JP2005075225A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両において、衝突の際の乗員の保護徹底に資するシートベルト構成技術を提供する。
【解決手段】 車両に搭載されるシートベルト装置を、シートＳに着座した乗員Ｃに装着可能なシートベルト１１０と、車両の衝突に関する情報を検出するミリ波レーダ１４０および加速度センサ１５０と、シートベルト１１０の張力を可変とするモータ１２０およびプリテンショナ１３２と、ミリ波レーダ１４０および加速度センサ１５０によって検出された情報に基づいてモータ１２０およびプリテンショナ１３２の駆動制御を行う単一の制御主体であるＥＣＵ１６０とによって構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載されるシートベルト装置の構築技術に関するものである。

従来、車両にシートベルト装置を装着することによって乗員の保護を図る種々の技術が知られている。例えば、車両の衝突前にシートベルトに予め所定の張力を付与し、車両の衝突後にシートベルトに付与する張力を増加することによってシートベルトにより乗員を確実に拘束する技術が公知である（例えば、特許文献１参照。）。
この技術では、シートベルトにより乗員を確実に拘束することによって乗員の保護を図る可能性が提示されているが、乗員の保護徹底を図るうえでは、さらに、車両衝突の際のシートベルトの張力の挙動に留意しつつエアバッグ装置設計にあたっての一層の技術的探求が要請される。
特開平６−２８６５８１号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両において、衝突の際の乗員の保護徹底に資するシートベルト構成技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。本発明は、各種の車両に搭載されるシートベルト装置の構成に適用され得る技術である。なお、本明細書における「車両」には、自動車をはじめ、航空機、船舶、電車等の各種の車両が含まれる。なお、本発明は、自動車をはじめ、電車、オートバイ（鞍乗型車両）、航空機、船舶等の各種の車両において適用され得る技術である。

（請求項１に記載の発明）
請求項１に記載の発明では、車両に装着されるシートベルト装置は、少なくともシートベルト、情報検出手段、第１の張力可変手段、第２の張力可変手段、制御装置を備えている。
本発明のシートベルトは、シートに着座した乗員に装着可能な構成を有し、車両衝突の際、シートベルトによって乗員を確実に拘束することによって乗員の保護を図るようになっている。

本発明の情報検出手段は、車両の衝突に関する情報を検出する機能を有する手段である。本明細書でいう「車両の衝突に関する情報」とは、車両が衝突する可能性が高いか否かを判断するのに用いる情報、すなわち衝突の予知に関する情報や、実際に車両が衝突したか否かを判断するのに用いる情報、すなわち衝突の検知に関する情報等を広く含む主旨である。この情報検出手段として、典型的には、ミリ波レーダや加速度センサと称呼されるセンサ類を用いることができる。ミリ波レーダは、自車両に対する衝突対象物である前方車両に向けて波長数ミリメートルの電波（ミリ波）を発生させ、前方車両からの反射波を測定することによって、前方車両との間の距離、相対速度等の検出を可能とする。加速度センサ１５０は、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度等の検出を可能とする。本発明の情報検出手段は、車両の衝突に関する複数の情報を１つのセンサによって検出する構成であってもよいし、あるいは車両の衝突に関する複数の情報を複数のセンサによって個別に検出する構成であってもよい。

本発明の第１の張力可変手段および第２の張力可変手段は、いずれもシートベルトの張力を可変とする機能を有する手段であり、各々個別にシートベルトの張力を調節可能な構成を有する。典型的には、シートベルトの巻き取りないし巻き出しを行うことによってシートベルトに付与される張力を調節する機構、シートベルトを引っ張りないし当該引っ張りを解除することによってシートベルトに付与される張力を調節する機構などを用いて、第１の張力可変手段および第２の張力可変手段を構成することができる。

本発明の制御装置は、情報検出手段によって検出された情報に基づいて第１および第２の張力可変手段を駆動制御する単一の制御装置である。本発明では、制御装置が少なくとも２つの張力可変手段の駆動制御を行うようになっている。典型的には、自動車に搭載される単一のＥＣＵ（電子制御ユニット）を主体として制御装置を構成し、この単一の制御主体となるＥＣＵが第１張力可変手段と第２の張力可変手段に並列的に接続され信号の伝達が可能とされた構成を用いることができる。すなわち、本明細書でいう「単一の制御装置」とは、単一の制御主体を有し、当該制御主体が情報検出手段によって得られた検出情報を包括的（総合的）に判断したうえで、第１および第２の張力可変手段に制御信号を出力する構成の装置を広く含む主旨である。従って、第１の張力可変手段に電気的に接続された第１の制御部と、第２の張力可変手段に電気的に接続された第２の制御部とを備え、制御部が独立して存在する構成であっても、これら第１の制御部と第２の制御部との間で信号の伝達が行われ、第１の制御部あるいは第２の制御部に搭載された単一の制御主体によって第１および第２の張力可変手段が実質的に駆動制御される構成であれば、本発明における「単一の制御装置」の範疇に含まれる。

請求項１に記載のシートベルト装置のこのような構成によれば、単一の制御装置が、情報検出手段によって検出された車両の衝突に関する情報を包括的（総合的）に判断したうえで第１および第２の張力可変手段を駆動制御するため、複数の張力可変手段を備えた構成であっても、車両衝突の際のシートベルトの張力の挙動を円滑に制御することができる。すなわち、複数の制御主体を用い、第１および第２の張力可変手段が、各々個別の制御主体によって制御制御される構成では、各張力可変手段が独立してシートベルトに付与される張力を調節するため、車両衝突の際シートベルトの張力の挙動が不連続になるおそれある。例えば、車両衝突の際にシートベルトの張力を上昇させ過ぎたり、シートベルトの張力が不足したりする状態が形成されることがある。これに対し、本発明では、単一の制御装置が第１および第２の張力可変手段を駆動制御する構成を用いるため、シートベルトの張力の挙動を円滑に制御することができ、これにより乗員の保護徹底を図ることが可能となる。

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明のシートベルト装置は、請求項１に記載の構成において、情報検出手段が衝突予知センサおよび衝突検知センサを備えた構成を有する。
衝突予知センサは、車両の衝突予知を可能とする機能を有する。この衝突予知センサによって、衝突が発生する可能性、衝突予知前後の危険度、衝突予知が行われた時間などを検出することができる。衝突検知センサは、実際の衝突の発生の有無、衝突検知前後の危険度、衝突検知が行われた時間などを検出することができる。
本発明では、制御装置は、衝突予知センサによって衝突予知が行われたことを条件として第１の張力可変手段に駆動信号を出力する構成を有する。また、当該制御装置は、衝突予知後において衝突検知センサによって衝突検知が行われたことを条件として第２の張力可変手段に駆動信号を出力する構成を有する。

請求項２に記載の発明のこのような構成によれば、衝突予知センサによる衝突予知によって第１の張力可変手段を駆動させ、衝突検知センサによる衝突検知によって第２の張力可変手段を駆動させる構成においても、単一の制御装置が第１および第２の張力可変手段を駆動制御することで、シートベルトの張力の挙動を円滑に制御することができ、これにより乗員の保護徹底を図ることが可能となる。

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明のシートベルト装置は、請求項２に記載の構成において、制御装置が、衝突検知までにシートベルトに付与されている張力を判断したうえで、衝突検知後にシートベルトに付与されるべき張力を制御する構成を有する。
衝突検知までにシートベルトの張力が基準張力値を上回ると判断した場合には、衝突検知後にシートベルトの張力を第１張力増分だけ増加するように第２の張力可変手段に駆動信号を出力する。これにより、衝突検知後にシートベルトの張力が第１張力増分だけ増加されることとなる。
一方、衝突検知までにシートベルトの張力が基準張力値を下回ると判断した場合には、衝突検知後にシートベルトの張力を第１張力増分よりも大きい第２張力増分だけ増加するように第２の張力可変手段に駆動信号を出力する。これにより、衝突検知後にシートベルトの張力が第２張力増分だけ増加されることとなる。これにより、衝突検知に関する情報に対応させて状況に見合った第２の張力可変手段の駆動制御を行うことが可能となる。
なお、基準張力値、第１張力増分、第２張力増分は、予め定めた値を用いてもよいし、あるいは制御の過程において検出する情報に基づいて適宜変更してもよい。また、基準張力値は、所定の値のみに定まるもののほか、張力に関し所定の範囲を示すものであってもよい。
本発明において、衝突検知までにシートベルトの張力が基準張力値を上回るか下回るかの判断は、衝突予知によって第１の張力可変手段が作動してから衝突検知までの時間を検出し、当該時間に基づいて行うこともできるし、あるいはシートベルトに作用する実際の張力をセンサ等によって直接検出することによって行うこともできる。

このように、本発明では、第１の張力可変手段により衝突検知までにシートベルトの張力が十分上昇していると判断した場合には、第２の張力可変手段による張力の増加量を少なくするように制御するようになっている。また、第１の張力可変手段により衝突検知までにシートベルトの張力が十分上昇していないと判断した場合には、第２の張力可変手段による張力の増加量を多くするように制御するようになっている。

請求項３に記載の発明のこのような構成によれば、第１の張力可変手段によるシートベルトの張力の上昇度合いに基づいて第２の張力可変手段による張力の増加量を制御することができるため、衝突予知に関する情報に対応させて状況に見合った第２の張力可変手段の駆動制御を効果的に行うことができる。これにより、車両衝突の際にシートベルトの張力を上昇させ過ぎたり、シートベルトの張力が不足したりする状態が形成されるのを確実に防止することができる。

（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明のシートベルト装置は、請求項３に記載の構成において、制御装置が、衝突予知センサによる衝突予知から衝突予知センサによる衝突検知までに要する所要時間を判断する構成を有する。すなわち、この所要時間が基準時間値よりも大きい場合にシートベルトの張力が基準張力値を上回ると判断し、この所要時間が基準時間値よりも小さい場合にシートベルトの張力が基準張力値を下回ると判断する。なお、基準時間値は、予め定めた値を用いてもよいし、あるいは制御の過程において検出する情報に基づいて適宜変更してもよい。また、この基準時間値は、所定の値のみに定まるもののほか、時間に関し所定の範囲を示すものであってもよい。

このように、本発明では、衝突予知センサによる衝突予知から衝突予知センサによる衝突検知までに要する所要時間が基準時間値よりも大きい場合に、第２の張力可変手段による張力の増加量を少なくするように制御するようになっている。また、衝突予知センサによる衝突予知から衝突予知センサによる衝突検知までに要する所要時間が基準時間値よりも小さい場合に、第２の張力可変手段による張力の増加量を多くするように制御するようになっている。

請求項４に記載の発明のこのような構成によれば、衝突検知までにシートベルトの張力が基準張力値を上回るか下回るかの判断を、衝突予知によって第１の張力可変手段が作動してから衝突検知までの時間に基づいて行う場合であっても、衝突予知に関する情報に対応させて状況に見合った第２の張力可変手段の駆動制御を効果的に行うことができる。

以上のように、本発明によれば、車両において、衝突の際の乗員の保護徹底に資するシートベルト構成技術が実現される。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１を参照しながら、本発明における「シートベルト装置」の一実施の形態であるシートベルト装置１００の構成を説明する。ここで、図１は、本実施の形態に係る車両のシートベルト装置１００の構成を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態のシートベルト装置１００は、自動車の車両に搭載される装置であり、当該車両のシートＳに着座した乗員Ｃに装着可能なシートベルト１１０、シートベルト１１０に張力を付与可能なモータ１２０およびリトラクタ１３０、ミリ波レーダ１４０、加速度センサ１５０、ＥＣＵ１６０を主体に構成されている。

シートベルト１１０は、車体に対し固定されたリトラクタ１３０から引き出され、ショルダーアンカー１１２、タング１１４を通ってアウトアンカー１１６に連結されている。このシートベルト１１０のタング１１４が車体に対し固定されたバックル１１８に挿入されることによって、当該シートベルト１１０が乗員Ｃに対し装着状態となる。このシートベルト１１０が、本発明における「シートベルト」に対応している。

モータ１２０は、シートベルト１１０に所定の張力を付与することによって、車両衝突回避の操作が可能な範囲でシートＳに着座した乗員Ｃを拘束するものである。このモータ１２０は、電動式のモータであり、ワイヤ（図示省略）を介してバックル１１８に接続されている。また、バックル１１８は、シートＳのフレームに結合されたレール１１９上を初期位置とフルストローク位置との間でスライド移動可能に構成されている。ここでいう「初期位置」は、バックル１１８によってシートベルト１１０に付与される張力が最も低くなる位置であり、「フルストローク位置」は、バックル１１８によってシートベルト１１０に付与される張力が最も高くなる位置である。
本実施の形態のモータ１２０は、正回転動作によってバックル１１８を初期位置からフルストローク位置へとスライド移動させる動作と、逆回転動作によってバックル１１８をフルストローク位置から初期位置へとスライド移動させる動作の、いずれの動作をも許容する可逆式の構成を有する。

このような構成において、タング１１４がバックル１１８に挿入された状態で、モータ１２０が正回転方向に動作すると、バックル１１８はシートベルト１１０を引っ張る方向（図１中の矢印１０方向）、すなわちフルストローク位置へ向けてスライド移動する。これにより、シートベルト１１０に付与される張力（テンション）が強まる（増加する）。モータ１２０のこのような制御は、前方車両との衝突を予知した場合に行われる。

一方、タング１１４がバックル１１８に挿入された状態で、モータ１２０が逆回転方向に動作すると、バックル１１８はシートベルト１１０の引っ張りを解除する方向（図１中の矢印１０と反対の方向）、すなわち初期位置へ向けてスライド移動する。これにより、シートベルト１１０の張力（テンション）が弱まる（減少する）。モータ１２０のこのような駆動制御は、前方車両との衝突が回避された場合に行われる。このように、モータ１２０が駆動制御されることによって、シートベルト１１０に付与される張力が増加ないし減少されることとなり、このモータ１２０等によって本発明における「第１の張力可変手段」が構成されている。

リトラクタ１３０は、シートベルト１１０を巻き取り可能な構成を有し、火薬式ないしバネ式のプリテンショナ１３２を備えている。このプリテンショナ１３２が作動することによって、シートベルト１１０はリトラクタ１３０に所定量巻き取られ、シートベルト１１０に付与される張力が増加されることとなり、このプリテンショナ１３２によって、本発明における「第２の張力可変手段」が構成されている。本実施の形態では、プリテンショナ１３２によるシートベルト１１０の巻き取り量は、ＥＣＵ１６０からの駆動信号によって適宜変更可能となっている。典型的には、充填された全火薬量のうち実際に発火する火薬の量を制御することによって、シートベルト１１０の巻き取り量を調節することができる。このリトラクタ１３０は、シートベルト１１０の巻き取り方向のみの動作が許容された不可逆式の構成を有する。
また、リトラクタ１３０にはベルトクランプ機構１３４が設けられており、このベルトクランプ機構１３４は、シートベルト１１０の巻き出しをロックした状態、あるいはシートベルト１１０の巻き出しを許容するロック解除状態に設定可能な構成を有する。

ミリ波レーダ１４０は、自車両に対する衝突対象物である前方車両ないし障害物に向けて波長数ミリメートルの電波（ミリ波）を発生させ、前方車両からの反射波を測定することによって、前方車両との間の距離、相対速度等の検出情報（検出信号）Ａを検出（計測）可能な構成を有する。このミリ波レーダ１４０が、本発明における「衝突予知センサ」および「情報検出手段」に対応している。本実施の形態では、このミリ波レーダ１４０によって検出された検出情報（検出信号）Ａは、ＥＣＵ１６０へ入力信号として入力されるようになっている。

加速度センサ１５０は、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度等の検出情報（検出信号）Ｂを検出（計測）可能な構成を有する。この加速度センサ１５０が、本発明における「衝突検知センサ」および「情報検出手段」に対応している。本実施の形態では、この加速度センサ１５０によって検出された検出情報（検出信号）Ｂは、ＥＣＵ１６０へ入力信号として入力されるようになっている。

ＥＣＵ（電子制御ユニット）１６０は、ＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成されている。本実施の形態では、このＥＣＵ１６０が前記のミリ波レーダ１４０および加速度センサ１５０と電気的に接続されており、これらミリ波レーダ１４０および加速度センサ１５０との間で検出信号および制御信号のやりとりを行う構成になっている。ＥＣＵ１６０は、ミリ波レーダ１４０の検出情報（検出信号）Ａ、および加速度センサ１５０の検出情報（検出信号）Ｂを演算回路（図示省略）によって演算処理したのち、モータ１２０およびプリテンショナ１３２へ出力情報（出力信号）を出力する。これにより、モータ１２０およびプリテンショナ１３２が駆動制御されることとなる。すなわち、本実施の形態では、単一の制御主体であるＥＣＵ１６０によって、モータ１２０およびプリテンショナ１３２が制御制御されるように構成されている。このＥＣＵ１６０が、本発明における「単一の制御装置」に対応している。

次に上記構成のシートベルト装置１００における制御の一例を、図２〜図４を参照しながら説明する。ここで、図２はシートベルト装置１００におけるＥＣＵ１６０の制御を示すフローチャートである。図３は、本実施の形態のケース１においてシートベルト１１０に作用する張力特性および危険度を時系列で示すグラフである。図４は、本実施の形態のケース２においてシートベルト１１０に作用する張力特性および危険度を時系列で示すグラフである。

図２に示すように、まず、ステップＳ１０では、ミリ波レーダ１４０および加速度センサ１５０により常時検出（計測）され、当該検出によって得られた検出信号Ａおよび検出信号Ｂは、所定の時間毎にＥＣＵ１６０に入力される。

次に、ステップＳ１２では、ミリ波レーダ１４０によって検出された検出情報Ａに基づいて衝突の予知を行う。すなわち、検出情報Ａである前方車両との間の距離、相対速度から、前方車両に衝突するまでの時間を算出し、衝突に至る可能性が高い危険度Ｄ１に達することを条件に衝突の予知を行う。なお、検出情報Ａにより危険度Ｄ１を下回っている場合には、衝突の予知は行われない。

ステップＳ１２において衝突の予知が行われると、ステップＳ１４によって衝突予知時間ｔ１を検出し、この衝突予知時間ｔ１を記憶する。また、ステップＳ１６によって、ベルトクランプ機構１３４を作動させて、シートベルト１１０の巻き出しをロックする（阻止する）。また、ステップＳ１８によって、モータ１２０へ正回転方向の駆動信号を出力する。これにより、タング１１４が挿入された状態のバックル１１８は、シートベルト１１０を引っ張る方向（図１中の矢印１０方向）、すなわちフルストローク位置へ向けてスライド移動していく。これにより、シートベルト１１０に付与される張力（テンション）が徐々に強まる（増加する）こととなる。

ステップＳ２０では、加速度センサ１５０によって検出された検出情報Ｂに基づいて衝突の検知を行う。すなわち、検出情報Ｂである３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度等から、自車両が衝突に至ったか否かを判断する。

そして、ステップＳ２２において自車両が衝突したと判断した場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）には、ステップＳ２４において衝突時間ｔ０を検出し、この衝突時間ｔ０を記憶したのち、ステップＳ３０にすすむ。一方、ステップＳ２２において自車両が衝突していないと判断した場合（ステップＳ２２のＮＯ）には、衝突が回避されたと判断してステップＳ２６にすすむ。

ステップＳ２６では、モータ１２０へ逆回転方向の駆動信号を出力する。これにより、タング１１４が挿入された状態のバックル１１８は、シートベルト１１０の引っ張りを解除する方向（図１中の矢印１０の反対方向）、すなわち初期位置へ向けてスライド移動していく。これにより、シートベルト１１０に付与される張力（テンション）が徐々に弱まる（減少する）こととなる。また、ステップＳ２８によって、ベルトクランプ機構１３４のロック動作を解除し、シートベルト１１０の巻き出しのロックを解除する。

ステップＳ３０では、ステップＳ１４によって検出され記憶された衝突予知時間ｔ１と、ステップＳ２４によって検出され記憶された衝突時間ｔ０を用いて、衝突予知から実衝突までの所要時間Δｔ（＝ｔ０−ｔ１）を算出する。

ステップＳ３２では、ステップＳ３０において算出した衝突予知から実衝突までの所要時間Δｔと、予め定めた上限側しきい値ｔａとを比較する。この上限側しきい値ｔａは、所要時間Δｔが十分に大きいか否かを判断するのに基準として用いる値である。従って、ステップＳ３２において、所要時間Δｔが上限側しきい値ｔａ以下の場合（ステップＳ３２のＮＯ）には、所要時間Δｔが十分に長くないと判断してステップＳ３４にすすみ、反対に所要時間Δｔが上限側しきい値ｔａよりも大きい場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）には、所要時間Δｔが十分に大きいと判断してステップＳ３６にすすむ。

ステップＳ３４では、ステップＳ３０において算出した衝突予知から実衝突までの所要時間Δｔと、予め定めた下限側しきい値ｔｂとを比較する。この下限側しきい値ｔｂは、所要時間Δｔが十分に小さいか否かを判断するのに基準として用いる値である。従って、ステップＳ３４において、所要時間Δｔが下限側しきい値ｔｂよりも小さい場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）には、所要時間Δｔが十分に小さいと判断してステップＳ４０にすすみ、反対に所要時間Δｔが下限側しきい値ｔｂ以上の場合（ステップＳ３４のＮＯ）には、所要時間Δｔが十分に短くないと判断してステップＳ３０へ戻る。

なお、本実施の形態では、図２中のステップＳ３２およびステップＳ３４に示すように、所要時間Δｔの大小を判断するのに、予め定めた上限側しきい値ｔａおよび下限側しきい値ｔｂを用いている。この上限側しきい値ｔａと下限側しきい値ｔｂとの間の範囲が、本発明における「基準時間値」に相当する。

ステップＳ３６では、プリテンショナ１３２へ駆動信号を出力する。この駆動信号は、シートベルト１１０の張力がΔＴ１だけ増加されるようにシートベルト１１０の巻き取り量を制御する信号である。これにより、プリテンショナ１３２が駆動制御され、シートベルト１１０が瞬時に巻き取られることによって、シートベルト１１０の張力がΔＴ１だけ増加されることとなる（ステップＳ３８）。この増分ΔＴ１が、本発明における「第１張力増分」に対応している。

また、ステップＳ４０では、プリテンショナ１３２へ駆動信号を出力する。この駆動信号は、シートベルト１１０の張力がΔＴ２だけ増加されるようにシートベルト１１０の巻き取り量を制御する信号である。これにより、プリテンショナ１３２が駆動制御され、シートベルト１１０が瞬時に巻き取られることによって、シートベルト１１０の張力がΔＴ２だけ増加されることとなる（ステップＳ４２）。この増分ΔＴ２が、本発明における「第２張力増分」に対応している。
本実施の形態において、ステップＳ４２における張力の増分ΔＴ２は、ステップＳ３８における張力の増分ΔＴ１よりも非常に大きい値が設定される。

ここで、ステップＳ３２において所要時間Δｔが十分に大きいと判断した場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）をケース１とし、ステップＳ３４において所要時間Δｔが十分に小さいと判断した場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）をケース２として、シートベルト１１０に作用する張力特性および危険度の推移を図３および図４を参照しながら説明する。図３は、ケース１においてシートベルト１１０に作用する張力特性および危険度を時系列で示すグラフである。図４は、ケース１においてシートベルト１１０に作用する張力特性および危険度を時系列で示すグラフである。なお、図３および図４において、ミリ波レーダ１４０からの検出情報Ａに基づく危険度の時系列変化をＣ１曲線で示し、加速度センサ１５０からの検出情報Ｂに基づく危険度の時系列変化をＣ２曲線で示し、シートベルト１１０に作用する張力の時系列変化をＣ３曲線（テンションカーブ）で示している。

図３に示すケース１において、ミリ波レーダ１４０からの検出情報Ａに基づいて危険度が基準値Ｄ１に達し、衝突予知が行われた時間ｔ１からモータ１２０が駆動制御されることによって、シートベルト１１０の張力が上昇していく。その後、加速度センサ１５０からの検出情報Ｂに基づき、時間ｔ０において実際の衝突を検知する。この時点で、衝突予知から実衝突までの所要時間Δｔを算出し、図３に示す所要時間Δｔが十分に大きく危険度が低いと判断した場合（ステップＳ３２参照）には、シートベルト１１０の張力Ｔ１が基準張力値（本発明における「基準張力値」）を上回ると判断して、プリテンショナ１３２に駆動信号を出力する。これにより、プリテンショナ１３２が時間ｔ２において駆動制御され、作動することによってシートベルト１１０に作用する張力がＴ１からＴ２まで増分ΔＴ１だけ瞬時に増加される。これにより、シートベルト１１０の張力は、予め定められた張力Ｔ２に設定されることとなる。

また、図４に示すケース２において、ミリ波レーダ１４０からの検出情報Ａに基づいて危険度が基準値Ｄ１に達し、衝突予知が行われた時間ｔ１からモータ１２０が駆動制御されることによって、シートベルト１１０の張力が上昇していく。その後、加速度センサ１５０からの検出情報Ｂに基づき、時間ｔ０において実際の衝突を検知する。この時点で、衝突予知から実衝突までの所要時間Δｔを算出し、図４に示す所要時間Δｔが小さく危険度が高いと判断した場合（ステップＳ３４参照）には、シートベルト１１０の張力Ｔ１が基準張力値（本発明における「基準張力値」）を下回ると判断して、プリテンショナ１３２に駆動信号を出力する。これにより、プリテンショナ１３２が時間ｔ２において駆動制御され作動することによって、シートベルト１１０に作用する張力がＴ１からＴ２まで増分ΔＴ２だけ瞬時に増加される。これにより、シートベルト１１０の張力は、予め定められた張力Ｔ２に設定されることとなる。
このように、本実施の形態では、ケース２の場合はケース１の場合よりも危険度が大きくなるめシートベルト１１０に作用する張力の増分をケース１よりも大きくするようになっている。

以上のように、本実施の形態によれば、ミリ波レーダ１４０からの検出情報Ａと、加速度センサ１５０からの検出情報Ｂとを包括的（総合的）に判断したうえで、単一の制御主体であるＥＣＵ１６０がモータ１２０およびプリテンショナ１３２を駆動制御するため、車両衝突の際のシートベルト１１０の張力の挙動を円滑に制御することができる。
すなわち、モータ１２０およびプリテンショナ１３２が、複数の制御主体を用い、各々個別の制御主体によって制御される構成では、シートベルト１１０に付与される張力が独立して調節されることとなり、車両衝突の際シートベルト１１０の張力の挙動が不連続になるおそれある。これに対し、本実施の形態では、単一の制御主体であるＥＣＵ１６０がモータ１２０およびプリテンショナ１３２を駆動制御する構成であるため、シートベルト１１０の張力の挙動を円滑に制御することができ、これにより乗員の保護徹底を図ることが可能となる。とりわけ、モータ１２０によるシートベルト１１０の張力の上昇度合いに基づいてプリテンショナ１３２による張力の増加量を制御することができるため、衝突予知に関する情報に対応させて状況に見合ったプリテンショナ１３２の駆動制御を効果的に行うことができる。これにより、車両衝突の際にシートベルト１１０の張力を上昇させ過ぎたり、シートベルト１１０の張力が不足したりする状態が形成されるのを確実に防止することができる。

（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態では、衝突予知を行うミリ波レーダ１４０と、衝突検知を行う加速度センサ１５０を別々に設ける構成について記載したが、衝突予知を行う機能と衝突検知を行う機能とを兼ね備えた１つのセンサを用いて情報検出手段を構成することもできる。このような構成によれば、センサの個数を低減させることができる。また、衝突予知を行うセンサ部分と、衝突検知を行うセンサ部分との設置箇所を近づけることによって、各々のセンサ部分の情報の遅れがなく、情報の収集を行うことができるため、より緻密な制御を行うことが可能となる。

また、モータ１２０に第１の制御部が電気的に接続され、プリテンショナ１３２に第２の制御部が電気的に接続されており、さらに第１の制御部および第２の制御部が電気的に接続された構成であって、第１の制御部あるいは第２の制御部のいずれかに、モータ１２０およびプリテンショナ１３２の実質的な駆動制御を行う単一の制御主体（ＥＣＵ）を搭載するような構成を用いることもできる。

また、上記実施の形態では、衝突検知までにシートベルト１１０の張力が十分に上昇しているか否かの判断を、衝突予知から衝突検知までの時間に基づいて行う場合について記載したが、この判断は、シートベルト１１０に作用する実際の張力をセンサ等によって直接検出することによって行うこともできる。このような構成によれば、シートベルト１１０の張力の調節に関し、きめ細かい制御が可能となる。

また、上記実施の形態では、衝突検知後にシートベルト１１０の張力をΔＴ１ないしΔＴ２上昇させる制御を行うのにプリテンショナ１３２のみを用いる構成について記載した、この制御をモータ１２０とプリテンショナ１３２の協働によって行うこともできる。

また、上記実施の形態では、所要時間Δｔの大小を判断するのに、予め定めた上限側しきい値ｔａおよび下限側しきい値ｔｂを用いる場合について記載したが、これらのしきい値ｔａ，ｔｂは、制御の過程において検出する情報に基づいて適宜変更されてもよい。

また、上記実施の形態では、自車両が前方車両ないし障害物に向けて衝突する前方衝突する際の制御について記載したが、ミリ波レーダ１４０や加速度センサ１５０の設置箇所を適宜変更することによって、後方衝突ないし側方衝突の際の制御に本発明を適用することができる。

また、上記実施の形態では、バックル１１８が電動式のモータ１２０によって駆動され、リトラクタ１３０が火薬式ないしバネ式のプリテンショナ１３２によって駆動される場合について記載したが、本発明は、バックル１１８およびリトラクタ１３０を単一の制御装置によって制御することを要旨とするものであり、バックル１１８やリトラクタ１３０を駆動する構成は、必要に応じて種々変更可能である。本発明では、例えば、バックル１１８が火薬式ないしバネ式のプリテンショナによって駆動され、リトラクタ１３０が電動式のモータによって駆動される構成、バックル１１８およびリトラクタ１３０がいずれも火薬式ないしバネ式のプリテンショナによって駆動される構成、バックル１１８およびリトラクタ１３０がいずれも電動式のモータによって駆動される構成を用いることもできる。

また、上記実施の形態では、自動車に装着されるシートベルト装置の構成について記載したが、自動車をはじめ、航空機、船舶、電車等の各種の車両に装着されるシートベルト装置の構成に本発明を適用することができる。

本実施の形態に係る車両のシートベルト装置１００の構成を示す図である。 シートベルト装置１００におけるＥＣＵ１６０の制御を示すフローチャートである。 本実施の形態のケース１においてシートベルト１１０に作用する張力特性および危険度を時系列で示すグラフである。 本実施の形態のケース２においてシートベルト１１０に作用する張力特性および危険度を時系列で示すグラフである。

符号の説明

１００…シートベルト装置
１１０…シートベルト
１１２…ショルダーアンカー
１１４…タング
１１６…アウトアンカー
１１８…バックル
１１９…レール
１２０…モータ
１３０…リトラクタ
１３２…プリテンショナ
１３４…ベルトクランプ機構
１４０…ミリ波レーダ
１５０…加速度センサ
１６０…ＥＣＵ
Ｃ…乗員
Ｓ…シート

Claims (4)

1. シートに着座した乗員に装着可能なシートベルトと、車両の衝突に関する情報を検出する情報検出手段と、前記シートベルトの張力を可変とする第１の張力可変手段および第２の張力可変手段と、前記情報検出手段によって検出された情報に基づいて前記第１および第２の張力可変手段の駆動制御を行う単一の制御装置とを備えていることを特徴とするシートベルト装置。
2. 請求項１に記載のシートベルト装置であって、
   前記情報検出手段は、車両の衝突予知を行う衝突予知センサと、車両の衝突検知を行う衝突検知センサとを備え、
   前記制御装置は、前記衝突予知センサによって衝突予知が行われたことを条件として前記第１の張力可変手段に駆動信号を出力し、衝突予知後において前記衝突検知センサによって衝突検知が行われたことを条件として前記第２の張力可変手段に駆動信号を出力するように構成されていることを特徴とするシートベルト装置。
3. 請求項２に記載のシートベルト装置であって、
   前記制御装置は、前記衝突予知センサによる衝突検知までの間に前記シートベルトの張力が基準張力値を上回ると判断した場合には、衝突検知後に前記シートベルトの張力を第１張力増分だけ増加するように前記第２の張力可変手段に駆動信号を出力し、
   前記衝突予知センサによる衝突検知までの間に前記シートベルトの張力が前記基準張力値を下回ると判断した場合には、衝突検知後に前記シートベルトの張力を前記第１張力増分よりも大きい第２張力増分だけ増加するように前記第２の張力可変手段に駆動信号を出力する構成であることを特徴とするシートベルト装置。
4. 請求項３に記載のシートベルト装置であって、
   前記制御装置は、前記衝突予知センサによる衝突予知から前記衝突予知センサによる衝突検知までに要する所要時間が、基準時間値よりも大きい場合に前記シートベルトの張力が前記基準張力値を上回ると判断し、
   前記衝突予知センサによる衝突予知から前記衝突予知センサによる衝突検知までに要する所要時間が、前記基準時間値よりも小さい場合に前記シートベルトの張力が前記基準張力値を下回ると判断する構成であることを特徴とするシートベルト装置。

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