JP2004182153A - 車両用シートベルト装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の横転時にシートベルトにより乗員を保護するとともに、車両が横転状況を回避したとき、巻き取ったシートベルトの拘束から乗員を解放する。
【解決手段】横方向加速度センサ３１とロールレイトセンサ３２とから検出・算出された横方向加速度、ロールレイトおよびロール角度に基づき、所定の第１判定条件に従って車両が横転すると判定されると、ベルト巻取りモータ２２の作動によりシートベルト１１が所定量だけ巻き取られる。また、より横転可能性が高い第２判定条件に従って車両が横転すると判定されると、プリテンショナ２３の作動によりシートベルト１１が所定量だけ巻き取られる。ベルト巻取りモータ２２によりシートベルト１１が巻き取られても、上記の両判定条件に従って車両が横転しないと判定されると、ベルト巻取りモータ２２の作動が解除されてシートベルト１１の引き出しが許容される。
【選択図】 図１
【解決手段】横方向加速度センサ３１とロールレイトセンサ３２とから検出・算出された横方向加速度、ロールレイトおよびロール角度に基づき、所定の第１判定条件に従って車両が横転すると判定されると、ベルト巻取りモータ２２の作動によりシートベルト１１が所定量だけ巻き取られる。また、より横転可能性が高い第２判定条件に従って車両が横転すると判定されると、プリテンショナ２３の作動によりシートベルト１１が所定量だけ巻き取られる。ベルト巻取りモータ２２によりシートベルト１１が巻き取られても、上記の両判定条件に従って車両が横転しないと判定されると、ベルト巻取りモータ２２の作動が解除されてシートベルト１１の引き出しが許容される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の横転時にシートベルトを巻き取り可能な車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用シートベルト装置の一つは、例えば下記特許文献１に示されている。ここに示されている車両用シートベルト装置は、車両に対する重力の作用方向を検出する重力センサを設け、検出された作用重力の方向により車両の横転を判定し、同横転の判定時にプリテンショナを作動させてシートベルトを巻き取って、引き出し禁止とする。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１７０９７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のシートベルト装置においては、車両が横転するか否かの判定条件を厳しくすると、判定結果が得られるまで時間がかかり、シートベルトの巻き取りが車両の横転時に間に合わないという問題がある。したがって、シートベルトの巻き取りを車両の横転時に間に合わせるためには、車両が横転するか否かの判定条件を緩和する必要がある。しかし、この場合には、車両が横転すると判定した後に路面状況の変化や運転操作等により車両が横転する状況を回避できたときにも、シートベルトを巻き取って引き出し禁止とするので、車両が横転しないにもかかわらず、巻き取ったシートベルトにより乗員を拘束するという問題がある。
【０００５】
【本発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両の横転時に乗員を確実に保護できるようにした車両用シートベルト装置を提供することにある。また、車両が横転すると判定した後に車両が横転する状況を回避できたときには、巻き取ったシートベルトの拘束から乗員を解放できるようにした車両用シートベルト装置を提供することにもある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する第１ベルト巻取り器と、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを禁止する第２ベルト巻取り器と、車両の横転の可能性を表す車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の第１判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御する第１ベルト巻取り制御手段と、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、第１判定条件よりも高い横転可能性を表す第２判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第２ベルト巻取り器を制御する第２ベルト巻取り制御手段とを備えたことにある。
【０００７】
この本発明の特徴によれば、第１ベルト巻取り制御手段が、緩和な第１判定条件に従って車両が横転すると判定してシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御した後に、第２ベルト巻取り制御手段が、厳しい第２判定条件に従って車両が横転すると判定してシートベルトを巻き取るように第２ベルト巻取り器を制御するときには、第１ベルト巻取り器が既にシートベルトを巻き取っている。このため、第２ベルト巻取り器がシートベルトを巻き取り終わるまでの時間は、第２ベルト巻取り器のみがシートベルトを巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する第１ベルト巻取り器と、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを禁止する第２ベルト巻取り器と、車両の横転の可能性を表す車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御する第１ベルト巻取り制御手段と、第１ベルト巻取り制御手段が車両の横転可能性を判定した後に、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように前記第２ベルト巻取り器を制御する第２ベルト巻取り制御手段とを備えたことにある。
【０００９】
この本発明の他の特徴によれば、第１ベルト巻取り制御手段が所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときには、シートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御するため、その後に第２ベルト巻取り制御手段が、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定してシートベルトを巻き取るように第２ベルト巻取り器を制御するときには、第１ベルト巻取り器が既にシートベルトを巻き取っている。このため、第２ベルト巻取り器がシートベルトを巻き取り終わるまでの時間は、第２ベルト巻取り器のみがシートベルトを巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１０】
この場合、第１および第２ベルト巻取り器がそれぞれシートベルトをこの順に巻き取るので、第１ベルト巻取り制御手段が第１ベルト巻取り器を制御するための所定の判定条件を、第２ベルト巻取り制御手段が第２ベルト巻取り器を制御するための所定の判定条件と同じにしてもよい。これにより、車両が横転するか否かの判定条件を簡易化できる。
【００１１】
また、上記の場合において、前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転しないと判定したときシートベルトの引き出しを許容するように第１ベルト巻取り器を制御するベルト引出し許容制御手段を設けることが好適である。
【００１２】
これによれば、前述した車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束できる効果に加えて、第１ベルト巻取り制御手段が、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御した後に、ベルト引出し許容制御手段が、所定の判定条件に従って車両が横転しないと判定したときシートベルトの引き出しを許容するように第１ベルト巻取り器を制御する。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルトの拘束から乗員を解放することができる。
【００１３】
この場合、前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、少なくとも車両のロールレイトおよびロール角度であることが好適である。車両の横転の形態のうち、例えば、フリップオーバおよびフォールオーバは、車両のロール角度が大きくなることが原因となって発生する。ただし、ロールレイトが小さいと、バンク等を定常走行していることも考えられるため、ロールレイトとロール角度とに基づいて車両の横転可能性を判定することが好適である。これにより、ロール角度が原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１４】
また、前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、少なくとも車両のロールレイトおよび横方向加速度であることが好適である。車両の横転の形態のうち、例えば、トリップオーバ、ターンオーバおよびバウンスオーバは、主に車両の横方向加速度が原因となって発生する。ただし、ロールレイトが発生してから車両が横転するため、ロールレイトと横方向加速度とに基づいて車両の横転可能性を判定することが好適である。これにより、横方向加速度が原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１５】
また、前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度であることが好適である。これによれば、ロール角度が原因となって車両が横転する場合、または、横方向加速度が原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１６】
この場合において、前記第１ベルト巻取り制御手段は、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度がそれぞれ所定値以上であるかを繰り返し判定し、同ロールレイト、ロール角度および横方向加速度のうちのいずれか一つでも所定値以上であるとき車両が横転すると判定するものであることが好適である。これによれば、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度のうちのいずれか一つでも所定値以上であるとき車両が横転すると判定するため、第１ベルト巻取り制御手段が、より早くシートベルトを巻き取るように第１巻取り器を制御することができる。このため、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
ａ．第１実施形態
本発明の第１実施形態を図面を用いて説明すると、図１は、同実施形態に係るシートベルト装置を採用した乗員保護装置の全体を概略的に示すブロック図である。この乗員保護装置は、車両の横転時に乗員を保護するものであり、シートベルト装置に付随してカーテンバッグ装置を備えていて、電気制御装置Ｅを共有するとともに、シートベルト機構部ＳＢとカーテンバッグ機構部ＣＢとを有する。シートベルト機構部ＳＢは、車両の横転時にシートベルトを巻き取り可能なものであり、シートＳの一側に設けたシートベルト１１、アンカー１２、スリップジョイント１３、タングプレート１４およびベルト巻取り装置ＢＭを備えるとともに、シートＳの他側に設けたバックル１６を備えている。
【００１８】
シートベルト１１は、一端がアンカー１２に連結され、他端がベルト巻取り装置ＢＭに進入していて、中間部にてスリップジョイント１３に巻き掛けられている。アンカー１２は、シートＳのフレームに傾動可能に組み付けられている。タングプレート１４は、アンカー１２とスリップジョイント１３との間にてシートベルト１１に移動可能に組み付けられている。バックル１６は、シートＳの他側にてシートＳのフレームに傾動可能に組み付けられていて、タングプレート１４を脱着可能とする。
【００１９】
ベルト巻取り装置ＢＭは、センターピラー５１の下部に取り付けられていて、ベルト巻取り機構部２１、ベルト巻取りモータ２２、およびインフレータ２３ａを含むプリテンショナ２３を備えている。ベルト巻取り機構部２１は、シートベルト１１の端部に接続されていて、シートベルト１１の巻き取りと引き出しとを許容する。ベルト巻取りモータ２２は、ベルト巻取り機構部２１に連結された電動モータであり、ベルト巻取り機構部２１を介してシートベルト１１を巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する。プリテンショナ２３は、ベルト巻取り機構部２１に連結され、インフレータ２３ａから噴出供給されたガスにより作動されてベルト巻取り機構部２１を介してシートベルト１１を巻き取り可能であるが、巻き取ったシートベルト１１の引き出しを禁止する。インフレータ２３ａは、ガスをプリテンショナ２３に向けて噴出供給するものであり、プリテンショナ２３と一体に設けられている。ベルト巻取りモータ２２は、第１ベルト巻取り器に対応し、プリテンショナ２３は、第２ベルト巻取り器に対応する。
【００２０】
カーテンバッグ機構部ＣＢは、車室内の側部に設けられていて、カ−テン状に膨張展開して前席乗員の頭部と後席乗員の頭部を保護するカーテンバッグ２６と、このカーテンバッグ２６にガスを供給するインフレータ２７とを備えている。カーテンバッグ２６は、上下方向にて蛇腹状に折り畳んだ状態で、ルーフサイドレール５２に沿って収納され、ルーフヘッドライニング５３によって覆われている。インフレータ２７は、ガスをカーテンバッグ２６に向けて噴出供給するものであり、カーテンバッグ２６の上方にてルーフサイドレール５２に沿って配置され、ルーフヘッドライニング５３によって覆われている。
【００２１】
電気制御装置Ｅは、横方向加速度センサ３１、ロールレイトセンサ３２および電子制御ユニット３３を備えている。横方向加速度センサ３１は、車両の左右横方向の加速度ＧＹを検出するものであり、電子制御ユニット３３に接続されている。ロールレイトセンサ３２は、車両の重心を通り同車両の前後方向に延びる軸線回りの回転角速度、すなわちロールレイトＲＲを検出するものであり、電子制御ユニット３３に接続されている。横方向加速度センサ３１とロールレイトセンサ３２とは、本発明の運動状態量検出手段に対応する。
【００２２】
電子制御ユニット３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図２のシートベルト巻取り制御プログラムを所定の短時間毎に実行することにより、車両の横転状況に従ってシートベルト機構部ＳＢとカーテンバッグ機構部ＣＢとを制御する。
【００２３】
この電子制御ユニット３３には、駆動回路３４，３６，３７が接続されている。駆動回路３４は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてカーテンバッグ装置ＣＢのインフレータ２７に点火して同インフレータ２７内にガスを発生させる。駆動回路３６は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取り装置ＢＭのベルト巻取りモータ２２を作動させ、または、その作動を解除する。駆動回路３７は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取り装置ＢＭのインフレータ２３ａに点火して同インフレータ２３ａ内にガスを発生させる。
【００２４】
上記のように構成した第１実施形態に係る乗員保護装置の作動を説明すると、イグニッションスイッチの投入により、電子制御ユニット３３は、図２のシートベルト巻取り制御プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し始める。このシートベルト巻取り制御プログラムの実行はステップ１００にて開始され、ステップ１０２にて横方向加速度ＧＹを入力し、ステップ１０４にてロールレイトＲＲを入力する。次に、ステップ１０６にてロールレイトＲＲを時間積分してロール角度ＲＡを算出する。
【００２５】
次に、ステップ１０８に進み、ステップ１０２で入力した横方向加速度ＧＹとステップ１０４で入力したロールレイトＲＲとにより決定される点（以下、車両状態決定点ａという。）が図３（ａ）に示したマップの横転領域Ｂ内にあるか否か、または、ステップ１０６で算出したロール角度ＲＡとステップ１０４で入力したロールレイトＲＲとにより決定される点（以下、車両状態決定点ｂという。）が図３（ｂ）に示したマップの横転領域Ｄ内にあるか否かを判定する。横転領域Ｂは、横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性が高い領域を示す。また、横転領域Ｄは、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性が高い領域を示す。すなわち、ステップ１０８においては、車両横転の高い可能性が判定される。
【００２６】
最初に、車両が横転する可能性が全くない場合について説明する。この場合、車両状態決定点ａが横転領域Ｂ内には存在せず、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｄ内には存在しないから、ステップ１０８にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１０に進む。ステップ１１０においては、車両状態決定点ａが図３（ａ）に示したマップの横転領域Ａ内にあるか否か、または、車両状態決定点ｂが図３（ｂ）に示したマップの横転領域Ｃ内にあるか否かを判定する。横転領域Ａは、横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性はあるが、横転領域Ｂよりも車両横転の可能性が低い領域を示す。また、横転領域Ｃは、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性はあるが、横転領域Ｄよりも車両横転の可能性が低い領域を示す。すなわち、ステップ１１０においては、車両横転の低い可能性が判定される。
【００２７】
この場合、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在せず、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在しないから、ステップ１１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１２に進む。ステップ１１２においては、横転フラグＲＯＦが“１”であるか否かを判定する。この横転フラグＲＯＦは、“１”によりシートベルト巻取り制御プログラムの前回実行時に、車両横転の可能性が低かったことを表し、“０”によりそれ以外の状態を表すもので、図示しない初期設定処理によって“０”に設定されている。したがって、ステップ１１２においては「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００２８】
次に、車両状態決定点ａ又はｂのうちの少なくとも一方が、それぞれ横転領域Ａ又はＣ内に入った場合について説明する。この場合には、上記ステップ１００〜１０８の処理後、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１６に進む。ステップ１１６においては、横転フラグＲＯＦが“１”であるか否かを判定するが、現段階では横転フラグＲＯＦが“０”に設定されているため、ステップ１１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１８に進む。
【００２９】
ステップ１１８においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を作動させる。次に、ステップ１２０に進み、ステップ１２０にて横転フラグＲＯＦを“１”に設定して、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００３０】
車両の横転が進行中であって車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在するか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在する場合には、上記ステップ１００〜１０８の処理後、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１６に進む。この場合、横転フラグＲＯＦが“１”に設定されているため、ステップ１１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。以後、この状態が続く限り、ステップ１００〜１１０の処理を経て、ステップ１１６，１１４の処理を繰り返し実行し、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を制御する状態が継続される。なお、この状態では、ベルト巻取りモータ２２の駆動トルクよりも大きなトルクが発生するような力がシートベルト１１に付与されれば、シートベルト１１は引き出される。
【００３１】
次に、車両の横転が回避された場合について説明する。この場合、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から非横転領域Ｘ１内に入り、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から非横転領域Ｘ２内に入る。したがって、上記ステップ１００〜１０６の処理後、ステップ１０８，１１０にてともに「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１２に進む。この場合、横転フラグＲＯＦは“１”に設定されているため、ステップ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１２２に進む。
【００３２】
ステップ１２２においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してベルト巻取りモータ２２の作動を解除する。すなわち、駆動回路３６は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取りモータ２２への電流の供給を停止する。これにより、乗員はシートベルト１１を通常どおり引き出せるようになり、シートベルト１１の拘束から解放される。次に、ステップ１２４にて横転フラグＲＯＦを“０”に設定してステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００３３】
一方、車両の横転が進行して、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から横転領域Ｂ内に入ったか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から横転領域Ｄ内に入った場合には、上記ステップ１００〜１０６の処理後、ステップ１０８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２６に進む。
【００３４】
ステップ１２６においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３７を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにプリテンショナ２３を作動させる。すなわち、駆動回路３７は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２３ａに点火して同インフレータ２３ａ内にガスを発生させる。このガス圧によりプリテンショナ２３が作動されてベルト巻取り機構部２１を介してシートベルト１１を巻き取り、引き出し禁止とする。
【００３５】
ステップ１２６の処理後、ステップ１２８にて電子制御ユニット３３が駆動回路３４を介してカーテンバッグ２６を作動させる。すなわち、駆動回路３４は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２７に点火して同インフレータ２７内にガスを発生させて、このガス圧によりカーテンバッグ２６を下方に膨張展開させる。ステップ１２８の処理後、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を終了する。
【００３６】
上記第１実施形態によれば、車両の横転に際し、ステップ１１０，１１６〜１２０の処理により、まず、緩和な第１判定条件に従った車両の横転判定時にベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにした。その後、ステップ１０８，１２６の処理により、厳しい第２判定条件に従った車両の横転判定時にプリテンショナ２３を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るとともに、その引き出しを禁止した。したがって、プリテンショナ２３がシートベルト１１を巻き取り終わるまでの時間は、プリテンショナ２３のみがシートベルト１１を巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００３７】
また、上記第１実施形態においては、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るためにベルト巻取りモータ２２を制御した後、ステップ１０８，１１０の第２および第１判定条件に従って車両が横転しないと判定されたときには、ステップ１１２，１２２の処理によりベルト巻取りモータ２２の作動を解除して、シートベルト１１の引き出しを許容した。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルト１１の拘束から乗員を解放することができる。
【００３８】
また、上記第１実施形態においては、車両の横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲとの組合せ、および、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとの組合せからなる二次元領域のマップに基づき、車両の横転可能性を判定した。これにより、横方向加速度ＧＹを原因として車両が横転する場合、または、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００３９】
しかし、車両の横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲ との組合せ、および、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとの組合せの両者に基づき車両横転の可能性を判定するものに限らず、少なくとも一方の組合せのみに基づき判定してもよい。この場合、ステップ１０８においては、車両状態決定点ａが横転領域Ｂ内に存在するか否か、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｄ内に存在するか否かの一方のみを判定する。同様に、ステップ１１０においては、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在するか否か、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在するか否かの一方のみを判定する。
【００４０】
すなわち、車両横転の形態のうち、例えば、フリップオーバおよびフォールオーバは、車両のロール角度ＲＡが大きくなることが原因となって発生する。ただし、ロールレイトＲＲが小さいと、バンク等を定常走行していることも考えられるため、ロールレイトＲＲとロール角度ＲＡとに基づいて車両の横転可能性を判定することにより、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。また、車両横転の形態のうち、例えば、トリップオーバ、ターンオーバおよびバウンスオーバは、主に車両の横方向加速度ＧＹが原因となって発生する。ただし、ロールレイトＲＲが発生してから車両が横転するため、ロールレイトＲＲと横方向加速度ＧＹとに基づいて車両の横転可能性を判定することにより、横方向加速度ＧＹが原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００４１】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る電子制御ユニット３３は、上記図２のシートベルト巻取り制御プログラムに代えて、図４のシートベルト巻取り制御プログラムを記憶していて同プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。他の部分に関しては上記実施形態と同じである。
【００４２】
このシートベルト巻取り制御プログラムの実行は、ステップ２００にて開始され、上記ステップ１０２〜１０６とそれぞれ同じステップ２０２〜２０６の処理により、横方向加速度ＧＹおよびロールレイトＲＲを入力した後、ロールレイトＲＲを時間積分してロール角度ＲＡを算出する。
【００４３】
まず、車両が横転する可能性が全くない場合について説明する。この場合、上記ステップ１１２（または１１６），１１０と同様なステップ２０８，２１０にて、それぞれ「Ｎｏ」と判定し、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。横転フラグＲＯＦは、上記と同様、“１”によりこのプログラムの前回実行時に、車両横転の可能性が低かったことを表し、“０”によりそれ以外の状態を表すもので、初期設定処理では“０”に設定されている。したがって、ステップ２０８において「Ｎｏ」と判定する。ステップ２１０では、上記と同様、車両横転の低い可能性が判定され、横転領域Ａ又はＣは、図３（ａ）又は（ｂ）に示したように、車両横転の可能性がそれぞれ低い領域を表すので、ステップ２１０にて「Ｎｏ」と判定する。したがって、この状態では、シートベルトの巻取り制御は何ら行われない。
【００４４】
次に、車両の状態が横転可能性はあるが、同可能性が低い状態になった場合について説明する。この場合、車両状態決定点ａが非横転領域Ｘ１内から横転領域Ａ内に入るか、または、車両状態決定点ｂが非横転領域Ｘ２内から横転領域Ｃ内に入る。したがって、ステップ２１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ２１４〜２１８の処理を実行した後、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。ステップ２１４においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を作動させる。ステップ２１６においては、横転フラグＲＯＦを“１”に設定する。ステップ２１８においては、電子制御ユニット３３に内蔵のタイマＴに計時動作を開始させる。
【００４５】
そして、この状態では、横転フラグＲＯＦが“１”に設定されているので、ステップ２００〜２０６の処理後、ステップ２０８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２２０に進む。また、この状態では、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在するか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在しているので、ステップ２２０，２２８にてそれぞれ「Ｎｏ」と判定し、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。以後、この状態が続く限り、ステップ２００〜２０８，２２０，２２８，２１２の処理を繰り返し実行し、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を制御する状態が継続される。なお、この状態では、上記と同様、シートベルト１１を引き出し可能である。
【００４６】
この状態から車両が横転する可能性がなくなった場合、すなわち、車両の横転が回避された場合には、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から非横転領域Ｘ１内に入り、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から非横転領域Ｘ２内に入る。したがって、上記ステップ２００〜２０８の処理後、ステップ２２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２２２〜２２６の処理を実行して、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。ステップ２２２においては、駆動回路３６が、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取りモータ２２への電流の供給を停止する。ステップ２２４においては、横転フラグＲＯＦを“０”に設定する。ステップ２２６においては、前記タイマＴの計時動作を停止させ、かつ、クリアする。この状態では、シートベルト１１を巻き取る前の状態に戻されて、シートベルト１１の引き出しが自由に許容される。
【００４７】
逆に、車両が横転する可能性が高くなると、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から横転領域Ｂ内に入るか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から横転領域Ｄ内に入る。したがって、この場合には、ステップ２００〜２０８の処理後、ステップ２２０に進み、ステップ２２０にて「Ｎｏ」と判定するとともに、ステップ２２８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２３０に進む。ステップ２３０においては、前記タイマＴによる時間計測値に基づいて、前記ステップ２１８による計時開始から所定時間Ｔ０が経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ０は、プリテンショナ２３とカーテンバッグ２６との作動が車両の横転に間に合うように短時間に設定されている。所定時間Ｔ０が経過していなければ、ステップ２３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００４８】
そして、前記タイマＴによる計時開始から所定時間Ｔ０が経過すると、ステップ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ２３２〜２３６の処理を実行する。ステップ２３２においては、タイマＴの作動を停止させる。ステップ２３４においては、駆動回路３７が、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２３ａに点火する。発生したガス圧によりプリテンショナ２３が作動され、シートベルト１１を巻き取って引き出し禁止とする。ステップ２３６においては、駆動回路３４が、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２７に点火し、発生したガス圧によりカーテンバッグ２６を下方に膨張展開させる。ステップ２３６の処理後、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を終了する。
【００４９】
上記第２実施形態によれば、車両の横転に際し、ステップ２０８〜２１６の処理により、緩和な第１判定条件に従った車両の横転判定時にベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにした。その後、ステップ２２８，２３０，２３４の処理により、厳しい第２判定条件に従った車両の横転判定時にプリテンショナ２３を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るとともに、その引き出しを禁止した。したがって、プリテンショナ２３がシートベルト１１を巻き取り終わるまでの時間は、プリテンショナ２３のみがシートベルト１１を巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００５０】
また、上記第２実施形態においては、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るためにベルト巻取りモータ２２を制御した後、ステップ２０８，２２０の判定条件に従って車両が横転しないと判定されたときには、ステップ２２２の処理によりベルト巻取りモータ２２の作動を解除して、シートベルト１１の引き出しを許容した。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルト１１の拘束から乗員を解放することができる。
【００５１】
また、上記第２実施形態においても、二組の二次元領域のマップに基づき、車両の横転可能性を判定したため、横方向加速度ＧＹを原因として車両が横転する場合、または、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。ただし、上記組合せのうちの少なくとも一方の組合せのみに基づいて車両横転の可能性を判定してもよい。
【００５２】
また、上記第２実施形態においては、ベルト巻取りモータ２２を作動させるためのステップ２１０の判定条件を、プリテンショナ２３を作動させるためのステップ２２８の判定条件と異なるものとした。しかし、ベルト巻取りモータ２２がシートベルト１１を所定量だけ巻き取った後に、プリテンショナ２３がシートベルト１１を所定量だけ巻き取るので、ベルト巻取りモータ２２を作動させるための判定条件を、プリテンショナ２３を作動させるための判定条件と同じにしてもよい。
【００５３】
この場合、図４において、ステップ２１０，２２８における横転領域Ａ又はＣ、Ｂ又はＤを、例えば、図５（ａ）又は（ｂ）に示した横転領域Ｑ１又はＱ２のうちの少なくとも一つの横転領域にするとよい。図５（ａ）において、横転領域Ｑ１と非横転領域Ｐ１との境界は、図３（ａ）に示した横転領域Ａと非横転領域Ｘ１との境界を領域Ｂ側に移動させたものであり、図５（ｂ）において、横転領域Ｑ２と非横転領域Ｐ２との境界は、図３（ｂ）に示した横転領域Ｃと非横転領域Ｘ２との境界を領域Ｄ側に移動させたものである。また、ステップ２３０における所定時間Ｔ０を、車両の横転時にプリテンショナ２３およびカーテンバッグ２６の作動が間に合う値とする。これにより、車両が横転するか否かの判定条件を簡易化できる。
【００５４】
ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係る電子制御ユニット３３は、上記図２のシートベルト巻取り制御プログラムに代えて、図６のシートベルト巻取り制御プログラムを記憶していて同プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。他の部分に関しては上記実施形態と同じである。
【００５５】
このシートベルト巻取り制御プログラムの実行は、ステップ３００にて開始され、上記ステップ１０２〜１０６とそれぞれ同じステップ３０２〜３０６の処理により、横方向加速度ＧＹおよびロールレイトＲＲを入力し、ロールレイトＲＲを時間積分してロール角度ＲＡを算出する。
【００５６】
車両が横転する可能性が全くない場合には、ステップ３０８〜３２０の全てにおいて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。ここで、ステップ３０８，３１０，３１２における所定値ＧＹ２，ＲＲ２，ＲＡ２は、それぞれ車両横転の可能性が高い横方向加速度、ロールレイトおよびロール角度を表す。また、ステップ３１４，３１６，３１８における所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１は、車両横転の可能性はあるが、それぞれ所定値ＧＹ２，ＲＲ２，ＲＡ２よりも車両横転の可能性が低い横方向加速度、ロールレイトおよびロール角度を表す。また、横転フラグＲＯＦは、上記と同様、“１”によりこのプログラムの前回実行時に、車両横転の可能性はあるが、同可能性が低いことを表し、“０”によりそれ以外の状態を表すもので、初期設定処理では“０”に設定されている。
【００５７】
車両が横転する可能性はあるが、同可能性が低い場合には、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つが所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１以上になり、ステップ３１４〜３１８のいずれかにて「Ｙｅｓ」と判定する。横方向加速度ＧＹが所定値ＧＹ１以上になった場合について説明すると、ステップ３００〜３１２の処理後、ステップ３１４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２４〜３２８の処理を実行する。その後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。横転フラグＲＯＦが“０”に設定されているため、ステップ３２４にて「Ｎｏ」と判定する。ステップ３２６においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を作動させる。ステップ３２８においては、横転フラグＲＯＦを“１”に設定する。
【００５８】
横方向加速度ＧＹが所定値ＧＹ１以上にならなくても、ロールレイトＲＲが所定値ＲＲ１以上になれば、ステップ３１４にて「Ｎｏ」、ステップ３１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、前記ステップ３２４〜３２８とそれぞれ同じステップ３３０〜３３４の処理を実行した後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。また、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲの両者がそれぞれ所定値ＧＹ１、ＲＲ１以上にならなくても、ロール角度ＲＡが所定値ＲＡ１以上になれば、ステップ３１６にて「Ｎｏ」、ステップ３１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、前記ステップ３２４〜３２８とそれぞれ同じステップ３３６〜３４０の処理後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００５９】
これらの状態、すなわち、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つがそれぞれ所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１以上である状態が継続する限り、ステップ３００〜３１２の処理後、ステップ３１４，または３１６，３１８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２４，または３３０，３３６の判定処理を実行する。この場合、これらの横転フラグＲＯＦは“１”に設定されているため、ステップ３２４，または３３０，３３６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００６０】
以後、上記いずれかの状態が続く限り、ステップ３１４，３２４，３２２、ステップ３１６，３３０，３２２、ステップ３１８，３３６，３２２のいずれかの処理を繰り返し実行し、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を制御する状態が継続される。なお、この状態では、上記と同様、シートベルト１１を引き出し可能である。
【００６１】
この状態から車両が横転する可能性がなくなった場合、すなわち、車両の横転が回避された場合には、ステップ３０８〜３１８にて「Ｎｏ」と判定してステップ３２０に進む。この場合、横転フラグＲＯＦは“１”に設定されているため、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４２に進む。ステップ３４２においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してベルト巻取りモータ２２の作動を解除する。その後、ステップ３４４にて横転フラグＲＯＦを“０”に設定した後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この状態では、シートベルト１１を巻き取る前の状態に戻されて、シートベルト１１の引き出しが自由に許容される。
【００６２】
逆に、車両が横転する可能性が高くなると、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つが、それぞれ所定値ＧＹ２，ＲＲ２およびＲＡ２以上になる。この場合、ステップ３０８〜３１２のうちのいずれかにて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４６，３４８の処理を実行した後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を終了する。すなわち、駆動回路３７は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２３ａに点火し、プリテンショナ２３を作動させ、シートベルト１１を巻き取って引き出し禁止とする。また、駆動回路３４は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２７に点火し、カーテンバッグ２６を下方に膨張展開させる。
【００６３】
上記第３実施形態によれば、車両の横転に際し、ステップ３１４，３２４〜３２８、ステップ３１６，３３０〜３３４、ステップ３１８，３３６〜３４０のうちのいずれか一組の処理により、緩和な第１判定条件に従った車両の横転判定時にベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにした。その後、ステップ３０８，３１０，３１２のうちのいずれか一つの処理とステップ３４６との処理により、厳しい第２判定条件に従った車両の横転判定時にプリテンショナ２３を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るとともに、その引き出しを禁止した。したがって、プリテンショナ２３がシートベルト１１を巻き取り終わるまでの時間は、プリテンショナ２３のみがシートベルト１１を巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００６４】
また、上記第３実施形態においては、上記のようにシートベルト１１を所定量だけ巻き取るためにベルト巻取りモータ２２を制御した後、ステップ３０８〜３２０の判定条件に従って車両が横転しないと判定されたときには、ステップ３４２の処理によりベルト巻取りモータ２２の作動を解除して、シートベルト１１の引き出しを許容した。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルト１１の拘束から乗員を解放することができる。
【００６５】
また、上記第３実施形態においても、車両の横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡに基づき、ステップ３０８〜３１８において車両の横転可能性を判定した。これにより、横方向加速度ＧＹを原因として車両が横転する場合、または、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００６６】
また、上記第３実施形態においては、ステップ３１４，３１６，３１８のうちのいずれか一つの処理により、車両の横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つでもそれぞれ所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１以上であれば車両が横転すると判定されるため、より早くベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取ることができる。このため、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００６７】
また、上記第３実施形態においては、ロールレイトＲＲ、ロール角度ＲＡおよび横方向加速度ＧＹの３つのパラメータを検出または算出するようにしたが、１または２つのパラメータを用いて車両の横転を判定するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記第３実施形態においても、第２実施形態と同様、車両横転の可能性が低い状態を表すフラグを設け、車両横転の可能性が低い状態から所定時間経過後にプリテンショナ２３を作動させるようにすれば、ベルト巻取りモータ２２を作動させるためのステップ３１４〜３１８の第１判定条件を、プリテンショナ２３を作動させるためのステップ３０８〜３１２の第２判定条件とそれぞれ同じにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第３実施形態に係る乗員保護装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行されるシートベルト巻取り制御プログラムのフローチャートである。
【図３】本発明の第１または第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットが車両の横転を判定する際に使用するマップである。
【図４】本発明の第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行されるシートベルト巻取り制御プログラムのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例に係り、図１の電子制御ユニットが車両の横転を判定する際に使用するマップである。
【図６】本発明の第３実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行されるシートベルト巻取り制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
Ｅ…電気制御装置、ＳＢ…シートベルト機構部、ＣＢ…カーテンバッグ機構部、１１…シートベルト、ＢＭ…ベルト巻取り装置、２１…ベルト巻取り機構部、２２…ベルト巻取りモータ、２３…プリテンショナ、２３ａ…インフレータ、２６…カーテンバッグ、２７…インフレータ、３１…横方向加速度センサ、３２…ロールレイトセンサ、３３…電子制御ユニット、３４，３６，３７…駆動回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の横転時にシートベルトを巻き取り可能な車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用シートベルト装置の一つは、例えば下記特許文献１に示されている。ここに示されている車両用シートベルト装置は、車両に対する重力の作用方向を検出する重力センサを設け、検出された作用重力の方向により車両の横転を判定し、同横転の判定時にプリテンショナを作動させてシートベルトを巻き取って、引き出し禁止とする。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１７０９７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のシートベルト装置においては、車両が横転するか否かの判定条件を厳しくすると、判定結果が得られるまで時間がかかり、シートベルトの巻き取りが車両の横転時に間に合わないという問題がある。したがって、シートベルトの巻き取りを車両の横転時に間に合わせるためには、車両が横転するか否かの判定条件を緩和する必要がある。しかし、この場合には、車両が横転すると判定した後に路面状況の変化や運転操作等により車両が横転する状況を回避できたときにも、シートベルトを巻き取って引き出し禁止とするので、車両が横転しないにもかかわらず、巻き取ったシートベルトにより乗員を拘束するという問題がある。
【０００５】
【本発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両の横転時に乗員を確実に保護できるようにした車両用シートベルト装置を提供することにある。また、車両が横転すると判定した後に車両が横転する状況を回避できたときには、巻き取ったシートベルトの拘束から乗員を解放できるようにした車両用シートベルト装置を提供することにもある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する第１ベルト巻取り器と、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを禁止する第２ベルト巻取り器と、車両の横転の可能性を表す車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の第１判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御する第１ベルト巻取り制御手段と、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、第１判定条件よりも高い横転可能性を表す第２判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第２ベルト巻取り器を制御する第２ベルト巻取り制御手段とを備えたことにある。
【０００７】
この本発明の特徴によれば、第１ベルト巻取り制御手段が、緩和な第１判定条件に従って車両が横転すると判定してシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御した後に、第２ベルト巻取り制御手段が、厳しい第２判定条件に従って車両が横転すると判定してシートベルトを巻き取るように第２ベルト巻取り器を制御するときには、第１ベルト巻取り器が既にシートベルトを巻き取っている。このため、第２ベルト巻取り器がシートベルトを巻き取り終わるまでの時間は、第２ベルト巻取り器のみがシートベルトを巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する第１ベルト巻取り器と、車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを禁止する第２ベルト巻取り器と、車両の横転の可能性を表す車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御する第１ベルト巻取り制御手段と、第１ベルト巻取り制御手段が車両の横転可能性を判定した後に、運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように前記第２ベルト巻取り器を制御する第２ベルト巻取り制御手段とを備えたことにある。
【０００９】
この本発明の他の特徴によれば、第１ベルト巻取り制御手段が所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときには、シートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御するため、その後に第２ベルト巻取り制御手段が、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定してシートベルトを巻き取るように第２ベルト巻取り器を制御するときには、第１ベルト巻取り器が既にシートベルトを巻き取っている。このため、第２ベルト巻取り器がシートベルトを巻き取り終わるまでの時間は、第２ベルト巻取り器のみがシートベルトを巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１０】
この場合、第１および第２ベルト巻取り器がそれぞれシートベルトをこの順に巻き取るので、第１ベルト巻取り制御手段が第１ベルト巻取り器を制御するための所定の判定条件を、第２ベルト巻取り制御手段が第２ベルト巻取り器を制御するための所定の判定条件と同じにしてもよい。これにより、車両が横転するか否かの判定条件を簡易化できる。
【００１１】
また、上記の場合において、前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転しないと判定したときシートベルトの引き出しを許容するように第１ベルト巻取り器を制御するベルト引出し許容制御手段を設けることが好適である。
【００１２】
これによれば、前述した車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束できる効果に加えて、第１ベルト巻取り制御手段が、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したときシートベルトを巻き取るように第１ベルト巻取り器を制御した後に、ベルト引出し許容制御手段が、所定の判定条件に従って車両が横転しないと判定したときシートベルトの引き出しを許容するように第１ベルト巻取り器を制御する。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルトの拘束から乗員を解放することができる。
【００１３】
この場合、前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、少なくとも車両のロールレイトおよびロール角度であることが好適である。車両の横転の形態のうち、例えば、フリップオーバおよびフォールオーバは、車両のロール角度が大きくなることが原因となって発生する。ただし、ロールレイトが小さいと、バンク等を定常走行していることも考えられるため、ロールレイトとロール角度とに基づいて車両の横転可能性を判定することが好適である。これにより、ロール角度が原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１４】
また、前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、少なくとも車両のロールレイトおよび横方向加速度であることが好適である。車両の横転の形態のうち、例えば、トリップオーバ、ターンオーバおよびバウンスオーバは、主に車両の横方向加速度が原因となって発生する。ただし、ロールレイトが発生してから車両が横転するため、ロールレイトと横方向加速度とに基づいて車両の横転可能性を判定することが好適である。これにより、横方向加速度が原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１５】
また、前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度であることが好適である。これによれば、ロール角度が原因となって車両が横転する場合、または、横方向加速度が原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１６】
この場合において、前記第１ベルト巻取り制御手段は、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度がそれぞれ所定値以上であるかを繰り返し判定し、同ロールレイト、ロール角度および横方向加速度のうちのいずれか一つでも所定値以上であるとき車両が横転すると判定するものであることが好適である。これによれば、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度のうちのいずれか一つでも所定値以上であるとき車両が横転すると判定するため、第１ベルト巻取り制御手段が、より早くシートベルトを巻き取るように第１巻取り器を制御することができる。このため、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
ａ．第１実施形態
本発明の第１実施形態を図面を用いて説明すると、図１は、同実施形態に係るシートベルト装置を採用した乗員保護装置の全体を概略的に示すブロック図である。この乗員保護装置は、車両の横転時に乗員を保護するものであり、シートベルト装置に付随してカーテンバッグ装置を備えていて、電気制御装置Ｅを共有するとともに、シートベルト機構部ＳＢとカーテンバッグ機構部ＣＢとを有する。シートベルト機構部ＳＢは、車両の横転時にシートベルトを巻き取り可能なものであり、シートＳの一側に設けたシートベルト１１、アンカー１２、スリップジョイント１３、タングプレート１４およびベルト巻取り装置ＢＭを備えるとともに、シートＳの他側に設けたバックル１６を備えている。
【００１８】
シートベルト１１は、一端がアンカー１２に連結され、他端がベルト巻取り装置ＢＭに進入していて、中間部にてスリップジョイント１３に巻き掛けられている。アンカー１２は、シートＳのフレームに傾動可能に組み付けられている。タングプレート１４は、アンカー１２とスリップジョイント１３との間にてシートベルト１１に移動可能に組み付けられている。バックル１６は、シートＳの他側にてシートＳのフレームに傾動可能に組み付けられていて、タングプレート１４を脱着可能とする。
【００１９】
ベルト巻取り装置ＢＭは、センターピラー５１の下部に取り付けられていて、ベルト巻取り機構部２１、ベルト巻取りモータ２２、およびインフレータ２３ａを含むプリテンショナ２３を備えている。ベルト巻取り機構部２１は、シートベルト１１の端部に接続されていて、シートベルト１１の巻き取りと引き出しとを許容する。ベルト巻取りモータ２２は、ベルト巻取り機構部２１に連結された電動モータであり、ベルト巻取り機構部２１を介してシートベルト１１を巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する。プリテンショナ２３は、ベルト巻取り機構部２１に連結され、インフレータ２３ａから噴出供給されたガスにより作動されてベルト巻取り機構部２１を介してシートベルト１１を巻き取り可能であるが、巻き取ったシートベルト１１の引き出しを禁止する。インフレータ２３ａは、ガスをプリテンショナ２３に向けて噴出供給するものであり、プリテンショナ２３と一体に設けられている。ベルト巻取りモータ２２は、第１ベルト巻取り器に対応し、プリテンショナ２３は、第２ベルト巻取り器に対応する。
【００２０】
カーテンバッグ機構部ＣＢは、車室内の側部に設けられていて、カ−テン状に膨張展開して前席乗員の頭部と後席乗員の頭部を保護するカーテンバッグ２６と、このカーテンバッグ２６にガスを供給するインフレータ２７とを備えている。カーテンバッグ２６は、上下方向にて蛇腹状に折り畳んだ状態で、ルーフサイドレール５２に沿って収納され、ルーフヘッドライニング５３によって覆われている。インフレータ２７は、ガスをカーテンバッグ２６に向けて噴出供給するものであり、カーテンバッグ２６の上方にてルーフサイドレール５２に沿って配置され、ルーフヘッドライニング５３によって覆われている。
【００２１】
電気制御装置Ｅは、横方向加速度センサ３１、ロールレイトセンサ３２および電子制御ユニット３３を備えている。横方向加速度センサ３１は、車両の左右横方向の加速度ＧＹを検出するものであり、電子制御ユニット３３に接続されている。ロールレイトセンサ３２は、車両の重心を通り同車両の前後方向に延びる軸線回りの回転角速度、すなわちロールレイトＲＲを検出するものであり、電子制御ユニット３３に接続されている。横方向加速度センサ３１とロールレイトセンサ３２とは、本発明の運動状態量検出手段に対応する。
【００２２】
電子制御ユニット３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図２のシートベルト巻取り制御プログラムを所定の短時間毎に実行することにより、車両の横転状況に従ってシートベルト機構部ＳＢとカーテンバッグ機構部ＣＢとを制御する。
【００２３】
この電子制御ユニット３３には、駆動回路３４，３６，３７が接続されている。駆動回路３４は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてカーテンバッグ装置ＣＢのインフレータ２７に点火して同インフレータ２７内にガスを発生させる。駆動回路３６は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取り装置ＢＭのベルト巻取りモータ２２を作動させ、または、その作動を解除する。駆動回路３７は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取り装置ＢＭのインフレータ２３ａに点火して同インフレータ２３ａ内にガスを発生させる。
【００２４】
上記のように構成した第１実施形態に係る乗員保護装置の作動を説明すると、イグニッションスイッチの投入により、電子制御ユニット３３は、図２のシートベルト巻取り制御プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し始める。このシートベルト巻取り制御プログラムの実行はステップ１００にて開始され、ステップ１０２にて横方向加速度ＧＹを入力し、ステップ１０４にてロールレイトＲＲを入力する。次に、ステップ１０６にてロールレイトＲＲを時間積分してロール角度ＲＡを算出する。
【００２５】
次に、ステップ１０８に進み、ステップ１０２で入力した横方向加速度ＧＹとステップ１０４で入力したロールレイトＲＲとにより決定される点（以下、車両状態決定点ａという。）が図３（ａ）に示したマップの横転領域Ｂ内にあるか否か、または、ステップ１０６で算出したロール角度ＲＡとステップ１０４で入力したロールレイトＲＲとにより決定される点（以下、車両状態決定点ｂという。）が図３（ｂ）に示したマップの横転領域Ｄ内にあるか否かを判定する。横転領域Ｂは、横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性が高い領域を示す。また、横転領域Ｄは、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性が高い領域を示す。すなわち、ステップ１０８においては、車両横転の高い可能性が判定される。
【００２６】
最初に、車両が横転する可能性が全くない場合について説明する。この場合、車両状態決定点ａが横転領域Ｂ内には存在せず、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｄ内には存在しないから、ステップ１０８にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１０に進む。ステップ１１０においては、車両状態決定点ａが図３（ａ）に示したマップの横転領域Ａ内にあるか否か、または、車両状態決定点ｂが図３（ｂ）に示したマップの横転領域Ｃ内にあるか否かを判定する。横転領域Ａは、横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性はあるが、横転領域Ｂよりも車両横転の可能性が低い領域を示す。また、横転領域Ｃは、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとからなる二次元領域のうち、車両横転の可能性はあるが、横転領域Ｄよりも車両横転の可能性が低い領域を示す。すなわち、ステップ１１０においては、車両横転の低い可能性が判定される。
【００２７】
この場合、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在せず、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在しないから、ステップ１１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１２に進む。ステップ１１２においては、横転フラグＲＯＦが“１”であるか否かを判定する。この横転フラグＲＯＦは、“１”によりシートベルト巻取り制御プログラムの前回実行時に、車両横転の可能性が低かったことを表し、“０”によりそれ以外の状態を表すもので、図示しない初期設定処理によって“０”に設定されている。したがって、ステップ１１２においては「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００２８】
次に、車両状態決定点ａ又はｂのうちの少なくとも一方が、それぞれ横転領域Ａ又はＣ内に入った場合について説明する。この場合には、上記ステップ１００〜１０８の処理後、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１６に進む。ステップ１１６においては、横転フラグＲＯＦが“１”であるか否かを判定するが、現段階では横転フラグＲＯＦが“０”に設定されているため、ステップ１１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１８に進む。
【００２９】
ステップ１１８においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を作動させる。次に、ステップ１２０に進み、ステップ１２０にて横転フラグＲＯＦを“１”に設定して、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００３０】
車両の横転が進行中であって車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在するか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在する場合には、上記ステップ１００〜１０８の処理後、ステップ１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１６に進む。この場合、横転フラグＲＯＦが“１”に設定されているため、ステップ１１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。以後、この状態が続く限り、ステップ１００〜１１０の処理を経て、ステップ１１６，１１４の処理を繰り返し実行し、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を制御する状態が継続される。なお、この状態では、ベルト巻取りモータ２２の駆動トルクよりも大きなトルクが発生するような力がシートベルト１１に付与されれば、シートベルト１１は引き出される。
【００３１】
次に、車両の横転が回避された場合について説明する。この場合、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から非横転領域Ｘ１内に入り、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から非横転領域Ｘ２内に入る。したがって、上記ステップ１００〜１０６の処理後、ステップ１０８，１１０にてともに「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１２に進む。この場合、横転フラグＲＯＦは“１”に設定されているため、ステップ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１２２に進む。
【００３２】
ステップ１２２においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してベルト巻取りモータ２２の作動を解除する。すなわち、駆動回路３６は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取りモータ２２への電流の供給を停止する。これにより、乗員はシートベルト１１を通常どおり引き出せるようになり、シートベルト１１の拘束から解放される。次に、ステップ１２４にて横転フラグＲＯＦを“０”に設定してステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００３３】
一方、車両の横転が進行して、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から横転領域Ｂ内に入ったか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から横転領域Ｄ内に入った場合には、上記ステップ１００〜１０６の処理後、ステップ１０８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２６に進む。
【００３４】
ステップ１２６においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３７を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにプリテンショナ２３を作動させる。すなわち、駆動回路３７は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２３ａに点火して同インフレータ２３ａ内にガスを発生させる。このガス圧によりプリテンショナ２３が作動されてベルト巻取り機構部２１を介してシートベルト１１を巻き取り、引き出し禁止とする。
【００３５】
ステップ１２６の処理後、ステップ１２８にて電子制御ユニット３３が駆動回路３４を介してカーテンバッグ２６を作動させる。すなわち、駆動回路３４は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２７に点火して同インフレータ２７内にガスを発生させて、このガス圧によりカーテンバッグ２６を下方に膨張展開させる。ステップ１２８の処理後、ステップ１１４にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を終了する。
【００３６】
上記第１実施形態によれば、車両の横転に際し、ステップ１１０，１１６〜１２０の処理により、まず、緩和な第１判定条件に従った車両の横転判定時にベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにした。その後、ステップ１０８，１２６の処理により、厳しい第２判定条件に従った車両の横転判定時にプリテンショナ２３を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るとともに、その引き出しを禁止した。したがって、プリテンショナ２３がシートベルト１１を巻き取り終わるまでの時間は、プリテンショナ２３のみがシートベルト１１を巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００３７】
また、上記第１実施形態においては、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るためにベルト巻取りモータ２２を制御した後、ステップ１０８，１１０の第２および第１判定条件に従って車両が横転しないと判定されたときには、ステップ１１２，１２２の処理によりベルト巻取りモータ２２の作動を解除して、シートベルト１１の引き出しを許容した。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルト１１の拘束から乗員を解放することができる。
【００３８】
また、上記第１実施形態においては、車両の横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲとの組合せ、および、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとの組合せからなる二次元領域のマップに基づき、車両の横転可能性を判定した。これにより、横方向加速度ＧＹを原因として車両が横転する場合、または、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００３９】
しかし、車両の横方向加速度ＧＹとロールレイトＲＲ との組合せ、および、ロール角度ＲＡとロールレイトＲＲとの組合せの両者に基づき車両横転の可能性を判定するものに限らず、少なくとも一方の組合せのみに基づき判定してもよい。この場合、ステップ１０８においては、車両状態決定点ａが横転領域Ｂ内に存在するか否か、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｄ内に存在するか否かの一方のみを判定する。同様に、ステップ１１０においては、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在するか否か、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在するか否かの一方のみを判定する。
【００４０】
すなわち、車両横転の形態のうち、例えば、フリップオーバおよびフォールオーバは、車両のロール角度ＲＡが大きくなることが原因となって発生する。ただし、ロールレイトＲＲが小さいと、バンク等を定常走行していることも考えられるため、ロールレイトＲＲとロール角度ＲＡとに基づいて車両の横転可能性を判定することにより、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。また、車両横転の形態のうち、例えば、トリップオーバ、ターンオーバおよびバウンスオーバは、主に車両の横方向加速度ＧＹが原因となって発生する。ただし、ロールレイトＲＲが発生してから車両が横転するため、ロールレイトＲＲと横方向加速度ＧＹとに基づいて車両の横転可能性を判定することにより、横方向加速度ＧＹが原因となって車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００４１】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る電子制御ユニット３３は、上記図２のシートベルト巻取り制御プログラムに代えて、図４のシートベルト巻取り制御プログラムを記憶していて同プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。他の部分に関しては上記実施形態と同じである。
【００４２】
このシートベルト巻取り制御プログラムの実行は、ステップ２００にて開始され、上記ステップ１０２〜１０６とそれぞれ同じステップ２０２〜２０６の処理により、横方向加速度ＧＹおよびロールレイトＲＲを入力した後、ロールレイトＲＲを時間積分してロール角度ＲＡを算出する。
【００４３】
まず、車両が横転する可能性が全くない場合について説明する。この場合、上記ステップ１１２（または１１６），１１０と同様なステップ２０８，２１０にて、それぞれ「Ｎｏ」と判定し、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。横転フラグＲＯＦは、上記と同様、“１”によりこのプログラムの前回実行時に、車両横転の可能性が低かったことを表し、“０”によりそれ以外の状態を表すもので、初期設定処理では“０”に設定されている。したがって、ステップ２０８において「Ｎｏ」と判定する。ステップ２１０では、上記と同様、車両横転の低い可能性が判定され、横転領域Ａ又はＣは、図３（ａ）又は（ｂ）に示したように、車両横転の可能性がそれぞれ低い領域を表すので、ステップ２１０にて「Ｎｏ」と判定する。したがって、この状態では、シートベルトの巻取り制御は何ら行われない。
【００４４】
次に、車両の状態が横転可能性はあるが、同可能性が低い状態になった場合について説明する。この場合、車両状態決定点ａが非横転領域Ｘ１内から横転領域Ａ内に入るか、または、車両状態決定点ｂが非横転領域Ｘ２内から横転領域Ｃ内に入る。したがって、ステップ２１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ２１４〜２１８の処理を実行した後、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。ステップ２１４においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を作動させる。ステップ２１６においては、横転フラグＲＯＦを“１”に設定する。ステップ２１８においては、電子制御ユニット３３に内蔵のタイマＴに計時動作を開始させる。
【００４５】
そして、この状態では、横転フラグＲＯＦが“１”に設定されているので、ステップ２００〜２０６の処理後、ステップ２０８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２２０に進む。また、この状態では、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内に存在するか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内に存在しているので、ステップ２２０，２２８にてそれぞれ「Ｎｏ」と判定し、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。以後、この状態が続く限り、ステップ２００〜２０８，２２０，２２８，２１２の処理を繰り返し実行し、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を制御する状態が継続される。なお、この状態では、上記と同様、シートベルト１１を引き出し可能である。
【００４６】
この状態から車両が横転する可能性がなくなった場合、すなわち、車両の横転が回避された場合には、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から非横転領域Ｘ１内に入り、かつ、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から非横転領域Ｘ２内に入る。したがって、上記ステップ２００〜２０８の処理後、ステップ２２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２２２〜２２６の処理を実行して、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。ステップ２２２においては、駆動回路３６が、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてベルト巻取りモータ２２への電流の供給を停止する。ステップ２２４においては、横転フラグＲＯＦを“０”に設定する。ステップ２２６においては、前記タイマＴの計時動作を停止させ、かつ、クリアする。この状態では、シートベルト１１を巻き取る前の状態に戻されて、シートベルト１１の引き出しが自由に許容される。
【００４７】
逆に、車両が横転する可能性が高くなると、車両状態決定点ａが横転領域Ａ内から横転領域Ｂ内に入るか、または、車両状態決定点ｂが横転領域Ｃ内から横転領域Ｄ内に入る。したがって、この場合には、ステップ２００〜２０８の処理後、ステップ２２０に進み、ステップ２２０にて「Ｎｏ」と判定するとともに、ステップ２２８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２３０に進む。ステップ２３０においては、前記タイマＴによる時間計測値に基づいて、前記ステップ２１８による計時開始から所定時間Ｔ０が経過したか否かを判定する。所定時間Ｔ０は、プリテンショナ２３とカーテンバッグ２６との作動が車両の横転に間に合うように短時間に設定されている。所定時間Ｔ０が経過していなければ、ステップ２３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００４８】
そして、前記タイマＴによる計時開始から所定時間Ｔ０が経過すると、ステップ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ２３２〜２３６の処理を実行する。ステップ２３２においては、タイマＴの作動を停止させる。ステップ２３４においては、駆動回路３７が、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２３ａに点火する。発生したガス圧によりプリテンショナ２３が作動され、シートベルト１１を巻き取って引き出し禁止とする。ステップ２３６においては、駆動回路３４が、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２７に点火し、発生したガス圧によりカーテンバッグ２６を下方に膨張展開させる。ステップ２３６の処理後、ステップ２１２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を終了する。
【００４９】
上記第２実施形態によれば、車両の横転に際し、ステップ２０８〜２１６の処理により、緩和な第１判定条件に従った車両の横転判定時にベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにした。その後、ステップ２２８，２３０，２３４の処理により、厳しい第２判定条件に従った車両の横転判定時にプリテンショナ２３を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るとともに、その引き出しを禁止した。したがって、プリテンショナ２３がシートベルト１１を巻き取り終わるまでの時間は、プリテンショナ２３のみがシートベルト１１を巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルトによって確実に拘束することができる。
【００５０】
また、上記第２実施形態においては、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るためにベルト巻取りモータ２２を制御した後、ステップ２０８，２２０の判定条件に従って車両が横転しないと判定されたときには、ステップ２２２の処理によりベルト巻取りモータ２２の作動を解除して、シートベルト１１の引き出しを許容した。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルト１１の拘束から乗員を解放することができる。
【００５１】
また、上記第２実施形態においても、二組の二次元領域のマップに基づき、車両の横転可能性を判定したため、横方向加速度ＧＹを原因として車両が横転する場合、または、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。ただし、上記組合せのうちの少なくとも一方の組合せのみに基づいて車両横転の可能性を判定してもよい。
【００５２】
また、上記第２実施形態においては、ベルト巻取りモータ２２を作動させるためのステップ２１０の判定条件を、プリテンショナ２３を作動させるためのステップ２２８の判定条件と異なるものとした。しかし、ベルト巻取りモータ２２がシートベルト１１を所定量だけ巻き取った後に、プリテンショナ２３がシートベルト１１を所定量だけ巻き取るので、ベルト巻取りモータ２２を作動させるための判定条件を、プリテンショナ２３を作動させるための判定条件と同じにしてもよい。
【００５３】
この場合、図４において、ステップ２１０，２２８における横転領域Ａ又はＣ、Ｂ又はＤを、例えば、図５（ａ）又は（ｂ）に示した横転領域Ｑ１又はＱ２のうちの少なくとも一つの横転領域にするとよい。図５（ａ）において、横転領域Ｑ１と非横転領域Ｐ１との境界は、図３（ａ）に示した横転領域Ａと非横転領域Ｘ１との境界を領域Ｂ側に移動させたものであり、図５（ｂ）において、横転領域Ｑ２と非横転領域Ｐ２との境界は、図３（ｂ）に示した横転領域Ｃと非横転領域Ｘ２との境界を領域Ｄ側に移動させたものである。また、ステップ２３０における所定時間Ｔ０を、車両の横転時にプリテンショナ２３およびカーテンバッグ２６の作動が間に合う値とする。これにより、車両が横転するか否かの判定条件を簡易化できる。
【００５４】
ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係る電子制御ユニット３３は、上記図２のシートベルト巻取り制御プログラムに代えて、図６のシートベルト巻取り制御プログラムを記憶していて同プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。他の部分に関しては上記実施形態と同じである。
【００５５】
このシートベルト巻取り制御プログラムの実行は、ステップ３００にて開始され、上記ステップ１０２〜１０６とそれぞれ同じステップ３０２〜３０６の処理により、横方向加速度ＧＹおよびロールレイトＲＲを入力し、ロールレイトＲＲを時間積分してロール角度ＲＡを算出する。
【００５６】
車両が横転する可能性が全くない場合には、ステップ３０８〜３２０の全てにおいて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。ここで、ステップ３０８，３１０，３１２における所定値ＧＹ２，ＲＲ２，ＲＡ２は、それぞれ車両横転の可能性が高い横方向加速度、ロールレイトおよびロール角度を表す。また、ステップ３１４，３１６，３１８における所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１は、車両横転の可能性はあるが、それぞれ所定値ＧＹ２，ＲＲ２，ＲＡ２よりも車両横転の可能性が低い横方向加速度、ロールレイトおよびロール角度を表す。また、横転フラグＲＯＦは、上記と同様、“１”によりこのプログラムの前回実行時に、車両横転の可能性はあるが、同可能性が低いことを表し、“０”によりそれ以外の状態を表すもので、初期設定処理では“０”に設定されている。
【００５７】
車両が横転する可能性はあるが、同可能性が低い場合には、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つが所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１以上になり、ステップ３１４〜３１８のいずれかにて「Ｙｅｓ」と判定する。横方向加速度ＧＹが所定値ＧＹ１以上になった場合について説明すると、ステップ３００〜３１２の処理後、ステップ３１４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２４〜３２８の処理を実行する。その後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。横転フラグＲＯＦが“０”に設定されているため、ステップ３２４にて「Ｎｏ」と判定する。ステップ３２６においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を作動させる。ステップ３２８においては、横転フラグＲＯＦを“１”に設定する。
【００５８】
横方向加速度ＧＹが所定値ＧＹ１以上にならなくても、ロールレイトＲＲが所定値ＲＲ１以上になれば、ステップ３１４にて「Ｎｏ」、ステップ３１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、前記ステップ３２４〜３２８とそれぞれ同じステップ３３０〜３３４の処理を実行した後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。また、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲの両者がそれぞれ所定値ＧＹ１、ＲＲ１以上にならなくても、ロール角度ＲＡが所定値ＲＡ１以上になれば、ステップ３１６にて「Ｎｏ」、ステップ３１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、前記ステップ３２４〜３２８とそれぞれ同じステップ３３６〜３４０の処理後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００５９】
これらの状態、すなわち、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つがそれぞれ所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１以上である状態が継続する限り、ステップ３００〜３１２の処理後、ステップ３１４，または３１６，３１８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２４，または３３０，３３６の判定処理を実行する。この場合、これらの横転フラグＲＯＦは“１”に設定されているため、ステップ３２４，または３３０，３３６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００６０】
以後、上記いずれかの状態が続く限り、ステップ３１４，３２４，３２２、ステップ３１６，３３０，３２２、ステップ３１８，３３６，３２２のいずれかの処理を繰り返し実行し、シートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにベルト巻取りモータ２２を制御する状態が継続される。なお、この状態では、上記と同様、シートベルト１１を引き出し可能である。
【００６１】
この状態から車両が横転する可能性がなくなった場合、すなわち、車両の横転が回避された場合には、ステップ３０８〜３１８にて「Ｎｏ」と判定してステップ３２０に進む。この場合、横転フラグＲＯＦは“１”に設定されているため、ステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４２に進む。ステップ３４２においては、電子制御ユニット３３が駆動回路３６を介してベルト巻取りモータ２２の作動を解除する。その後、ステップ３４４にて横転フラグＲＯＦを“０”に設定した後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を一旦終了する。この状態では、シートベルト１１を巻き取る前の状態に戻されて、シートベルト１１の引き出しが自由に許容される。
【００６２】
逆に、車両が横転する可能性が高くなると、横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つが、それぞれ所定値ＧＹ２，ＲＲ２およびＲＡ２以上になる。この場合、ステップ３０８〜３１２のうちのいずれかにて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４６，３４８の処理を実行した後、ステップ３２２にてこのシートベルト巻取り制御プログラムの実行を終了する。すなわち、駆動回路３７は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２３ａに点火し、プリテンショナ２３を作動させ、シートベルト１１を巻き取って引き出し禁止とする。また、駆動回路３４は、電子制御ユニット３３からの制御信号に応じてインフレータ２７に点火し、カーテンバッグ２６を下方に膨張展開させる。
【００６３】
上記第３実施形態によれば、車両の横転に際し、ステップ３１４，３２４〜３２８、ステップ３１６，３３０〜３３４、ステップ３１８，３３６〜３４０のうちのいずれか一組の処理により、緩和な第１判定条件に従った車両の横転判定時にベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るようにした。その後、ステップ３０８，３１０，３１２のうちのいずれか一つの処理とステップ３４６との処理により、厳しい第２判定条件に従った車両の横転判定時にプリテンショナ２３を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取るとともに、その引き出しを禁止した。したがって、プリテンショナ２３がシートベルト１１を巻き取り終わるまでの時間は、プリテンショナ２３のみがシートベルト１１を巻き取り始めてから巻き取り終わるまでの時間より短くて済む。これにより、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００６４】
また、上記第３実施形態においては、上記のようにシートベルト１１を所定量だけ巻き取るためにベルト巻取りモータ２２を制御した後、ステップ３０８〜３２０の判定条件に従って車両が横転しないと判定されたときには、ステップ３４２の処理によりベルト巻取りモータ２２の作動を解除して、シートベルト１１の引き出しを許容した。このため、車両が横転しそうな状況から横転を回避できたときには、巻き取ったシートベルト１１の拘束から乗員を解放することができる。
【００６５】
また、上記第３実施形態においても、車両の横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡに基づき、ステップ３０８〜３１８において車両の横転可能性を判定した。これにより、横方向加速度ＧＹを原因として車両が横転する場合、または、ロール角度ＲＡが原因となって車両が横転する場合のいずれの形態で車両が横転しても、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００６６】
また、上記第３実施形態においては、ステップ３１４，３１６，３１８のうちのいずれか一つの処理により、車両の横方向加速度ＧＹ、ロールレイトＲＲおよびロール角度ＲＡのうちのいずれか一つでもそれぞれ所定値ＧＹ１，ＲＲ１，ＲＡ１以上であれば車両が横転すると判定されるため、より早くベルト巻取りモータ２２を制御してシートベルト１１を所定量だけ巻き取ることができる。このため、車両の横転時に乗員をシートベルト１１によって確実に拘束することができる。
【００６７】
また、上記第３実施形態においては、ロールレイトＲＲ、ロール角度ＲＡおよび横方向加速度ＧＹの３つのパラメータを検出または算出するようにしたが、１または２つのパラメータを用いて車両の横転を判定するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記第３実施形態においても、第２実施形態と同様、車両横転の可能性が低い状態を表すフラグを設け、車両横転の可能性が低い状態から所定時間経過後にプリテンショナ２３を作動させるようにすれば、ベルト巻取りモータ２２を作動させるためのステップ３１４〜３１８の第１判定条件を、プリテンショナ２３を作動させるためのステップ３０８〜３１２の第２判定条件とそれぞれ同じにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１〜第３実施形態に係る乗員保護装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行されるシートベルト巻取り制御プログラムのフローチャートである。
【図３】本発明の第１または第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットが車両の横転を判定する際に使用するマップである。
【図４】本発明の第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行されるシートベルト巻取り制御プログラムのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例に係り、図１の電子制御ユニットが車両の横転を判定する際に使用するマップである。
【図６】本発明の第３実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行されるシートベルト巻取り制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
Ｅ…電気制御装置、ＳＢ…シートベルト機構部、ＣＢ…カーテンバッグ機構部、１１…シートベルト、ＢＭ…ベルト巻取り装置、２１…ベルト巻取り機構部、２２…ベルト巻取りモータ、２３…プリテンショナ、２３ａ…インフレータ、２６…カーテンバッグ、２７…インフレータ、３１…横方向加速度センサ、３２…ロールレイトセンサ、３３…電子制御ユニット、３４，３６，３７…駆動回路
Claims (7)
- 車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する第１ベルト巻取り器と、
車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを禁止する第２ベルト巻取り器と、
車両の横転の可能性を表す車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、
前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の第１判定条件に従って車両が横転すると判定したとき前記シートベルトを巻き取るように前記第１ベルト巻取り器を制御する第１ベルト巻取り制御手段と、
前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、前記第１判定条件よりも高い横転可能性を表す第２判定条件に従って車両が横転すると判定したとき前記シートベルトを巻き取るように前記第２ベルト巻取り器を制御する第２ベルト巻取り制御手段とを備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - 車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを許容する第１ベルト巻取り器と、
車両のシートベルトを巻き取り可能であるとともに、巻き取ったシートベルトの引き出しを禁止する第２ベルト巻取り器と、
車両の横転の可能性を表す車両の運動状態量を検出する運動状態量検出手段と、
前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したとき前記シートベルトを巻き取るように前記第１ベルト巻取り器を制御する第１ベルト巻取り制御手段と、
前記第１ベルト巻取り制御手段が車両の横転可能性を判定した後に、前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転すると判定したとき前記シートベルトを巻き取るように前記第２ベルト巻取り器を制御する第２ベルト巻取り制御手段とを備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - 前記請求項１または２に記載した車両用シートベルト装置において、さらに、
前記運動状態量検出手段により検出された運動状態量に基づき、所定の判定条件に従って車両が横転しないと判定したとき前記シートベルトの引き出しを許容するように前記第１ベルト巻取り器を制御するベルト引出し許容制御手段を設けたことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - 前記請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載した車両用シートベルト装置において、
前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、少なくとも車両のロールレイトおよびロール角度である車両用シートベルト装置。 - 前記請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載した車両用シートベルト装置において、
前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、少なくとも車両のロールレイトおよび横方向加速度である車両用シートベルト装置。 - 前記請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載した車両用シートベルト装置において、
前記運動状態量検出手段により検出される運動状態量は、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度である車両用シートベルト装置。 - 前記請求項６に記載した車両用シートベルト装置において、
前記第１ベルト巻取り制御手段は、車両のロールレイト、ロール角度および横方向加速度がそれぞれ所定値以上であるかを繰り返し判定し、同ロールレイト、ロール角度および横方向加速度のうちのいずれか一つでも所定値以上であるとき車両が横転すると判定するものである車両用シートベルト装置。
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