JP2007083883A - 車両のシートベルト制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ロック機構によるシートベルトの引出ロックを衝突回避後に円滑・確実に解除することを課題とする。
【解決手段】
衝突が予知されるとシートベルトを所定量巻き取って乗員の拘束力を増大するプリテンショナ１１と、衝突回避行動に起因する挙動が生じるとシートベルトの引出しをロックするロック機構と、衝突予知ののち衝突が回避されるとシートベルトの引出しロックを解除する解除手段とを備える。ロック機構は、引出しロック状態のシートベルトに巻取方向の力が作用すると引出しロックを解除する。解除手段は、プリテンショナ１１を巻取方向に駆動して引出しロック状態のシートベルトに巻取方向の力を作用させる（イ）。衝突回避後の引出しロック解除のためにプリテンショナ１１に供給する巻取方向の電流（Ａ２）を、衝突予知時の拘束力増大のためにプリテンショナ１１に供給する巻取方向の電流（Ａ１）よりも高くする。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、自動車等の車両のシートベルト制御装置に関する。

従来、自動車等の車両において、自車両の衝突が予知されたときに、シートに着座した乗員を拘束するためのシートベルトを所定量巻き取って、乗員の拘束力を増大するモータ駆動式のプリテンショナが搭載されている（特許文献１参照）。一方、同じく自動車等の車両において、自車両に衝突回避行動に起因する所定の挙動（例えば、急ブレーキに起因する急減速や急ハンドルによる横加速、さらにはそれらの急減速や横加速に起因するシートベルトの急速引出し等）が生じたときに前記シートベルトの引出しをロックするロック機構が搭載されている。
特開２０００−９５０６４号公報

ここで、自車両の衝突が予知されたのち該衝突が回避されたときには、前記ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除する必要がある。なぜならば、自車両の衝突が予知された段階で、運転者は、衝突を回避しようとして急ブレーキを踏んだり急ハンドルをきったりするから、それに起因して、あるいは急ブレーキや急ハンドルによるシートベルトの急速引出しに起因して、シートベルトがプリテンショナによって所定量巻き取られた状態のまま引出しロック状態になっているからである。その場合に、前記ロック機構が、引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力が作用することによって該シートベルトの引出しロックを解除するように構成されているときは、前記モータ駆動式のプリテンショナを巻取り方向に駆動することによって引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力を作用させ、これにより、前記ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除することが可能となる。

しかしながら、そのような衝突回避後の引出しロック解除のために前記プリテンショナに供給する巻取り方向の電流（ロック解除電流）を、前記衝突予知時の拘束力増大のために前記プリテンショナに供給する巻取り方向の電流（拘束力増大電流）と同じとすると、前記プリテンショナを巻取り方向に駆動することができないのである。なぜならば、シートベルトには拘束力増大電流に見合うだけの引出し方向の張力が掛かっており、ロック解除電流が拘束力増大電流と同じであれば、前記引出し方向の張力と釣り合うだけで、該引出し方向の張力に打ち勝ってプリテンショナを巻取り方向に回転させることができないからである。

本発明は、車両のシートベルト制御装置における前記不具合に対処するもので、モータ駆動式のプリテンショナを巻取り方向に確実に駆動することによって引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力を確実に作用させ、もってロック機構によるシートベルトの引出しロックを衝突回避後に円滑・確実に解除することを課題とする。

前記課題を解決するため、本願の請求項１に記載の発明は、シートに着座した乗員を拘束するためのシートベルトと、自車両の衝突を予知する衝突予知手段と、該衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたときに前記シートベルトを所定量巻き取って乗員の拘束力を増大するモータ駆動式のプリテンショナと、自車両に衝突回避行動に起因する所定の挙動が生じたときに前記シートベルトの引出しをロックするロック機構とを有する車両のシートベルト制御装置であって、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのち該衝突が回避されたことを検知する衝突回避検知手段と、該衝突回避検知手段で自車両の衝突回避が検知されたときに前記ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除する解除手段とが設けられ、前記ロック機構は、引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力が作用することによって該シートベルトの引出しロックを解除するように構成されていると共に、前記解除手段は、前記モータ駆動式のプリテンショナを巻取り方向に駆動することによって引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力を作用させるように構成されており、前記引出しロック解除のために前記プリテンショナに供給する巻取り方向の電流は、前記衝突予知時の拘束力増大のために前記プリテンショナに供給する巻取り方向の電流よりも高くされることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両のシートベルト制御装置において、前記プリテンショナは、モータが巻取り方向に回転することによって該モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路が接続状態となり、その状態でモータが停止したときには前記接続状態が維持され、その状態でモータが引出し方向に回転することによって該モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路が遮断状態となるように構成されており、前記解除手段は、前記モータを巻取り方向に回転させることによって前記ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除したのち、前記モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路を所定時間接続状態に維持し、しかるのち、前記モータを引出し方向に回転させることによって該モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路を遮断状態とすることを特徴とする。

次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載の車両のシートベルト制御装置において、前記モータ駆動式のプリテンショナの拘束力よりも大きい拘束力で乗員を拘束する第２のプリテンショナと、自車両の衝突が発生したことを検知する衝突発生検知手段と、該衝突発生検知手段で自車両の衝突発生が検知されたときは、前記第２のプリテンショナを作動させる拘束力増大手段とがさらに設けられていることを特徴とする。

次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から３のいずれかに記載の車両のシートベルト制御装置において、前記衝突回避検知手段は、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのちブレーキの作動が解除されたこと、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのち車両の安定な走行姿勢を確保するための制御が解除されたこと、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのち自車両が所定値以上の衝撃を受けないまま所定時間が経過したことの少なくともいずれか１つにより、自車両の衝突が回避されたと判断することを特徴とする。

まず、請求項１に記載の車両のシートベルト制御装置によれば、衝突回避後の引出しロック解除のためにプリテンショナに供給する巻取り方向の電流（ロック解除電流）を、衝突予知時の拘束力増大のためにプリテンショナに供給する巻取り方向の電流（拘束力増大電流）よりも高くしたから、衝突回避後にプリテンショナを引出し方向の張力に打ち勝って巻取り方向に確実に回転させることができ、これにより、引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力を確実に作用させることができて、ロック機構によるシートベルトの引出しロックを衝突回避後に円滑・確実に解除することが可能となる。

その場合に、請求項２に記載の車両のシートベルト制御装置によれば、ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除したのち所定時間が経過するまでは、プリテンショナのモータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路を接続状態に維持するようにしたから、シートベルトは引出しロックが解除されたものの、プリテンショナのモータを含む動力伝達経路上の負荷が掛かった状態で引き出されることとなり、これにより、シートベルトは急速に引き出されることがなくなり、衝突回避後のシートベルトの引出し中に再び引出しロックが掛かって円滑なシートベルトの引出しが滞ることが回避される。

また、請求項３に記載の車両のシートベルト制御装置によれば、実際に自車両の衝突が発生したときには、乗員をさらに大きい拘束力で拘束するようにしたから、乗員保護効果をより一層高めることが可能となる。

そして、請求項４に記載の車両のシートベルト制御装置によれば、自車両の衝突が予知されたのち該衝突が回避されたことを合理的に精度よく検知することができる。以下、発明の実施形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係るシートベルト制御装置１を備えた車両Ｗの内部には、乗員（図示せず）が着座するシート２と、該シート２に着座中の乗員を拘束するシートベルト３とが設けられている。車両Ｗ内の下部にはリトラクタ装置４が設けられており、車両Ｗの上部にはショルダアンカ５が設けられており、車両Ｗの下部にはアウタアンカ７が設けられており、シート２の下方にはバックル８が設けられており、シートベルト３にはタング６が挿通されている。シートベルト３は、その一端がリトラクタ装置４に巻き取られており、ショルダアンカ５を通り、タング６を通って、他端がアウタアンカ７に結合されている。タング６はバックル８に差し込まれている。

ここで、図２に示すように、リトラクタ装置４は、リトラクタ本体１０と、第１プリテンショナ１１と、第２プリテンショナ１２とから構成されている。第１プリテンショナ１１は、衝突予知時に、電動モータ４１（後述する：図９、図１０参照）によりシートベルト３を高速で巻き取る一方、衝突回避判定時には、該シートベルト３を巻取状態から解放するものである。第２プリテンショナ１２は、衝突検知時に、火薬を爆発させてシートベルト３をより一層高速かつ強い力で巻き取るものである。

図１に戻り、この車両Ｗには、前記第１プリテンショナ１１及び第２プリテンショナ１２を制御するためのコントロールユニット１３が搭載されていると共に、車両Ｗの走行経路上に存在する障害物を検知するレーダ１４と、ＤＳＣ（ダイナミック・スタビリティ・コントロール）制御が作動状態であることを検知するＤＳＣ作動検知センサ１５と、ブレーキが作動状態であることを検知するブレーキ作動検知センサ１６と、車両Ｗが外界から受ける衝撃を検知する衝撃検知センサ１７とが設けられている。そして、これらの各センサ１４〜１７の出力信号が前記コントロールユニット１３に入力される。

図３に示すように、リトラクタ本体１０のハウジング２１内には、シートベルト巻取ドラム２２が設けられていると共に、前記リトラクタハウジング２１の側方には、自車両Ｗに衝突回避行動に起因する所定の挙動が生じたときにシートベルト３の引出しをロックする引出感応ロック機構Ｘ及び車体感応ロック機構Ｙの２つのロック機構が設けられている。

引出感応ロック機構Ｘは、シートベルト３が所定値以上の加速度で引き出されたときに、その引出しをロックするように構成されている。車体感応ロック機構Ｙは、例えば自車両Ｗと他車両との間で衝突が発生したり、急ブレーキ操作やステアリング操作等の衝突回避動作が取られることによって、リトラクタ本体１０に所定値以上の加速度が作用したり、リトラクタ本体１０が所定値以上の角度で傾いたりしたときに、シートベルト３の引出しをロックするように構成されている。

前記リトラクタハウジング２１には、シートベルト巻取ドラム２２が回転自在に支持されている。この巻取ドラム２２は、渦巻きバネ（図示せず）によりシートベルト３の巻取方向に付勢されている。巻取ドラム２２には、ドラムシャフト２３が挿通されており、該ドラムシャフト２３の一端は、リトラクタハウジング２１の図外の側壁に支持され、他端は、リトラクタハウジング２１のカバー２４に回転自在に支持されている。

ドラムシャフト２３の一端側には巻取ドラム２２がスプライン結合され、他端側にはガイドドラム２５がスプライン結合されている。ガイドドラム２５のさらに他端側にはロッキングクラッチ２６が軸支されており、該ロッキングクラッチ２６は、ガイドドラム２５に対して所定角度範囲内で相対回転可能となっている。ロッキングクラッチ２６は、スプリング（図示せず）によりシートベルト３の引出方向に付勢されている。

図４にも示すように、ロッキングクラッチ２６にはロッキングアーム２７が揺動自在に取り付けられている。ロッキングアーム２７は、その先端（図４において上端）に爪部を有している。一方、ハウジングカバー２４の内周面には、カバーラチェット２８が形成されており、前記アーム２７の爪部が該カバーラチェット２８に係合することにより、ロッキングアーム２７ひいてはロッキングクラッチ２６の回転が阻止される（図５の状態）。

ここで、ロッキングアーム２７は、センサスプリング２９によって、爪部とカバーラチェット２８との係合が解除される方向に付勢されている。しかし、ロッキングクラッチ２６が所定値以上の加速度でシートベルト３の引出方向に回転すると、ロッキングアーム２７は、慣性力により、センサスプリング２９の付勢力に抗して、巻取方向（図５の矢印ａ）に相対的に回動して、爪部がカバーラチェット２８に係合することとなる。

図６に示すように、ガイドドラム２５には、爪部を有するパウル３１が内蔵されている。パウル３１は、ガイドドラム２５に形成されたガイド凹溝２５ａ（図７参照）に摺動自在に収容され、その爪部が、ガイドドラム２５の外周面から突出したり退避したりできるように構成されている。一方、図３にも示したように、リトラクタハウジング２１の側板の開口縁には、ハウジングラチェット３２が形成されており、前記パウル３１の爪部が該ハウジングラチェット３２に係合することにより、ガイドドラム２５のシートベルト３の引出方向への回転が阻止される（図７の状態）。

ここで、パウル３１には、軸方向に突出するガイドピン３３が設けられ、ロッキングクラッチ２６には、ガイド穴３４が形成されて（図３、図４参照）、ガイドピン３３がガイド穴３４に挿入することにより、前記パウル３１がガイド穴３４で案内されてガイドドラム２５の外周面から突出することとなる（図７の矢印ｂ）。

以上のように構成したことにより、シートベルト３を引き出すと、ロッキングクラッチ２６がガイドドラム２５と同体となってシートベルト３の引出方向に回転し、その引出しの加速度が所定値未満である場合は、図４に示したように、ロッキングアーム２７とカバーラチェット２８との係合がセンサスプリング２９の付勢力によって阻止される。この場合は、シートベルト３を引き出して、その引出しを止めると、シートベルト３は前記図示しない渦巻きバネの作用により巻取ドラム２２に巻き取られる。

また、シートベルト３の引出しの加速度が所定値以上の場合には、図５に示したように、ロッキングアーム２７のａ方向の慣性力がセンサスプリング２９の付勢力を上回り、ロッキングアーム２７の先端の爪部がカバーラチェット２８に係合する。その結果、アーム２７と同体のロッキングクラッチ２６の回転が阻止されて、ガイドドラム２５がロッキングクラッチ２６に対して所定角度範囲内で引出方向に相対回転する。そうすると、図７に示したように、前記パウル３１がガイド穴３４の案内によってガイドドラム２５の外周面から突出し、ハウジングラチェット３２と係合する。

したがって、ガイドドラム２５の回転が阻止され、巻取ドラム２２の回転も阻止されて、シートベルト３は引出しロック状態となる。そして、その状態で、シートベルト３の引出しを中止すると、前記図示しない渦巻きバネの作用により巻取ドラム２２及びガイドドラム２５がシートベルト３の巻取方向に回転する。これに連動して、パウル３１がガイド穴３４の案内によってガイドドラム２５の外周面から退避し、パウル３１とハウジングラチェット３２との係合が解除される。

そして、ガイドドラム２５が所定角度範囲を越えて巻取方向に回転すると、ロッキングクラッチ２６も巻取方向に回転し、その結果、ロッキングアーム２７とカバーラチェット２８との係合も解除され、これにより、引出しロック状態が解除されて、シートベルト３の引出操作及び巻取操作が再び実行可能となる。

次に、車体感応ロック機構Ｙについて説明する。図３及び図４に示したように、ロッキングクラッチ２６の外周面にはクラッチラチェット３５が形成されている。一方、ハウジングカバー２４の下方にはセンサレバー３６が揺動自在に設けられており、このセンサレバー３６が前記クラッチラチェット３５に係合することにより、ロッキングクラッチ２６のシートベルト３の引出方向への回転が阻止される（図８の状態）。

ハウジングカバー２４の下方には、箱状のセンサホルダ３７が固設されており、該センサホルダ３７の水平な底面には球状のセンサウェイト３８が載置されている。センサホルダ３７の底面には球面状に凹んだ座面が設けられており（図８参照）、通常は、図４に示したように、その凹座面上にセンサウェイト３８が安定に落ち込んでいる。センサホルダ３７の縦壁に前記センサレバー３６が揺動自在に支持されており、該センサレバー３６は、センサウェイト３８上にかぶさっている。

センサウェイト３８が凹座面上に位置している場合には、図４に示したように、センサレバー３６は、ロッキングクラッチ２６のクラッチラチェット３５に係合しないため、シートベルト３の引出操作が可能となる。

しかし、前述したように、リトラクタ本体１０に所定値以上の加速度が作用したり、リトラクタ本体１０が所定値以上の角度で傾いたりしたときには、図８に示したように、センサウェイト３８がセンサホルダ３７の凹座面から抜け出て、センサレバー３６を上方に押し上げ（矢印ｃ）、センサレバー３６がクラッチラチェット３５に係合することとなる。

このため、前記引出感応ロック機構Ｘの場合と同様に、ロッキングクラッチ２６のシートベルト３の引出方向への回転が阻止され、その結果、ガイドドラム２５のパウル３１がガイドドラム２５の外周面から突出して前記ハウジングラチェット３２と係合する。そして、巻取ドラム２２のシートベルト３の引出方向への回転が阻止されて、シートベルト３は引出しロック状態となる。

そして、その状態で、シートベルト３の引出しを中止すると、巻取ドラム２２及びガイドドラム２５がシートベルト３の巻取方向に回転し、パウル３１とハウジングラチェット３２との係合が解除され、次いでロッキングクラッチ２６が巻取方向に回転し、その結果、センサレバー３６とクラッチラチェット３５との係合も解除され、これにより、引出しロック状態が解除されて、シートベルト３の引出操作及び巻取操作が再び実行可能となる。

次に、第１プリテンショナ１１について説明する。図９に示すように、第１プリテンショナ１１は、電動モータ４１を含んでいる。電動モータ４１は、その出力軸に取り付けられたモータギヤ４２を巻取及び引出の両方向に回転駆動する。第１プリテンショナ１１は、前記ドラムシャフト２３に回転自在に軸支された大径ギヤ４３を含んでいる。大径ギヤ４３は、モータギヤ４２と噛合している。

大径ギヤ４３には、ドラムシャフト２３を挟んで対称な位置に一対のパウル４４，４４が設けられている。ドラムシャフト２３には、ラチェット４５が一体に結合されている。このラチェット４５は、電動モータ４１がシートベルト３の巻取方向に回転しているときの回転駆動力をパウル４４，４４を介して受け取るように構成されている。

すなわち、パウル４４，４４は、大径ギヤ４３に対して揺動自在に支持されており、スプリング４６，４６により、ラチェット４５との係合が解除される方向に付勢されている。

一方、ドラムシャフト２３を保持するケース（図示せず）にガイド部材４７が回動自在に備えられている。このガイド部材４７は、大径ギヤ４３がシートベルト３の巻取方向に回転すると、慣性力により、引出方向（図１０の矢印ｄ）に相対的に回動して、前記パウル４４，４４を図１０の矢印ｅ方向に案内する。そして、案内されたパウル４４，４４は、前記スプリング４６，４６の付勢力に抗して前記ラチェット４５に係合することとなる（図１０の状態）。

よって、電動モータ４１の回転駆動により、大径ギヤ４３をシートベルト３の巻取方向に回転させると、パウル４４，４４がガイド部材４７の案内によりラチェット４５に係合する。そして、ドラムシャフト２３と巻取ドラム２２とが一体となってシートベルト３の巻取方向に回転し、シートベルト３が巻取ドラム２２に巻き取られる。

すなわち、電動モータ４１がシートベルト３の巻取方向に回転した場合には、パウル４４，４４及びラチェット４５により、電動モータ４１とシートベルト巻取ドラム２２との間の動力伝達経路が接続状態となり、該巻取ドラム２２をシートベルト３の巻取方向に回転駆動させることが可能となる。

一方、電動モータ４１の回転駆動を停止すると、パウル４４，４４は、ガイド部材４７によって規制された状態が続き、ラチェット４５に係合している状態が維持される。その結果、第１プリテンショナ１１は、ドラムシャフト２３に回転抵抗を与えつつ、シートベルト３の引出方向への回転を許容するようになっている。

つまり、ドラムシャフト２３にシートベルト３の引出方向への力が加えられると、ラチェット４５、パウル４４，４４及び大径ギヤ４３を介してモータギヤ４２に力が伝えられ、該モータギヤ４２が逆転、すなわちシートベルト３の引出方向に回転する。そして、このとき、電動モータ４１による回転抵抗が与えられ、かつモータギヤ４２と大径ギヤ４３との間のギヤ比が大きいため、ドラムシャフト２３に対してシートベルト３の引出方向に大きな回転抵抗が与えられることになる。

そして、この状態で、電動モータ４１を引出方向に回転駆動させると、大径ギヤ４３が逆転、すなわちシートベルト３の引出方向に回転して、ガイド部材４７が巻取方向に相対的に回動し、パウル４４，４４とラチェット４５との係合が解除される。つまり、電動モータ４１とシートベルト巻取ドラム２２との間の動力伝達経路が遮断状態となり、第１プリテンショナ１１とドラムシャフト２３との係合が解除されるため、前記巻取ドラム２２は、第１プリテンショナ１１から回転抵抗を受けることなく、シートベルト３の巻取方向及び引出方向のいずれの方向にも回転可能な状態となる。

次に、コントロールユニット１３による前記第１、第２プリテンショナ１１，１２の制御について説明する。コントロールユニット１３は、前記レーダ１４、ＤＳＣ作動検知センサ１５、ブレーキ作動検知センサ１６及び衝撃検知センサ１７からの入力信号に基づいて、前記第１、第２プリテンショナ１１，１２に対して制御信号を出力する。

さらに、この実施の形態に係るシートベルト制御装置１においては、コントロールユニット１３が、車両Ｗが他の車両と衝突することを予知する衝突予知手段と、該衝突予知手段によって衝突の予知を行った後に衝突が回避されたか否かを検知する衝突回避検知手段と、該衝突回避検知手段によって衝突が回避されたことが検知されたときに前記第１プリテンショナ１１による車両Ｗ内の乗員の拘束を解除する解除手段として機能する。また、コントロールユニット１３は、特許請求の範囲における衝突発生検知手段及び拘束力増大手段としても機能する。

衝突予知手段は、前記レーダ１４からの入力信号に基づいて車両Ｗと該車両Ｗの前方に位置する障害物との相対速度を算出して車両Ｗの安全車間距離を求め、車両Ｗと前方の障害物との距離が該安全車間距離以下になった場合に、衝突の可能性があることを乗員に知らせるように構成されている。なお、レーダ１４は、例えばミリ波レーダによって構成されており、車両Ｗから発された波が障害物に反射されて再び自車両Ｗに戻ってくるまでの時間から自車両Ｗと障害物との実際の距離が求められる。そして、この距離の時間変化に基いて前記相対速度が算出され、該相対速度に応じて安全車間距離が設定される。

衝突回避検知手段は、前記衝突予知手段による衝突予知を行った後に、以下の５つの条件のうちの少なくとも１つが成立する場合に、車両Ｗが前方の障害物とと衝突することが回避されたことが検知され、前記衝突予知手段による衝突予知が終了する。

衝突が回避されたことが検知される５つの条件とは、すなわち、ＤＳＣの作動が解除されて前記ＤＳＣ作動検知センサ１５からその旨の信号が入力された場合、ブレーキペダルの作動が解除されて前記ブレーキ作動検知センサ１６からその旨の信号が入力された場合、前記衝突予知手段が衝突予知を行った時点から所定時間以内に前記衝撃検知センサ１７から信号が入力されない場合、衝突予知を行った時点から所定時間が経過した場合、及び該所定時間内にエアバッグ装置を作動したことを検知する信号が入力されなかった場合である。

ここで、ブレーキペダルの作動が解除されたということは、衝突回避操作が終了したものとみなすことができる。また、ＤＳＣの作動が解除されたということは車両Ｗの横滑りが解除され、運転者のステアリング操作により障害物との衝突が回避されたものと見なすことができる。

そして、前記ブレーキペダルの作動解除及びＤＳＣの作動解除のいずれも検知されない場合でも、前記所定時間内に衝撃が検知されない場合、あるいはエアバッグ装置が作動しない場合には、運転者のステアリング操作により衝突を回避することができたものとみなすことができる。

ここで、ＤＳＣ（ダイナミック・スタビリティ・コントロール）とは、運転者が急なハンドル操作を行ったり、急なカーブ走行を行ったりしたときに、エンジン出力とブレーキ力との制御を統合的に行い、車両Ｗの横滑りを抑制して、車両Ｗが安定した走行姿勢を保つことを可能にするシステムである。

そして、前記衝撃検知センサ１７は、車両Ｗが前方の障害物との間で衝突を引き起こしたりしたときに、車両Ｗに所定値以上の衝撃が加えられたか否かを検知するものである。また、エアバッグ装置は、該衝撃検知センサ１７によって車両Ｗに所定値以上の衝撃が加えられたことを検知したときに、瞬時に膨張して乗員が車両Ｗ内の構造物に衝突することを防止するものである。

また、解除手段は、前記衝突回避検知手段により衝突回避操作が検知されたときに、前記第１プリテンショナ１１の電動モータ４１を作動させて、巻取ドラム２２をシートベルト３の巻取方向に回転駆動させる。そして、その後に、該ドラム２２の回転駆動を所定時間停止した後に、前記第１プリテンショナ１１と該ドラム２２との係合を解除して、該ドラム２２がシートベルト３の引出方向に回転駆動することを許容する。

次に、第１、第２プリテンショナ１１,１２の制御の具体例を説明する。図１１に示すように、まず、スタート後のステップＳ１において、前記衝突予知手段１３によって車両Ｗが起こし得る衝突の予知を行う。そして、次のステップＳ２で、衝突予知の結果、衝突の可能性があるか否かの判定を行う。衝突の可能性がない場合（ＮＯ）はリターンして、衝突の可能性がある場合（ＹＥＳ）は、次のステップＳ３に進んで、第１プリテンショナ１１の電動モータ４１に巻取方向の所定電流Ａ１を所定時間ｔａ供給する（図１２のタイムチャートにおける符号ア参照）。

この所定電流Ａ１は、シートベルト３の巻取方向の電流であり、これにより、該シートベルト３は、所定張力で車両Ｗ内の乗員を拘束するように前記巻取ドラム２２に巻き取られる。

そして、次のステップＳ４で、車両Ｗと障害物との衝突が回避されたか否かの判定が行われる。衝突が回避された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ５に進んで、第１プリテンショナ１１の電動モータ４１にやはり同じく巻取方向の所定電流Ａ２（Ａ１より大きい）を所定時間ｔｂ供給する（図１２の符号イ参照）。次いで、ステップＳ６で、第１プリテンショナ１１の電動モータ４１へのシートベルト３の巻取方向の電流の供給を停止して、この状態を所定時間ｔｃ保持する（図１２の符号ウ参照）。その後、次のステップＳ７で、第１プリテンショナ１１の電動モータ４１に逆方向、すなわちシートベルト３の引出方向の所定電流を所定時間供給する（図１２の符号エ参照）。しかる後、ステップＳ１に戻る。

一方、前記ステップＳ４で、衝突が回避されなかった場合（ＮＯ）は、ステップＳ８に進んで、衝撃検知センサ１７からの入力信号の有無に基いて、車両Ｗと障害物との間で衝突が発生したか否かの判定が行われる（コントロールユニット１３の衝突発生検知手段としての動作）。衝突が発生しなかった場合（ＮＯ）は、ステップＳ４に戻って衝突回避の判定を行い、衝突が発生した場合（ＹＥＳ）は、次のステップＳ９に進んで、第２プリテンショナ１２を作動させる（コントロールユニット１３の拘束力増大手段としての動作）。そしてエンドとなる。

次に、衝突予知信号と電動モータ４１への通電制御との関係をタイムチャートを用いて説明する。なお、ここでは、シートベルト３の巻取方向を正転方向といい、引出方向を逆転方向という場合がある。図１２に示すように、まず、衝突予知信号Ｓが出ると、電動モータ４１に対して正転方向の電流Ａ１の通電が所定の通電時間ｔａ行われる。このとき、シートベルト３が前記巻取ドラム２２に所定張力になるまで巻き取られて乗員が着座シート２に拘束されて、衝突予知信号Ｓが解除されるまでの間この状態が保持される（第１プリテンショナ１１は図１０の状態である）。

そして、衝突予知信号Ｓが解除されたときには、電動モータ４１に対して正転方向（巻取方向）の電流Ａ２の通電が所定の通電時間ｔｂ行われる（第１プリテンショナ１１は依然として図１０の状態である）。これによって、前記巻取ドラム２２がさらに正転方向に回転してシートベルト３が巻き取られる。このときの通電電流Ａ２は前記通電電流Ａ１よりも高い電流であり、通電電流Ａ２の通電時間ｔｂは通電電流Ａ１の通電時間ｔａよりも比較的短い時間である。この結果、前述したように、ロック機構Ｘ，Ｙによるシートベルト３の引出しロック状態が解除され、巻取ドラム２２が正転方向及び逆転方向のいずれにも回転可能な状態となる（ただし、回転は重い）。

この通電電流Ａ２の通電時間ｔｂの後、電動モータ４１への通電を所定時間ｔｃだけ停止する（第１プリテンショナ１１は依然として図１０の状態である）。そして、この通電停止の後、電動モータ４１に対して逆転（引出）方向の電流の通電が所定の通電時間行われる。これによって、第１プリテンショナ１１におけるパウル４４，４４とラチェット４５との係合が図９のように解除され、巻取ドラム２２が軽く回転可能な状態となる。

以上のように構成したことにより、まず、引出感応ロック機構Ｘ及び／又は車体感応ロック機構Ｙのロックを解除するために第１プリテンショナ１１に供給する巻取方向の電流（ロック解除電流）Ａ２を、衝突予知手段１３による衝突予知時においてシートベルト３の拘束力を増大するために第１プリテンショナ１１に供給する巻取方向の電流（拘束力増大電流）Ａ１よりも高くなるようにしたから、シートベルト３の引出方向の張力に打ち勝って第１プリテンショナ１１をシートベルト３の巻取方向に確実に回転させることができ、これにより、引出しロック状態のシートベルト３に巻取方向の力を確実に作用させることができて、引出感応ロック機構Ｘ及び／又は車体感応ロック機構Ｙによるシートベルト３の引出しロックを衝突回避を検知した後に円滑・確実に解除することが可能となる。

その場合に、前記引出感応ロック機構Ｘ及び／又は車体感応ロック機構Ｙによるシートベルト３の引出しロックを解除したのち所定時間（図１２における時間ｔｃ）が経過するまでは、第１プリテンショナ１１の電動モータ４１への通電を停止して、パウル４４，４４とラチェット４５とを係合させた状態を保持し、第１プリテンショナ１１と巻取ドラム２２との間の動力伝達経路を接続状態にするようにしたから、シートベルト３は引出しロックが解除されたものの、第１プリテンショナ１１の電動モータ４１を含む動力伝達経路上の負荷が掛かった状態で引き出されることとなり、これにより、シートベルト３は急速に引き出されることがなくなり、衝突回避後のシートベルト３の引き出し中に再びロックが掛かって円滑なシートベルト３の引き出し操作が滞ることが回避される。

また、実際に車両Ｗが前方の障害物等と衝突を引き起こしたときには（ステップＳ８）、乗員をさらに大きな拘束力で拘束力で拘束するようにしたから（ステップＳ９）、乗員保護効果をより一層高めることが可能となる。

そして、ＤＳＣ作動検知センサ１５によりＤＳＣの作動解除が検知された場合、ブレーキ作動検知センサ１６によりブレーキペダルの作動解除が検知された場合、コントロールユニット１３が衝突予知を行った時点から所定時間以内に衝撃検知センサ１７から信号が入力されない場合、衝突予知を行った時点から所定時間が経過した場合、及び所定時間以内に所定値以上の衝撃を受けずにエアバッグ装置が作動しなかった場合のうちの少なくともいずれか１つが成立したときに衝突が回避されたと判断するようにしたから（ステップＳ４）、車両Ｗの衝突が予知された後に、該衝突が回避されたことを合理的に精度よく検知することができる。

以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明は、車両のシートベルト制御装置において、モータ駆動式のプリテンショナを巻取方向に確実に駆動することによって引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力を確実に作用させ、もってロック機構によるシートベルトの引出しロックを衝突回避後に円滑・確実に解除することができるもので、自動車等の車両のシートベルト制御装置の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。

本発明の実施形態に係る車両のシートベルト制御装置を示す全体構成図である。 リトラクタ周辺の正面図である。 パウルとハウジングラチェットとが非係合状態である場合のリトラクタ本体のロック機構を示す縦断面図である。 図３のＩ―Ｉ線に沿う断面図であって、引出感応ロック機構も車体感応ロック機構も共に非作動である場合を示すものである。 図４に類似の断面図であって、引出感応ロック機構が作動した場合を示すものである。 図３のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図であって、パウルとハウジングラチェットとが非係合状態である場合を示すものである。 図６に類似の断面図であって、パウルとハウジングラチェットとが係合状態である場合を示すものである。 図４に類似の断面図であって、車体感応ロック機構が作動した場合を示すものである。 第１プリテンショナの全体構成図であって、該プリテンショナが非作動状態である場合を示すものである。 図９に類似の全体構成図であって、第１プリテンショナが作動状態である場合を示すものである。 コントロールユニットが行う具体的制御動作の１例を示すフローチャートである。 第１プリテンショナの電動モータに対する通電制御と衝突予知信号との関係を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ シートベルト制御装置
２ シート
３ シートベルト
１０ リトラクタ本体
１１ 第１プリテンショナ（モータ駆動式）
１２ 第２プリテンショナ
１３ コントロールユニット（衝突予知手段、衝突回避検知手段、解除手段、衝突発生検知手段、拘束力増大手段）
１４ レーダ
１５ ＤＳＣ作動検知センサ
１６ ブレーキ作動検知センサ
１７ 衝撃検知センサ
２２ シートベルト巻取ドラム
４１ 電動モータ
Ａ１ ロック解除電流
Ａ２ 拘束力増大電流
Ｗ 自車両
Ｘ 引出感応ロック機構
Ｙ 車体感応ロック機構

Claims (4)

1. シートに着座した乗員を拘束するためのシートベルトと、自車両の衝突を予知する衝突予知手段と、該衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたときに前記シートベルトを所定量巻き取って乗員の拘束力を増大するモータ駆動式のプリテンショナと、自車両に衝突回避行動に起因する所定の挙動が生じたときに前記シートベルトの引出しをロックするロック機構とを有する車両のシートベルト制御装置であって、
   前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのち該衝突が回避されたことを検知する衝突回避検知手段と、
   該衝突回避検知手段で自車両の衝突回避が検知されたときに前記ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除する解除手段とが設けられ、
   前記ロック機構は、引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力が作用することによって該シートベルトの引出しロックを解除するように構成されていると共に、
   前記解除手段は、前記モータ駆動式のプリテンショナを巻取り方向に駆動することによって引出しロック状態のシートベルトに巻取り方向の力を作用させるように構成されており、
   前記引出しロック解除のために前記プリテンショナに供給する巻取り方向の電流は、前記衝突予知時の拘束力増大のために前記プリテンショナに供給する巻取り方向の電流よりも高くされることを特徴とする車両のシートベルト制御装置。
2. 前記請求項１に記載の車両のシートベルト制御装置において、
   前記プリテンショナは、モータが巻取り方向に回転することによって該モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路が接続状態となり、その状態でモータが停止したときには前記接続状態が維持され、その状態でモータが引出し方向に回転することによって該モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路が遮断状態となるように構成されており、
   前記解除手段は、前記モータを巻取り方向に回転させることによって前記ロック機構によるシートベルトの引出しロックを解除したのち、前記モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路を所定時間接続状態に維持し、しかるのち、前記モータを引出し方向に回転させることによって該モータとシートベルト巻取ドラムとの間の動力伝達経路を遮断状態とすることを特徴とする車両のシートベルト制御装置。
3. 前記請求項１又は２に記載の車両のシートベルト制御装置において、
   前記モータ駆動式のプリテンショナの拘束力よりも大きい拘束力で乗員を拘束する第２のプリテンショナと、
   自車両の衝突が発生したことを検知する衝突発生検知手段と、
   該衝突発生検知手段で自車両の衝突発生が検知されたときは、前記第２のプリテンショナを作動させる拘束力増大手段とがさらに設けられていることを特徴とする車両のシートベルト制御装置。
4. 前記請求項１から３のいずれかに記載の車両のシートベルト制御装置において、
   前記衝突回避検知手段は、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのちブレーキの作動が解除されたこと、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのち車両の安定な走行姿勢を確保するための制御が解除されたこと、前記衝突予知手段で自車両の衝突が予知されたのち自車両が所定値以上の衝撃を受けないまま所定時間が経過したことの少なくともいずれか１つにより、自車両の衝突が回避されたと判断することを特徴とする車両のシートベルト制御装置。

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