JP2004322690A - 車両用シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキペダル操作、及びＡＢＳの作動状態に応じ、第１のプリテンショナによる張力制御を好適に行うことのできる車両用シートベルト装置を提供する。
【解決手段】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、ＡＢＳコントローラ５１の出力信号を検出する手段と、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出データ、及びＡＢＳコントローラ５１の検出データに基づき、急ブレーキが発生していると判断される場合に、第１のプリテンショナ１６によるウェビング１１巻き取り時の張力を制御する第１のコントローラ３０と、を具備し、第１のコントローラ３０は、ＡＢＳの作動状態に応じて、第１のプリテンショナによるウェビング１１巻き取り時の張力を変更することを特徴とする。
【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、ブレーキ制動が予測される場合にシートベルトを巻き取って乗員のリスク度を回避する車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の乗員のリスク度を回避する技術として、例えば、米国特許６３７０４６１号公報（特許文献１）に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載されている技術では、避けられない衝突を予測して、衝突前に車両の車両姿勢制御手段の作動を変更するものである。避けられない衝突を予測する手段としては、運転者のブレーキ操作割合、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の作動信号、レーダによる障害物検知によるものが考えられる。
【０００３】
また、車両姿勢制御手段としては、あらゆる種類のシャシー、車体、内装の装置が含まれる。例えば、車高を低くする、ステアリングの位置を変更する、シート位置を変更する等のほか、乗員拘束装置を事前に作動させる、作動させる際のしきい値を変更する、といった方法が考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許６３７０４６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、運転者のブレーキ操作割合、ＡＢＳの作動信号、或いはレーダにより、避けられない衝突を予測しているが、運転者のブレーキ操作割合、ＡＢＳの作動信号により、乗員拘束装置を作動させるのみで、それぞれに最適な作動をさせるようになっていないのが現状である。
【０００６】
【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ペダルストロークセンサと、を有し、前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、且つ、前記第２のプリテンショナは非可逆的なプリテンショナであり、急ブレーキを検知して前記ウェビングを巻き取る際に、当該ウェビングに付与する張力を基準値から補正する張力補正手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレーキペダルの操作量が大きくなり、急ブレーキ判断が成立した場合には、可逆的に動作可能な第１のプリテンショナによりウェビングを所定の張力で巻き取る制御を行い、且つこのときの張力を張力補正手段により補正するので、運転状況に適合した、乗員にとって極めて都合のよいウェビングの張力制御を行うことができる。
【０００８】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
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１２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。
【００１１】
第１のプリテンショナ１６は、可逆的な作動が可能な電動プリテンショナとして構成され、モータＭと減速ギヤ機構１６ａとを有し、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。
【００１２】
第２のプリテンショナ１７は、非可逆的なプリテンショナであり、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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１６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。
【００１６】
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（張力補正手段）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。
【００１７】
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ＡＢＳコントローラ５１より出力されるＡＢＳ作動信号に基づいて、第１のプリテンショナ１６を制御する。
【００１８】
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。
【００１９】
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（Ｍ１，Ｍ２）設けてあり、このうちＭ１は運転席用のシートベルト装置１０のものであり、Ｍ２は助手席用のシートベルト装置１０のものとなっている。
【００２０】
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ＡＢＳコントローラ５１による検出信号を入力するＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）・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。
【００２１】
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。
【００２２】
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（Ｍ１，Ｍ２）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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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に張力を加え、該ウェビング１１を巻き取る制御を行う。
【００２７】
また、ＡＢＳコントローラ５１より、ＡＢＳ作動信号が与えられた場合には、このＡＢＳ作動信号に基づいて、前述と同様に、モータＭの回転数を制御してウェビング１１に張力を加え、該ウェビング１１を巻き取る制御を行う。
【００２８】
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、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（Ｍ１，Ｍ２）への電流の通電を停止する。
【００２９】
図３は、ＣＰＵ３１の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、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、ブレーキの作動を判断するブレーキ操作判断部３１ａと、車速センサ２１の検出信号に基づいて、制動の終了を判断する制動終了判断部３１ｂと、緊急制動判断部３１ｃと、フェールセーフ部３１ｄと、動作モード判定部３１ｅと、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への出力電流、および通電時間を算出する出力電流及び通電時間算出部３１ｆと、運転席側のモータＭ１の作動を判断する運転席作動判断部３１ｇと、助手席側のモータＭ２の作動を判断する助手席作動判断部３１ｈと、を備えている。
【００３０】
更に、ＡＢＳコントローラ５１より出力される検出信号に基づいてＡＢＳの作動を判断するＡＢＳ作動判断部３１ｉを具備している。
【００３１】
次に、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４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５〜図１０は、詳細フローチャートである。
【００３２】
まず、図４に基づいて、全体動作について説明すると、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／Ｆ３４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（急ブレーキ判断）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、ＡＢＳコントローラ５１の出力信号に基づいた、ＡＢＳ作動判断処理が行われる。
【００３６】
ステップＳ６では、上述した緊急制動判断処理、緊急制動終了判断処理、及びＡＢＳ作動判断処理の結果に基づいて、作動モードを設定する処理が行われる。
【００３７】
ステップＳ７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】
ステップＳ８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Ｓ９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５は、図４のステップＳ３に示した、緊急制動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１の処理で、車速が所定の速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断される。そして、Ｖ１以下の場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、第１のプリテンショナ１６によるウェビング張力の制御を行わない。
【００４１】
また、車速がＶ１を超えていれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２で、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号から、ブレーキの踏み込み速度を算出する。そして、ステップＳ１３では、ブレーキ踏み込み量、及びブレーキ踏み込み速度に基づいて、運転者が期待する減速Ｇ（Ｇは加速度を示す）である、期待減速Ｇを算出する。
【００４２】
次いで、ステップＳ１４では、期待減速Ｇと緊急制動判断のしきい値Ｇ１とを比較し、期待減速Ｇが緊急制動判断のしきい値Ｇ１よりも大きい場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、緊急制動であると判断して、ステップＳ１５で、緊急制動フラグを「１」にセットする。
【００４３】
図６は、図４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（例えば、Ｖ０は時速５Ｋｍ程度）未満であるかどうかが判断され、Ｖ０未満である場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、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。
【００４４】
また、車速がＶ０以上である場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２２で、車両の減速度が所定の減速度Ｇ２よりも小さいかどうかが判断され、小さい場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、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、前述のステップＳ２３と同様に、ステップＳ２４にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４５】
他方、減速度が減速度Ｇ２以上である場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ２５て、「タイマ」をリセットする。つまり、変数「タイマ」＝０とする。
【００４６】
その後、ステップＳ２６では、変数「タイマ」の値と所定の時間Ｔ１とを比較し、「タイマ」がＴ１を超えた場合には、ステップＳ２７で緊急制動フラグをリセットする。つまり、時間Ｔ１以上継続して減速度が小さくなった場合、或いは、車両が停止した場合には、緊急制動終了と判断する。また、「タイマ」がＴ１以下である場合には、緊急制動フラグをそのまま維持する。
【００４７】
ここで、「タイマ」が所定の時間Ｔ１を超えるまで待つ理由（即時に緊急制動を終了させない理由）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Ｇ２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、緊急制動が終了すること、ひいては、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。
【００４８】
図７は、図４のステップＳ５に示した、ＡＢＳ作動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ３４にてＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００４９】
他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２で、ＡＢＳが作動しているかどうかが判断され、作動している場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、ＡＢＳ作動フラグを「１」にセットする。また、ＡＢＳが作動していない場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、ＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００５０】
図８は、図４のステップＳ６に示した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。まず、ステップＳ４１では、緊急制動フラグ（図５参照）が「１」となっているかどうかが判断される。そして、「１」の場合、即ち、図４のステップＳ３の処理で緊急制動であると判断された場合には（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４３で、作動モードを「２」に設定する。
【００５１】
また、緊急制動フラグが「１」でない場合（ステップＳ４１でＮＯ）、即ち、緊急制動でないと判断された場合には、ステップＳ４２で、ＡＢＳ作動フラグ（図７参照）が「１」であるかどうかが判断される。そして、ＡＢＳ作動フラグが「１」である場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、即ち、図４のステップＳ５で、ＡＢＳが作動していると判断された場合には、ステップＳ４４で、作動モードを「１」に設定する。
【００５２】
更に、ＡＢＳフラグが「１」でない場合には（ステップＳ４２でＮＯ）、ステップＳ４５で、作動モードを「０」に設定する。
【００５３】
図９は、出力デューティ算出の処理手順を示すフローチャートである。図８に示した作動モード判断処理で、作動モードが「２」に設定された場合には、ステップＳ５１でＹＥＳとなり、ステップＳ５３で、出力デューティを「Ｄ２」に設定する。また、作動モードが「１」に設定された場合には、ステップＳ５２でＹＥＳとなり、ステップＳ５４で出力デューティを「Ｄ１」に設定する。
【００５４】
それ以外の場合、即ち、作動モードが「０」の場合には、ステップＳ５５で出力デューティを「０」に設定する。こうして、作動モードに応じた出力デューティが設定される。
【００５５】
上記の内容を整理すると、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号により、車両が緊急制動であると判断された場合には、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の作動モードが「２」に設定され、出力デューティ「Ｄ２」で、モータＭを制御する。また、緊急制動であると判断されない場合で、ＡＢＳが作動している場合には、作動モードが「１」に設定され、出力デューティ「Ｄ１」でモータＭを制御する。。この際、出力デューティ「Ｄ１」は、「Ｄ２」よりも小さく設定され、従って、作動モード「１」の方が作動モード「２」よりも低い張力でウェビング１１が巻き取られる。つまり、基準値となる出力デューティ「Ｄ２」を、これよりも低い張力となる出力デューティ「Ｄ１」に補正している。
【００５６】
更に、緊急制動であると判断されず、且つ、ＡＢＳも作動しない場合には、作動モードが「０」に設定され、出力デューティが「０」、即ち、モータＭを駆動させない。
【００５７】
図１０は、図４に示したステップＳ８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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
図１１は、第１の実施形態に係るシートベルト制御装置を用いたときの、第１のプリテンショナ１６の動作を示す特性図である。同図に示す曲線Ｓ１は、乾燥路（通常の路面）を走行しているときに、ブレーキペダルストロークが所定のしきい値Ｔｈ１を超えたときに、緊急制動判断（図４のステップＳ３）が成立して、第１のプリテンショナ１６が動作する状態を示している。つまり、図５のステップＳ１５で緊急制動フラグが「１」となり、図８のステップＳ４３で作動モードが「２」となり、図９のステップＳ５３で出力デューティが「Ｄ２」に設定される。そして、この出力デューティ「Ｄ２」で第１のプリテンショナ１６のモータＭが駆動する。
【００６１】
また、曲線Ｓ２に示すように、車両が雪道などの摩擦係数の低い路面（低ミュー路）を走行しているときには、ＡＢＳが作動する。この場合には、ブレーキペダルストロークが所定のしきい値Ｔｈ１を超えないので、緊急制動判断は成立しない。このとき、図７のステップＳ３３でＡＢＳ作動フラグが「１」となり、図８のステップＳ４４で、作動モードが「１」となるので、図９のステップＳ５４で出力デューティが「Ｄ１」となる。そして、この出力デューティ「Ｄ１」で第１のプリテンショナ１６のモータＭが駆動する。
【００６２】
つまり、ブレーキペダルストロークがしきい値Ｔｈ１を超えず（緊急制動判断が成立せず）、ＡＢＳが作動した場合には、緊急制動判断が成立したときよりも低い張力でウェビング１１を巻き取る。
【００６３】
なお、ＡＢＳが作動した場合には、ＡＢＳポンプの作動により、ブレーキ配管内の油圧が上昇するので、ブレーキ踏力が増大し、ブレーキペダルをそれ以上踏み込めなくなる。このため、減速Ｇは小さい値となる。従って、乗員が前方に移動する慣性力も大きくないので、シートベルト張力を低めに設定することが妥当である。
【００６４】
また、本実施形態では、ＡＢＳが搭載される車両について説明したが、ＶＤＣが搭載された車両についても適用することができる。
【００６５】
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、第１のプリテンショナ１６が電動プリテンショナであり、張力を可逆的に変化させることができるので、ブレーキペダルストロークの作動状況に応じた適切なウェビング１１の張力制御が可能となる。
【００６６】
また、所定の条件が成立した場合に、ウェビング１１の巻き取り張力を低下させるように制御するので、運転者に不必要な違和感を与えることがない。
【００６７】
更に、ブレーキペダルの操作量が大きくなり、緊急制動判断が成立した場合には、第１のプリテンショナをデューティＤ２で作動させると共に、緊急制動判断が成立せず、ＡＢＳが作動した場合には、第１のプリテンショナをデューティＤ１で作動させる。従って、急なブレーキ操作を行った場合には、強い張力でウェビングを巻き取ることにより、早めに乗員を拘束し、また、ＡＢＳが作動したときには、ウェビングを巻き取る張力が低くなるので、減速Ｇがあまり発生しない状態でも、不必要に強く乗員を拘束するという問題を回避することができる。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置について説明する。ハードウェア構成は、図１〜図３に示した第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。以下、第２の実施形態の動作を、図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００６９】
第２の実施形態では、前述した第１の実施形態で示した図９のフローチャート、即ち、出力デューティを設定する処理の手順を、図１２のフローチャートに示す手順に変更したものであり、その他の処理は第１の実施形態と同様である。
【００７０】
図１２に示すように、作動モードが「１」に設定された場合、即ち、図７のステップＳ３３の処理でＡＢＳ作動フラグが「１」に設定された場合には、ステップＳ５４−１の処理で、助手席側に搭載される第１のプリテンショナ１６に出力するデューティを「Ｄ１」に設定すると共に、運転席側に搭載される第１のプリテンショナ１６に出力するデューティを「０」とする。つまり、ＡＢＳが作動した場合には、助手席のウェビング１１のみ張力（緊急制動判断が成立したときよりも低い張力）を発生させ、乗員を拘束する。
【００７１】
その理由は、緊急制動判断が成立していない状態で、ＡＢＳが作動している場合は、路面の摩擦係数が低い場合であると考えられるので、このような状況では、減速Ｇがあまり発生せず、運転者はブレーキペダルで下半身を踏ん張り、ハンドルを突っ張ることで上半身を支え、体が前方に移動することを防ぐことができるからである。
【００７２】
なお、第２の実施形態についても前述した第１の実施形態と同様にＡＢＳをＶＤＣに置き換えることができる。
【００７３】
このようにして、第２の実施形態では、助手席側の第１のプリテンショナのみを作動させることで、助手席乗員の体の移動を防止し、運転者側は作動させないことで、運転者へ与える違和感を軽減することができ、且つ、運転席側に設けられる第１のプリテンショナに搭載されるモータＭの消耗を抑えることができる。
【００７４】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、前述した第１の実施形態と略同一であり、図７に示したＡＢＳ作動フラグを設定する処理の手順を、図１３のフローチャートに示す処理手順に変更した点で相違する。以下、図１３に示す処理手順について詳述する。
【００７５】
まず、ステップＳ７１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ７１でＮＯ）、ステップＳ７６でＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００７６】
他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ７１でＹＥＳ）、ステップＳ７２で、ＡＢＳが作動しているかどうかが判断され、作動している場合には（ステップＳ７２でＹＥＳ）、ステップＳ７３で、ＡＢＳの作動時間が所定時間（例えば、０．５秒）を超えているかどうかが判断される。所定時間を超えない場合には（ステップＳ７３でＮＯ）、ステップＳ７６で、ＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００７７】
また、所定時間を超えている場合には（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７４にて、ブレーキペダルの踏み込み速度が所定速度以上であるかどうかが判断される。そして、踏み込み速度が所定速度以上である場合には（ステップＳ７４でＹＥＳ）、ステップＳ７５で、ＡＢＳ作動フラグを「１」に設定する。
【００７８】
即ち、緊急制動判断が成立していない時に、ＡＢＳが所定時間以上継続して作動している状態で、ブレーキ踏込み速度が所定値以上の場合に、緊急制動判断でウェビング１１を巻き取るときの張力よりも低い張力で、ウェビング１１を巻き取るようにしている。
【００７９】
ＡＢＳが作動している場合には、ＡＢＳポンプの作動により、ブレーキ配管内の油圧が上昇し、ブレーキ踏力が増加する。しかし、より一層ブレーキペダルを強く踏み込むと、ブレーキペダル、ブラケットなどの変形により、踏み込んだ瞬間は、ブレーキペダルストロークが増大する。従って、このブレーキペダルストローク変化を検出することができる。
【００８０】
これにより、摩擦係数が低い路面を走行中に、通常のブレーキ操作を行ったが、ＡＢＳが作動してしまったような場合でも、緊急状態ではないにも関わらず、ウェビング１１が巻き取られるという、不必要な動作を回避することができる。また、ＡＢＳが作動している状態でブレーキペダルを踏み増す操作を行うような緊急状態では、第１のプリテンショナ１６を駆動させ、ウェビング１１を巻き取ることができる。
【００８１】
図１４は、ＡＢＳが作動するときのパターンを示す説明図である。同図（ａ）に示す曲線Ｓ４は通常のブレーキをかけたつもりであったが、路面の摩擦係数の急変や、制動力を調節しようとして、一瞬ＡＢＳが作動した場合を示す。また、同図（ｂ）の曲線Ｓ５は、摩擦係数が低い路面で、ＡＢＳが作動しているにも関わらず、ブレーキを踏み続けている場合を示す。
【００８２】
同図（ａ）の場合は緊急制動ではないが、同図（ｂ）の場合は緊急制動であると判断できる。同図（ｂ）の場面では、ＡＢＳが作動しているにも関わらず、強くブレーキを踏み続けるため、図１５の曲線Ｓ３に示すように、ＡＢＳが所定時間以上作動している状態で、緊急度が高まると、より一層ブレーキペダルを踏み込むようになる。従って、このときのブレーキペダルストローク速度がしきい値を超えた場合、即ち、図１３のステップＳ７４でＹＥＳとなった場合に、ウェビング１１の巻き取りを開始する。つまり、図１４（ａ）に示すように緊急制動でないのにＡＢＳが作動した場合には、ウェビングを巻き取らず、図１４（ｂ）、或いは図１５に示すような緊急度が高い場面では、作動モード「１」でウェビングを巻き取ることにより、乗員を確実に拘束することができる。
【００８３】
なお、本実施形態においても、前述した第１，第２の実施形態と同様に、ＡＢＳをＶＤＣに置き換えることができる。
【００８４】
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、ＡＢＳの作動時間、及びブレーキペダルの踏み込み速度をも考慮して、第１のプリテンショナ１６の作動を制御するので、短時間ＡＢＳが作動したことに起因してウェビング１１に張力が加えられるという、不必要な動作を回避することができ、乗員に違和感を与えるというトラブルを回避することができる。
【００８５】
即ち、ブレーキペダルストロークによる緊急制動判断が成立しない時に、ＡＢＳが所定時間（０．５秒）以上継続して作動した時に、ブレーキペダル踏み込み速度が所定値を超えたら、ウェビング１１を巻き取る張力を低下させるようにしたので、摩擦係数が低い路面で容易にＡＢＳが作動してしまい、頻繁にウェビング１１を巻き取るというトラブルを防止することができる。また、ＡＢＳが作動しているのに、更にブレーキを踏み込むような操作を行うような、真に危険な状況下においては、確実にウェビング１１を巻き取ることができる。
【００８６】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、前述した第１の実施形態の、図８に示した作動モードを設定する処理手順、及び図９に示した出力デューティを設定する処理手順が、それぞれ図１６，図１７のフローチャートに示す処理手順に変更されたものである。そして、緊急制動判断が成立している状態でＡＢＳが作動した場合には、ウェビング１１の張力をより強めるように制御する。
【００８７】
図１６に示す作動モードの設定処理では、まず、ステップＳ８１にて、緊急制動フラグが「１」であるかどうかが判断される。そして、緊急制動フラグが「１」でない場合には（ステップＳ８１でＮＯ）、ステップＳ８３で、ＡＢＳ作動フラグが「１」であるかどうかが判断される。ＡＢＳ作動フラグが「１」である場合には（ステップＳ８３でＹＥＳ）、ステップＳ８６で、作動モードを「１」に設定する。また、ＡＢＳ作動フラグが「１」でない場合には（ステップＳ８３でＮＯ）、作動モードを「０」とする。
【００８８】
他方、緊急制動フラグが「１」であり、且つ、ステップＳ８２でＡＢＳ作動フラグが「１」であると判断された場合には（ステップＳ８２でＹＥＳ）、ステップＳ８４で、作動モードを「３」に設定する。また、ＡＢＳ作動フラグが「１」でない場合には（ステップＳ８２でＮＯ）、作動モードを「２」に設定する。
【００８９】
また、図１７に示す出力デューティの設定処理では、ステップＳ９１で、作動モードが「３」と判断されたときには、ステップＳ９４で出力デューティを「Ｄ３」に設定し、ステップＳ９２で作動モードが「Ｄ２」であると判断されたときには、ステップＳ９５で出力デューティを「２」に設定し、ステップＳ９３で作動モードが「１」であると判断されたときには、ステップＳ９６で出力デューティを「Ｄ１」に設定し、それ以外の場合には、ステップＳ９７で、出力デューティを「０」とする。
【００９０】
つまり、本実施形態では、第１の実施形態で述べた出力デューティ「Ｄ２」、「Ｄ１」、「０」に対し、更に、より強い張力を発生される出力デューティ「３」を設定し、緊急制動判断が成立し、且つ、ＡＢＳが作動しているときには、出力デューティ「Ｄ３」でモータＭを制御する。
【００９１】
なお、第４の実施形態においても、ＡＢＳをＶＤＣに置き換えることができる。
【００９２】
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、所定の条件が成立した際に、ウェビング１１の張力を増加させるように補正するので、運転者を確実に拘束することができる。
【００９３】
また、ブレーキペダル操作から緊急制動であると判断された場合で、且つ、ＡＢＳ、或いはＶＤＣが作動している場合には、緊急状態である確率がより高いものと判断することができるので、より強い張力でシートベルトを巻き取ることにより、乗員を早めに拘束することができる。
【００９４】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、前述した第１の実施形態で示した図７のＡＢＳ作動フラグの設定処理、及び図６に示した緊急制動終了判断の処理を、それぞれ図１８、図１９のフローチャートに示す処理に変更したものである。そして、ＡＢＳ作動でシートベルト装置のウェビング１１を巻き取り、減速終了判断でウェビング１１の巻き取りを終了するようにしている。
【００９５】
図１８に示すフローチャートの処理では、まず、ステップＳ１０１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ１０１でＮＯ）、処理を元に戻す。他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１０２で、ＡＢＳが作動しているかどうかが判断され、作動している場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ＡＢＳ作動フラグを「１」にセットする。また、ＡＢＳが作動していない場合には、処理を元に戻す。つまり、ＡＢＳの作動が停止してもＡＢＳ作動フラグは「０」に戻らない。
【００９６】
また、図１９に示すフローチャートの処理では、まず、ステップＳ１１１にて、車速が所定値Ｖ０（例えば、Ｖ０は時速５Ｋｍ程度）未満であるかどうかが判断され、Ｖ０未満である場合には（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、車両は停止しているものと見なして、ステップＳ１１３にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００９７】
また、車速がＶ０以上である場合には（ステップＳ１１１でＮＯ）、ステップＳ１１２で、車両の減速度が所定の減速度Ｇ２よりも小さいかどかが判断され、小さい場合には（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、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、前述のステップＳ１１３と同様に、ステップＳ１１４にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００９８】
他方、減速度が減速度Ｇ２以上である場合には（ステップＳ１１２でＮＯ）、ステップＳ１１５て、「タイマ」をリセットする。つまり、変数「タイマ」＝０とする。
【００９９】
その後、ステップＳ１１６では、変数「タイマ」の値と所定の時間Ｔ１とを比較し、「タイマ」がＴ１を超えた場合には、ステップＳ１１７で緊急制動フラグをリセットする。つまり、時間Ｔ１以上継続して減速度が小さくなったか、或いは、車両が停止した場合には、緊急制動終了と判断する。また、「タイマ」がＴ１以下である場合には、緊急制動フラグをそのまま維持する。更に、ステップＳ１１８で、ＡＢＳ作動フラグを「０」に設定する。
【０１００】
このようにして、第５の実施形態では、ＡＢＳ作動でウェビング１１の巻き取りを開始したが、その後、路面摩擦係数が高い路面へ侵入し、ＡＢＳが作動しなくなったけれども、制動は継続しているような場面で、制動中にも関わらず、ウェビング１１の巻き取りが終了して、乗員に違和感を感じさせるという問題を回避することができる。
【０１０１】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態では、前述したＡＢＳの代わりにＶＤＣを用いており、この点で、第１の実施形態と相違する。第６の実施形態では、図１，図２に示したＡＢＳコントローラ５１がＶＤＣコントローラとなり、図３に示したＡＢＳ作動判断部３１ｉが、ＶＤＣ作動判断部となる。
【０１０２】
また、図７に示したＡＢＳ作動フラグを設定する処理を、図２０のフローチャートに示すＶＤＣ作動フラグの設定処理に変更し、図８に示した作動モードを設定する処理を、図２１のフローチャートに示す処理に変更している。
【０１０３】
図２０の処理では、まず、ステップＳ１２１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ１２１でＮＯ）、ステップＳ１２５にてＶＤＣ作動フラグを「０」とする。
【０１０４】
他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ１２１でＹＥＳ）、ステップＳ１２２で、ＶＤＣが作動しているかどうかが判断され、作動している場合には（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ステップＳ１２３にて、所定時間が経過したかどうかが判断される。
【０１０５】
そして、所定時間が経過したと判断された場合には（ステップＳ１２３でＹＥＳ）、ステップＳ１２４で、ＶＤＣ作動フラグを「１」にセットする。また、ＶＤＣが作動していない場合、或いは所定時間経過しない場合には（ステップＳ１２２またはＳ１２３でＮＯ）、ステップＳ１２５で、ＶＤＣ作動フラグを「０」とする。
【０１０６】
また、図２１の処理では、まず、ステップＳ１３１で、緊急制動フラグ（図５参照）が「１」となっているかどうかが判断される。そして、「１」の場合には、（ステップＳ１３１でＹＥＳ）、ステップＳ１３３で、作動モードを「２」に設定する。
【０１０７】
また、緊急制動フラグが「１」でない場合（ステップＳ１３１でＮＯ）、即ち、緊急制動でないと判断された場合には、ステップＳ１３２で、ＶＤＣ作動フラグが「１」であるかどうかが判断される。そして、ＶＤＣ作動フラグが「１」である場合（ステップＳ１３２でＹＥＳ）、ステップＳ１３４で、作動モードを「１」に設定する。更に、ＶＤＣフラグが「１」でない場合には（ステップＳ１３２でＮＯ）、ステップＳ１３５で、作動モードを「０」に設定する。
【０１０８】
そして、上記の処理で設定された作動モードに基づき、上述した図９のフローチャートの処理に基づいて、出力デューティを設定し、第１のプリテンショナ１６を制御する。
【０１０９】
このようにして、第６の実施形態では、ＶＤＣを用いており、ＶＤＣは、車両が不安定な状態に陥りそうになった場合に、安定な状態に維持するように作用する。ＶＤＣが作動したからといって、すぐに危険な状態にはならない。しかし、ＶＤＣが所定時間以上継続して作動している状態では、ＶＤＣの作動によっても車両を安定な状態に維持できなくなっている、即ち、危険な状態であると判断できるので、その場合には、ウェビング１１を巻き取るようにする。
【０１１０】
従って、緊急制動判断が成立しない場合でも、ＶＤＣが所定時間以上作動した場合には、ウェビングに張力が加えられ、乗員を拘束することができるので、乗員のリスク度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用シートベルトが搭載された車両の概略構成図である。
【図２】第１のコントローラとこれに付帯する機器の構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵでの処理を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る実施形態の、全体処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係り、緊急制動判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係り、緊急制動終了判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係り、ＡＢＳ作動フラグの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係り、作動モード判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態に係り、フェールセーフの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】ブレーキペダルストロークの時間変化と、緊急制動判断の成立、及びＡＢＳ作動の関係を示す特性図である。
【図１２】第２の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施形態に係り、ＡＢＳ作動フラグの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施形態に係り、車速とＡＢＳの作動の関係を示す特性図である。
【図１５】第３の実施形態に係り、ＡＢＳ作動中にブレーキ操作が発生したときの様子を示す特性図である。
【図１６】第４の実施形態に係り、作動モード判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】第４の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第５の実施形態に係り、ＡＢＳ作動フラグの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】第５の実施形態に係り、緊急制動終了判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】第６の実施形態に係り、ＶＤＣ作動フラグの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】第６の実施形態に係り、作動モード判断処理の手順を示すフローチャートである。
【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
２１ 車速センサ
２２ フューズ
３０ 第１のコントローラ（張力補正手段）
３１ ＣＰＵ
３１ａ ブレーキ操作判断部
３１ｂ 制動終了判断部
３１ｃ 緊急制動判断部
３１ｄ フェールセーフ部
３１ｅ 動作モード判定部
３１ｆ 出力電流及び通電時間算出部
３１ｇ 運転席作動判断部
３１ｈ 助手席作動判断部
３１ｉ ＡＢＳ作動判断部
３２ 電源回路
３２ａ センサ電源回路
３３ ＩＧＮ入力回路
３４ ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ
３５ アナログＩ／Ｆ
３６ 駆動回路
３７ リレー
３８ａ，３８ｂ Ｈ−Ｂｒｉｄｇｅ
５１ ＡＢＳコントローラ
５２ 衝撃センサ
５３ 第２のコントローラ

Claims (13)

1. 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ペダルストロークセンサと、を有し、
   前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、且つ、前記第２のプリテンショナは、非可逆的なプリテンショナであり、
   急ブレーキを検知して前記ウェビングを巻き取る際に、当該ウェビングに付与する張力を基準値から補正する張力補正手段を備えたことを特徴とする車両用シートベルト装置。
2. 前記張力補正手段は、所定条件となったときに、前記ウェビング巻き取り時の張力を低下させるように補正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。
3. 前記張力補正手段は、所定条件となったときに、前記ウェビング巻き取り時の張力を増加させるように補正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。
4. 前記張力補正手段は、ブレーキペダルストロークによる急ブレーキ判断が成立しないときに、車両に搭載されるＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）が作動した場合には、前記ウェビング巻き取り時の張力を基準値よりも低下させて該ウェビングを巻き取ることを特徴とする請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
5. 前記張力補正手段は、ブレーキペダルストロークによる急ブレーキ判断が成立せず、且つ、車両に搭載されるＡＢＳが作動した場合には、助手席についてのみ、前記ウェビングの巻き取り制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の車両用シートベルト装置。
6. 前記張力補正手段は、前記ブレーキペダルストロークに基づく急ブレーキ判断が成立せず、且つ、車両に搭載されるＡＢＳが所定時間以上継続して作動し、且つ、ブレーキペダルの踏み込み速度が所定値を超えたと判断された場合に、前記ウェビングの巻き取り張力を低下させることを特徴とする請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
7. 前記張力補正手段は、前記ブレーキペダルストロークに基づく急ブレーキ判断が成立し、且つ、車両に搭載されるＡＢＳが作動した場合に、前記ウェビングの巻き取り張力を増加させることを特徴とする請求項３に記載の車両用シートベルト装置。
8. 前記張力補正手段は、前記ＡＢＳが作動したことによりウェビングを巻き取った際、その後のウェビングによる乗員拘束を解除する判断条件を、車速が所定値未満、或いは、車両減速度が所定値未満となった場合とすることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載の車両用シートベルト装置。
9. 前記張力補正手段は、ブレーキペダルストロークによる急ブレーキ判断が成立しないときに、車両に搭載されるＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が作動した場合には、前記ウェビング巻き取り時の張力を基準値よりも低下させて該ウェビングを巻き取ることを特徴とする請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
10. 前記張力補正手段は、ブレーキペダルストロークによる急ブレーキ判断が成立せず、且つ、車両に搭載されるＶＤＣが作動した場合には、助手席についてのみ、前記ウェビングの巻き取り制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の車両用シートベルト装置。
11. 前記張力補正手段は、前記ブレーキペダルストロークに基づく急ブレーキ判断が成立せず、且つ、車両に搭載されるＶＤＣが所定時間以上継続して作動し、且つ、ブレーキペダルの踏み込み速度が所定値を超えたと判断された場合に、前記ウェビングの巻き取り張力を低下させることを特徴とする請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
12. 前記張力補正手段は、前記ブレーキペダルストロークに基づく急ブレーキ判断が成立し、且つ、車両に搭載されるＶＤＣが作動した場合に、前記ウェビングの巻き取り張力を増加させることを特徴とする請求項３に記載の車両用シートベルト装置。
13. 前記張力補正手段は、前記ＶＤＣが作動したことによりウェビングを巻き取った際、その後のウェビングによる乗員拘束を解除する判断条件を、車速が所定値未満、或いは、車両減速度が所定値未満となった場合とすることを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれか１項に記載の車両用シートベルト装置。

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