JP2005138757A

JP2005138757A - 車両のシートベルト装置

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Publication number: JP2005138757A
Application number: JP2003378752A
Authority: JP
Inventors: Ryozo Yoshizawa; 亮蔵吉沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: JP4088240B2

Abstract

【課題】第１張力による拘束段階から第２張力による拘束段階へ移行する際に、乗員に加わる衝撃を緩和する。
【解決手段】衝突予知手段によって衝突が予知されたとき、第１プリテンショナを作動させて第１張力によって乗員を１次拘束させ、かつ第１張力による１次拘束状態が継続中に衝突が検知されたとき、第１張力を解除するとともに、第２プリテンショナによる第２張力の作動タイミングを制御して、第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させるプリテンショナ制御手段を備えるシートベルト装置
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載されるシートベルト装置に関し、特に座席に着座した乗員を拘束して保護する車両のシートベルト装置に関する。

シートベルト装置は、衝突が検知されたときに作動して、シートベルトの引出しを規制するとともに、シートベルトを巻き取って座席に着座した乗員の上半身および下半身の移動を速やかに規制して乗員を拘束することによって、エアバッグ、サイドエアバッグ等と協働して乗員を保護する装置である（特許文献１参照）。

このシートベルト装置として、特許文献２には、衝突が予測された場合に、シートベルトを初期位置から巻き取って第１張力Ｆ１を発生させて衝突回避のための運転操作が可能な範囲で乗員を拘束する第１のプリテンショナ機構と、衝突時に前記第１張力Ｆ１の状態にあるシートベルトを巻き取って第２張力Ｆ２を発生させて乗員を拘束する第２のプリテンショナ機構とを備える装置が提案されている。

このシートベルト装置においては、例えば、図９（ａ）に示すように、レーダ１０１が車両前方の障害物（他車）を検知して、制御手段１０４に検知信号を送信する。一方、運転者が衝突を予測してブレーキを踏み込むと、そのブレーキの踏み込みをブレーキ検知手段１０２が検知し、ブレーキアシスト１０３が作動してブレーキの踏み込み動作を補助する。このとき、ブレーキアシスト１０３が、ブレーキの踏み込みを補助するとともに、ブレーキの踏み込みを検知したブレーキ検知手段１０２から制御手段１０４にブレーキの踏み込みに関する検知信号が送信される。レーダ１０１とブレーキ検知手段１０２から、それぞれ検知信号を受信した制御手段１０４は、プリテンショナ１０５を構成する第１プリテンショナ１０５ａに作動指令を送信する。その作動指令を受信した第１プリテンショナ１０５ａは、第１張力Ｆ１を発生させて乗員を１次拘束する。さらに、車両に備えられた車体加速度検知手段（Ｇセンサ：図示せず）等によって、実際に車両が衝突したことが検知されると、衝突の検知を通知する信号（衝突信号）が制御手段１０４または他の制御機器からプリテンショナ１０５に送信され、その衝突信号を受信したプリテンショナ１０５は、第２張力の作動の要否を判断する。そして、プリテンショナ１０５が第２張力の作動が必要であると判断すると、第２のプリテンショナ１０５ｂを作動させて、第２張力Ｆ２を発生させて乗員を２次拘束する。

しかし、この従来のシートベルト装置におけるプリテンショナ１０５の作動過程では、図９（ｂ）に示すように、第１のプリテンショナの作動によって第１張力Ｆ１が作用している状態から、第２のプリテンショナの作動によって第２張力Ｆ２が作用している状態に連続的に移行する。そのため、衝突検知時に第２張力Ｆ２が発生する時点（図９（ｂ）中のＸ）で、非常に大きい衝撃力が瞬間的に発生する。この衝撃力によって乗員が違和感を受けたりすることがある。また、甚だしいときは第１張力と第２張力の合力によって乗員に過大な力が作用するおそれがあるため、第１張力Ｆ１を低く設定する必要があった。したがって、本来の衝突時に乗員を充分に拘束して保護するという目的をさらに向上させることが望まれる。
特開平６−２５５４４７号公報（請求項１、図１）特許第２９４６９９５号明細書（請求項１、図３）

そこで、本発明の課題は、衝突を検知して第１張力による拘束段階から第２張力による拘束段階へ移行する際に、乗員に加わる衝撃を緩和する車両のシートベルト装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、車両に設けられた座席に着座した乗員に装着するシートベルトと、前記車両と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記衝突を検知する衝突検知手段と、前記シートベルトを第１張力で引き取って前記乗員を１次拘束する第１プリテンショナと、前記シートベルトを第２張力で引き取って前記乗員を２次拘束する第２プリテンショナと、前記第１プリテンショナと前記第２プリテンショナの作動を制御するプリテンショナ制御手段とを有し、前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突予知手段によって衝突が予知されたとき、前記第１プリテンショナを作動させて第１張力によって前記乗員を１次拘束させ、かつ前記第１張力による１次拘束状態が継続中に前記衝突検知手段によって衝突が検知されたとき、前記第１プリテンショナによる第１張力を解除するとともに、前記第２プリテンショナによる第２張力の作動タイミングを制御して、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させることを特徴とする車両のシートベルト装置を発明の構成とする。

このシートベルト装置では、衝突予知後に衝突を検知した場合、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させることによって、第２プリテンショナの作動直後に乗員に加わる衝撃が緩和される。

また、請求項２に記載の発明は、車両に設けられた座席に着座した乗員に装着するシートベルトと、前記車両と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記車両の挙動を検知する車両挙動検知手段と、前記衝突を検知する衝突検知手段と、前記シートベルトを第１張力で引き取って前記乗員を１次拘束する第１プリテンショナと、前記シートベルトを第２張力で引き取って前記乗員を２次拘束する第２プリテンショナと、前記第１プリテンショナと前記第２プリテンショナの作動を制御するプリテンショナ制御手段とを有し、前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突予知手段による衝突予知に関する検知信号と、前記車両挙動検知手段による車両挙動に関する検知信号とに基づいて、前記第１プリテンショナによる第１張力の作動力および作動過程を制御し、かつ前記第１張力による１次拘束状態が継続中に前記衝突検知手段によって衝突が検知されたとき、前記第１プリテンショナによる第１張力を解除するとともに、前記第２プリテンショナによる第２張力の作動タイミングを制御して、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させることを特徴とする車両のシートベルト装置を発明の構成とする。

このシートベルト装置では、前記衝突予知手段による衝突予知に関する検知信号と、前記車両挙動検知手段による車両挙動に関する検知信号とに基づいて、前記プリテンショナ制御手段が、第１プリテンショナによる第１張力の作動力および作動過程を制御することによって、衝突の可能性および車両挙動の異常の状況に応じて、適正な第１張力によって乗員が１次拘束されるとともに、衝突予知後に衝突を検知した場合、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させることによって、第２プリテンショナの作動直後に乗員に加わる衝撃が緩和される。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項２の車両のシートベルト装置において、前記プリテンショナ制御手段は、前記第１プリテンショナによる前記第１張力の作動過程に応じて前記第２張力の作動タイミングを制御することを特徴とする。

このシートベルト装置では、前記第１プリテンショナによる前記第１張力の作動過程に応じて前記第２張力の作動タイミングを制御することによって、衝突の切迫性に応じて第２張力を適正に作動させて乗員を２次拘束して保護することができるとともに、前記第１張力から第２張力への移行時に乗員が受ける衝撃が緩和される。

請求項１に記載の発明によれば、第１プリテンショナによる１次拘束段階から衝突検知時に第２プリテンショナによる２次拘束段階へと移行する際に、第１張力にさらに第２張力が加わる際に乗員が受ける衝撃を緩和するとともに、乗員が受ける違和感を抑制することができる。また、運転者は、衝突回避操作等の運転操作を適切に行うことができる。また、従来は、過大な力が乗員に加わることを抑制するために第１張力を低く設定せざるを得なかった問題を解決し、従来よりも大きい第１張力によって適正な１次拘束を行うことができる。さらに、万一、プリテンショナが誤作動した場合にも、衝突回避操作等の運転操作を適切に行うことができる。また、メカニカルロックを確実に作動させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、衝突の可能性および車両挙動の異常の状況に応じて、適正な第１張力によって乗員が１次拘束されるとともに、衝突予知後に衝突を検知した場合、第１プリテンショナによる１次拘束段階から衝突検知時に第２プリテンショナによる２次拘束段階へと移行する際に、第１張力にさらに第２張力が加わる際に乗員が受ける衝撃を緩和するとともに、乗員が受ける違和感を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、衝突の切迫性に応じて第２張力を適正に作動させて乗員を２次拘束して保護することができるとともに、前記第１張力から第２張力への移行時に乗員が受ける衝撃が緩和され、乗員が受ける違和感を抑制するとともに、衝突回避操作等の乗員の運転操作を適正に行う時間を確保することができる。

以下、本発明の第１実施形態および第２実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両のシートベルト装置の構成を示す概念図である。
この図１に示す構成を有するシートベルト装置１は、車両Ｃ内に設けられた座席Ｓに着座した乗員に装着するシートベルト２と、衝突予知手段３と、衝突検知手段５と、第１プリテンショナ６および第２プリテンショナ７から構成されるプリテンショナ８と、プリテンショナ制御手段９とを備える。

シートベルト２は、車両Ｃのセンタピラ（図示せず）の下端に設けられた第２プリテンショナ７から上方へ引き出されたウェビングＷが、センタピラ上端に設けられた肩ベルトアンカ１０を経て斜め下方へ延びて形成される肩ベルト部１１と、そのウェビングＷがタングプレート１２で折り返されて形成される腰ベルト部１３とを有する。そして、腰ベルト部１３を構成するウェビングＷの先端は、第１プリテンショナ６に連結されている。また、前記タングプレート１２は、シートベルト２を座席Ｓに着座する乗員に装着する際に、車両Ｃの床面に立設されたバックル１４に連結される。

プリテンショナ８は、第１張力を作動させて乗員を１次拘束する第１プリテンショナ６と、第２張力を作動させて乗員を２次拘束する第２プリテンショナ７と、プリテンショナ制御手段９とから構成される。

第１プリテンショナ６は、前記腰ベルト部１３を形成するウェビングＷの先端が巻回され、モータ、バネ部材等の駆動手段により回転駆動される巻取軸（図示せず）を有する。この第１プリテンショナ６は、衝突予知時にプリテンショナ制御手段９から指令信号が入力されると、前記駆動手段によって巻取軸を回転駆動させて腰ベルト部１３を構成するウェビングＷを巻き取る。これによって、シートベルト２（腰ベルト部１３および肩ベルト部１１）が引き取られ、第１張力Ｆ１が発生する。この第１張力Ｆ１によって座席Ｓに着座している乗員が１次拘束される（１次拘束段階）。

第２プリテンショナ７は、車両衝突時に、乗員に作用する慣性力によるウェビングＷの引出しをロックさせるものであり、通常は自由にウェビングＷを引出すことができるものである。この第２プリテンショナ７は、肩ベルト部１１の一端に連結され、衝突検知時に前記プリテンショナ制御手段９から指令信号が入力されると、肩ベルト部１１を瞬間的に巻き取って第２張力を発生させて乗員の２次拘束を行うものである。この第２プリテンショナ７としては、火薬、高圧ガス、バネ等を用いて爆発的な力で肩ベルト部１１の一端が巻回された巻取軸（図示せず）を瞬間的に回転駆動して肩ベルト部１１を構成するウェビングＷを巻き取る装置が用いられる。この第２プリテンショナ７は、特に制限されず、公知の装置を用いることができる。

この第２プリテンショナ７としては、例えば、図２に示す巻取装置２１を用いることができる。
この巻取装置２１は、図２（ａ）に示すとおり、肩ベルト部１１の一端１１ａが巻回される巻取軸３１と、この巻取軸３１に連結され、巻取軸３１を瞬間的に回転駆動して肩ベルト部１１を巻き取る瞬間巻取駆動部２１ａとを備えるものである。
この瞬間巻取駆動部２１ａは、図２（ｂ）の断面図に示すとおり、圧縮空気又は高圧ガスが通るガス供給管２２と、このガス供給管２２に連結したシリンダ２３と、このシリンダ２３内に移動自在に収納されたピストン２４と、このピストン２４に一体に設けられたラック２５と、このラック２５に噛み合うピニオン２６と、このピニオン２６と一体的に回転するとともに巻取軸３１（図２（ａ）参照）に複数のギヤを介して連結した回転軸２７とを備える。これらのピニオン２６、複数のギヤ及び回転軸２７は、ケース２８内に収納される。また、シリンダ２３内に吹込まれた圧縮空気又は高圧ガスにより移動したピストン２４及びラック２５を押し戻すために、ピストン２４とケース２８との間にリターンスプリング２９が介装されている。

この巻取装置２１は、ガス供給管２２を通じてガス供給部（図示せず）から供給される圧縮空気または高圧ガスによって、肩ベルト部１１を構成するウェビングＷを巻取軸３１に巻き取って第２張力を発生させ、車両衝突時に乗員の拘束を行うものである。

衝突予知手段３は、車両Ｃの前部に配置され、自車両と、前方車両等の障害物との衝突が生ずる可能性を検知するものであり、例えば、レーザ、レーダ、超音波センサ等の非接触型距離センサによって所定時間毎に自車と障害物との間の距離を計測する装置を用いることができる。非接触型距離センサは、車両前部のバンパ等に埋設すれば前方の障害物の検知に有効であり、１つに限らず複数を衝突が予想される方向の車体面に配置することが好ましい。

この衝突予知手段３において、所定時間毎に計測される自車と障害物との距離の時間的変化から相対速度を計算する。そして、距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算し、例えば、該時間が予め設定された所定時間（しきい値）以下なら、衝突の可能性があるとして衝突予知の検知信号が、プリテンショナ８に設けられたプリテンショナ制御手段９に出力される。

衝突検知手段５は、自車両と他車両等の障害物との衝突を検知するものであり、例えば、車体中央、前席左右、後席左右等に配置され、車両Ｃが障害物に衝突して所定のしきい値以上の加速度が車体に作用すると、この加速度を検知して閉じる接点を有するセンサを用いることができる。この接点が閉じることによって、プリテンショナ制御手段９に衝突の検知信号を出力するものである。

また、プリテンショナ制御手段９は、前記第１プリテンショナ６と前記第２プリテンショナ７の作動を制御するものであり、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号、および衝突検知手段５からの衝突の検知信号を入力し、第１プリテンショナ６および第２プリテンショナ７の作動を制御する。このプリテンショナ制御手段９は、衝突を予知した衝突予知手段３から衝突予知の検知信号を入力すると、プリテンショナ８の第１プリテンショナ６に指令信号を出力して第１プリテンショナ６を作動させる。これによって、第１張力による乗員の１次拘束が行われる。

また、プリテンショナ制御手段９は、衝突を検知した衝突検知手段５から衝突の検知信号が入力されると、プリテンショナ８の第１プリテンショナ６に指令信号を出力して第１張力を解除させるとともに、第２プリテンショナ７に指令信号を出力して第２プリテンショナ７を作動させる。このとき、プリテンショナ制御手段９は、第２プリテンショナ７による第２張力の作動タイミングを制御して、第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て第２張力による２次拘束段階へ移行するように、第２張力の作動タイミングを制御する。すなわち、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６の作動を停止して第１張力を解除する時刻と、第２張力の作動時刻を調整することによって、１次拘束段階から２次拘束段階へ移行する間の張力の緩和段階における張力の緩和の程度、張力の緩和の継続時間が調整される。

次に、以上に述べたシートベルト装置１の作動機構を説明する。
図３は、シートベルト装置１の作動機構を説明するためのブロック図である。
このシートベルト装置１において、衝突予知手段３は、所定時間毎に自車と障害物との間の距離を計測し、その時間的変化から自車と障害物との相対速度を計算する。そして、距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算し、その計算された時間が予め設定された所定時間（しきい値）以下なら、衝突の可能性があるとして衝突予知の検知信号をプリテンショナ８のプリテンショナ制御手段９に出力する。衝突予知の検知信号が入力されたプリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６の作動が必要と判断すると、第１プリテンショナ６に指令信号を出力する。プリテンショナ制御手段９から指令信号が入力された第１プリテンショナ６は、駆動手段によって巻取軸を回転駆動させてウェビングＷを巻き取る。これによって、シートベルト２（腰ベルト部１３および肩ベルト部１１）が引き取られ、図４に示すように、第１張力Ｆ１が発生する。この第１張力Ｆ１によって、腰ベルト部１３のたるみが完全に解消され、またタングプレート１２を介して肩ベルト部１１のたるみもある程度解消されるとともに、座席Ｓに着座している乗員が１次拘束される（１次拘束段階）。

一方、衝突検知手段５は、車両Ｃが障害物に衝突して、所定のしきい値以上の加速度が車体に作用すると、車体中央、前席左右、後席左右等に配置された個々のセンサがその加速度を検知して接点を閉じ、この接点が閉じることによって、プリテンショナ８のプリテンショナ制御手段９に衝突の検知信号を出力する。

衝突検知手段５から衝突の検知信号が入力されたプリテンショナ制御手段９は、指令信号を第２プリテンショナ７に出力する。プリテンショナ制御手段９から指令信号が入力された第２プリテンショナ７は、急速巻取駆動装置を瞬間的に回転駆動して肩ベルト部１１のウェビングＷを巻き取って、図４に示すように、第１張力による１次拘束段階に続いて第２張力Ｆ２を発生させ、車両衝突時に乗員の拘束を行うものである（２次拘束段階）。

なお、１次拘束段階で、衝突検知手段５によって所定時間、衝突が検知されない場合は、プリテンショナ制御手段９は、第２プリテンショナ７の作動の指令信号を出力せずに、第１プリテンショナ６の作動を解除して、シートベルト２による乗員の拘束を停止する。これによって、衝突または車両挙動の異常がない状態でシートベルトによって乗員の運転操作が阻害されることなく、また、乗員がシートベルト装着によって受ける違和感を最小限にすることができる。

このとき、プリテンショナ制御手段９は、衝突予知手段３による衝突予知後に、衝突検知手段５からの検知信号によって衝突を検知した場合、図４に示すように、第１プリテンショナ６による第１張力を解除するとともに、前記第２プリテンショナ７による第２張力の作動タイミング（第２プリテンショナの作動）を制御して、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行するように制御する。第２張力の作動タイミングは、衝突検知→第１プリテンショナ６による第１張力Ｆ１の解除→第２プリテンショナ７の作動による第２張力の発生の順序で行われ、このとき、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６による第１張力の作動の解除、第２プリテンショナ７による第２張力の作動タイミングを制御する。これによって、図５に示すように、１次拘束段階Ａから２次拘束段階Ｂへの間の移行段階において張力の緩和段階ＴＲが形成される。すなわち、プリテンショナ制御手段９は、図５に示すように、衝突予知手段３による衝突予知から第１張力の解除までの時間（ｘ＋ｙ）を制御するとともに、衝突検知時から第２プリテンショナ７の作動時までの時間（ｚ）を制御して、その第１張力の解除から第２張力の作動までの時間（ｔ）を制御することによって、張力の緩和段階ＴＲの継続時間を調整する。

このようなシートベルト装置１の作動を図６を用いて説明すると、まず、（ａ）通常走行時には、座席に着座した乗員に装着したシートベルト２は、肩ベルト部１１および腰ベルト部１３にウェビングＷのたるみを解消する張力ＴＷが第１プリテンショナ６または第２プリテンショナ７によって作用している。
そして、衝突が予知された場合（（ｂ）衝突予知時）第１プリテンショナ６が作動して第１張力Ｆ１によりシートベルト２が引き取られて乗員が一次拘束される（１次拘束段階）。
次に、衝突が検知された場合（（ｃ）衝突検知時）、第２プリテンショナ７が作動して第２張力Ｆ２によりシートベルト２が引き取られて乗員が２次拘束される（２次拘束段階）。

このように、乗員の下半身の移動が有効に防止されるとともに、肩ベルト部１１もたるみが予め解消されているから、上半身の移動は少なく、エアバッグ等との協働により効果的に乗員が保護される。

このとき、図６の下段に示すように、第１プリテンショナ６の作動状態（１次拘束段階）から衝突検知時に第２プリテンショナ７の作動状態（２次拘束段階）へと移行する際に、張力の緩和段階ＴＲが形成されることによって、第２プリテンショナ７の作動による衝撃を緩和するとともに、乗員が受ける違和感を抑制し、また、運転者の衝突回避操作等の運転操作への影響を軽減することができる。また、第２張力Ｆ２の作動時に瞬間的に発生する過大な力を防止できる。従来は、過大な力の抑制のために第１張力Ｆ１を低く設定せざるを得なかった問題を解決し、従来よりも大きい第１張力Ｆ１を発生できる。さらに、万一、第２プリテンショナ７が誤作動した場合、衝突回避操作等の運転操作を適正に行うことができる。また、メカニカルロックを確実に作動させることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るシートベルト装置について、図７〜図８を参照して説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係るシートベルト装置の構成を示すブロック図である。
図７に示すシートベルト装置１７は、シートベルト２と、衝突予知手段３と、衝突検知手段５と、第１プリテンショナ６および第２プリテンショナ７から構成されるプリテンショナ８と、プリテンショナ制御手段９とを備える点で、前記第１実施形態と同一の構成を有し、車両挙動検知手段４を備える点で、前記第１実施形態と異なる構成を有する。したがって、以下の説明において、第１実施形態と同一の構成については重複する説明を省略する。

また、車両挙動検知手段４は、車両の前後方向および横方向の挙動を検知し、車両の急加減速、横すべり、回転、急操舵等による車両挙動の異常を検知するものである。この車両挙動検知手段４として、車体の前後方向および横方向の加速度を検知する加速度センサを用いることができる。この加速度センサによって、車体加速度の大きさおよび方向、変化率等を検知して、所定のしきい値と比較対照することによって車両挙動の異常を検知することができる。この加速度センサとして、車両の各種制御を行う装置に装備されているものを利用することができる。例えば、ブレーキ信号あるいは車両ブレーキング時の減速度を検知して、ブレーキの作動を制御するＡＢＳ（アンチ・ロック・ブレーキシステム）に装備される加速度センサを利用してもよい。

この車両挙動検知手段４においては、車両挙動の異常を検知すると、その車両挙動の異常に関する検知信号がプリテンショナ制御手段９に出力される。

このシートベルト装置１７において、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６と前記第２プリテンショナ７の作動を制御するものであり、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号および車両挙動検知手段４からの車両挙動に関する検知信号、ならびに衝突検知手段５からの衝突の検知信号に基づいて、第１プリテンショナ６および第２プリテンショナ７の作動を制御する。

このプリテンショナ制御手段９は、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号の入力の有無、および車両挙動検知手段４からの車両挙動の異常に関する検知信号の入力の有無に応じて、第１プリテンショナ６による第１張力の作動力および作動過程を制御する。例えば、プリテンショナ制御手段９は、下記の表１に示すＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ４に応じて、第１プリテンショナ６の作動の要否および作動過程を判断して、第１プリテンショナ６に第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動力および作動過程について指令信号を出力する。ここで、Ｆ１２＜Ｆ１３＜Ｆ１４とする。例えば、張力Ｆ１２およびＦ１３の大きさは、それぞれ第１張力Ｆ１４の４０〜６０％および６０〜８０％の大きさに設定される

（１）Ｃａｓｅ１：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力されず（ＮＯ）、車両挙動検知手段４からも車両挙動の異常に関する検知信号が入力されない（ＮＯ）場合には、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６に指令信号を出力しない。このとき、乗員には第１張力が作用していない。

（２）Ｃａｓｅ２：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力され（ＹＥＳ）、車両挙動検知手段４から車両挙動の異常に関する検知信号が入力されない（ＮＯ）場合には、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６に指令信号を送信して、第１張力Ｆ１２を作動させる。

（３）Ｃａｓｅ３：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力されず（ＮＯ）、車両挙動検知手段４から車両挙動の異常に関する検知信号が入力された（ＹＥＳ）場合には、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６に指令信号を出力して、第１張力Ｆ１３を作動させる。

（４）Ｃａｓｅ４：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力され（ＹＥＳ）、車両挙動検知手段４からも車両挙動の異常に関する検知信号が入力された（ＹＥＳ）場合には、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６に指令信号を送信して、第１張力Ｆ１４を作動させる。

また、プリテンショナ制御手段９は、前記Ｃａｓｅ１、Ｃａｓｅ２またはＣａｓｅ３の段階、すなわち、未拘束状態、張力Ｆ１２による拘束状態、または張力Ｆ１３による拘束状態のいずれかの状態にあるときに、さらに、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号または車両挙動検知手段４からの車両挙動の異常に関する検知信号が入力され、Ｃａｓｅ４の状態となったとき、そのＣａｓｅ４に応じた第１張力Ｆ１４を作動させる指令信号を第１プリテンショナ６に出力する。このように、衝突予知手段３による衝突予知の検出信号の有無と車体加速度検知手段４からの車体加速度に関する検出信号による衝突検知の有無とによって、第１プリテンショナ６によってシートベルトのウェビングＷを引き取る張力の大きさを制御し、さらに、Ｃａｓｅ２からＣａｓｅ４への作動タイミング、またはＣａｓｅ３からＣａｓｅ４への作動タイミング、すなわち、張力Ｆ１２からＦ１４への張力の切り替え、あるいは張力Ｆ１３から張力Ｆ１４への切り替えを行う時期を、プリテンショナ制御手段９によって適正に制御するようにすれば、衝突に備えてより適切に乗員を拘束することができる。

また、プリテンショナ制御手段９は、衝突を検知した衝突検知手段５から衝突の検知信号を入力すると、プリテンショナ８の第１プリテンショナ６に指令信号を出力して第１張力（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）を解除させるとともに、第２プリテンショナ７に指令信号を出力して第２プリテンショナ７を作動させる。このとき、プリテンショナ制御手段９は、第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御して、第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て第２張力Ｆ２による２次拘束段階へ移行するように、第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御する。第２張力Ｆ２の作動タイミングは、衝突検知→第１プリテンショナ６による第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の解除→第２プリテンショナ７の作動による第２張力Ｆ２の発生の順序で行われ、このとき、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６による第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動の解除、第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御する。

このとき、プリテンショナ制御手段９は、第１プリテンショナ６による前記第１張力の作動過程に応じて第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御することが好ましい。すなわち、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３、またはＣａｓｅ４における１次拘束段階から張力の緩和段階を経て２次拘束段階へ移行する、またはＣａｓｅ１の非拘束段階から２次拘束段階へ移行するに際して、第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御する。例えば、下記の場合に応じて、第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御する。
（１）Ｃａｓｅ１の段階から衝突が検知された場合は、図８（ａ）に示すように、第１張力Ｆ１が作用していない状態から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（２）Ｃａｓｅ２の段階から衝突が検知された場合は、図８（ｂ）に示すように、張力Ｆ１２が作用している状態から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（３）Ｃａｓｅ３の段階から衝突が検知された場合は、図８（ｃ）に示すように、張力Ｆ１３が作用している段階から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（４）Ｃａｓｅ４の段階から衝突が検知された場合は、図８（ｄ）に示すように、張力Ｆ１４が作用している段階から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（５）Ｃａｓｅ２またはＣａｓｅ３の段階からＣａｓｅ４の段階へ移行した後、衝突が検知された場合は、図８（ｅ）または図８（ｆ）に示すように、張力Ｆ１４が作用している段階から第２張力が作用する２次拘束段階へ移行する。

これらの５つの場合に応じて、プリテンショナ制御手段９は、第２プリテンショナ７の作動タイミングを制御する。例えば、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、第１張力Ｆ１が作動していない非拘束段階から衝突検知時ｔ０から第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動時期ｔ１、および第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動している段階において、衝突検知時ｔ０から第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動時期ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５、までの時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５をＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５の順で短くする。すなわち、Ｃａｓｅ１＜Ｃａｓｅ２＜Ｃａｓｅ３＜Ｃａｓｅ４の順で第２プリテンショナ７の作動タイミングを早くする（例えば、Ｃａｓｅ２：係数＝０．９、Ｃａｓｅ３：係数＝０．８、Ｃａｓｅ４：Ｋ＝０．７）これによって、衝突の切迫性に応じて第２張力Ｆ２を適正に作動させて乗員を２次拘束して保護することができるとともに、前記第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）から第２張力Ｆ２への移行時に乗員が受ける衝撃が緩和される。

なお、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３またはＣａｓｅ４の段階で、衝突検知手段５によって所定時間、衝突が検知されない場合は、プリテンショナ制御手段１４は、第２プリテンショナ７の作動の指令信号を出力せずに、第１プリテンショナ６の作動を解除して、シートベルト２による乗員の拘束を停止する。これによって、衝突または車両挙動の異常がない状態でシートベルト１によって乗員の運転操作が阻害されることなく、また、乗員がシートベルト装着によって受ける違和感を最小限にすることができる。

本発明の第１実施形態におけるシートベルト装置の構成を示す概念図である。（ａ）は第２プリテンショナの１例である急速巻取装置を示す模式図、（ｂ）はその急速巻取装置の構成を示す断面図である。第１実施形態のシートベルト装置の作動機構を説明するブロック図である。第１実施形態のシートベルト装置における張力の作動過程を示す図である。第１実施形態のシートベルト装置における張力の緩和段階を説明する図である。第１実施形態のシートベルト装置の作動を説明する概念図である。本発明の第２実施形態に係るシートベルト装置の構成を示すブロック図である。（ａ）〜（ｆ）は、図７に構成を示すシートベルト装置における張力の作動過程例を示す図である。（ａ）は、従来のシートベルト装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は、従来のシートベルト装置の作動過程を説明する図である。

符号の説明

１，１７シートベルト装置
２シートベルト
３衝突予知手段
３Ｃａｓｅ
４車両挙動検知手段
５衝突検知手段
６第１プリテンショナ
７第２プリテンショナ
８プリテンショナ
９プリテンショナ制御手段
Ｓ座席
ＴＲ緩和段階
Ｗウェビング

Claims

車両に設けられた座席に着座した乗員に装着するシートベルトと、前記車両と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記衝突を検知する衝突検知手段と、前記シートベルトを第１張力で引き取って前記乗員を１次拘束する第１プリテンショナと、前記シートベルトを第２張力で引き取って前記乗員を２次拘束する第２プリテンショナと、前記第１プリテンショナと前記第２プリテンショナの作動を制御するプリテンショナ制御手段とを有し、
前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突予知手段によって衝突が予知されたとき、前記第１プリテンショナを作動させて第１張力によって前記乗員を１次拘束させ、かつ前記第１張力による１次拘束状態が継続中に前記衝突検知手段によって衝突が検知されたとき、前記第１プリテンショナによる第１張力を解除するとともに、前記第２プリテンショナによる第２張力の作動タイミングを制御して、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させることを特徴とする車両のシートベルト装置。
車両に設けられた座席に着座した乗員に装着するシートベルトと、前記車両と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記車両の挙動を検知する車両挙動検知手段と、前記衝突を検知する衝突検知手段と、前記シートベルトを第１張力で引き取って前記乗員を１次拘束する第１プリテンショナと、前記シートベルトを第２張力で引き取って前記乗員を２次拘束する第２プリテンショナと、前記第１プリテンショナと前記第２プリテンショナの作動を制御するプリテンショナ制御手段とを有し、
前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突予知手段による衝突予知に関する検知信号と、前記車両挙動検知手段による車両挙動に関する検知信号とに基づいて、前記第１プリテンショナによる第１張力の作動力および作動過程を制御し、かつ前記第１張力による１次拘束状態が継続中に前記衝突検知手段によって衝突が検知されたとき、前記第１プリテンショナによる第１張力を解除するとともに、前記第２プリテンショナによる第２張力の作動タイミングを制御して、前記第１張力による１次拘束段階から張力の緩和段階を経て前記第２張力による２次拘束段階へ移行させることを特徴とする車両のシートベルト装置。
前記プリテンショナ制御手段は、前記第１プリテンショナによる前記第１張力の作動過程に応じて前記第２張力の作動タイミングを制御することを特徴とする請求項２に記載の車両のシートベルト装置。