JP3711975B2 - 車両用シートベルト装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、いわゆる３点式のシートベルト装置であって、火薬式のプリテンショナと電動式のプリテンショナとを設けたものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。この内、特許文献１に記載されたものでは、衝突の危険性の高いことを検出した時には電動式のプリテンショナを作動させてベルトの弛み（ベルトスラック）を除去したり、乗員の姿勢を適正化させたりすると共に、衝突時には火薬式のプリテンショナを作動させてベルトを引き込み、これにより乗員を拘束するようにしている。また、特許文献２に記載されたものでは、上記と同様に、衝突が予知された時やブレーキ操作時には電動式のプリテンショナを作動させてベルトスラックの除去及び乗員姿勢の適正化を図ると共に、衝突時には火薬式のプリテンショナを作動させて乗員を拘束するようにしており、さらに特許文献２に記載されたものでは、例えば衝突が予知された時に作動させる電動式プリテンショナの作動力（ベルトの巻き取り量）を、ブレーキ操作時に作動させる電動式プリテンショナの作動力よりも高めるというように、事故の危険度に応じて電動式プリテンショナの作動力を変更するようにしている。
【０００３】
このように、特許文献１，２に記載されたものでは、作動と作動停止とを繰り返し行うことができる電動式のプリテンショナと、一度しか作動させることのできない火薬式のプリテンショナとの２つを備え、衝突の危険性の高い時やブレーキ操作時等の事故の危険度が高い状態の時に、繰り返し作動の可能な電動式のプリテンショナを作動させてベルトスラックを除去するものである。これにより、事故危険度の高い状態から衝突等の事故に至って火薬式のプリテンショナを作動させたときには、ベルトスラックが除去されかつ、乗員姿勢が適正化していることから、乗員を早期に拘束することができ、初期拘束性能が高まることになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２８６５８１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−１４２３２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１，２に記載されたものでは、火薬式プリテンショナはインフレータを一つのみ有しているため、その作動内容（例えば作動力や、ベルトの引き取り量）は常に一定である。
【０００７】
このため、火薬式プリテンショナが作動する前に、電動式プリテンショナが作動しているときには、ベルトスラックが除去されかつ乗員姿勢が適正化されていることから、乗員を早期に拘束することができ初期拘束性能が高まることになるものの、例えば衝突予知ができないままに衝突に至ったときには、火薬式プリテンショナが作動する前に電動式プリテンショナが作動していないことから、火薬式プリテンショナの作動によって、先ずベルトスラックの除去や乗員姿勢の適正化を図らなければならない。このため、火薬式プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出されない虞があり、改善の余地がある。
【０００８】
また、火薬式プリテンショナが作動する前に電動式プリテンショナが作動した場合であっても、例えば電動式プリテンショナの作動開始から事故に至るまでの時間が短く、これによって電動式プリテンショナの作動時間が短くなってしまったときには、ベルトスラックの除去が不十分でかつ、乗員姿勢の適正化が不十分な状態で火薬式プリテンショナが作動される場合があるが、このときにも火薬式プリテンショナの作動内容は、電動式プリテンショナの作動時間が十分に長いときと同じであることから、電動式プリテンショナの作動時間が短いときには、火薬式プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出されない虞がある。
【０００９】
さらに、上記特許文献２に記載されているように、危険度に応じて電動式プリテンショナの作動力を変更させることとして、例えば、急ブレーキ操作の時に作動させる電動式プリテンショナの作動力を、運転操作に支障が生じないように、衝突が予知された時に作動させるプリテンショナの作動力よりも低くしたときには、急ブレーキ操作の後に事故に至ったときと、衝突が予知された後に事故に至ったときとでは、電動式プリテンショナの作動力が相違することによって乗員の姿勢が互いに異なる場合があるが、火薬式プリテンショナはいずれのときでも同じ作動内容で作動するため、急ブレーキ操作の後に事故に至ったときには、火薬式プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出されない虞がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の事故危険度が高い状態の時に作動する第１プリテンショナと、車両に事故が発生した時に作動する第２プリテンショナとを備えた車両用シートベルト装置において、事故発生時における第２プリテンショナの作動を最適化して、その第２プリテンショナによる乗員の拘束性能を最大限に引き出すことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置に係る。
【００１２】
そして、本発明に係る車両用シートベルト装置は、上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、上記制御部を、車両の事故危険度が高い状態の時には上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させかつ、該第２プリテンショナの作動内容を、上記第１プリテンショナの作動状況に応じて変更するように構成する。
【００１３】
具体的に上記制御部は、上記第１プリテンショナの作動時間が所定時間よりも短いときには、該所定時間以上のときよりも、上記第２プリテンショナの作動力を高くするように構成される。
【００１４】
ここで、「車両の事故危険度が高い状態の時」とは、具体的には、車両周囲の障害物（他車両を含む）の検出結果に基づいて車両の前突、側突、及び後突等の衝突が予知されたときや、急ブレーキ操作が行われたとき、また、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、ＴＣＳ（Traction Control System）、ＤＳＣ（Dynamic Stability Control）等の車両の安定性制御が介入したときや、車両の横転の虞があるときをいう。また、「車両に事故が発生した時」とは、具体的には、車両衝突が発生したときや、車両が横転したときをいう。
【００１５】
さらに、「第１プリテンショナの作動状況」としては、第１プリテンショナの作動力や作動時間等の、第１プリテンショナが作動したときの作動状況だけでなく、第１プリテンショナが作動したか否かをも含む。つまり、本発明では第１プリテンショナが作動することなく第２プリテンショナが作動するときには、上記第１プリテンショナが作動していないことに応じて第２プリテンショナの作動内容が変更される。
【００１６】
上記の構成によると、第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部は、車両の事故危険度が高い状態の時に第１プリテンショナを作動させ、これによりベルトに張力を付与して、ベルトスラックの除去や乗員姿勢の適正化を図る。
【００１７】
そして、上記制御部は、車両に事故が発生した時には第２プリテンショナを作動させ、これにより、ベルトに張力を付与して乗員を拘束する。このとき、第２プリテンショナの作動内容は、第１プリテンショナの作動状況に応じて変更される。これにより、第１プリテンショナの作動状況に応じてベルトスラックの状態や乗員姿勢が異なるが、こうしたベルトスラックの状態や乗員姿勢に応じて最適化された作動内容で、第２プリテンショナが作動される。その結果、第２プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出される。
【００１８】
例えば第１プリテンショナの作動時間が所定時間以上であるときには、ベルトスラックの除去が十分でありかつ、乗員姿勢が適正化されているため、第２プリテンショナの作動力を比較的低くしても、事故発生時には乗員の拘束を確実に行い得る。一方、第１プリテンショナの作動時間が所定時間よりも短いときには、ベルトスラックの除去が不十分であったり、乗員姿勢の適正化が不十分であったりする虞があるため、第２プリテンショナの作動力を比較的高くして、事故発生時における乗員の拘束を確実に行い得るようにする。
【００１９】
こうして、第１プリテンショナの作動時間に応じて第２プリテンショナの作動内容を最適化させることにより、第２プリテンショナの作動による乗員の拘束性能が最大限に引き出される。
【００２０】
本発明の他の車両用シートベルト装置は、上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、上記第１プリテンショナは、相対的に低い作動力での作動と、相対的に高い作動力での作動とに変更可能に構成され、上記制御部は、車両の事故危険度が高い状態の時には上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させかつ、上記第１プリテンショナの作動力が相対的に低いときには、該作動力が相対的に高いときよりも、第２プリテンショナの作動力を高くするように構成される。
【００２１】
例えば事故危険度が比較的高い時には、第１プリテンショナの作動力を比較的高くすることにより、事故に備えて乗員姿勢を適正化させておく必要がある。このように、乗員姿勢が適正化している状態で第２プリテンショナを作動させる時には、この第２プリテンショナの作動力を比較的低くしても事故発生時には乗員の拘束を確実に行い得る。
【００２２】
一方、事故危険度が比較的低い時には、乗員の運転操作等によって事故が未然に回避される可能性があるため、乗員の運転操作に支障がないように第１プリテンショナの作動力を比較的低くする必要がある。この状態で第２プリテンショナを作動させる時には、乗員姿勢が適正化していない可能性もあるため、第２プリテンショナの作動力を比較的高くして乗員の姿勢を適正化しつつ、事故発生時における乗員の拘束を確実に行い得るようにする。
【００２３】
こうして、第１プリテンショナの作動力に応じて第２プリテンショナの作動内容を適正化することにより、第２プリテンショナの作動による乗員の拘束性能が最大限に引き出される。
【００２４】
本発明のさらに他の車両用シートベルト装置は、上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、上記制御部は、車両の衝突が予知された時の第１状態時と急ブレーキ操作が検出された時の第２状態時とに第１プリテンショナを作動させると共に、上記第１状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力を、上記第２状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力よりも高めかつ、上記第２状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力を、上記第１状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力よりも高めるように構成される。
【００２５】
ここで、車両の衝突が予知された時の第１状態時は、事故危険度が極めて高い時であり、急ブレーキ操作が検出された時の第２状態時は、事故危険度が高いものの、衝突が予知された時に比べて低い時である。そこで、上記第１状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力は、上記第２状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力よりも高める。こうすることで、車両の衝突が予知された時には第１プリテンショナの作動力が比較的高くなり、これにより、乗員姿勢の適正化が図られる。一方、急ブレーキ操作が検出された時には第１プリテンショナの作動力が比較的低くなり、これにより、乗員の運転操作に支障を来たすことがない。
【００２６】
そして、上記第２状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力は、上記第１状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力よりも高める。こうすることで、第１状態時から事故に至った時には、乗員姿勢が適正化された状態で第２プリテンショナが作動するため、この第２プリテンショナの作動力が比較的低くても乗員の拘束を確実に行い得る。
【００２７】
一方、第２状態時（急ブレーキ操作時）から事故に至った時には、第１プリテンショナの作動力が比較的低い上に、例えば急ブレーキ操作によって乗員の上体が前方に移動している虞もあるため、第２プリテンショナの作動力を比較的高くして、乗員の姿勢の適正化を図ると共に、乗員の拘束を確実に行い得るようにする。
【００２８】
尚、上記第１及び第２プリテンショナは、火薬式及び電動式のいずれであってもよいが、車両の事故危険度が高い状態の時に作動する第１プリテンショナは、繰り返し作動可能であることが好ましいため、電動式とすることが好ましい。一方、車両に事故が発生した時に作動する第２プリテンショナは、繰り返し作動が必要なく、さらに乗員の初期拘束性能の観点から作動開始から作動力が高まるまでの時間が短い方が好ましいため、火薬式とすることが好ましい。このように第２プリテンショナを火薬式としたときには、例えば複数のインフレータを備えることにより、その作動内容を変更可能に構成すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における車両用シートベルト装置によれば、第１プリテンショナの作動状況に応じて、上記第２プリテンショナの作動内容を変更することで、第１プリテンショナの作動状況に応じて変化するベルトスラックの状態や乗員姿勢に応じて、第２プリテンショナの作動内容が最適化され、これにより、第２プリテンショナの作動による乗員拘束性能を最大限に引き出すことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置１を示しており、このものは運転席のシート７１に着座する乗員Ｍに装着されるものに構成されている。
【００３２】
上記シートベルト装置１は、ベルト５を巻き取るリトラクタ部２と、該リトラクタ部２から引き出されたベルト５の先端が取り付けられるラップアンカー部３と、タング６１が着脱可能に係合するバックル部４とを有する３点式に構成されている。
【００３３】
上記リトラクタ部２及びラップアンカー部３はそれぞれ、シート７１の車幅方向外方側で車両７に固定されているのに対し、バックル部４は、シート７１の車幅方向内方側で車両に固定されている。
【００３４】
上記リトラクタ部２から引き出されたベルト５は、シート７１の車幅方向外方側の上方位置に設けられたスリップガイド６２により、その引き出し方向が上向きから下向きに変換されて、その先端が上記ラップアンカー部３に取り付けられている。上記タング６１は、上記スリップガイド６２とラップアンカー部３との間で摺動可能に設けられており、このタング６１が上記バックル部４に係合されることで、シート７１に着座した乗員Ｍは、ショルダベルト５１で肩部を拘束されかつ、ラップベルト５２で腰部を拘束されるようになっている。
【００３５】
そして、上記リトラクタ部２には、電動式の第１プリテンショナと、火薬式の第２プリテンショナとが設けられている。
【００３６】
電動式及び火薬式のプリテンショナが設けられたリトラクタ部２は、周知である種々の形式のものを用いることができる。具体的に一例を挙げると、例えば図２に示すようなものを用いることができる。このものは、ベルト５を巻き取るリール（図示省略）と、このリールをベルト５の巻き取り方向に回転付勢させるゼンマイバネ（図示省略）と、上記リールがベルト５の引き出し方向に急激に回転したとき等にこのリールの回転をロックするロック機構（図示省略）とからなるリトラクタ本体２１と、電動式のプリテンショナ機構（第１プリテンショナ）２２と、火薬式のプリテンショナ機構（第２プリテンショナ）２５とから構成されている。
【００３７】
上記第１プリテンショナ２２は、モータ２３及びギヤ・クラッチ機構２４とから構成されている。このギヤ・クラッチ機構２４は、上記モータ２３の駆動力をリトラクタ本体２１のリールの回転軸に伝達するものであり、上記モータ２３の駆動時には、ギヤ・クラッチ機構２４に設けられたクラッチが係合して上記モータ２３の駆動力が上記リールの回転軸に伝達され、これにより、上記リールがベルト５の巻き取り方向に回転されるように構成されている。このとき、リールのベルト引き出し方向への回転はクラッチによりロックされる。一方、上記モータ２３の非駆動時には、ギヤ・クラッチ機構２４に設けられたクラッチが開放されて、上記リールがモータ２３とは独立して回転可能となるように構成されている。従って、上記第１プリテンショナ２２は、後述するシートベルト制御部８によりモータ２３が駆動されることで、ベルト５をリールに巻き取ってこのベルト５に張力を付与するものに構成されている。尚、上記シートベルト制御部８は、第１プリテンショナ２２の作動力（モータトルク）を、電流制御によって制御可能に構成されている。この第１プリテンショナ２２の作動力制御の詳細は後述する。
【００３８】
上記第２プリテンショナ２５は、上記リトラクタ本体２１のリールの回転軸を囲むように略Ｕ字状に配設されたチューブ２６と、このチューブ２６内に配設された複数のボール（図示省略）と、上記チューブ２６の一端に配設された第１及び第２インフレータ２７，２８と、上記リールの中心軸と同軸となるようにこのリールと一体化され、上記チューブ２６内の各ボールと噛み合う歯車（図示省略）とから構成されている。
【００３９】
そして、上記第１及び／又は第２インフレータ２７，２８を作動させたときには、発生したガス圧によって上記各ボールが、歯車と噛み合いながらチューブ２６内を移動し、これにより上記歯車及びこの歯車が一体化されたリールがベルト５の巻き取り方向に回転されるように構成されている。従って、上記第２プリテンショナ２５は、シートベルト制御部８により第１及び／又は第２インフレータ２７，２８が作動されることで、ベルト５をリールに巻き取ってこのベルト５に張力を付与するものに構成されている。
【００４０】
また、上記第２インフレータ２８は、第１インフレータ２７よりも高いガス圧を発生するものに構成されており、シートベルト制御部８によって第１インフレータ２７のみが作動されたときには、上記第２プリテンショナ２５の作動力は「小」となり、第１インフレータ２８のみが作動されたときには、上記第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となり、第１及び第２インフレータ２７，２８の双方が作動されたときには、上記第２プリテンショナ２５の作動力は「大」となるように構成されている。
【００４１】
図３は、上記第１プリテンショナ２２のモータ２３の作動並びに、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８の作動を制御するシートベルト制御部８の構成を示しており、このシートベルト制御部８には、衝突予知部９１と、急ブレーキ検出部９２と、衝突検出部９３とからの検出信号が入力されるように構成されている。
【００４２】
上記衝突予知部９１は、車両衝突（特に前突）を予知するものであり、図示省略のレーザレーダ等を備えていて、このレーザレーダにより自車両の前方の障害物や先行車両を検出し、自車両とその先行車両等との相対位置及び相対速度に基づいて周知の方法により衝突の予知をするものに構成されている。そして、上記衝突予知部９１は、衝突を予知した時には、上記シートベルト制御部８に対して衝突予知信号を出力するように構成されている。つまり、この衝突予知部９１は、衝突による事故の危険性が高まったときに、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとされている。
【００４３】
上記急ブレーキ検出部９２は、例えば、ブレーキ操作時に車輪がロックすることを抑制するＡＢＳ（Antilock Brake System）制御部や、制動力の助勢制御を行うブレーキアシスト制御部により構成されるものであり、ブレーキペダルの操作量及びその操作速度に基づいて急ブレーキ操作を検出するように構成されている。そして、上記急ブレーキ検出部９２は、急ブレーキ操作を検出した時には、上記シートベルト制御部８に対して急ブレーキ検出信号を出力するように構成されている。つまり、この急ブレーキ検出部９１は、急ブレーキ操作が行われるような事故の危険性が高まったときに、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとされている。
【００４４】
上記衝突検出部９３は、Ｇセンサ等の衝撃検出センサを備えており、その検出値に基づいて衝突の発生を判断し、衝突事故が発生したときには、シートベルト制御部８に事故発生信号を出力するように構成されている。
【００４５】
次に、図４に示すフローチャートを参照しながら、上記シートベルト制御部８による第１及び第２プリテンショナ２２，２５の作動制御について説明する。
【００４６】
先ず、ステップＳ１では、衝突予知部９１によって衝突が予知されたか否かを判定する。衝突が予知されたのＹＥＳのときには、ステップＳ２に移行する一方、衝突が予知されていないのＮＯのときには、ステップＳ９に移行する。
【００４７】
ステップＳ２では、第１プリテンショナ２２のモータ２３を作動させる。このステップＳ２では、電流制御によってモータトルク（第１プリテンショナ２２の作動力）を高くして、ベルト５に付与される張力が高張力となるようにする。こうしてベルトスラックの除去及び乗員Ｍの姿勢の適正化を図る。
【００４８】
続くステップＳ３では、衝突検出部９３により衝突が検出されたか否かを判定し、衝突が検出されたのＹＥＳのときには、ステップＳ６に移行する一方、衝突が検出されていないのＮＯのときには、ステップＳ４に移行する。
【００４９】
ステップＳ４で第１プリテンショナ２２の作動を開始してから衝突することなく所定時間が経過すれば、ステップＳ５でモータ２３を停止させて上記第１プリテンショナ２２の作動を解除し、その後にリターンする。尚、所定時間が経過する前に衝突したときにはステップＳ６に移行する。
【００５０】
一方、上記ステップＳ６では、衝突までの第１プリテンショナ２２の作動時間、つまり、第１プリテンショナ２２の作動開始から衝突までの時間が、予め設定した設定時間以下であるか否かを判定し、第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間以下であるのＹＥＳのときには、ステップＳ８に移行して、第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となって、ベルト５に中程度の張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。これに対し、上記ステップＳ６で第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間よりも長いのＮＯのときには、ステップＳ７に移行して、第２プリテンショナ２５の第１インフレータ２７を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「小」となって、ベルト５に低張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。
【００５１】
上記ステップＳ１で衝突が予知されていないとして移行したステップＳ９では、急ブレーキ検出部９２により急ブレーキ操作が検出されたか否かを判定し、急ブレーキ操作が検出されたのＹＥＳのときにはステップＳ１０に移行する一方、急ブレーキ操作が検出されていないのＮＯのときにはステップＳ１７に移行する。
【００５２】
上記ステップＳ１０では、第１プリテンショナ２２のモータ２３を作動させるが、このステップＳ１０では、上記ステップＳ２とは異なり電流制御によってモータトルク（第１プリテンショナ２２の作動力）を低くして、ベルト５に付与される張力が低張力となるようにする。こうして、ベルトスラックの除去を行うようにする。
【００５３】
続くステップＳ１１では、上記衝突予知部９１により衝突が予知されたか否かを判定し、衝突が予知されたのＹＥＳのときには、上記ステップＳ２に移行して、上述したように、第１プリテンショナ２２のモータトルクを高めてベルト５に付与される張力が高張力となるようにする。その後は、上述したように、ステップＳ３〜ステップＳ８を実行する。
【００５４】
また、上記ステップＳ１１で衝突が予知されていないのＮＯのときには、ステップＳ１２に移行し、衝突検出部９３により衝突が検出されたか否かを判定し、衝突が検出されたのＹＥＳのときにはステップＳ１５に移行する一方、衝突が検出されていないのＮＯのときにはステップＳ１３に移行する。
【００５５】
上記ステップＳ１３で衝突に至ることなく第１プリテンショナ２２の作動解除条件が成立すれば、ステップＳ１４で、モータ２３を停止させて第１プリテンショナ２２の作動を解除し、その後にリターンする。尚、作動解除条件が成立する前に衝突したときにはステップＳ１５に移行する。
【００５６】
上記ステップＳ１５では、上記ステップＳ６と同様に、衝突までの第１プリテンショナ２２の作動時間が、予め設定した設定時間以下であるか否かを判定し、第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間以下であるのＹＥＳのときには、ステップＳ１６に移行して、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「大」となって、ベルト５の高張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。これに対し、第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間よりも長いのＮＯのときには、ステップＳ８に移行して、第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となって、ベルト５に中程度の張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。
【００５７】
上記ステップＳ９で急ブレーキ操作が検出されていないとして移行したステップＳ１７では、衝突検出部９３により衝突が検出されたか否かを判定し、衝突が検出されていないのＮＯのときにはリターンする一方、衝突が検出されたのＹＥＳのときにはステップＳ１６で第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「大」となって、ベルト５に高張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。
【００５８】
このように、本実施形態では、衝突予知部９１が衝突を予知したとき、及び急ブレーキ検出部９２が急ブレーキ操作を検出したときには、電動式の第１プリテンショナ２２が作動する。ここで、車両の衝突が予知された時は事故危険度が比較的高い時であることから、第１プリテンショナ２２の作動力を高めるようにする。このことにより、ベルトスラックの除去は勿論のこと、衝突に備えて、例えば前屈姿勢の乗員（図１の実線参照）の上体をシートバックに密着させる（同図の一点鎖線参照）姿勢の適正化が図られる。一方、急ブレーキ操作が検出された時は事故危険度が衝突予知時よりも低い時であることから、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的低くする。これにより、ベルトスラックは除去される一方で、乗員Ｍの運転操作に支障を来たす程に、乗員Ｍが拘束されることはない。
【００５９】
そして、衝突が予知された後に衝突に至ったときには、通常は第２プリテンショナ２５の第１インフレータ２７が作動する。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「小」となり、乗員姿勢が適正化している状態であることから乗員Ｍを確実に拘束することができる。
【００６０】
一方、急ブレーキが検出された後に衝突に至ったときには、通常は第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２８が作動する。これにより、例えば急ブレーキ操作によって乗員Ｍの上体が前屈し、乗員姿勢が適正化していない可能性があるものの、第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となることで、乗員の拘束を確実に行うことができる。
【００６１】
さらに、衝突が予知されないと共に、急ブレーキ操作もされないままに衝突に至ったときには、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８が作動する。これにより、第１プリテンショナ２２が未作動であることでベルトスラックの除去が不十分でありかつ、乗員姿勢が適正化されていなくても、第２プリテンショナの作動力が「大」となることで、乗員の拘束を確実に行うことができる。
【００６２】
また、衝突が予知された後に衝突に至ったときでも、第１プリテンショナ２２の作動開始から衝突までの時間が設定時間以下であるときには、ベルトスラックの除去が不十分であったり、乗員姿勢の適正化が不十分であったりする虞があるため、第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２７が作動し、これにより第２プリテンショナ２５の作動力は高くなる。こうすることで、衝突時における乗員Ｍの拘束を確実に行うことができる。
【００６３】
同様に、急ブレーキが検出された後に衝突に至ったときでも、第１プリテンショナ２２の作動開始から衝突までの時間が設定時間以下であるときには、ベルトスラックの除去が不十分であったりする虞があるため、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８が作動し、これにより第２プリテンショナの作動力は高くなる。その結果、衝突時における乗員Ｍの拘束を確実に行うことができる。
【００６４】
このように、第１プリテンショナ２２の作動力や作動時間に応じて第２プリテンショナ２５が作動する際のベルトスラックの状態や乗員姿勢が異なるが、第２プリテンショナ２５は、こうしたベルトスラックの状態や乗員姿勢に応じて最適化された作動内容で作動するため、第２プリテンショナ２５の作動による乗員拘束性能を最大限に引き出すことができる。
【００６５】
尚、上記実施形態では、衝突が予知されたときには、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的高める一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的低くし、急ブレーキ操作が検出されたときには、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的低くする一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的高め、さらに、衝突が予知されずかつ、急ブレーキ操作が検出されないときには、第１プリテンショナ２２は作動せずに、第２プリテンショナ２５の作動力を最大限にしている。このことは、言い換えると、衝突に至る確度に応じて、第１及び第２プリテンショナ２２，２５の作動内容を変更することと同じである。
【００６６】
つまり、衝突が予知されたときには、衝突に至る確度が高いことから、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的高める一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的低くする。また、急ブレーキ操作が検出されたときには、衝突に至る確度が中程度であることから、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的低くする一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的高める。さらに、衝突が予知されずかつ、急ブレーキ操作が検出されないときには、衝突に至る確度が低いことから、第１プリテンショナ２２は作動せずに、第２プリテンショナ２５の作動力を最大限にする、こととなる。
【００６７】
＜他の実施形態＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、事故の危険度が高い状態を検出するものとして、衝突予知部９１と、急ブレーキ検出部９２とを備えるようにしているが、例えば上記急ブレーキ検出部９２に代えて、又は上記急ブレーキ検出部９２と共に、車輪が路面に対してスリップする現象を抑制する制御を行うＴＣＳ制御部や、例えばドリフトアウトやスピンといった車両７のヨーイング方向の姿勢を制御するＤＳＣ制御部や、例えばロール角度やロール速度に基づいて車両の横転を予知する横転予知部を備えるようにしてもよい。
【００６８】
ここで、ＴＣＳ制御部は、ＴＣＳの制御介入条件が成立してＴＣＳの制御介入を行う時に、シートベルト制御部８に対してＴＣＳ制御介入信号を出力するように構成し、ＤＳＣ制御部は、ＤＳＣの制御介入条件が成立してＤＳＣの制御介入を行う時に、上記シートベルト制御部８に対してＤＳＣ制御介入信号を出力するように構成すればよい。つまり、上記ＴＣＳ制御部及びＤＳＣ制御部はそれぞれ、車両７の横滑り状態を判定するものとして、車両７の横滑りによる事故の危険性が高まった時に、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとすればよい。
【００６９】
また、横転予知部は、車両の横転を予知した時には、上記シートベルト制御部８に対して横転予知信号を出力するように構成すればよく、この横転予知部は、車両の横転による事故の危険性が高まった時に、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとすればよい。
【００７０】
この場合、シートベルト制御部８は、上記ＴＣＳ制御部、ＤＳＣ制御部又は横転予知部から信号が出力されたときには、第１プリテンショナ２２のモータ２３を作動させるようにすればよく、このときモータトルク（第１プリテンショナ２２の作動力）は低くして、ベルト５に付与される張力が低張力となるようにするのがよい。
【００７１】
さらに、衝突検出部９３の代わりに、車両に与えられた衝撃に基づいて前突、後突及び側突、並びに横転の発生を判断し、これらの事故が発生したときには、シートベルト制御部８に事故発生信号を出力する衝撃検出部を備えるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１プリテンショナ２２と第２プリテンショナ２５とをリトラクタ部２に備えるようにしているが、上記第１及び第２プリテンショナ２２，２５の配設位置はこれに限らず、例えばラップアンカー部３やバックル部４に設けてもよい。さらに、第１プリテンショナ２２と第２プリテンショナ２５とは互いに異なる位置に配設してもよく、その配設位置の組み合わせは種々の組み合わせが考えられる。例えば第１プリテンショナ２２をリトラクタ部２に備える一方、第２プリテンショナ２５をバックル部４に備えるようにしてもよい。逆に、第１プリテンショナ２２をバックル部４に備える一方、第２プリテンショナ２５をリトラクタ部２に備えるようにしてもよい。
【００７３】
また、第１プリテンショナ２２をリトラクタ部２に備える一方、第２プリテンショナ２５をラップアンカー部３に備えるようにしてもよい。逆に、第１プリテンショナ２２をラップアンカー部３に備える一方、第２プリテンショナ２５をリトラクタ部２に備えるようにしてもよい。
【００７４】
さらに、第１プリテンショナ２２をリトラクタ部２とラップアンカー部３の双方に備える一方、第２プリテンショナ２５をバックル部４に備えるようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、第１プリテンショナ２２を電動式とし、第２プリテンショナ２５を火薬式としているが、例えば、上記第１及び第２プリテンショナを、全て火薬式のプリテンショナとしてもよいし、上記第１及び第２プリテンショナを、全て電動式のプリテンショナとしてもよい。
【００７６】
但し、車両の事故危険度が高い状態の時に作動する第１プリテンショナ２２は、繰り返し作動可能であることが好ましいため、電動式とすることが好ましい。一方、車両に事故が発生した時に作動する第２プリテンショナ２５は、繰り返し作動が必要なく、さらに乗員Ｍの初期拘束性能の観点から作動開始から作動力が高まるまでの時間が短い方が好ましいため、火薬式とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シートベルト装置の構成を示す説明図である。
【図２】 リトラクタ部の構成を示す正面図である。
【図３】 シートベルト制御部のブロック図である。
【図４】 シートベルト制御部による各プリテンショナの作動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ シートベルト装置
２ リトラクタ部
２２ 第１プリテンショナ
２５ 第２プリテンショナ
３ ラップアンカー部
４ バックル部
５ ベルト
８ シートベルト制御部（制御部）
９１ 衝突予知部
９２ 急ブレーキ検出部
９３ 衝突検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、いわゆる３点式のシートベルト装置であって、火薬式のプリテンショナと電動式のプリテンショナとを設けたものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。この内、特許文献１に記載されたものでは、衝突の危険性の高いことを検出した時には電動式のプリテンショナを作動させてベルトの弛み（ベルトスラック）を除去したり、乗員の姿勢を適正化させたりすると共に、衝突時には火薬式のプリテンショナを作動させてベルトを引き込み、これにより乗員を拘束するようにしている。また、特許文献２に記載されたものでは、上記と同様に、衝突が予知された時やブレーキ操作時には電動式のプリテンショナを作動させてベルトスラックの除去及び乗員姿勢の適正化を図ると共に、衝突時には火薬式のプリテンショナを作動させて乗員を拘束するようにしており、さらに特許文献２に記載されたものでは、例えば衝突が予知された時に作動させる電動式プリテンショナの作動力（ベルトの巻き取り量）を、ブレーキ操作時に作動させる電動式プリテンショナの作動力よりも高めるというように、事故の危険度に応じて電動式プリテンショナの作動力を変更するようにしている。
【０００３】
このように、特許文献１，２に記載されたものでは、作動と作動停止とを繰り返し行うことができる電動式のプリテンショナと、一度しか作動させることのできない火薬式のプリテンショナとの２つを備え、衝突の危険性の高い時やブレーキ操作時等の事故の危険度が高い状態の時に、繰り返し作動の可能な電動式のプリテンショナを作動させてベルトスラックを除去するものである。これにより、事故危険度の高い状態から衝突等の事故に至って火薬式のプリテンショナを作動させたときには、ベルトスラックが除去されかつ、乗員姿勢が適正化していることから、乗員を早期に拘束することができ、初期拘束性能が高まることになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２８６５８１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−１４２３２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１，２に記載されたものでは、火薬式プリテンショナはインフレータを一つのみ有しているため、その作動内容（例えば作動力や、ベルトの引き取り量）は常に一定である。
【０００７】
このため、火薬式プリテンショナが作動する前に、電動式プリテンショナが作動しているときには、ベルトスラックが除去されかつ乗員姿勢が適正化されていることから、乗員を早期に拘束することができ初期拘束性能が高まることになるものの、例えば衝突予知ができないままに衝突に至ったときには、火薬式プリテンショナが作動する前に電動式プリテンショナが作動していないことから、火薬式プリテンショナの作動によって、先ずベルトスラックの除去や乗員姿勢の適正化を図らなければならない。このため、火薬式プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出されない虞があり、改善の余地がある。
【０００８】
また、火薬式プリテンショナが作動する前に電動式プリテンショナが作動した場合であっても、例えば電動式プリテンショナの作動開始から事故に至るまでの時間が短く、これによって電動式プリテンショナの作動時間が短くなってしまったときには、ベルトスラックの除去が不十分でかつ、乗員姿勢の適正化が不十分な状態で火薬式プリテンショナが作動される場合があるが、このときにも火薬式プリテンショナの作動内容は、電動式プリテンショナの作動時間が十分に長いときと同じであることから、電動式プリテンショナの作動時間が短いときには、火薬式プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出されない虞がある。
【０００９】
さらに、上記特許文献２に記載されているように、危険度に応じて電動式プリテンショナの作動力を変更させることとして、例えば、急ブレーキ操作の時に作動させる電動式プリテンショナの作動力を、運転操作に支障が生じないように、衝突が予知された時に作動させるプリテンショナの作動力よりも低くしたときには、急ブレーキ操作の後に事故に至ったときと、衝突が予知された後に事故に至ったときとでは、電動式プリテンショナの作動力が相違することによって乗員の姿勢が互いに異なる場合があるが、火薬式プリテンショナはいずれのときでも同じ作動内容で作動するため、急ブレーキ操作の後に事故に至ったときには、火薬式プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出されない虞がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の事故危険度が高い状態の時に作動する第１プリテンショナと、車両に事故が発生した時に作動する第２プリテンショナとを備えた車両用シートベルト装置において、事故発生時における第２プリテンショナの作動を最適化して、その第２プリテンショナによる乗員の拘束性能を最大限に引き出すことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置に係る。
【００１２】
そして、本発明に係る車両用シートベルト装置は、上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、上記制御部を、車両の事故危険度が高い状態の時には上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させかつ、該第２プリテンショナの作動内容を、上記第１プリテンショナの作動状況に応じて変更するように構成する。
【００１３】
具体的に上記制御部は、上記第１プリテンショナの作動時間が所定時間よりも短いときには、該所定時間以上のときよりも、上記第２プリテンショナの作動力を高くするように構成される。
【００１４】
ここで、「車両の事故危険度が高い状態の時」とは、具体的には、車両周囲の障害物（他車両を含む）の検出結果に基づいて車両の前突、側突、及び後突等の衝突が予知されたときや、急ブレーキ操作が行われたとき、また、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、ＴＣＳ（Traction Control System）、ＤＳＣ（Dynamic Stability Control）等の車両の安定性制御が介入したときや、車両の横転の虞があるときをいう。また、「車両に事故が発生した時」とは、具体的には、車両衝突が発生したときや、車両が横転したときをいう。
【００１５】
さらに、「第１プリテンショナの作動状況」としては、第１プリテンショナの作動力や作動時間等の、第１プリテンショナが作動したときの作動状況だけでなく、第１プリテンショナが作動したか否かをも含む。つまり、本発明では第１プリテンショナが作動することなく第２プリテンショナが作動するときには、上記第１プリテンショナが作動していないことに応じて第２プリテンショナの作動内容が変更される。
【００１６】
上記の構成によると、第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部は、車両の事故危険度が高い状態の時に第１プリテンショナを作動させ、これによりベルトに張力を付与して、ベルトスラックの除去や乗員姿勢の適正化を図る。
【００１７】
そして、上記制御部は、車両に事故が発生した時には第２プリテンショナを作動させ、これにより、ベルトに張力を付与して乗員を拘束する。このとき、第２プリテンショナの作動内容は、第１プリテンショナの作動状況に応じて変更される。これにより、第１プリテンショナの作動状況に応じてベルトスラックの状態や乗員姿勢が異なるが、こうしたベルトスラックの状態や乗員姿勢に応じて最適化された作動内容で、第２プリテンショナが作動される。その結果、第２プリテンショナの作動による乗員拘束性能が最大限に引き出される。
【００１８】
例えば第１プリテンショナの作動時間が所定時間以上であるときには、ベルトスラックの除去が十分でありかつ、乗員姿勢が適正化されているため、第２プリテンショナの作動力を比較的低くしても、事故発生時には乗員の拘束を確実に行い得る。一方、第１プリテンショナの作動時間が所定時間よりも短いときには、ベルトスラックの除去が不十分であったり、乗員姿勢の適正化が不十分であったりする虞があるため、第２プリテンショナの作動力を比較的高くして、事故発生時における乗員の拘束を確実に行い得るようにする。
【００１９】
こうして、第１プリテンショナの作動時間に応じて第２プリテンショナの作動内容を最適化させることにより、第２プリテンショナの作動による乗員の拘束性能が最大限に引き出される。
【００２０】
本発明の他の車両用シートベルト装置は、上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、上記第１プリテンショナは、相対的に低い作動力での作動と、相対的に高い作動力での作動とに変更可能に構成され、上記制御部は、車両の事故危険度が高い状態の時には上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させかつ、上記第１プリテンショナの作動力が相対的に低いときには、該作動力が相対的に高いときよりも、第２プリテンショナの作動力を高くするように構成される。
【００２１】
例えば事故危険度が比較的高い時には、第１プリテンショナの作動力を比較的高くすることにより、事故に備えて乗員姿勢を適正化させておく必要がある。このように、乗員姿勢が適正化している状態で第２プリテンショナを作動させる時には、この第２プリテンショナの作動力を比較的低くしても事故発生時には乗員の拘束を確実に行い得る。
【００２２】
一方、事故危険度が比較的低い時には、乗員の運転操作等によって事故が未然に回避される可能性があるため、乗員の運転操作に支障がないように第１プリテンショナの作動力を比較的低くする必要がある。この状態で第２プリテンショナを作動させる時には、乗員姿勢が適正化していない可能性もあるため、第２プリテンショナの作動力を比較的高くして乗員の姿勢を適正化しつつ、事故発生時における乗員の拘束を確実に行い得るようにする。
【００２３】
こうして、第１プリテンショナの作動力に応じて第２プリテンショナの作動内容を適正化することにより、第２プリテンショナの作動による乗員の拘束性能が最大限に引き出される。
【００２４】
本発明のさらに他の車両用シートベルト装置は、上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、上記制御部は、車両の衝突が予知された時の第１状態時と急ブレーキ操作が検出された時の第２状態時とに第１プリテンショナを作動させると共に、上記第１状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力を、上記第２状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力よりも高めかつ、上記第２状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力を、上記第１状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力よりも高めるように構成される。
【００２５】
ここで、車両の衝突が予知された時の第１状態時は、事故危険度が極めて高い時であり、急ブレーキ操作が検出された時の第２状態時は、事故危険度が高いものの、衝突が予知された時に比べて低い時である。そこで、上記第１状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力は、上記第２状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力よりも高める。こうすることで、車両の衝突が予知された時には第１プリテンショナの作動力が比較的高くなり、これにより、乗員姿勢の適正化が図られる。一方、急ブレーキ操作が検出された時には第１プリテンショナの作動力が比較的低くなり、これにより、乗員の運転操作に支障を来たすことがない。
【００２６】
そして、上記第２状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力は、上記第１状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力よりも高める。こうすることで、第１状態時から事故に至った時には、乗員姿勢が適正化された状態で第２プリテンショナが作動するため、この第２プリテンショナの作動力が比較的低くても乗員の拘束を確実に行い得る。
【００２７】
一方、第２状態時（急ブレーキ操作時）から事故に至った時には、第１プリテンショナの作動力が比較的低い上に、例えば急ブレーキ操作によって乗員の上体が前方に移動している虞もあるため、第２プリテンショナの作動力を比較的高くして、乗員の姿勢の適正化を図ると共に、乗員の拘束を確実に行い得るようにする。
【００２８】
尚、上記第１及び第２プリテンショナは、火薬式及び電動式のいずれであってもよいが、車両の事故危険度が高い状態の時に作動する第１プリテンショナは、繰り返し作動可能であることが好ましいため、電動式とすることが好ましい。一方、車両に事故が発生した時に作動する第２プリテンショナは、繰り返し作動が必要なく、さらに乗員の初期拘束性能の観点から作動開始から作動力が高まるまでの時間が短い方が好ましいため、火薬式とすることが好ましい。このように第２プリテンショナを火薬式としたときには、例えば複数のインフレータを備えることにより、その作動内容を変更可能に構成すればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における車両用シートベルト装置によれば、第１プリテンショナの作動状況に応じて、上記第２プリテンショナの作動内容を変更することで、第１プリテンショナの作動状況に応じて変化するベルトスラックの状態や乗員姿勢に応じて、第２プリテンショナの作動内容が最適化され、これにより、第２プリテンショナの作動による乗員拘束性能を最大限に引き出すことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置１を示しており、このものは運転席のシート７１に着座する乗員Ｍに装着されるものに構成されている。
【００３２】
上記シートベルト装置１は、ベルト５を巻き取るリトラクタ部２と、該リトラクタ部２から引き出されたベルト５の先端が取り付けられるラップアンカー部３と、タング６１が着脱可能に係合するバックル部４とを有する３点式に構成されている。
【００３３】
上記リトラクタ部２及びラップアンカー部３はそれぞれ、シート７１の車幅方向外方側で車両７に固定されているのに対し、バックル部４は、シート７１の車幅方向内方側で車両に固定されている。
【００３４】
上記リトラクタ部２から引き出されたベルト５は、シート７１の車幅方向外方側の上方位置に設けられたスリップガイド６２により、その引き出し方向が上向きから下向きに変換されて、その先端が上記ラップアンカー部３に取り付けられている。上記タング６１は、上記スリップガイド６２とラップアンカー部３との間で摺動可能に設けられており、このタング６１が上記バックル部４に係合されることで、シート７１に着座した乗員Ｍは、ショルダベルト５１で肩部を拘束されかつ、ラップベルト５２で腰部を拘束されるようになっている。
【００３５】
そして、上記リトラクタ部２には、電動式の第１プリテンショナと、火薬式の第２プリテンショナとが設けられている。
【００３６】
電動式及び火薬式のプリテンショナが設けられたリトラクタ部２は、周知である種々の形式のものを用いることができる。具体的に一例を挙げると、例えば図２に示すようなものを用いることができる。このものは、ベルト５を巻き取るリール（図示省略）と、このリールをベルト５の巻き取り方向に回転付勢させるゼンマイバネ（図示省略）と、上記リールがベルト５の引き出し方向に急激に回転したとき等にこのリールの回転をロックするロック機構（図示省略）とからなるリトラクタ本体２１と、電動式のプリテンショナ機構（第１プリテンショナ）２２と、火薬式のプリテンショナ機構（第２プリテンショナ）２５とから構成されている。
【００３７】
上記第１プリテンショナ２２は、モータ２３及びギヤ・クラッチ機構２４とから構成されている。このギヤ・クラッチ機構２４は、上記モータ２３の駆動力をリトラクタ本体２１のリールの回転軸に伝達するものであり、上記モータ２３の駆動時には、ギヤ・クラッチ機構２４に設けられたクラッチが係合して上記モータ２３の駆動力が上記リールの回転軸に伝達され、これにより、上記リールがベルト５の巻き取り方向に回転されるように構成されている。このとき、リールのベルト引き出し方向への回転はクラッチによりロックされる。一方、上記モータ２３の非駆動時には、ギヤ・クラッチ機構２４に設けられたクラッチが開放されて、上記リールがモータ２３とは独立して回転可能となるように構成されている。従って、上記第１プリテンショナ２２は、後述するシートベルト制御部８によりモータ２３が駆動されることで、ベルト５をリールに巻き取ってこのベルト５に張力を付与するものに構成されている。尚、上記シートベルト制御部８は、第１プリテンショナ２２の作動力（モータトルク）を、電流制御によって制御可能に構成されている。この第１プリテンショナ２２の作動力制御の詳細は後述する。
【００３８】
上記第２プリテンショナ２５は、上記リトラクタ本体２１のリールの回転軸を囲むように略Ｕ字状に配設されたチューブ２６と、このチューブ２６内に配設された複数のボール（図示省略）と、上記チューブ２６の一端に配設された第１及び第２インフレータ２７，２８と、上記リールの中心軸と同軸となるようにこのリールと一体化され、上記チューブ２６内の各ボールと噛み合う歯車（図示省略）とから構成されている。
【００３９】
そして、上記第１及び／又は第２インフレータ２７，２８を作動させたときには、発生したガス圧によって上記各ボールが、歯車と噛み合いながらチューブ２６内を移動し、これにより上記歯車及びこの歯車が一体化されたリールがベルト５の巻き取り方向に回転されるように構成されている。従って、上記第２プリテンショナ２５は、シートベルト制御部８により第１及び／又は第２インフレータ２７，２８が作動されることで、ベルト５をリールに巻き取ってこのベルト５に張力を付与するものに構成されている。
【００４０】
また、上記第２インフレータ２８は、第１インフレータ２７よりも高いガス圧を発生するものに構成されており、シートベルト制御部８によって第１インフレータ２７のみが作動されたときには、上記第２プリテンショナ２５の作動力は「小」となり、第１インフレータ２８のみが作動されたときには、上記第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となり、第１及び第２インフレータ２７，２８の双方が作動されたときには、上記第２プリテンショナ２５の作動力は「大」となるように構成されている。
【００４１】
図３は、上記第１プリテンショナ２２のモータ２３の作動並びに、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８の作動を制御するシートベルト制御部８の構成を示しており、このシートベルト制御部８には、衝突予知部９１と、急ブレーキ検出部９２と、衝突検出部９３とからの検出信号が入力されるように構成されている。
【００４２】
上記衝突予知部９１は、車両衝突（特に前突）を予知するものであり、図示省略のレーザレーダ等を備えていて、このレーザレーダにより自車両の前方の障害物や先行車両を検出し、自車両とその先行車両等との相対位置及び相対速度に基づいて周知の方法により衝突の予知をするものに構成されている。そして、上記衝突予知部９１は、衝突を予知した時には、上記シートベルト制御部８に対して衝突予知信号を出力するように構成されている。つまり、この衝突予知部９１は、衝突による事故の危険性が高まったときに、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとされている。
【００４３】
上記急ブレーキ検出部９２は、例えば、ブレーキ操作時に車輪がロックすることを抑制するＡＢＳ（Antilock Brake System）制御部や、制動力の助勢制御を行うブレーキアシスト制御部により構成されるものであり、ブレーキペダルの操作量及びその操作速度に基づいて急ブレーキ操作を検出するように構成されている。そして、上記急ブレーキ検出部９２は、急ブレーキ操作を検出した時には、上記シートベルト制御部８に対して急ブレーキ検出信号を出力するように構成されている。つまり、この急ブレーキ検出部９１は、急ブレーキ操作が行われるような事故の危険性が高まったときに、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとされている。
【００４４】
上記衝突検出部９３は、Ｇセンサ等の衝撃検出センサを備えており、その検出値に基づいて衝突の発生を判断し、衝突事故が発生したときには、シートベルト制御部８に事故発生信号を出力するように構成されている。
【００４５】
次に、図４に示すフローチャートを参照しながら、上記シートベルト制御部８による第１及び第２プリテンショナ２２，２５の作動制御について説明する。
【００４６】
先ず、ステップＳ１では、衝突予知部９１によって衝突が予知されたか否かを判定する。衝突が予知されたのＹＥＳのときには、ステップＳ２に移行する一方、衝突が予知されていないのＮＯのときには、ステップＳ９に移行する。
【００４７】
ステップＳ２では、第１プリテンショナ２２のモータ２３を作動させる。このステップＳ２では、電流制御によってモータトルク（第１プリテンショナ２２の作動力）を高くして、ベルト５に付与される張力が高張力となるようにする。こうしてベルトスラックの除去及び乗員Ｍの姿勢の適正化を図る。
【００４８】
続くステップＳ３では、衝突検出部９３により衝突が検出されたか否かを判定し、衝突が検出されたのＹＥＳのときには、ステップＳ６に移行する一方、衝突が検出されていないのＮＯのときには、ステップＳ４に移行する。
【００４９】
ステップＳ４で第１プリテンショナ２２の作動を開始してから衝突することなく所定時間が経過すれば、ステップＳ５でモータ２３を停止させて上記第１プリテンショナ２２の作動を解除し、その後にリターンする。尚、所定時間が経過する前に衝突したときにはステップＳ６に移行する。
【００５０】
一方、上記ステップＳ６では、衝突までの第１プリテンショナ２２の作動時間、つまり、第１プリテンショナ２２の作動開始から衝突までの時間が、予め設定した設定時間以下であるか否かを判定し、第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間以下であるのＹＥＳのときには、ステップＳ８に移行して、第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となって、ベルト５に中程度の張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。これに対し、上記ステップＳ６で第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間よりも長いのＮＯのときには、ステップＳ７に移行して、第２プリテンショナ２５の第１インフレータ２７を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「小」となって、ベルト５に低張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。
【００５１】
上記ステップＳ１で衝突が予知されていないとして移行したステップＳ９では、急ブレーキ検出部９２により急ブレーキ操作が検出されたか否かを判定し、急ブレーキ操作が検出されたのＹＥＳのときにはステップＳ１０に移行する一方、急ブレーキ操作が検出されていないのＮＯのときにはステップＳ１７に移行する。
【００５２】
上記ステップＳ１０では、第１プリテンショナ２２のモータ２３を作動させるが、このステップＳ１０では、上記ステップＳ２とは異なり電流制御によってモータトルク（第１プリテンショナ２２の作動力）を低くして、ベルト５に付与される張力が低張力となるようにする。こうして、ベルトスラックの除去を行うようにする。
【００５３】
続くステップＳ１１では、上記衝突予知部９１により衝突が予知されたか否かを判定し、衝突が予知されたのＹＥＳのときには、上記ステップＳ２に移行して、上述したように、第１プリテンショナ２２のモータトルクを高めてベルト５に付与される張力が高張力となるようにする。その後は、上述したように、ステップＳ３〜ステップＳ８を実行する。
【００５４】
また、上記ステップＳ１１で衝突が予知されていないのＮＯのときには、ステップＳ１２に移行し、衝突検出部９３により衝突が検出されたか否かを判定し、衝突が検出されたのＹＥＳのときにはステップＳ１５に移行する一方、衝突が検出されていないのＮＯのときにはステップＳ１３に移行する。
【００５５】
上記ステップＳ１３で衝突に至ることなく第１プリテンショナ２２の作動解除条件が成立すれば、ステップＳ１４で、モータ２３を停止させて第１プリテンショナ２２の作動を解除し、その後にリターンする。尚、作動解除条件が成立する前に衝突したときにはステップＳ１５に移行する。
【００５６】
上記ステップＳ１５では、上記ステップＳ６と同様に、衝突までの第１プリテンショナ２２の作動時間が、予め設定した設定時間以下であるか否かを判定し、第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間以下であるのＹＥＳのときには、ステップＳ１６に移行して、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「大」となって、ベルト５の高張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。これに対し、第１プリテンショナ２２の作動時間が設定時間よりも長いのＮＯのときには、ステップＳ８に移行して、第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となって、ベルト５に中程度の張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。
【００５７】
上記ステップＳ９で急ブレーキ操作が検出されていないとして移行したステップＳ１７では、衝突検出部９３により衝突が検出されたか否かを判定し、衝突が検出されていないのＮＯのときにはリターンする一方、衝突が検出されたのＹＥＳのときにはステップＳ１６で第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８を作動させる。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「大」となって、ベルト５に高張力が付与されて乗員Ｍの拘束が行われる。
【００５８】
このように、本実施形態では、衝突予知部９１が衝突を予知したとき、及び急ブレーキ検出部９２が急ブレーキ操作を検出したときには、電動式の第１プリテンショナ２２が作動する。ここで、車両の衝突が予知された時は事故危険度が比較的高い時であることから、第１プリテンショナ２２の作動力を高めるようにする。このことにより、ベルトスラックの除去は勿論のこと、衝突に備えて、例えば前屈姿勢の乗員（図１の実線参照）の上体をシートバックに密着させる（同図の一点鎖線参照）姿勢の適正化が図られる。一方、急ブレーキ操作が検出された時は事故危険度が衝突予知時よりも低い時であることから、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的低くする。これにより、ベルトスラックは除去される一方で、乗員Ｍの運転操作に支障を来たす程に、乗員Ｍが拘束されることはない。
【００５９】
そして、衝突が予知された後に衝突に至ったときには、通常は第２プリテンショナ２５の第１インフレータ２７が作動する。これにより、第２プリテンショナ２５の作動力は「小」となり、乗員姿勢が適正化している状態であることから乗員Ｍを確実に拘束することができる。
【００６０】
一方、急ブレーキが検出された後に衝突に至ったときには、通常は第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２８が作動する。これにより、例えば急ブレーキ操作によって乗員Ｍの上体が前屈し、乗員姿勢が適正化していない可能性があるものの、第２プリテンショナ２５の作動力は「中」となることで、乗員の拘束を確実に行うことができる。
【００６１】
さらに、衝突が予知されないと共に、急ブレーキ操作もされないままに衝突に至ったときには、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８が作動する。これにより、第１プリテンショナ２２が未作動であることでベルトスラックの除去が不十分でありかつ、乗員姿勢が適正化されていなくても、第２プリテンショナの作動力が「大」となることで、乗員の拘束を確実に行うことができる。
【００６２】
また、衝突が予知された後に衝突に至ったときでも、第１プリテンショナ２２の作動開始から衝突までの時間が設定時間以下であるときには、ベルトスラックの除去が不十分であったり、乗員姿勢の適正化が不十分であったりする虞があるため、第２プリテンショナ２５の第２インフレータ２７が作動し、これにより第２プリテンショナ２５の作動力は高くなる。こうすることで、衝突時における乗員Ｍの拘束を確実に行うことができる。
【００６３】
同様に、急ブレーキが検出された後に衝突に至ったときでも、第１プリテンショナ２２の作動開始から衝突までの時間が設定時間以下であるときには、ベルトスラックの除去が不十分であったりする虞があるため、第２プリテンショナ２５の第１及び第２インフレータ２７，２８が作動し、これにより第２プリテンショナの作動力は高くなる。その結果、衝突時における乗員Ｍの拘束を確実に行うことができる。
【００６４】
このように、第１プリテンショナ２２の作動力や作動時間に応じて第２プリテンショナ２５が作動する際のベルトスラックの状態や乗員姿勢が異なるが、第２プリテンショナ２５は、こうしたベルトスラックの状態や乗員姿勢に応じて最適化された作動内容で作動するため、第２プリテンショナ２５の作動による乗員拘束性能を最大限に引き出すことができる。
【００６５】
尚、上記実施形態では、衝突が予知されたときには、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的高める一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的低くし、急ブレーキ操作が検出されたときには、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的低くする一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的高め、さらに、衝突が予知されずかつ、急ブレーキ操作が検出されないときには、第１プリテンショナ２２は作動せずに、第２プリテンショナ２５の作動力を最大限にしている。このことは、言い換えると、衝突に至る確度に応じて、第１及び第２プリテンショナ２２，２５の作動内容を変更することと同じである。
【００６６】
つまり、衝突が予知されたときには、衝突に至る確度が高いことから、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的高める一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的低くする。また、急ブレーキ操作が検出されたときには、衝突に至る確度が中程度であることから、第１プリテンショナ２２の作動力を比較的低くする一方で、第２プリテンショナ２５の作動力を比較的高める。さらに、衝突が予知されずかつ、急ブレーキ操作が検出されないときには、衝突に至る確度が低いことから、第１プリテンショナ２２は作動せずに、第２プリテンショナ２５の作動力を最大限にする、こととなる。
【００６７】
＜他の実施形態＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、事故の危険度が高い状態を検出するものとして、衝突予知部９１と、急ブレーキ検出部９２とを備えるようにしているが、例えば上記急ブレーキ検出部９２に代えて、又は上記急ブレーキ検出部９２と共に、車輪が路面に対してスリップする現象を抑制する制御を行うＴＣＳ制御部や、例えばドリフトアウトやスピンといった車両７のヨーイング方向の姿勢を制御するＤＳＣ制御部や、例えばロール角度やロール速度に基づいて車両の横転を予知する横転予知部を備えるようにしてもよい。
【００６８】
ここで、ＴＣＳ制御部は、ＴＣＳの制御介入条件が成立してＴＣＳの制御介入を行う時に、シートベルト制御部８に対してＴＣＳ制御介入信号を出力するように構成し、ＤＳＣ制御部は、ＤＳＣの制御介入条件が成立してＤＳＣの制御介入を行う時に、上記シートベルト制御部８に対してＤＳＣ制御介入信号を出力するように構成すればよい。つまり、上記ＴＣＳ制御部及びＤＳＣ制御部はそれぞれ、車両７の横滑り状態を判定するものとして、車両７の横滑りによる事故の危険性が高まった時に、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとすればよい。
【００６９】
また、横転予知部は、車両の横転を予知した時には、上記シートベルト制御部８に対して横転予知信号を出力するように構成すればよく、この横転予知部は、車両の横転による事故の危険性が高まった時に、シートベルト制御部８に対して信号を出力するものとすればよい。
【００７０】
この場合、シートベルト制御部８は、上記ＴＣＳ制御部、ＤＳＣ制御部又は横転予知部から信号が出力されたときには、第１プリテンショナ２２のモータ２３を作動させるようにすればよく、このときモータトルク（第１プリテンショナ２２の作動力）は低くして、ベルト５に付与される張力が低張力となるようにするのがよい。
【００７１】
さらに、衝突検出部９３の代わりに、車両に与えられた衝撃に基づいて前突、後突及び側突、並びに横転の発生を判断し、これらの事故が発生したときには、シートベルト制御部８に事故発生信号を出力する衝撃検出部を備えるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１プリテンショナ２２と第２プリテンショナ２５とをリトラクタ部２に備えるようにしているが、上記第１及び第２プリテンショナ２２，２５の配設位置はこれに限らず、例えばラップアンカー部３やバックル部４に設けてもよい。さらに、第１プリテンショナ２２と第２プリテンショナ２５とは互いに異なる位置に配設してもよく、その配設位置の組み合わせは種々の組み合わせが考えられる。例えば第１プリテンショナ２２をリトラクタ部２に備える一方、第２プリテンショナ２５をバックル部４に備えるようにしてもよい。逆に、第１プリテンショナ２２をバックル部４に備える一方、第２プリテンショナ２５をリトラクタ部２に備えるようにしてもよい。
【００７３】
また、第１プリテンショナ２２をリトラクタ部２に備える一方、第２プリテンショナ２５をラップアンカー部３に備えるようにしてもよい。逆に、第１プリテンショナ２２をラップアンカー部３に備える一方、第２プリテンショナ２５をリトラクタ部２に備えるようにしてもよい。
【００７４】
さらに、第１プリテンショナ２２をリトラクタ部２とラップアンカー部３の双方に備える一方、第２プリテンショナ２５をバックル部４に備えるようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、第１プリテンショナ２２を電動式とし、第２プリテンショナ２５を火薬式としているが、例えば、上記第１及び第２プリテンショナを、全て火薬式のプリテンショナとしてもよいし、上記第１及び第２プリテンショナを、全て電動式のプリテンショナとしてもよい。
【００７６】
但し、車両の事故危険度が高い状態の時に作動する第１プリテンショナ２２は、繰り返し作動可能であることが好ましいため、電動式とすることが好ましい。一方、車両に事故が発生した時に作動する第２プリテンショナ２５は、繰り返し作動が必要なく、さらに乗員Ｍの初期拘束性能の観点から作動開始から作動力が高まるまでの時間が短い方が好ましいため、火薬式とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 シートベルト装置の構成を示す説明図である。
【図２】 リトラクタ部の構成を示す正面図である。
【図３】 シートベルト制御部のブロック図である。
【図４】 シートベルト制御部による各プリテンショナの作動制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ シートベルト装置
２ リトラクタ部
２２ 第１プリテンショナ
２５ 第２プリテンショナ
３ ラップアンカー部
４ バックル部
５ ベルト
８ シートベルト制御部（制御部）
９１ 衝突予知部
９２ 急ブレーキ検出部
９３ 衝突検出部
Claims (3)
- シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置であって、
上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、
上記制御部は、
車両の事故危険度が高い状態の時には上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させかつ、上記第１プリテンショナの作動時間が所定時間よりも短いときには、該作動時間が該所定時間以上のときよりも、上記第２プリテンショナの作動力を高くするように構成されている
ことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置であって、
上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、
上記第１プリテンショナは、相対的に低い作動力での作動と、相対的に高い作動力での作動とに変更可能に構成され、
上記制御部は、
車両の事故危険度が高い状態の時には上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させかつ、上記第１プリテンショナの作動力が相対的に低いときには、該作動力が相対的に高いときよりも、第２プリテンショナの作動力を高くするように構成されている
ことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - シートに着座した乗員を拘束するベルトを備えた車両用シートベルト装置であって、
上記ベルトに張力を付与する第１及び第２プリテンショナと、上記第１及び第２プリテンショナの作動を制御する制御部とを備え、
上記制御部は、
車両の衝突が予知された時の第１状態時と急ブレーキ操作が検出された時の第２状態時とに上記第１プリテンショナを作動させる一方、上記車両に事故が発生した時には上記第２プリテンショナを作動させると共に、
上記第１状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力を、上記第２状態時に作動させる第１プリテンショナの作動力よりも高めかつ、
上記第２状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力を、上記第１状態時から事故に至った時に作動させる第２プリテンショナの作動力よりも高めるように構成されている
ことを特徴とする車両用シートベルト装置。
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