JP3541676B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、後突を予測するセンサと、このセンサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させるＣＰＵやマイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）等の制御手段を備えて、乗員を保護するような車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の車両用乗員保護装置としては、例えば特開平９−１７５３２７号公報に記載の装置がある。
すなわち、相対距離センサ等を含む危険度予知手段を設け、この予知手段が後突を予測した時にマイクロコンピュータユニット（いわゆるＭＣＵ）を介してベルトリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動し、シートベルトを巻込み操作させ、このシートベルトの張力を増加させて乗員をシートなかんずくシートバックに固定することにより、後突時に乗員を保護すべく構成したものである。
【０００３】
しかし、この従来装置においてはシートバックの傾斜角度の如何に関係なく上述の予測時においてベルトリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動させるものであるから、シートバックが過度に起立している場合やシートバックが過度に倒伏している場合には、上述のベルトリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動させても、良好な乗員保護効果が期待できず、頸椎への負担を未然に防止することが困難となる問題点があった。
【０００４】
上述の頸椎への負担は次のようなメカニズムで発生するものと推考される。つまり、後突時において乗員の頭部は慣性で止ろうとする一方、乗員の胸椎はシートバック上部で押されて前進しながら直線化し、また乗員の体幹はシートバックに沿ってずり上がるので、乗員の頸椎に負担が発生するものと推考される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、シートバックの傾斜角を検出する傾斜センサを設け、後突の予測時に、このセンサの出力によりシートバックの傾斜角が所定より小さい時にはシートバック角度制御手段でシートバックを所定角度より大きくなるように変位させると共に、乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大 きくすることで、後突予測時に作動するプリテンショナを介してシートベルトを巻込んで、乗員を適切に保護し、頸椎への負担を未然に防止することができ、特に乗員がシートバックに近接していない時にはプリテンショナの作動速度を大きくして、乗員をより一層適切に保護することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００６】
この発明の一実施態様においては、上述のシートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、プリテンショナ制御を開始することで、シートバックを所定角度より大きくなる位置に変位させた状態下においてプリテンショナおよびシートベルトにより乗員を保護することができ、より一層確実な乗員保護を達成することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両用乗員保護装置は、後突を予測するセンサと、上記センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、シートバックの傾斜角を検出する傾斜センサと、上記センサの予測時に上記傾斜センサの検出出力に基づいてシートバックの傾斜角が所定より小さい時に、上記シートバックを所定角度より大きくなるように変位させるシートバック角度制御手段と、乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサと、核センサの検出出力に基づいて乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大きくする制御手段とを備えたものである。
【０００８】
この発明の一実施態様においては、上記シートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、上記制御手段によるプリテンショナ制御を開始させるものである。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、上述のセンサは後突を予測し、上述の制御手段はセンサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させるが、上述のシートバック角度制御手段は上記センサの予測時に、傾斜センサの検出出力に基づいて
シートバックの傾斜角が所定より小さい時に、シートバックを所定角度より大きくなるように変位させる。
【００１０】
また制御手段は乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサの検出出力に基づいて、乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大きくする。
【００１１】
このため、後突予測時にはプリテンショナを作動させて、シートベルトを巻込むが、上述のシートバックは所定角度より大きくなるように可変制御されるので、シートベルトにて乗員の頭部とヘッドレストとを近接させる作用と相俟って、乗員を適切に保護し、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００１２】
また乗員がシートバックに近接していない時にはプリテンショナの作動速度を大きくするので。より一層効果的である。
【００１３】
この発明の一実施様態によれば、上述のシートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、プリテンショナ制御を開始するので、シートバックを所定角度より大きくなるように変位させた状態下（条件下）にて、プリテンショナおよびシートベルトで乗員を保護することができ、この結果、より一層確実な乗員保護を達成することができる効果がある。
【００１４】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用乗員保護装置を示し、図１においてシートクッション１と、シートバック２と、ヘッドレスト３とを備えたシート４を設け、このシート４に着座した乗員Ａを、タング５をバックル６に係入させた時、ショルダベルト７およびラップベルト８から成る３点式シートベルト装置にて拘束すべく構成している。
【００１５】
上述のショルダベルト７、ラップベルト８(これら両者にてシートベルトが構成される)の一方または双方は車体に内設されたプリテンショナ９（図２参照）に連結され、必要時にシートベルト７，８に張力を付与すべく構成している。
【００１６】
また上述のシートバック２は図２に示すシートバック角度駆動モータ１０によりシートクッション１に対して傾動可能に構成されており、リクライニング支点１１を中心として起伏する。
【００１７】
このシートバック２内には乗員がシートバック２に近接または当接したことを検出する複数の近接センサ１２を内蔵している。この近接センサ１２は超音波センサで構成することができるが、乗員のシートバック２への当接の有無を検出する場合には近接センサ１２に代えて感圧センサを用いてもよい。
【００１８】
さらに上述のシートバック２内の上方前部には中実構造のシートバックフレーム１３に支持されて成るエアバッグ装置１４を内蔵し、インフレータ１５の作動時にはシートバック２の表皮縫目部を介してエアバッグ１６を図１に仮想線で示すように乗員Ａの頸部から後頭部にかけて展開して、乗員Ａの頸部を保護すべく構成している。なお、図１において１７はステアリングホイールである。
【００１９】
図２は車両用乗員保護装置の制御回路を示し、ＣＰＵ２０は後突を予測する予測センサ１８からの信号と、ポテンショメータ等により構成されてシートバック２の傾斜角θを検出する傾斜センサ１９(シートバック角度センサ)からの信号と、近接センサ１２からの信号とに基づいて、ＲＯＭ２１に格納されたプログラムに従って、プリテンショナ９用のモータ２２およびシートバック角度駆動モータ１０を駆動制御し、またＲＡＭ２３はタイマの所定値データやその他の必要なデータおよびマップ等を記憶する。なお、シートバック２の傾斜角θは図３に示すように、シートクッション１の座面に相当する水平面を０度とし、このポイントよりもシートバック２が前方へ変位する程、傾斜角θが大となり、直角に相当する起立状態を９０度として検出するものである。
【００２０】
ここで、上述のＣＰＵ２０は内蔵タイマ２４を有し、衝突の予測時点からタイマスタートして、計時を行なう。なお後突の予測時点から後突までの時間は１秒前後である。
また上述の予測センサ１８は超音波を用いて自車と後突の可能性がある車両(他車)との間の相対距離や相対速度を計測して、後突を予測する。
【００２１】
さらに、上述のＣＰＵ２０は予測センサ１８の後突予測時にシートベルト７，８(特にショルダベルト７)のプリテンショナ９を作動させる制御手段である。
加えて、上述のモータ２２をプリテンショナ９を介してシートベルト７，８なかんずつショルダベルト７を巻込み駆動する。
【００２２】
しかも、上述のＣＰＵ２０は、傾斜センサ１９の検出出力に基づいてシートバック２の傾斜角θが所定範囲(図３に示す角度α〜角度βの範囲)以外にある時に、上述のシートバック２を所定範囲内に変位させるシートバック角度制御手段(図４に示すフローチャートの各ステップＳ７，Ｓ１０参照)と、
シートバック２の引起こし制御時に、上記制御手段（ＣＰＵ２０それ自体参照）によるプリテンショナ作動を禁止する禁止手段(図４に示すフローチャートの第１０ステップＳ１０参照、この実施例では該第１０ステップＳ１０が禁止手段とシートバック角度制御手段とを兼ねる)と、
シートバック角度制御手段(第１０ステップＳ１０参照)によるシートバック２の引起こし制御後に、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)によるプリテンショナ制御を開始させる開始手段(図４に示すフローチャートの第１２ステップＳ１２参照)と、
上述のシートバック角度制御手段(第７ステップＳ７参照)によるシートバック２の寝かし制御時には、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)によるプリテンショナ作動を、シートバック傾倒駆動に対して先行させて許容する許容手段(図４に示すフローチャートの第６ステップＳ６参照)と、
を兼ねる。
【００２３】
さらに、上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)は、シートバック２の傾斜角θが大きい時(図３の角度βより大きい時)にシートバック２を寝かし変位(倒し駆動)し、シートバック２の傾斜角θが小さい時(図３の角度αより小さい時)にシーバック２を引起こし変位(引起こし駆動)させるように構成している。
【００２４】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図４に示すフローチャート(メインルーチン)と、図５に示すフローチャート(サブルーチン)とを参照して、以下に詳述する。
【００２５】
まず、図４に示すフローチャートを参照して、後突の予測乃至シートバック角度制御処理について説明する。
第１ステップＳ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８による検出を実行し、次の第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＳ４に移行する。
【００２６】
上述の第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻した後に、第２ステップＳ２にリターンする。
【００２７】
一方、上述の第４ステップＳ４で、ＣＰＵ２０は衝突予測に対応して傾斜センサ１９からの入力によりシートバック２の傾斜角θつまりシートバック角度θを検出する。
【００２８】
次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ２０は現行の傾斜角θと予め設定された所定範囲内の一方の設定角(上限値)としての角度β(図３参照)とを比較して、θ＞βか否かを判定し、ＹＥＳ判定時(θ＞βでシートバック２が立ち過ぎている時)には次の第６ステップＳ６に移行する一方、ＮＯ判定時(θ＝βを含み、θ＜βの時)には別の第９ステップＳ９に移行する。
【００２９】
上述の第６ステップＳ６で、ＣＰＵ２０はモータ２２を駆動して、プリテンショナ９を作動するが、このプリテンショナ作動については図５に示すサブルーチンを参照して後述する。
【００３０】
次に第７ステップＳ７で、ＣＰＵ２０はシートバック角度駆動モータ１０を介してシートバック２を倒し駆動する。すなわち、θ＞βに対応して、ＣＰＵ２０はシートバック２を寝かし変位させる。このシートバック角度駆動モータ１０としては既存のリクライニング角度調整モータを有効利用することができる。
【００３１】
次に第８ステップＳ８で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９からの入力に基づいて現行のシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)内の特定の値β１(但し、β１＜β)に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第７ステップＳ７にリターンする一方、ＹＥＳ判定時にはシートバック角度制御処理を終了する。
【００３２】
一方、前述の第９ステップＳ９で、ＣＰＵ２０は現行のシートバック２の傾斜角θと予め設定された所定範囲内の他方の設定角(下限値)としての角度α(図３参照)とを比較して、θ＜αか否かを判定し、ＹＥＳ判定時(θ＜αでシートバック２が寝すぎている時)には次の第１０ステップＳ１０に移行する一方、ＮＯ判定時(傾斜角θが所定範囲α〜β内にある時)には次の第１２ステップＳ１２にスキップする。
【００３３】
上述の第１０ステップＳ１０で、ＣＰＵ２０はθ＜αに対応してシートバック角度駆動モータ１０を介してシートバック２を引起こし駆動する。このシートバック２の引起こし制御時にあっては、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９の作動を禁止する。
【００３４】
次に第１１ステップＳ１１で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９からの入力に基づいて現行のシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)内の特定の値α１(但し、α１＞α)に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１０ステップＳ１０にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＳ１２に移行する。
【００３５】
この第１２ステップＳ１２で、ＣＰＵ２０はモータ２２を駆動して、プリテンショナ９を作動するが、このプリテンショナ作動については図５に示すサブルーチンを参照して後述する。
【００３６】
要するに図４に示すフローチャートにおいては、シートバック２の傾斜角θを検出し、現行の傾斜角θが図３に示す角度βよりも大きい時にはプリテンショナ９を先行駆動した後に、シートバック２を寝かし変位せて、シートバック２の傾斜角θを所定範囲(α〜β)内の特定角度β１に設定し、逆に現行の傾斜角θが図３に示す角度αよりも小さい時にはシートバック２を引起こし変位させて、シートバック２の傾斜角θを所定範囲(α〜β)内の特定角α１に設定した後に、プリテンショナ９を後行駆動し、現行の傾斜角θが図３に示す所定範囲(α〜β)内にある時はシートバック２の角度制御を実行することなく、プリテンショナ９を作動させるものである。
【００３７】
次に図５に示すフローチャートを参照してプリテンショナ９の作動処理について説明する。
このサブルーチンは図４で示したメインルーチンの第６ステップＳ６および第１２ステップＳ１２に相当するものである。
【００３８】
第１ステップＱ１で、ＣＰＵ２０はその内蔵タイマ２４をスタートさせ、次の第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速にて作動し、シートベルト７，８を低速で巻き込む。
次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２の検出を実行し、次の第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接しているか否かを判定する。
【００３９】
而して、第４ステップＱ４でのＮＯ判定時には次の第５ステップＱ５に移行する一方、ＹＥＳ判定時には別の第６ステップＱ６に移行する。
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００４０】
そして、ＮＯ判定時には第６ステップＱ６にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には第１２ステップＱ１２に移行して、プリテンショナ９を停止する。
【００４１】
一方、前述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は内蔵タイマ２４のタイマ値が所定値に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第２ステップＱ２にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第８ステップＱ８に移行する。
この第８ステップＱ８で、タイマ値が所定値に達したことに対応して、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速作動から高速作動に切換えて、シートベルト７，８を高速で巻き込む。
【００４２】
次に第９ステップＱ９で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２出力に基づいて乗員Ａがシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第８ステップＱ８にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００４３】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００４４】
そして、第１１ステップＱ１１でのＮＯ判定時には第１０ステップＱ１０にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＱ１２に移行し、この第１２ステップＱ１２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を停止し、次の第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ２０はタイマをリセットする。
【００４５】
このように図１〜図５で示した車両用乗員保護装置によれば、上述の予測センサ１８は後突を予測し、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)は予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させるが、上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)は傾斜センサ１９の検出出力に基づいてシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)以外にある時に、シートバック２を所定範囲(α〜β)内に変位させる。
【００４６】
このため、後突予測時にはプリテンショナ９を作動させて、シートベルト２を巻込むが、上述のシートバック２は所定範囲(α〜β)内に位置するよう可変制御されるので、ショルダベルト７にて図１に仮想線で示すように乗員Ａの頭部とヘッドレスト３とを近接させる作用と相俟って、乗員Ａを適切に保護し、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００４７】
また、上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)はシートバック２の傾斜角θが大きい時(シートバック２が起立方向にある時)には該シートバック２を寝かし変位し、シートバック２の傾斜角θが小さい時（シートバック２が倒伏方向にある時）には該シートバック２を引起こし変位させる。
【００４８】
このように上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)でシートバック２の傾斜角θを適切な範囲（所定範囲α〜β内）に変更するので、乗員Ａをより一層良好に保護することができる効果がある。
【００４９】
さらに、上述のシートバック２の引起こし、制御時には、禁止手段（第１０ステップＳ１０参照）が制御手段（ＣＰＵ２０参照）によるプリテンショナ作動を禁止する。つまりシートバック２の引起こし時に該シートバック２は後方から前方に向けて引起こされ、この時にショルダベルト７を前方から後方へ引き込むプリテンショナ９を作動させると、乗員Ａは違和感を感ずるが、上述の禁止手段（第１０ステップＳ１０参照）でプリテンショナ作動を禁止するので、乗員Ａに与える違和感をなくすことができる効果がある。
【００５０】
加えて、上述のシートバック角度制御手段（第１０ステップＳ１０参照、この実施例では該ステップＳ１０がシートバック角度制御手段と上述の禁止手段とを兼ねる）によるシートバック２の引起こし制御後において、プリテンショナ制御を開始するので、シートバック２を所定範囲（α〜β）内に位置させた状態下（条件下）にて、プリテンショナ９およびシートベルト７，８で乗員Ａを保護することができ、この結果、より一層確実な乗員保護を達成することができる効果がある。
【００５１】
また、上述のシートバック角度制御手段（第７ステップＳ７参照）によるシートバック２の寝かし制御時には、シートバック２は乗員Ａの背部から離れる方向つまり前方から後方へ移動し、プリテンショナ９によるショルダベルト７の移動方向も前方から後方であって、シートバック２とショルダベルト７の互の移動方向が略同等の方向であるために、プリテンショナ作動を許容して、シートベルト７，８により乗員Ａを迅速かつ確実に保護することができる効果がある。
【００５２】
図６は車両用乗員保護装置の他の実施例を示すフローチャートである。この実施例においても図１〜図３の回路装置を用いるが、この実施例の場合、上述のＣＰＵ２０は、予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させる制御手段（ＣＰＵ２０それ自体参照）と、傾斜センサ１９で検出したシートバック２の傾斜角θに対応して上述の制御手段（ＣＰＵ２０参照）によるプリテンショナ９の作動内容を変更する作動内容変更手段（図６に示すフローチャートの第５ステップＣ５参照）とを兼ねる。
【００５３】
しかも、上述の作動内容変更手段（第５ステップＣ５参照）は、シートバック２の傾斜角θが小さい時にプリテンショナ９の作動速度、換言すればモータ２２の回転速度を大きくするように構成している。
【００５４】
また、この実施例では前述のＲＡＭ２３に図７に示す如きマップＭ１を記憶させている。このマップＭ１は横軸にシートバック２の傾斜角θをとり、縦軸にプリテンショナ９の作動倍率をとった記憶手段で、シートバック２の傾斜角θが小さい程、プリテンショナ９の作動倍率が大きくなるように設定し、逆にシートバック２の傾斜角θが大きい程、プリテンショナ９の作動倍率が小さくなるように設定している。なお、上述のマップＭ１からの読込みによりプリテンショナ作動倍率を求める手段に代えて、シートバック２の傾斜角θから演算によりプリテンショナ９の作動倍率を求めるように構成してもよいことは勿論である。
【００５５】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を図６に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
【００５６】
第１ステップＣ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８による検出を実行し、次の第２ステップＣ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８の出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＣ４に移行する。
【００５７】
上述の第３ステップＣ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻した後に、第２ステップＣ２にリターンする。
一方、上述の第４ステップＣ４で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９によるシートバック２の傾斜角θ（つまりシートバック角度）の検出を実行する。
【００５８】
次に第５ステップＣ５で、ＣＰＵ２０は検出した傾斜角θに対応してプリテンショナ９の作動倍率を求める。この実施例では図７に示すマップＭ１から傾斜角θに対応した作動倍率の読込み処理を実行し、この作動倍率はプリテンショナ作動時に反映される。
【００５９】
次に第６ステップＣ６で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を作動させ、ショルダベルト７を巻き込むが、このプリテンショナ作動処理については図５のフローチャートを参照して、既述した通りである。
【００６０】
このように図６、図７で示した車両用乗員保護装置によれば、上述の予測センサ１８は後突を予測し、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)は予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させるが、上述の作動内容変更手段(第５ステップＣ５参照)は傾斜センサ１９で検出したシートバック２の傾斜角θに対応して上記制御手段(ＣＰＵ２０参照)によるプリテンショナ９の作動内容を変更する。
【００６１】
このため、後突予測時にはプリテンショナ９を作動させて、シートベルト７，８を巻込むが、シートバック２の傾斜角θに対応したプリテンショナ作動が確保できるので、このプリテンショナ９を適切に作用させて、乗員Ａを良好に保護し、乗員Ａの頭部とヘッドレスト３との間の離間距離短縮(図１の仮想線参照)と相俟って頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００６２】
しかも、上述の作動内容変更手段(第５ステップＣ５参照)はシートバック２の傾斜角θが小さい時にプリテンショナ９の作動速度を大きくする。つまり、シートバック２の傾斜角θが小さく、シートバック２が倒伏傾向にある場合には、シートベルト７，８により迅速かつ強く乗員Ａを拘束する必要があるので、これに対応してプリテンショナ９の作動速度を大きくするので、シートバック２の傾斜角θが小さい条件下においても良好な乗員保護ができて、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００６３】
図８は車両用乗員保護装置のさらに他の実施例を示すフローチャートである。この実施例においても図１〜図３の回路装置および図７のマップＭ１を用いるが、この実施例の場合、上述のＣＰＵ２０は、予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させる制御手段(ＣＰＵ２０それ自体参照)と、
傾斜センサ１９の検出出力に基づいてシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)以外にある時に、シートバック２を所定範囲(α〜β)内に変位させるシートバック角度制御手段(図８に示すフローチャートの第８ステップＵ８参照)と、
上述の傾斜センサ１９で検出したシートバック２の傾斜角θに対応して制御手段(ＣＰＵ２０)によるプリテンショナ９の作動内容を変更する作動内容変更手段(図８に示すフローチャートの第９ステップＵ９参照)と、
を兼ねる。
【００６４】
また上述の作動内容変更手段(第９ステップＵ９参照)はシートバック２の傾斜角θが小さい時にプリテンショナ９の作動速度(換言すればモータ２２の回転速度)を大きくし、シートバック２の傾斜角θが大きい時にプリテンショナ９の作動速度を小さくするように構成している。
【００６５】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図８に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
第１ステップＵ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８による検出を実行し、次の第２ステップＵ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８の出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＵ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＵ４に移行する。
【００６６】
上述の第３ステップＵ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻した後に、第２ステップＵ２にリターンする。
【００６７】
一方、上述の第４ステップＵ４で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９によるシートバック２の傾斜角θ(つまりシートバック角度)の検出を実行する。
次に第５ステップＵ５で、ＣＰＵ２０は検出された現行のシートバック２の傾斜角θと、所定範囲(α〜β)内の他方の設定角(下限値)としての角度α(図３参照)とを比較して、θ＞αか否かを判定し、ＹＥＳ判定時(θ＞αの時)には第９ステップＵ９に移行する一方、ＮＯ判定時(θ＜αでシートバック２が寝すぎている時)には第７ステップＵ７に移行する。
【００６８】
この第７ステップＵ７で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２の出力に基づいて乗員Ａがシートバック２に接触または近接しているか否かを判定し、ＹＥＳ判定時には第９ステップＵ９に移行する一方、ＮＯ判定時すなわち図９に示すようにシートバック２の傾斜角θが角度αよりも小さく、かつ乗員Ａがシートバック２に接触、近接していない時には次の第８ステップＵ８に移行する。
【００６９】
この第８ステップＵ８で、ＣＰＵ２０はシートバック角度駆動モータ１０を回転して、寝すぎているシートバック２を図９の矢印ａ方向へ所定量引起こし駆動する。なお、この際にはプリテンショナ９は作動させない。
【００７０】
一方、上述の第９ステップＵ９で、ＣＰＵ２０は図７に示すマップＭ１から現行のシートバック２の傾斜角θに対応したプリテンショナ９の作動倍率を読込み、この作動倍率(換言すればモータ２２の回転速度)をプリテンショナ作動に反映させる。なお作動倍率をマップＭ１から読込む構成に代えて、この作動倍率を演算により求めてもよいことは勿論である。
【００７１】
次に第１０ステップＵ１０で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を作動させ、ショルダベルト７を巻き込むが。このプリテンショナ作動処理については図５のフローチャートを参照して既述した通りである。
【００７２】
このように図８に示す実施例によれば、シートバック２が図９の如く寝すぎており、かつ乗員Ａがシートバック２に近接または当接していない時、シートバック２の所定量引起こし駆動により、シートバック２を乗員Ａの背部に近接または当接させ、ヘッドレスト３を乗員Ａの頭部に近接または当接させて、後突時の乗員保護を図ることができる。なお、その他の点については図６、図７を参照して先に述べた実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図９において前図と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００７３】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のシートベルトは、実施例のショルダベルト７、ラップベルト８に対応し、
以下同様に、
後突を予測するセンサは、予測センサ１８に対応し、
乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサは、近接センサ１２に対応し、
制御手段は、ＣＰＵ２０に対応し、
シートバック角度制御手段は、各ステップＳ７，Ｓ１０，Ｕ８に対応し、
プリテンショナの作動速度を大きくする制御手段は、ステップＱ８に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００７４】
例えば、図示実施例においては乗員保護装置を運転席側に適用した場合について例示したが、本発明の車両用乗員保護装置は運転席のみならず助手席およびリヤ席側にも適用することができるのは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用乗員保護装置を示す側面図。
【図２】乗員保護装置の制御回路ブロック図。
【図３】シートバック傾斜角の所定範囲を示す説明図。
【図４】後突予測乃至シートバック角度制御処理を示すフローチャート。
【図５】プリテンショナ作動処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の車両用乗員保護装置の他の実施例を示すフローチャート。
【図７】ＲＡＭに記憶させたマップの説明図。
【図８】本発明の車両用乗員保護装置のさらに他の実施例を示すフローチャート。
【図９】シートバックおよび乗員の一態様を示す説明図。
【符号の説明】
２…シートバック
７…ショルダベルト
８…ラップベルト
９…プリテンショナ
１２…近接センサ
１８…予測センサ（センサ）
１９…傾斜センサ
２０…ＣＰＵ(制御手段)
Ｓ７，Ｕ８…シートバック角度制御手段
Ｓ１０…シートバック角度制御手段
Ｑ８…制御手段
【発明の属する技術分野】
この発明は、後突を予測するセンサと、このセンサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させるＣＰＵやマイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）等の制御手段を備えて、乗員を保護するような車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の車両用乗員保護装置としては、例えば特開平９−１７５３２７号公報に記載の装置がある。
すなわち、相対距離センサ等を含む危険度予知手段を設け、この予知手段が後突を予測した時にマイクロコンピュータユニット（いわゆるＭＣＵ）を介してベルトリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動し、シートベルトを巻込み操作させ、このシートベルトの張力を増加させて乗員をシートなかんずくシートバックに固定することにより、後突時に乗員を保護すべく構成したものである。
【０００３】
しかし、この従来装置においてはシートバックの傾斜角度の如何に関係なく上述の予測時においてベルトリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動させるものであるから、シートバックが過度に起立している場合やシートバックが過度に倒伏している場合には、上述のベルトリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動させても、良好な乗員保護効果が期待できず、頸椎への負担を未然に防止することが困難となる問題点があった。
【０００４】
上述の頸椎への負担は次のようなメカニズムで発生するものと推考される。つまり、後突時において乗員の頭部は慣性で止ろうとする一方、乗員の胸椎はシートバック上部で押されて前進しながら直線化し、また乗員の体幹はシートバックに沿ってずり上がるので、乗員の頸椎に負担が発生するものと推考される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、シートバックの傾斜角を検出する傾斜センサを設け、後突の予測時に、このセンサの出力によりシートバックの傾斜角が所定より小さい時にはシートバック角度制御手段でシートバックを所定角度より大きくなるように変位させると共に、乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大 きくすることで、後突予測時に作動するプリテンショナを介してシートベルトを巻込んで、乗員を適切に保護し、頸椎への負担を未然に防止することができ、特に乗員がシートバックに近接していない時にはプリテンショナの作動速度を大きくして、乗員をより一層適切に保護することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００６】
この発明の一実施態様においては、上述のシートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、プリテンショナ制御を開始することで、シートバックを所定角度より大きくなる位置に変位させた状態下においてプリテンショナおよびシートベルトにより乗員を保護することができ、より一層確実な乗員保護を達成することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両用乗員保護装置は、後突を予測するセンサと、上記センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、シートバックの傾斜角を検出する傾斜センサと、上記センサの予測時に上記傾斜センサの検出出力に基づいてシートバックの傾斜角が所定より小さい時に、上記シートバックを所定角度より大きくなるように変位させるシートバック角度制御手段と、乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサと、核センサの検出出力に基づいて乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大きくする制御手段とを備えたものである。
【０００８】
この発明の一実施態様においては、上記シートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、上記制御手段によるプリテンショナ制御を開始させるものである。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、上述のセンサは後突を予測し、上述の制御手段はセンサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させるが、上述のシートバック角度制御手段は上記センサの予測時に、傾斜センサの検出出力に基づいて
シートバックの傾斜角が所定より小さい時に、シートバックを所定角度より大きくなるように変位させる。
【００１０】
また制御手段は乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサの検出出力に基づいて、乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大きくする。
【００１１】
このため、後突予測時にはプリテンショナを作動させて、シートベルトを巻込むが、上述のシートバックは所定角度より大きくなるように可変制御されるので、シートベルトにて乗員の頭部とヘッドレストとを近接させる作用と相俟って、乗員を適切に保護し、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００１２】
また乗員がシートバックに近接していない時にはプリテンショナの作動速度を大きくするので。より一層効果的である。
【００１３】
この発明の一実施様態によれば、上述のシートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、プリテンショナ制御を開始するので、シートバックを所定角度より大きくなるように変位させた状態下（条件下）にて、プリテンショナおよびシートベルトで乗員を保護することができ、この結果、より一層確実な乗員保護を達成することができる効果がある。
【００１４】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用乗員保護装置を示し、図１においてシートクッション１と、シートバック２と、ヘッドレスト３とを備えたシート４を設け、このシート４に着座した乗員Ａを、タング５をバックル６に係入させた時、ショルダベルト７およびラップベルト８から成る３点式シートベルト装置にて拘束すべく構成している。
【００１５】
上述のショルダベルト７、ラップベルト８(これら両者にてシートベルトが構成される)の一方または双方は車体に内設されたプリテンショナ９（図２参照）に連結され、必要時にシートベルト７，８に張力を付与すべく構成している。
【００１６】
また上述のシートバック２は図２に示すシートバック角度駆動モータ１０によりシートクッション１に対して傾動可能に構成されており、リクライニング支点１１を中心として起伏する。
【００１７】
このシートバック２内には乗員がシートバック２に近接または当接したことを検出する複数の近接センサ１２を内蔵している。この近接センサ１２は超音波センサで構成することができるが、乗員のシートバック２への当接の有無を検出する場合には近接センサ１２に代えて感圧センサを用いてもよい。
【００１８】
さらに上述のシートバック２内の上方前部には中実構造のシートバックフレーム１３に支持されて成るエアバッグ装置１４を内蔵し、インフレータ１５の作動時にはシートバック２の表皮縫目部を介してエアバッグ１６を図１に仮想線で示すように乗員Ａの頸部から後頭部にかけて展開して、乗員Ａの頸部を保護すべく構成している。なお、図１において１７はステアリングホイールである。
【００１９】
図２は車両用乗員保護装置の制御回路を示し、ＣＰＵ２０は後突を予測する予測センサ１８からの信号と、ポテンショメータ等により構成されてシートバック２の傾斜角θを検出する傾斜センサ１９(シートバック角度センサ)からの信号と、近接センサ１２からの信号とに基づいて、ＲＯＭ２１に格納されたプログラムに従って、プリテンショナ９用のモータ２２およびシートバック角度駆動モータ１０を駆動制御し、またＲＡＭ２３はタイマの所定値データやその他の必要なデータおよびマップ等を記憶する。なお、シートバック２の傾斜角θは図３に示すように、シートクッション１の座面に相当する水平面を０度とし、このポイントよりもシートバック２が前方へ変位する程、傾斜角θが大となり、直角に相当する起立状態を９０度として検出するものである。
【００２０】
ここで、上述のＣＰＵ２０は内蔵タイマ２４を有し、衝突の予測時点からタイマスタートして、計時を行なう。なお後突の予測時点から後突までの時間は１秒前後である。
また上述の予測センサ１８は超音波を用いて自車と後突の可能性がある車両(他車)との間の相対距離や相対速度を計測して、後突を予測する。
【００２１】
さらに、上述のＣＰＵ２０は予測センサ１８の後突予測時にシートベルト７，８(特にショルダベルト７)のプリテンショナ９を作動させる制御手段である。
加えて、上述のモータ２２をプリテンショナ９を介してシートベルト７，８なかんずつショルダベルト７を巻込み駆動する。
【００２２】
しかも、上述のＣＰＵ２０は、傾斜センサ１９の検出出力に基づいてシートバック２の傾斜角θが所定範囲(図３に示す角度α〜角度βの範囲)以外にある時に、上述のシートバック２を所定範囲内に変位させるシートバック角度制御手段(図４に示すフローチャートの各ステップＳ７，Ｓ１０参照)と、
シートバック２の引起こし制御時に、上記制御手段（ＣＰＵ２０それ自体参照）によるプリテンショナ作動を禁止する禁止手段(図４に示すフローチャートの第１０ステップＳ１０参照、この実施例では該第１０ステップＳ１０が禁止手段とシートバック角度制御手段とを兼ねる)と、
シートバック角度制御手段(第１０ステップＳ１０参照)によるシートバック２の引起こし制御後に、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)によるプリテンショナ制御を開始させる開始手段(図４に示すフローチャートの第１２ステップＳ１２参照)と、
上述のシートバック角度制御手段(第７ステップＳ７参照)によるシートバック２の寝かし制御時には、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)によるプリテンショナ作動を、シートバック傾倒駆動に対して先行させて許容する許容手段(図４に示すフローチャートの第６ステップＳ６参照)と、
を兼ねる。
【００２３】
さらに、上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)は、シートバック２の傾斜角θが大きい時(図３の角度βより大きい時)にシートバック２を寝かし変位(倒し駆動)し、シートバック２の傾斜角θが小さい時(図３の角度αより小さい時)にシーバック２を引起こし変位(引起こし駆動)させるように構成している。
【００２４】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図４に示すフローチャート(メインルーチン)と、図５に示すフローチャート(サブルーチン)とを参照して、以下に詳述する。
【００２５】
まず、図４に示すフローチャートを参照して、後突の予測乃至シートバック角度制御処理について説明する。
第１ステップＳ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８による検出を実行し、次の第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＳ４に移行する。
【００２６】
上述の第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻した後に、第２ステップＳ２にリターンする。
【００２７】
一方、上述の第４ステップＳ４で、ＣＰＵ２０は衝突予測に対応して傾斜センサ１９からの入力によりシートバック２の傾斜角θつまりシートバック角度θを検出する。
【００２８】
次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ２０は現行の傾斜角θと予め設定された所定範囲内の一方の設定角(上限値)としての角度β(図３参照)とを比較して、θ＞βか否かを判定し、ＹＥＳ判定時(θ＞βでシートバック２が立ち過ぎている時)には次の第６ステップＳ６に移行する一方、ＮＯ判定時(θ＝βを含み、θ＜βの時)には別の第９ステップＳ９に移行する。
【００２９】
上述の第６ステップＳ６で、ＣＰＵ２０はモータ２２を駆動して、プリテンショナ９を作動するが、このプリテンショナ作動については図５に示すサブルーチンを参照して後述する。
【００３０】
次に第７ステップＳ７で、ＣＰＵ２０はシートバック角度駆動モータ１０を介してシートバック２を倒し駆動する。すなわち、θ＞βに対応して、ＣＰＵ２０はシートバック２を寝かし変位させる。このシートバック角度駆動モータ１０としては既存のリクライニング角度調整モータを有効利用することができる。
【００３１】
次に第８ステップＳ８で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９からの入力に基づいて現行のシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)内の特定の値β１(但し、β１＜β)に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第７ステップＳ７にリターンする一方、ＹＥＳ判定時にはシートバック角度制御処理を終了する。
【００３２】
一方、前述の第９ステップＳ９で、ＣＰＵ２０は現行のシートバック２の傾斜角θと予め設定された所定範囲内の他方の設定角(下限値)としての角度α(図３参照)とを比較して、θ＜αか否かを判定し、ＹＥＳ判定時(θ＜αでシートバック２が寝すぎている時)には次の第１０ステップＳ１０に移行する一方、ＮＯ判定時(傾斜角θが所定範囲α〜β内にある時)には次の第１２ステップＳ１２にスキップする。
【００３３】
上述の第１０ステップＳ１０で、ＣＰＵ２０はθ＜αに対応してシートバック角度駆動モータ１０を介してシートバック２を引起こし駆動する。このシートバック２の引起こし制御時にあっては、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９の作動を禁止する。
【００３４】
次に第１１ステップＳ１１で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９からの入力に基づいて現行のシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)内の特定の値α１(但し、α１＞α)に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１０ステップＳ１０にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＳ１２に移行する。
【００３５】
この第１２ステップＳ１２で、ＣＰＵ２０はモータ２２を駆動して、プリテンショナ９を作動するが、このプリテンショナ作動については図５に示すサブルーチンを参照して後述する。
【００３６】
要するに図４に示すフローチャートにおいては、シートバック２の傾斜角θを検出し、現行の傾斜角θが図３に示す角度βよりも大きい時にはプリテンショナ９を先行駆動した後に、シートバック２を寝かし変位せて、シートバック２の傾斜角θを所定範囲(α〜β)内の特定角度β１に設定し、逆に現行の傾斜角θが図３に示す角度αよりも小さい時にはシートバック２を引起こし変位させて、シートバック２の傾斜角θを所定範囲(α〜β)内の特定角α１に設定した後に、プリテンショナ９を後行駆動し、現行の傾斜角θが図３に示す所定範囲(α〜β)内にある時はシートバック２の角度制御を実行することなく、プリテンショナ９を作動させるものである。
【００３７】
次に図５に示すフローチャートを参照してプリテンショナ９の作動処理について説明する。
このサブルーチンは図４で示したメインルーチンの第６ステップＳ６および第１２ステップＳ１２に相当するものである。
【００３８】
第１ステップＱ１で、ＣＰＵ２０はその内蔵タイマ２４をスタートさせ、次の第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速にて作動し、シートベルト７，８を低速で巻き込む。
次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２の検出を実行し、次の第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接しているか否かを判定する。
【００３９】
而して、第４ステップＱ４でのＮＯ判定時には次の第５ステップＱ５に移行する一方、ＹＥＳ判定時には別の第６ステップＱ６に移行する。
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００４０】
そして、ＮＯ判定時には第６ステップＱ６にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には第１２ステップＱ１２に移行して、プリテンショナ９を停止する。
【００４１】
一方、前述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は内蔵タイマ２４のタイマ値が所定値に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第２ステップＱ２にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第８ステップＱ８に移行する。
この第８ステップＱ８で、タイマ値が所定値に達したことに対応して、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速作動から高速作動に切換えて、シートベルト７，８を高速で巻き込む。
【００４２】
次に第９ステップＱ９で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２出力に基づいて乗員Ａがシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第８ステップＱ８にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００４３】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００４４】
そして、第１１ステップＱ１１でのＮＯ判定時には第１０ステップＱ１０にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＱ１２に移行し、この第１２ステップＱ１２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を停止し、次の第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ２０はタイマをリセットする。
【００４５】
このように図１〜図５で示した車両用乗員保護装置によれば、上述の予測センサ１８は後突を予測し、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)は予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させるが、上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)は傾斜センサ１９の検出出力に基づいてシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)以外にある時に、シートバック２を所定範囲(α〜β)内に変位させる。
【００４６】
このため、後突予測時にはプリテンショナ９を作動させて、シートベルト２を巻込むが、上述のシートバック２は所定範囲(α〜β)内に位置するよう可変制御されるので、ショルダベルト７にて図１に仮想線で示すように乗員Ａの頭部とヘッドレスト３とを近接させる作用と相俟って、乗員Ａを適切に保護し、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００４７】
また、上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)はシートバック２の傾斜角θが大きい時(シートバック２が起立方向にある時)には該シートバック２を寝かし変位し、シートバック２の傾斜角θが小さい時（シートバック２が倒伏方向にある時）には該シートバック２を引起こし変位させる。
【００４８】
このように上述のシートバック角度制御手段(各ステップＳ７，Ｓ１０参照)でシートバック２の傾斜角θを適切な範囲（所定範囲α〜β内）に変更するので、乗員Ａをより一層良好に保護することができる効果がある。
【００４９】
さらに、上述のシートバック２の引起こし、制御時には、禁止手段（第１０ステップＳ１０参照）が制御手段（ＣＰＵ２０参照）によるプリテンショナ作動を禁止する。つまりシートバック２の引起こし時に該シートバック２は後方から前方に向けて引起こされ、この時にショルダベルト７を前方から後方へ引き込むプリテンショナ９を作動させると、乗員Ａは違和感を感ずるが、上述の禁止手段（第１０ステップＳ１０参照）でプリテンショナ作動を禁止するので、乗員Ａに与える違和感をなくすことができる効果がある。
【００５０】
加えて、上述のシートバック角度制御手段（第１０ステップＳ１０参照、この実施例では該ステップＳ１０がシートバック角度制御手段と上述の禁止手段とを兼ねる）によるシートバック２の引起こし制御後において、プリテンショナ制御を開始するので、シートバック２を所定範囲（α〜β）内に位置させた状態下（条件下）にて、プリテンショナ９およびシートベルト７，８で乗員Ａを保護することができ、この結果、より一層確実な乗員保護を達成することができる効果がある。
【００５１】
また、上述のシートバック角度制御手段（第７ステップＳ７参照）によるシートバック２の寝かし制御時には、シートバック２は乗員Ａの背部から離れる方向つまり前方から後方へ移動し、プリテンショナ９によるショルダベルト７の移動方向も前方から後方であって、シートバック２とショルダベルト７の互の移動方向が略同等の方向であるために、プリテンショナ作動を許容して、シートベルト７，８により乗員Ａを迅速かつ確実に保護することができる効果がある。
【００５２】
図６は車両用乗員保護装置の他の実施例を示すフローチャートである。この実施例においても図１〜図３の回路装置を用いるが、この実施例の場合、上述のＣＰＵ２０は、予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させる制御手段（ＣＰＵ２０それ自体参照）と、傾斜センサ１９で検出したシートバック２の傾斜角θに対応して上述の制御手段（ＣＰＵ２０参照）によるプリテンショナ９の作動内容を変更する作動内容変更手段（図６に示すフローチャートの第５ステップＣ５参照）とを兼ねる。
【００５３】
しかも、上述の作動内容変更手段（第５ステップＣ５参照）は、シートバック２の傾斜角θが小さい時にプリテンショナ９の作動速度、換言すればモータ２２の回転速度を大きくするように構成している。
【００５４】
また、この実施例では前述のＲＡＭ２３に図７に示す如きマップＭ１を記憶させている。このマップＭ１は横軸にシートバック２の傾斜角θをとり、縦軸にプリテンショナ９の作動倍率をとった記憶手段で、シートバック２の傾斜角θが小さい程、プリテンショナ９の作動倍率が大きくなるように設定し、逆にシートバック２の傾斜角θが大きい程、プリテンショナ９の作動倍率が小さくなるように設定している。なお、上述のマップＭ１からの読込みによりプリテンショナ作動倍率を求める手段に代えて、シートバック２の傾斜角θから演算によりプリテンショナ９の作動倍率を求めるように構成してもよいことは勿論である。
【００５５】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を図６に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
【００５６】
第１ステップＣ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８による検出を実行し、次の第２ステップＣ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８の出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＣ４に移行する。
【００５７】
上述の第３ステップＣ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻した後に、第２ステップＣ２にリターンする。
一方、上述の第４ステップＣ４で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９によるシートバック２の傾斜角θ（つまりシートバック角度）の検出を実行する。
【００５８】
次に第５ステップＣ５で、ＣＰＵ２０は検出した傾斜角θに対応してプリテンショナ９の作動倍率を求める。この実施例では図７に示すマップＭ１から傾斜角θに対応した作動倍率の読込み処理を実行し、この作動倍率はプリテンショナ作動時に反映される。
【００５９】
次に第６ステップＣ６で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を作動させ、ショルダベルト７を巻き込むが、このプリテンショナ作動処理については図５のフローチャートを参照して、既述した通りである。
【００６０】
このように図６、図７で示した車両用乗員保護装置によれば、上述の予測センサ１８は後突を予測し、上述の制御手段(ＣＰＵ２０参照)は予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させるが、上述の作動内容変更手段(第５ステップＣ５参照)は傾斜センサ１９で検出したシートバック２の傾斜角θに対応して上記制御手段(ＣＰＵ２０参照)によるプリテンショナ９の作動内容を変更する。
【００６１】
このため、後突予測時にはプリテンショナ９を作動させて、シートベルト７，８を巻込むが、シートバック２の傾斜角θに対応したプリテンショナ作動が確保できるので、このプリテンショナ９を適切に作用させて、乗員Ａを良好に保護し、乗員Ａの頭部とヘッドレスト３との間の離間距離短縮(図１の仮想線参照)と相俟って頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００６２】
しかも、上述の作動内容変更手段(第５ステップＣ５参照)はシートバック２の傾斜角θが小さい時にプリテンショナ９の作動速度を大きくする。つまり、シートバック２の傾斜角θが小さく、シートバック２が倒伏傾向にある場合には、シートベルト７，８により迅速かつ強く乗員Ａを拘束する必要があるので、これに対応してプリテンショナ９の作動速度を大きくするので、シートバック２の傾斜角θが小さい条件下においても良好な乗員保護ができて、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００６３】
図８は車両用乗員保護装置のさらに他の実施例を示すフローチャートである。この実施例においても図１〜図３の回路装置および図７のマップＭ１を用いるが、この実施例の場合、上述のＣＰＵ２０は、予測センサ１８の予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させる制御手段(ＣＰＵ２０それ自体参照)と、
傾斜センサ１９の検出出力に基づいてシートバック２の傾斜角θが所定範囲(α〜β)以外にある時に、シートバック２を所定範囲(α〜β)内に変位させるシートバック角度制御手段(図８に示すフローチャートの第８ステップＵ８参照)と、
上述の傾斜センサ１９で検出したシートバック２の傾斜角θに対応して制御手段(ＣＰＵ２０)によるプリテンショナ９の作動内容を変更する作動内容変更手段(図８に示すフローチャートの第９ステップＵ９参照)と、
を兼ねる。
【００６４】
また上述の作動内容変更手段(第９ステップＵ９参照)はシートバック２の傾斜角θが小さい時にプリテンショナ９の作動速度(換言すればモータ２２の回転速度)を大きくし、シートバック２の傾斜角θが大きい時にプリテンショナ９の作動速度を小さくするように構成している。
【００６５】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図８に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
第１ステップＵ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８による検出を実行し、次の第２ステップＵ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１８の出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＵ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＵ４に移行する。
【００６６】
上述の第３ステップＵ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻した後に、第２ステップＵ２にリターンする。
【００６７】
一方、上述の第４ステップＵ４で、ＣＰＵ２０は傾斜センサ１９によるシートバック２の傾斜角θ(つまりシートバック角度)の検出を実行する。
次に第５ステップＵ５で、ＣＰＵ２０は検出された現行のシートバック２の傾斜角θと、所定範囲(α〜β)内の他方の設定角(下限値)としての角度α(図３参照)とを比較して、θ＞αか否かを判定し、ＹＥＳ判定時(θ＞αの時)には第９ステップＵ９に移行する一方、ＮＯ判定時(θ＜αでシートバック２が寝すぎている時)には第７ステップＵ７に移行する。
【００６８】
この第７ステップＵ７で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２の出力に基づいて乗員Ａがシートバック２に接触または近接しているか否かを判定し、ＹＥＳ判定時には第９ステップＵ９に移行する一方、ＮＯ判定時すなわち図９に示すようにシートバック２の傾斜角θが角度αよりも小さく、かつ乗員Ａがシートバック２に接触、近接していない時には次の第８ステップＵ８に移行する。
【００６９】
この第８ステップＵ８で、ＣＰＵ２０はシートバック角度駆動モータ１０を回転して、寝すぎているシートバック２を図９の矢印ａ方向へ所定量引起こし駆動する。なお、この際にはプリテンショナ９は作動させない。
【００７０】
一方、上述の第９ステップＵ９で、ＣＰＵ２０は図７に示すマップＭ１から現行のシートバック２の傾斜角θに対応したプリテンショナ９の作動倍率を読込み、この作動倍率(換言すればモータ２２の回転速度)をプリテンショナ作動に反映させる。なお作動倍率をマップＭ１から読込む構成に代えて、この作動倍率を演算により求めてもよいことは勿論である。
【００７１】
次に第１０ステップＵ１０で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を作動させ、ショルダベルト７を巻き込むが。このプリテンショナ作動処理については図５のフローチャートを参照して既述した通りである。
【００７２】
このように図８に示す実施例によれば、シートバック２が図９の如く寝すぎており、かつ乗員Ａがシートバック２に近接または当接していない時、シートバック２の所定量引起こし駆動により、シートバック２を乗員Ａの背部に近接または当接させ、ヘッドレスト３を乗員Ａの頭部に近接または当接させて、後突時の乗員保護を図ることができる。なお、その他の点については図６、図７を参照して先に述べた実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図９において前図と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００７３】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のシートベルトは、実施例のショルダベルト７、ラップベルト８に対応し、
以下同様に、
後突を予測するセンサは、予測センサ１８に対応し、
乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサは、近接センサ１２に対応し、
制御手段は、ＣＰＵ２０に対応し、
シートバック角度制御手段は、各ステップＳ７，Ｓ１０，Ｕ８に対応し、
プリテンショナの作動速度を大きくする制御手段は、ステップＱ８に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００７４】
例えば、図示実施例においては乗員保護装置を運転席側に適用した場合について例示したが、本発明の車両用乗員保護装置は運転席のみならず助手席およびリヤ席側にも適用することができるのは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用乗員保護装置を示す側面図。
【図２】乗員保護装置の制御回路ブロック図。
【図３】シートバック傾斜角の所定範囲を示す説明図。
【図４】後突予測乃至シートバック角度制御処理を示すフローチャート。
【図５】プリテンショナ作動処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の車両用乗員保護装置の他の実施例を示すフローチャート。
【図７】ＲＡＭに記憶させたマップの説明図。
【図８】本発明の車両用乗員保護装置のさらに他の実施例を示すフローチャート。
【図９】シートバックおよび乗員の一態様を示す説明図。
【符号の説明】
２…シートバック
７…ショルダベルト
８…ラップベルト
９…プリテンショナ
１２…近接センサ
１８…予測センサ（センサ）
１９…傾斜センサ
２０…ＣＰＵ(制御手段)
Ｓ７，Ｕ８…シートバック角度制御手段
Ｓ１０…シートバック角度制御手段
Ｑ８…制御手段
Claims (2)
- 後突を予測するセンサと、
上記センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、
シートバックの傾斜角を検出する傾斜センサと、
上記センサの予測時に上記傾斜センサの検出出力に基づいてシートバックの傾斜角が所定より小さい時に、上記シートバックを所定角度より大きくなるように変位させるシートバック角度制御手段と、乗員がシートバックに近接したことを検出するセンサと、該センサの検出出力に基づいて乗員がシートバックに近接していない時には近接している時に比較してプリテンショナの作動速度を大きくする制御手段とを備えた
車両用乗員保護装置。 - 上記シートバック角度制御手段によるシートバックの引起こし制御後に、上記制御手段によるプリテンショナ制御を開始させる
請求項１記載の車両用乗員保護装置。
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