳ３６で、レーダ判断フラグを「１」とする。
【００５６】
図７は、図３のステップＳ７に示した作動モード判断処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図４に示したステップＳ１６で、制動フラグが「１」（急制動）に設定されている場合には、図７のステップＳ４１でＹＥＳとなり、ステップＳ４４で作動モードが「１」に設定される。
【００５７】
また、図４に示したステップＳ１５で、制動フラグが「２」（緩制動）に設定されている場合には、図７のステップＳ４２でＹＥＳとなり、ステップＳ４５で作動モードが「２」に設定される。更に、図６に示したステップＳ３６で、レーダ判断フラグが「１」に設定されている場合には、ステップＳ４３でＹＥＳとなり、ステップＳ４６で作動モードが「３」に設定される。
【００５８】
ここで、作動モードとは、後述するようにシートベルト装置を巻き取る際の、張力制御の態様を示す。
【００５９】
図８は、図３のステップＳ８に示した出力デューティ算出処理の、具体的な処理手順を示すフローチャートであり、図７に示した処理で求められた作動モードに基づいて、Ｈ−Ｂｒｉｄｇｅ３８ａ，３８ｂより出力するパルス信号の出力デューティを決定する。図８において、作動モードが「１」である場合には、ステップＳ５１でＹＥＳとなり、ステップＳ５４で出力デューティが「Ｄ１」に設定される。
【００６０】
また、作動モードが「２」である場合には、ステップＳ５２でＹＥＳとなり、出力デューティが「Ｄ２」に設定される。作動モードが「３」である場合には、ステップＳ５３でＹＥＳとなり、ステップＳ５６出力デューティが「Ｄ３」に設定される。更に、作動モードが設定されていない場合には、ステップＳ５７で出力デューティを「０」に設定する。つまり、ウェビング１１の張力制御を行わない。
【００６１】
図９は、図３に示したステップＳ９の、フェールセーフ処理の、具体的な処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ６１で、各種センサ等において、故障が検知されたかどうかが判断され、故障が検知された場合には、ステップＳ６３で、デューティ出力を禁止する。つまり、センサ類が故障している場合には、ブレーキ制動、或いは前方障害物への接近が検出されていないにも関わらず、ウェビング１１の張力が制御される場合があり、このような場合には、乗員にリスクが生じる可能性があるので、これを回避するために、故障が検知された際には、デューティ出力を禁止する。
【００６２】
また、同様に、ステップＳ６２にて、作動禁止条件が満たされた場合においても、デューティ出力を禁止する。
【００６３】
他方、故障が検知されず、且つ作動禁止条件が満たされていない場合には、ステップＳ６４にてデューティ出力を許可する。
【００６４】
本実施形態では、図７のフローチャートに示したように、制動フラグ＝１（急制動）のときに作動モードが１、制動フラグ＝２（緩制動）のときに、作動モードが２、そして、レーダ判断フラグ＝１のときに、作動モードが３となる。また、図８では、作動モード１のとき出力デューティ＝Ｄ１、作動モード２のとき出力デューティ＝Ｄ２、及び作動モード３のとき出力デューティ＝Ｄ３となる。そして、Ｄ２＞Ｄ３であるので、ブレーキ操作に基づく制動判断の場合の方が、レーダ判断の場合よりも、ベルト張力が強くなる。
【００６５】
図２５は、制動判断（急制動、及び緩制動）による制御の場合のベルト張力と、レーダ判断による制御の場合のベルト張力の変化の様子を示す特性図である。
【００６６】
衝突までのベルト張力は、それぞれ平坦な特性となり、急制動判断による制御の場合のベルト張力が最も大きく、緩制動判断による制御の場合が２番目で、レーダ判断による制御の場合のベルト張力が最も小さくなる。
【００６７】
これは、制動判断（緩制動、急制動）の場合には、ベルトスラックを除去するためのベルト張力に加えて、制動による慣性力で乗員の体の前方への運動に抗して、乗員の体の移動を抑制するための力が必要になるためである。これに対し、レーダ判断の場合には、制動を行っていないので、ベルトスラックを除去するためのベルト張力のみでよい。
【００６８】
このようにして、本実施形態に係るシートベルト制御装置では、ブレーキペダルストロークセンサ２０により、制動判断（ブレーキ操作検出手段の検出データに基づく制御）が発生した場合には、ウェビング１１に所定の張力を発生させて、該ウェビング１１に生じている弛みをなくしている。
【００６９】
また、レーザレーダ５１により、車両前方に障害物の存在が検出され、且つ、この障害物との間の距離が短くなった場合には、レーダ判断（障害物検出手段の検出データに基づく制御）により、前記と同様に、ウェビング１１に所定の張力を発生させる。従って、第２のプリテンショナが作動する前の段階で、確実に乗員をシートに拘束することができるようになり、運転者に与える違和感を向上させることができる。
【００７０】
更に、レーダ判断による第１のプリテンショナ１６の制御（ウェビング１１の張力制御）は、ブレーキをオフした後、所定時間が作動しないように設定している。つまり、運転者がブレーキを操作し、その後オフとしたということは、ある程度リスク度が低減した状態であり、このような状況下でレーダ判断によるウェビング１１の張力制御が行われると、乗員の拘束性を向上させるというよりも、却って違和感が増大するだけであり、このような不具合を解消することができる。
【００７１】
なお、上述した実施形態では、図６のステップＳ３１，Ｓ３２の処理で、ブレーキがオフとされてから所定時間が経過したかどうかにより、レーダ判断を禁止するかどうかを設定する例について述べたが、ブレーキをオンとしている間のみにレーダ判断を禁止とすることや、ブレーキがオンとなってから、及びブレーキがオフとなってからの双方において、所定時間だけレーダ判断を禁止とすることもできる。また、ブレーキ操作の判断として、緊急制動判断を利用し、緊急制動判断が成立している間はレーダ判断を禁止することもできる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１０は、第２の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図、図１１は、第１のコントローラ３０の詳細構成を示すブロック図である。
【００７３】
図１０に示すように、このシートベルト装置は、図１に示したものと比較して、アクセル開度スイッチ４１が設けられ、該アクセル開度スイッチ４１の出力信号が、第１のコントローラ３０に供給されている点で相違している。即ち、図１１に示すように、アクセル開度センサ４１は、センサ電源回路３２ａより、駆動用の電源が供給され、検出信号（アクセル開度信号）は、アナログ・Ｉ／Ｆ３５を介して、ＣＰＵ３１に出力される。その他の構成要素は、図１，図２に示したものと同一であるので、その構成説明を省略する。
【００７４】
次に、第２の実施形態に係るシートベルト制御装置の動作について説明する。基本的な動作は、第１の実施形態と同様であり、図６に示したレーダ判断処理の手順が相違するので、ここでは、レーダ判断処理についてのみ説明する。
【００７５】
図１２は、第２の実施形態に係るシートベルト制御装置のレーダ判断処理、即ち、図３のステップＳ６に示したレーダ判断処理の、詳細な手順を示すフローチャートである。
【００７６】
まず、ステップＳ１３１で、アクセル開度センサ４１の検出信号に基づき、アクセルが踏み込まれているかどうかが判断される。アクセルが踏み込まれている場合には、ステップＳ１３１でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【００７７】
他方、アクセルが踏み込まれていない場合には、ステップＳ１３１でＮＯとなり、ステップＳ１３２にて、アクセルの踏み込みが検出されてから、所定時間が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過していない場合には、ステップＳ１３２でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【００７８】
また、所定時間が経過した場合には、ステップＳ１３２でＮＯとなり、ステップＳ１３３で、車速と所定値Ｖ１とが比較される。その結果、車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ１３３でＮＯとなって、ステップＳ１３７の処理で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【００７９】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ１３４にて、前方障害物に異常接近するまでの時間、或いは衝突すると予測される時間を算出する。そして、この時間に基づき、ステップＳ１３５では、衝突回避が不可能であるかどうかが判断され、衝突回避が可能である場合には、ステップＳ１３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。また、衝突回避が不可能である場合には、ステップＳ１３６で、レーダ判断フラグを「１」とする。
【００８０】
そして、以後の処理は、図７、図８に示した手順と同様に、レーダ判断フラグが「１」であるか「０」であるかに基づいて、作動モードが設定され、更に、設定された作動モードに基づいて出力デューティが設定される。
【００８１】
このようにして、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、アクセルの踏み込み操作の検出中、及び検出してから所定時間が経過するまでは、レーダ判断による第１のプリテンショナ１６の制御（ウェビング１１の張力制御）が作動しないように設定している。つまり、運転者がアクセルを踏み込むということは、前方に存在する障害物を確認していることが前提であり、ある程度リスク度が低減したものと判断される。従って、このような状況下でレーダ判断によるウェビング１１の張力制御が行われると、乗員の拘束性を向上させるというよりも、却って違和感が増大するだけであり、このような不具合を解消することができる。
【００８２】
換言すれば、運転者の意思による運転操作（アクセルペダルを踏み込む操作）を検出した場合には、レーダ判断よりも、運転者の判断を優先することにより、第１のプリテンショナ１６の不要な作動を回避している。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１３は、第３の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図、図１４は、第１のコントローラ３０の詳細構成を示すブロック図である。
【００８４】
図１３に示すように、このシートベルト装置は、図１に示したものと比較して、操舵角度センサ４２が設けられ、該操舵角度センサ４２の出力信号が、第１のコントローラ３０に供給されている点で相違している。即ち、図１４に示すように、操舵角度センサ４２は、センサ電源回路３２ａより、駆動用の電源が供給され、検出信号（操舵角度信号）は、エンコーダ３９を介して、ＣＰＵ３１に出力される。その他の構成要素は、図１，図２に示したものと同一であるので、その構成説明を省略する。
【００８５】
次に、第３の実施形態に係るシートベルト制御装置の動作について説明する。基本的な動作は、第１の実施形態と同様であり、図６に示したレーダ判断処理の手順が相違するので、ここでは、レーダ判断処理についてのみ説明する。
【００８６】
図１５は、第３の実施形態に係るシートベルト制御装置のレーダ判断処理、即ち、図３のステップＳ６に示したレーダ判断処理の、詳細な手順を示すフローチャートである。
【００８７】
まず、ステップＳ２３１で、操舵角度センサ４２の検出信号に基づき、ステアリングが操作されているかどうかが判断される。ステアリングが操作されている場合には、ステップＳ２３１でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【００８８】
他方、ステアリングが操作されていない場合には、ステップＳ２３１でＮＯとなり、ステップＳ２３２にて、ステアリングの操作が検出されてから、所定時間が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過していない場合には、ステップＳ２３２でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【００８９】
また、所定時間が経過した場合には、ステップＳ２３２でＮＯとなり、ステップＳ２３３で、車速と所定値Ｖ１とが比較される。その結果、車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ２３３でＮＯとなって、ステップＳ２３７の処理で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【００９０】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ２３４にて、前方障害物に異常接近するまでの時間、或いは衝突すると予測される時間を算出する。そして、この時間に基づき、ステップＳ２３５では、衝突回避が不可能であるかどうかが判断され、衝突回避が可能である場合には、ステップＳ２３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。また、衝突回避が不可能である場合には、ステップＳ２３６で、レーダ判断フラグを「１」とする。
【００９１】
そして、以後の処理は、図７、図８に示した手順と同様に、レーダ判断フラグが「１」であるか「０」であるかに基づいて、作動モードが設定され、更に、設定された作動モードに基づいて出力デューティが設定される。
【００９２】
このようにして、第３の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ステアリング操作の検出中、及び検出してから所定時間が経過するまでは、レーダ判断による第１のプリテンショナ１６の制御（ウェビング１１の張力制御）が作動しないように設定している。つまり、運転者がステアリングを操作するということは、前方を注視していることが前提であり、ある程度リスク度が低減したものと判断される。従って、このような状況下でレーダ判断によるウェビング１１の張力制御が行われると、乗員の拘束性を向上させるというよりも、却って違和感が増大するだけであり、このような不具合を解消することができる。
【００９３】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１６は、第４の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図、図１７は、第１のコントローラ３０の詳細構成を示すブロック図である。
【００９４】
図１６に示すように、このシートベルト装置は、図１に示したものと比較して、ウィンカースイッチ４３が設けられ、該ウィンカースイッチ４３の出力信号が、第１のコントローラ３０に供給されている点で相違している。即ち、図１７に示すように、ウィンカースイッチ４３は、センサ電源回路３２ａより、駆動用の電源が供給され、検出信号（ウインカ信号）は、デジタル・Ｉ／Ｆ４９を介して、ＣＰＵ３１に出力される。その他の構成要素は、図１，図２に示したものと同一であるので、その構成説明を省略する。
【００９５】
次に、第４の実施形態に係るシートベルト制御装置の動作について説明する。基本的な動作は、第１の実施形態と同様であり、図６に示したレーダ判断処理の手順が相違するので、ここでは、レーダ判断処理についてのみ説明する。
【００９６】
図１８は、第４の実施形態に係るシートベルト制御装置のレーダ判断処理、即ち、図３のステップＳ６に示したレーダ判断処理の、詳細な手順を示すフローチャートである。
【００９７】
まず、ステップＳ３３１で、ウィンカースイッチ４３の検出信号に基づき、ウィンカーが操作されているかどうかが判断される。ウィンカーが操作されている場合には、ステップＳ３３１でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【００９８】
他方、ウィンカーが操作されていない場合には、ステップＳ３３１でＮＯとなり、ステップＳ３３２にて、ウィンカーの操作が検出されてから、所定時間が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過していない場合には、ステップＳ３３２でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【００９９】
また、所定時間が経過した場合には、ステップＳ３３２でＮＯとなり、ステップＳ３３３で、車速と所定値Ｖ１とが比較される。その結果、車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ３３３でＮＯとなって、ステップＳ３３７の処理で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【０１００】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ３３４にて、前方障害物に異常接近するまでの時間、或いは衝突すると予測される時間を算出する。そして、この時間に基づき、ステップＳ３３５では、衝突回避が不可能であるかどうかが判断され、衝突回避が可能である場合には、ステップＳ３３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。また、衝突回避が不可能である場合には、ステップＳ３３６で、レーダ判断フラグを「１」とする。
【０１０１】
そして、以後の処理は、図７、図８に示した手順と同様に、レーダ判断フラグが「１」であるか「０」であるかに基づいて、作動モードが設定され、更に、設定された作動モードに基づいて出力デューティが設定される。
【０１０２】
このようにして、第４の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ウィンカー操作の検出中、及び検出してから所定時間が経過するまでは、レーダ判断による第１のプリテンショナ１６の制御（ウェビング１１の張力制御）が作動しないように設定している。つまり、運転者がウィンカーを操作するということは、前方を注視していることが前提であり、ある程度リスク度が低減したものと判断される。従って、このような状況下でレーダ判断によるウェビング１１の張力制御が行われると、乗員の拘束性を向上させるというよりも、却って違和感が増大するだけであり、このような不具合を解消することができる。
【０１０３】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１９は、第５の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図、図２０は、第１のコントローラ３０の詳細構成を示すブロック図である。
【０１０４】
図１９に示すように、このシートベルト装置は、図１に示したものと比較して、シフトポジションスイッチ４４が設けられ、該シフトポジションスイッチ４４の出力信号が、第１のコントローラ３０に供給されている点で相違している。即ち、図２０に示すように、シフトポジションスイッチ４４は、センサ電源回路３２ａより、駆動用の電源が供給され、この検出信号（シフトポジション信号）は、デジタル・Ｉ／Ｆ４９を介して、ＣＰＵ３１に出力される。その他の構成要素は、図１，図２に示したものと同一であるので、その構成説明を省略する。
【０１０５】
次に、第５の実施形態に係るシートベルト制御装置の動作について説明する。基本的な動作は、第１の実施形態と同様であり、図６に示したレーダ判断処理の手順が相違するので、ここでは、レーダ判断処理についてのみ説明する。
【０１０６】
図２１は、第５の実施形態に係るシートベルト制御装置のレーダ判断処理、即ち、図３のステップＳ６に示したレーダ判断処理の、詳細な手順を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、ステップＳ４３１で、シフトポジションスイッチ４４の検出信号に基づき、シフトレバーが操作されているかどうかが判断される。シフトレバーが操作されている場合には、ステップＳ４３１でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【０１０８】
他方、シフトレバーが操作されていない場合には、ステップＳ４３１でＮＯとなり、ステップＳ４３２にて、シフトレバーの操作が検出されてから、所定時間が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過していない場合には、ステップＳ４３２でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【０１０９】
また、所定時間が経過した場合には、ステップＳ４３２でＮＯとなり、ステップＳ４３３で、車速と所定値Ｖ１とが比較される。その結果、車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ４３３でＮＯとなって、ステップＳ４３７の処理で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【０１１０】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ４３４にて、前方障害物に異常接近するまでの時間、或いは衝突すると予測される時間を算出する。そして、この時間に基づき、ステップＳ４３５では、衝突回避が不可能であるかどうかが判断され、衝突回避が可能である場合には、ステップＳ４３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。また、衝突回避が不可能である場合には、ステップＳ４３６で、レーダ判断フラグを「１」とする。
【０１１１】
そして、以後の処理は、図７、図８に示した手順と同様に、レーダ判断フラグが「１」であるか「０」であるかに基づいて、作動モードが設定され、更に、設定された作動モードに基づいて出力デューティが設定される。
【０１１２】
このようにして、第５の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、シフトレバー操作の検出中、及び検出してから所定時間が経過するまでは、レーダ判断による第１のプリテンショナ１６の制御（ウェビング１１の張力制御）が作動しないように設定している。つまり、運転者がシフトレバーを操作するということは、前方を注視していることが前提であり、ある程度リスク度が低減したものと判断される。従って、このような状況下でレーダ判断によるウェビング１１の張力制御が行われると、乗員の拘束性を向上させるというよりも、却って違和感が増大するだけであり、このような不具合を解消することができる。
【０１１３】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２２は、第６の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図、図２３は、第１のコントローラ３０の詳細構成を示すブロック図である。
【０１１４】
図２２に示すように、このシートベルト装置は、図１に示したものと比較して、クラッチスイッチ４５が設けられ、該クラッチスイッチ４５の出力信号が、第１のコントローラ３０に供給されている点で相違している。即ち、図２３に示すように、クラッチスイッチ４５は、センサ電源回路３２ａより、駆動用の電源が供給され、この検出信号（シフトポジション信号）は、デジタル・Ｉ／Ｆ４９を介して、ＣＰＵ３１に出力される。その他の構成要素は、図１，図２に示したものと同一であるので、その構成説明を省略する。
【０１１５】
次に、第６の実施形態に係るシートベルト制御装置の動作について説明する。基本的な動作は、第１の実施形態と同様であり、図６に示したレーダ判断処理の手順が相違するので、ここでは、レーダ判断処理についてのみ説明する。
【０１１６】
図２４は、第６の実施形態に係るシートベルト制御装置のレーダ判断処理、即ち、図３のステップＳ６に示したレーダ判断処理の、詳細な手順を示すフローチャートである。
【０１１７】
まず、ステップＳ５３１で、クラッチスイッチ４５の検出信号に基づき、クラッチがオンとされているかどうかが判断される。クラッチがオンとされている場合には、ステップＳ５３１でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【０１１８】
他方、クラッチがオンとされていない場合には、ステップＳ５３１でＮＯとなり、ステップＳ５３２にて、クラッチのオンが検出されてから、所定時間が経過したかどうかが判断され、所定時間が経過していない場合には、ステップＳ５３２でＹＥＳとなり、そのままリターンする。
【０１１９】
また、所定時間が経過した場合には、ステップＳ５３２でＮＯとなり、ステップＳ５３３で、車速と所定値Ｖ１とが比較される。その結果、車速がＶ１以下である場合には、ステップＳ５３３でＮＯとなって、ステップＳ５３７の処理で、レーダ判断フラグを「０」とする。
【０１２０】
車速がＶ１よりも大きい場合には、ステップＳ５３４にて、前方障害物に異常接近するまでの時間、或いは衝突すると予測される時間を算出する。そして、この時間に基づき、ステップＳ５３５では、衝突回避が不可能であるかどうかが判断され、衝突回避が可能である場合には、ステップＳ５３７で、レーダ判断フラグを「０」とする。また、衝突回避が不可能である場合には、ステップＳ５３６で、レーダ判断フラグを「１」とする。
【０１２１】
そして、以後の処理は、図７、図８に示した手順と同様に、レーダ判断フラグが「１」であるか「０」であるかに基づいて、作動モードが設定され、更に、設定された作動モードに基づいて出力デューティが設定される。
【０１２２】
このようにして、第６の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、クラッチのオンの検出中、及び検出してから所定時間が経過するまでは、レーダ判断による第１のプリテンショナ１６の制御（ウェビング１１の張力制御）が作動しないように設定している。つまり、運転者がクラッチをオンとするということは、前方を注視していることが前提であり、ある程度リスク度が低減したものと判断される。従って、このような状況下でレーダ判断によるウェビング１１の張力制御が行われると、乗員の拘束性を向上させるというよりも、却って違和感が増大するだけであり、このような不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシートベルト制御装置の各構成要素の配置を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るシートベルト制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシートベルト制御装置の、全体的な処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制動判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】制動判断を終了する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係るレーダ判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】作動モード判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】出力デューティを決定する際の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】フェールセーフ機能による出力許可判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るシートベルト制御装置の各構成要素の配置を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るシートベルト制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態に係るレーダ判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るシートベルト制御装置の各構成要素の配置を示す説明図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るシートベルト制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】第３の実施形態に係るレーダ判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るシートベルト制御装置の各構成要素の配置を示す説明図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係るシートベルト制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】第４の実施形態に係るレーダ判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係るシートベルト制御装置の各構成要素の配置を示す説明図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係るシートベルト制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】第５の実施形態に係るレーダ判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第６の実施形態に係るシートベルト制御装置の各構成要素の配置を示す説明図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態に係るシートベルト制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】第６の実施形態に係るレーダ判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】制動判断に基づいたベルト張力の変化、及びレーダ判断によるベルト張力の変化を示す特性図である。
【符号の説明】
１０シートベルト装置
１１ウェビング
１２リトラクタ
１３タング
１４バックル
１５スルーリング
１６第１のプリテンショナ
１６ａ減速ギヤ機構
１７第２のプリテンショナ
２０ブレーキペダルストロークセンサ（ブレーキ操作検出手段）
２１車速センサ
２２フューズ
３０第１のコントローラ（制御手段）
３１ＣＰＵ
３２電源回路
３２ａセンサ電源回路
３３ＩＧＮ入力回路
３４ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ
３５アナログＩ／Ｆ
３６駆動回路
３７リレー
３８ａ，３８ｂＨ−Ｂｒｉｄｇｅ
３９エンコーダ
４１アクセル開度センサ
４２操舵角度センサ
４３ウィンカスイッチ
４４シフトポジションスイッチ
４５クラッチスイッチ
４９デジタル・Ｉ／Ｆ
５１レーザレーダ（障害物検出手段）
５２衝撃センサ
５３第２のコントローラ

Claims

シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、
緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、
車両のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作検出手段と、
車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
前記ブレーキ操作検出手段の検出データに基づく制御、及び前記障害物検出手段の検出データに基づく制御、の少なくとも一方にて前記第１のプリテンショナによる張力を制御する制御手段と、を具備し、
前記制御手段は、前記ブレーキ操作検出手段の検出データに基づく制御については、制御判断成立時に常時動作させ、且つ、前記障害物検出手段の検出データに基づく制御については、選択的に動作させることを特徴とする車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者の運転操作が検出された際には、所定時間だけ前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のブレーキ操作を検出し、ブレーキ操作が検出された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のブレーキ操作を検出し、ブレーキの解除が検出された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のブレーキ操作を検出し、ブレーキが操作されている間、前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のアクセル操作を検出し、アクセルが操作された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のステアリング操作を検出し、ステアリングが操作された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のウィンカー操作を検出し、ウィンカーが操作された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のシフトレバー操作を検出し、シフトレバーが操作された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
前記制御手段は、運転者のクラッチ操作を検出し、クラッチが操作された際には、所定時間前記障害物検出手段の検出データに基づく制御を禁止することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。