JP3951959B2 - 車両用シートベルト装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートベルトの張力を変化させるプリテンショナを有し、ブレーキ制動が予測される場合にシートベルトを巻き取って乗員のリスク度を回避する車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の乗員のリスク度を回避する技術として、例えば、米国特許６３７０４６１号公報（特許文献１）に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載されている技術では、避けられない衝突を予測して、衝突前に車両姿勢制御手段の作動を変更するものである。避けられない衝突を予測する手段としては、運転者のブレーキ操作割合、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の作動信号、レーダによる障害物検知によるものが考えられる。
【０００３】
また、避けられない衝突を予測する手段としては、あらゆる種類のシャシー、車体、内装についての手段が含まれる。例えば、車高を低くする、ステアリングの位置を変更する、シート位置を変更する等のほか、乗員拘束装置を事前に作動させる、作動させる際のしきい値を変更する、といった方法が考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許６３７０４６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、ＡＢＳの作動によって、車両状態を変更する構成となっているが、ＡＢＳ作動時のＡＢＳの作動状態に関する区別がない。従って、路面の摩擦係数の急変や、雪道などの摩擦係数が低い路面での制動時などで、一瞬だけＡＢＳが作動した場合にも、連続してＡＢＳが作動している場合と同様に、車両状態を変更する手段が作動することになってしまう。或いは、ＡＢＳが作動しているときに、操舵操作が検出された時に、操舵操作がなされない時と同様の方法で、乗員を拘束しているので、一層の改良が望まれている。また、ＡＢＳの作動信号に基づく制御は行われるが、ＶＤＣ（Vehicle Dynamics
Control）の作動信号に基づく制御は行われない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサと、を有し、前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、車両に搭載されるＡＢＳ(Anti-lock Brake System)の作動が、所定時間以内で終了する場合と、所定時間以上継続する場合とに分類してシートベルトの作動を変更することを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明に係る車両用シートベルト装置では、ＡＢＳの作動状態に応じて、シートベルトの作動を変更するようにしたので、車両に生じるリスク度に応じた、好適なシートベルト制御が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図である。
【０００９】
同図に示すように、シートベルト装置１０は、３点式パッシブシートベルトに例をとって示し、シートＳに着座した乗員Ｈを拘束するウェビング１１と、このウェビング１１の一端側を巻回するリトラクタ１２とを備え、ウェビング１１の他端側はシートＳのドア側に配置したアンカーを介して車体に固定してあるとともに、ウェビング１１の中間部に移動自在に挿通したタング１３を、シートＳの車体中央側で車体に固定したバックル１４に着脱自在に係合し、このバックル１４と前記リトラクタ１２との間でウェビング１１をセンターピラーＰｃの上部のスルーリング１５を介して移動自在に支持するようになっている。
【００１０】
リトラクタ１２は、ウェビング１１をリトラクタ１２に巻き取り駆動し、またはリトラクタ１２から巻き戻し駆動する第１のプリテンショナ１６と、緊急時にウェビング１１に張力を付与し乗員Ｈを最終的に拘束する第２のプリテンショナ１７と、を設けてある。
【００１１】
第１のプリテンショナ１６は、可逆的に動作可能な電動プリテンショナとして構成され、モータＭと減速ギヤ機構１６ａとによって構成し、モータＭの回転数を減速してトルクをリトラクタ１２に設けたウェビング１１を巻回するリールに伝達するようになっている。
【００１２】
第２のプリテンショナ１７は、この実施形態では火薬式（火薬プリテイン）として構成され、衝突検知によって火薬の爆発力でウェビング１１を瞬時にリトラクタ１２に巻取るようになっている。
【００１３】
尚、第２のプリテンショナ１７は火薬式に限ることなく、ウェビング１１を迅速に巻取ることができる限りにおいてモータ等を用いることができる。
【００１４】
また、前記リトラクタ１２には、衝突時に巻取ったウェビング１１の張力が所定値以上に上昇して乗員Ｈに大きな負担を掛けるのを防止するためのロードフォースリミッタ、及びウェビング１１の急激な引き出しを感知してこのウェビング１１の引き出しをロックするロック機構を設けてある。
【００１５】
そして、衝突時には、ロック機構により、乗員の体をシートに拘束し、第２のプリンテンショナ１６が作動して、ウェビング１１の弛みを除去して、乗員の拘束性を向上させる。また、ロードフォースリミッタが作用して、シートベルトにより乗員の体へ作用する力を所定値以下に抑制する。
【００１６】
更に、本実施形態に係るシートベルト装置１０は、第１のプリテンショナ１６を制御する第１のコントローラ３０と、第２のプリテンショナ１７を制御する第２のコントローラ５３と、を具備している。
【００１７】
第１のコントローラ３０は、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ２０にて検知されるブレーキストローク信号、車速センサ２１の検出信号、及びＡＢＳコントローラ５１より出力されるＡＢＳ作動信号に基づいて、第１のプリテンショナ１６を制御する。
【００１８】
第２のコントローラ５３は、衝突時の衝撃を検知する衝撃センサ５２より衝突を示す検知信号が与えられた際には、第２のプリテンショナ１７を駆動させるべく制御する。
【００１９】
図２は、第１のコントローラ３０の詳細な構成を示す機能ブロック図である（図１に示した第２のコントローラ５３については、記載を省略している）。同図では、第１のプリテンショナ１６のモータＭを２個（Ｍ１，Ｍ２）設けてあり、このうちＭ１は運転席用のシートベルト装置１０のものであり、Ｍ２は助手席用のシートベルト装置１０のものとなっている。
【００２０】
第１のコントローラ３０は、図２に示すようにＣＰＵ３１を備え、更に、このＣＰＵ３１にバッテリ（ＢＡＴＴ）からフューズ２２を介して電源電圧を入力する電源回路３２と、イグニッション信号を入力するＩＧＮ（イグニッション）入力回路３３と、車速センサ２１の車速信号、及びＡＢＳコントローラ５１による検出信号を入力するＣＡＮ（Controller Area Network）・Ｉ／Ｆ３４と、ブレーキペダルストロークセンサ２０のブレーキストローク信号を入力するアナログＩ／Ｆ３５と、を備えている。
【００２１】
ここで、電源回路３２により安定化された電圧は、ＣＰＵ３１の駆動源として用いる以外に、センサ電源回路３２ａを介してブレーキペダルストロークセンサ２０に供給されるようになっている。
【００２２】
ＣＰＵ３１より出力される制御信号は、駆動回路３６を介してリレー３７に供給され、且つ、運転席用及び助手席用のモータＭ（Ｍ１，Ｍ２）を駆動制御し、且つ回転方向を切り換えるＨ−Bridge（Ｈブリッジ）３８ａ，３８ｂに供給されるようになっている。
【００２３】
Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂには、リレー３７を介して、フューズ２２、バッテリ電源よりの電圧が与えられ、且つ、各モータＭは、Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂにより回転方向が制御されるとともに、これらモータＭの回転速度は、ＣＰＵ３１で演算したデューティ比（以下、デューティと称す）によって制御されるようになっている。
【００２４】
ブレーキペダルストロークセンサ２０は、運転者の制動操作によるブレーキペダルの踏込み量を、ポテンショメータの回転角で検出するようになっており、このブレーキペダルストロークセンサ２０は、センサ電源回路３２ａより与えられる電源電圧を、ブレーキペダルの踏込み量に応じた電圧信号に変換し、この電圧信号を、アナログＩ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に出力する。
【００２５】
車速センサ２１で検出した車速データは、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由してＣＰＵ３１に供給される。この場合、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由することなく、車速センサ２１から車速に応じた周期のパルスを出力して、このパルス周期から車速を検出するようにしてもよい。
【００２６】
ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれたときの制動が、緊急制動であるかどうかを判断する共に、緊急制動であれば衝突回避動作であると判断して、Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂに電流指令値をデューティ出力し、モータＭの回転数を制御してウェビング１１に張力を加え、該ウェビング１１を巻き取る制御を行う。
【００２７】
また、ＡＢＳコントローラ５１より、ＡＢＳ作動信号が与えられた場合には、このＡＢＳ作動信号に基づいて、前述と同様に、モータＭの回転数を制御してウェビング１１に張力を加え、該ウェビング１１を巻き取る制御を行う。
【００２８】
また、第１のコントローラ３０に入力される、ブレーキペダルストローク、車速を検出する各センサが故障した場合には、これらの故障を検知するフェールセーフ機能を有しており、このフェールセーフロジックに基づいて、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への電流の通電を停止する。
【００２９】
図３は、ＣＰＵ３１の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキの作動を判断するブレーキ操作判断部３１ａと、車速センサ２１の検出信号に基づいて、制動の終了を判断する制動終了判断部３１ｂと、緊急制動判断部３１ｃと、フェールセーフ部３１ｄと、動作モード判定部３１ｅと、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への出力電流、及び通電時間を算出する出力電流及び通電時間算出部３１ｆと、運転席側のモータＭ１の作動を判断する運転席作動判断部３１ｇと、助手席側のモータＭ２の作動を判断する助手席作動判断部３１ｈと、を備えている。
【００３０】
更に、ＡＢＳコントローラ５１より出力される検出信号に基づいてＡＢＳの作動を判断するＡＢＳ作動判断部（作動状態検出手段）３１ｉを具備している。
【００３１】
次に、実施形態に係るシートベルト装置１０の動作について説明する。図４は、該シートベルト装置１０の全体的な動作を示すフローチャートである。また、図５〜図１０は、詳細フローチャートである。
【００３２】
まず、図４に基づいて、全体動作について説明すると、車両走行中には、ステップＳ１にて、車速センサ２１にて検出される当該車両の走行速度が、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。次いで、ステップＳ２では、ブレーキペダルストロークセンサ２０により検出されたブレーキペダルのストローク量（踏み込み量）が検知され、アナログ・Ｉ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。
【００３３】
ステップＳ３では、上記の処理で得られた車速データ、及びブレーキペダルのストローク量のデータに基づいて、緊急制動が行われているかどうかが判断される。例えば、運転者が運転中、前方に障害物が急に現れたり、障害物の発見が遅れた場合には、衝突を回避するために、緊急制動を行う。そして、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号に基づき、緊急の制動操作が発生していることが検出される。
【００３４】
また、ステップＳ４では、緊急制動が終了しているかどうかが判断される。ここでは、例えば、車両が停止している場合や速度が略一定である場合、或いは加速している場合に、緊急制動が終了しているものと判断する。
【００３５】
ステップＳ５では、ＡＢＳコントローラ５１の出力信号に基づいた、ＡＢＳ作動判断処理が行われる。
【００３６】
ステップＳ６では、上述した緊急制動判断処理、緊急制動終了判断処理、及びＡＢＳ作動判断処理の結果に基づいて、作動モードを設定する処理が行われる。
【００３７】
ステップＳ７では、選択された作動モードに応じて出力デューティを算出する処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ８では、フェールセーフのロジックにより、センサ類が故障した場合には、各モータＭへの電圧供給を停止させる処理が行われる。
【００３９】
ステップＳ９では、フェールセーフ、作動禁止条件に基づいて、シートベルト制御の作動、非作動を判断し、その後、ステップＳ１からの処理に戻る。
【００４０】
図５は、図４のステップＳ３に示した、緊急制動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１の処理で、車速が所定の速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断される。そして、Ｖ１以下の場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、第１のプリテンショナ１６によるウェビング張力の制御を行わない。
【００４１】
また、車速がＶ１を超えていれば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２で、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号から、ブレーキの踏み込み速度を算出する。そして、ステップＳ１３では、ブレーキ踏み込み量、及びブレーキ踏み込み速度に基づいて、運転者が期待する減速Ｇ（Ｇは加速度を示す）である、期待減速Ｇを算出する。
【００４２】
次いで、ステップＳ１４では、期待減速Ｇと緊急制動判断のしきい値Ｇ１とを比較し、期待減速Ｇが緊急制動判断のしきい値Ｇ１よりも大きい場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、緊急制動であると判断して、ステップＳ１５で、緊急制動フラグを「１」にセットする。
【００４３】
図６は、図４に示したステップＳ４の、制動判断終了処理を詳細に示すフローチャートである。同図に示すステップＳ２１では、車速が所定値Ｖ０（例えば、Ｖ０は時速５Ｋｍ程度）未満であるかどうかが判断され、Ｖ０未満である場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、車両は停止しているものと見なして、ステップＳ２３にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４４】
また、車速がＶ０以上である場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２２で、車両の減速度が所定の減速度Ｇ２よりも小さいかどかが判断され、小さい場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、略一定の速度で走行しているか、或いは加速しているものと判断し、前述のステップＳ２３と同様に、ステップＳ２４にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４５】
他方、減速度が減速度Ｇ２以上である場合には（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ２５て、「タイマ」をリセットする。つまり、変数「タイマ」＝０とする。
【００４６】
その後、ステップＳ２６では、変数「タイマ」の値と所定の時間Ｔ１とを比較し、「タイマ」がＴ１を超えた場合には、ステップＳ２７で緊急制動フラグをリセットする。つまり、時間Ｔ１以上継続して減速度が小さくなった場合、或いは、車両が停止した場合には、緊急制動終了と判断する。また、「タイマ」がＴ１以下である場合には、緊急制動フラグをそのまま維持する。
【００４７】
ここで、「タイマ」が所定の時間Ｔ１を超えるまで待つ理由（即時に緊急制動を終了させない理由）は、車両停止ではないけれども、タイヤロック等に起因して車両の走行速度が一瞬だけＶ０以下になったり、ポンピングブレーキにより、制動中ではあるが、減速度が一瞬だけＧ２よりも小さくなるような場合を想定し、このような場合に、緊急制動が終了すること、ひいては、ウェビング１１の張力制御が終了することを防止するためである。
【００４８】
図７は、図４のステップＳ５に示した、ＡＢＳ作動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ３６にてＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００４９】
他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２で、ＡＢＳが作動しているかどうかが判断され、作動していない場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、前記と同様に、ステップＳ３６でＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００５０】
また、ＡＢＳが作動している場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、ステップＳ３３で、この作動時間が所定時間Ｔ２を経過したかどうかが判断され、所定時間Ｔ２を経過しない場合には（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３５で、ＡＢＳ作動フラグを「１」とする。他方、所定時間Ｔ２を経過した場合には（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３４で、ＡＢＳ作動フラグを「２」とする。
【００５１】
図８は、図４のステップＳ６に示した作動モード判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ４１では、緊急制動フラグ（図５参照）が「１」となっているかどうかが判断される。そして、「１」の場合、即ち、図４のステップＳ３の処理で緊急制動であると判断された場合には（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４４で、作動モードを「３」に設定する。
【００５２】
また、緊急制動フラグが「１」でない場合（ステップＳ４１でＮＯ）、即ち、緊急制動でないと判断された場合には、ステップＳ４２で、ＡＢＳ作動フラグ（図７参照）が「２」であるかどうかが判断される。そして、ＡＢＳ作動フラグが「２」である場合には（ステップＳ４２でＹＥＳ）、ステップＳ４５で、作動モードを「２」に設定する。
【００５３】
更に、ステップＳ４３で、ＡＢＳフラグが「１」であると判断された場合には（ステップＳ４３でＹＥＳ）、作動モードを「１」に設定し、それ以外の場合には（ステップＳ４３でＮＯ）、ステップＳ４７で、作動モードを「０」とする。
【００５４】
図９は、出力デューティ算出の処理手順を示すフローチャートである。図８に示した作動モード判断処理で、作動モードが「３」に設定された場合には、ステップＳ５１でＹＥＳとなり、ステップＳ５４で、出力デューティを「Ｄ３」に設定する。また、作動モードが「２」に設定された場合には、ステップＳ５２でＹＥＳとなり、ステップＳ５５で出力デューティを「Ｄ２」に設定する。
【００５５】
更に、作動モードが「１」に設定された場合には、ステップＳ５３でＹＥＳとなり、ステップＳ５６で出力デューティを「Ｄ１」に設定する。それ以外の場合、即ち作動モードが「０」の場合には、ステップＳ５７で出力デューティを「０」に設定する。こうして、作動モードに応じた出力デューティが設定される。
【００５６】
上記の内容を整理すると、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号により、車両が緊急制動であると判断された場合には、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の作動モードが「３」に設定され、出力デューティ「Ｄ３」で、モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）を制御する。また、緊急制動であると判断されない場合で、ＡＢＳが作動し、更に、この作動時間が所定時間Ｔ２を超える場合には、作動モードが「２」に設定され、出力デューティ「Ｄ２」でモータＭ（Ｍ１，Ｍ２）を制御する。この際、出力デューティ「Ｄ２」は、「Ｄ３」よりも小さく設定され、従って、作動モード「２」によりウェビング１１に付与される張力（第２の張力）の方が、作動モード「３」によりウェビング１１に付与される張力よりも低い張力となる。
【００５７】
また、ＡＢＳが作動し、この作動時間が所定時間Ｔ２よりも短い場合には、作動モードが「１」に設定され、出力デューティ「Ｄ１」でモータＭ（Ｍ１，Ｍ２）を制御する。この際、出力デューティ「Ｄ１」は、「Ｄ２」よりも小さい張力に設定され、従って、作動モード「１」によりウェビング１１に付与される張力（第１の張力）の方が、作動モード「２」によりウェビング１１に付与される張力（第２の張力）よりも低い張力となる。
【００５８】
更に、緊急制動であると判断されず、且つ、ＡＢＳも作動しない場合には、作動モードが「０」に設定され、出力デューティが「０」、即ち、モータＭを駆動させない。
【００５９】
図１０は、図４に示したステップＳ８の、フェールセーフ処理の、具体的な処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ６１で、各種センサ等において、故障が検知されたかどうかが判断され、故障が検知された場合には、ステップＳ６３で、デューティ出力を禁止する。つまり、センサ類が故障している場合には、ブレーキ制動、或いは前方障害物への接近が検出されていないにも関わらず、ウェビング１１の張力が制御される場合があり、このような場合には、乗員にリスクが生じる可能性があるので、これを回避するために、故障が検知された際には、デューティ出力を禁止する。
【００６０】
また、同様に、ステップＳ６２にて、作動禁止条件が満たされた場合においても、デューティ出力を禁止する。
【００６１】
他方、故障が検知されず、且つ作動禁止条件が満たされていない場合には、ステップＳ６４にてデューティ出力を許可する。
【００６２】
図１１は、ＡＢＳが作動するパターンを示す説明図であり、同図（ａ）の曲線Ｓ１は路面の摩擦係数が低い状態でブレーキをかけたけれども、短時間でＡＢＳの作動が停止した場合を示す。また、同図（ｂ）の曲線Ｓ２は、摩擦係数が低い路面で、ＡＢＳが作動しているにも関わらず、ブレーキを踏み続けている場合を示す。即ち、ＡＢＳが作動している状態であっても、図１１（ａ）に示す場合よりも、図１１（ｂ）に示す場合の方が、緊急度が高いものと判断することができる。
【００６３】
つまり、本実施形態では、ＡＢＳ作動時間が長いときのウェビング１１に付与する張力（第２の張力）方が、ＡＢＳ作動時間が短いとき（所定時間Ｔ２よりも短い場合）にウェビング１１に付与する張力（第１の張力）よりも大きくなるように設定することで、緊急度に応じたウェビング１１の巻き取り制御が可能になる。
【００６４】
このようにして、第１の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ＡＢＳシステムの作動状態に応じて、シートベルトの作動を変更するように制御するので、ＡＢＳの作動状態に応じた好適なシートベルト制御が可能となる。
【００６５】
また、ＡＢＳシステムの作動が所定時間以内で終了する場合には、第１の張力でウェビング１１を巻き取り、ＡＢＳの作動が所定時間以上継続する場合には、第２の張力でウェビング１１を巻き取るようにし、第１の張力は第２の張力よりも低くしたので、緊急度をＡＢＳの作動時間より判定し、それに応じて、ウェビング１１の張力を制御することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る車両用シートベルトが搭載された車両の概略構成を示す説明図であり、同図に示すように、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置は、ウェビング１１を巻き取るためのリトラクタを２個備える点、即ち、第１のリトラクタ１２ａと、第２のリトラクタ１２ｂとを備える構成としている点で、前述した第１の実施形態と相違している。
【００６７】
ここで、第１のリトラクタ１２ａは、ウェビング１１のショルダー部となる部分を巻き取るものであり、第２のリトラクタ１２ｂは、ウェビング１１のラップ部を巻き取るものである。
【００６８】
第２の実施形態では、前述した第１の実施形態の、図９で示した出力デューティの設定処理で求められた出力デューティに基づいて、各リトラクタ１２ａ、１２ｂを別個に制御する点で、第１の実施形態と相違している。
【００６９】
以下、リトラクタ１２ａ、１２ｂの制御手順を示す、図１３のフローチャートを参照しながら、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置の作用について説明する。同図において、ステップＳ５１〜Ｓ５７の処理は、図９に示した処理と同一である。そして、ステップＳ５１で、作動モードが「３」であると判断された場合には、ステップＳ５４-1で、第１のリトラクタ１２ａ、及び第２のリトラクタ１２ｂの双方に、出力デューティ「Ｄ３」を出力する。
【００７０】
また、ステップＳ５２で、作動モードが「２」であると判断された場合には、ステップＳ５５-1で、第１のリトラクタ１２ａ、及び第２のリトラクタ１２ｂの双方に、出力デューティ「Ｄ２」を出力する。
【００７１】
更に、ステップＳ５３で、作動モードが「１」であると判断された場合には、ステップＳ５６-1で、第１のリトラクタ１２ａにのみ、出力デューティー「Ｄ１」を出力する。また、それ以外の場合には、ステップＳ５７-1で、デューティを出力しない。なお、出力デューティーＤ２とＤ１とを同一としても良い。
【００７２】
上記の内容から、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ＡＢＳが作動した場合で、作動時間が所定時間Ｔ２以下の場合には、第１のリトラクタ１２ａにのみデューティを出力し、ウェビング１１のショルダー部のみを巻き取るようにしている。また、作動時間が所定時間Ｔ２を超えた場合には、第１，第２の各リトラクタ１２ａ，１２ｂの双方にデューティを出力し、ウェビング１１のショルダー部、及びラップ部の両方（即ち、ウェビング１１全体）を巻き取るようにしている。
【００７３】
従って、ＡＢＳの作動状況に応じた好適なウェビング１１の張力制御を行うことができるようになる。
【００７４】
このようにして、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ＡＢＳの作動が所定時間以内で終了する場合には、ウェビング１１のショルダー部のみを巻き取り、ＡＢＳの作動が所定時間以上継続する場合には、ウェビング１１全体を巻き取るようにしたので、緊急度をＡＢＳの作動時間より判定し、ＡＢＳの作動時間が短い、緊急度が低い場合には、ウェビング１１のショルダー部のみを巻き取り、乗員の上体のみを拘束し、腹部に圧迫感を与えることがないので、不要な拘束を回避することができる。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１４は、第３の実施形態に係る車両用シートベルトが搭載された車両の概略構成を示す説明図であり、同図に示すように、第３の実施形態に係る車両用シートベルト装置は、第１のコントローラ３０が、車両に搭載されるシートクッションアクチェータ４１をも制御する機能を備えている。
第３の実施形態では、前述した第１の実施形態の、図９で示した出力デューティの設定処理で求められた出力デューティに基づいて、リトラクタ１２、及びシートクッションアクチェータ４１の双方を制御する点で、第１の実施形態と相違している。
【００７６】
以下、リトラクタ１２、及びシートクッションアクチェータ４１の制御手順を示す、図１５のフローチャートを参照しながら、第３の実施形態に係る車両用シートベルト装置の作用について説明する。同図において、ステップＳ５１〜Ｓ５７の処理は、図９に示した処理と同一である。そして、ステップＳ５１で、作動モードが「３」であると判断された場合には、ステップＳ５４-2で、リトラクタ１２に出力デューティ「Ｄ３」を出力する。
【００７７】
また、ステップＳ５２で、作動モードが「２」であると判断された場合には、ステップＳ５５-2で、リトラクタ１２及びシートクッションアクチェータ４１の双方に、出力デューティ「Ｄ２」を出力し、ウェビング１１の巻き取り制御と、シートクッションの前部を上方に移動させる操作を行う。これにより、ウェビング１１を巻き取り制御すると共に、シートクッションの前部を上方に移動させることができ、拘束性を向上させることができる。
【００７８】
更に、ステップＳ５３で、作動モードが「１」であると判断された場合には、ステップＳ５６-2で、リトラクタ１２にのみ、出力デューティー「Ｄ１」を出力する。また、それ以外の場合には、ステップＳ５７-2で、デューティを出力しない。なお、出力デューティーＤ２とＤ１を同一としても良い。
【００７９】
このようにして、第３の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ＡＢＳの作動が所定時間以内で終了する場合には、ウェビング１１を巻き取り、ＡＢＳの作動が所定時間以上継続する場合には、ウェビング１１を巻き取ると同時に、シートクッション前部が上方に移動するようにしたので、ＡＢＳの作動時間が所定時間以上継続する、緊急度が高い場合には、シートクッションの前方が上方に移動し、乗員の腰の前方移動を防ぐようになるので、拘束性を向上させることができる。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１６は、第４の実施形態に係る車両用シートベルトが搭載された車両の概略構成を示す説明図であり、同図に示すように、第４の実施形態に係る車両用シートベルト装置は、第１のコントローラ３０が、車両に搭載される操舵角センサ４３の出力を取り込み、且つ、サイドサポートアクチェータ４２をも制御する機能を備えている。
第４の実施形態では、前述した第１の実施形態の、図７に示したＡＢＳ作動判断処理、及び、図９で示した出力デューティの設定処理で求められた出力デューティに基づいて、リトラクタ１２、及びサイドサポートアクチェータ４２の双方を制御する点で、第１の実施形態と相違している。
【００８１】
図１７は、第４の実施形態に係るＡＢＳ作動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ７１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ７１でＮＯ）、ステップＳ７６にてＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００８２】
他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ７１でＹＥＳ）、ステップＳ７２で、ＡＢＳが作動しているかどうかが判断され、作動していない場合には（ステップＳ７２でＮＯ）、前記と同様に、ステップＳ７６でＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００８３】
また、ＡＢＳが作動している場合には（ステップＳ７２でＹＥＳ）、ステップＳ７３で、操舵角の絶対値が所定角度αよりも大きいかどうかが判断され、小さい場合には（ステップＳ７３でＮＯ）、ステップＳ７５で、ＡＢＳ作動フラグを「１」とする。他方、操舵角の絶対値がαよりも大きい場合には（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７４で、ＡＢＳ作動フラグを「２」とする。
【００８４】
次に、図１８に示すフローチャートを参照しながら、リトラクタ１２、及びサイドサポートアクチェータ４２の制御手順について説明する。同図において、ステップＳ５１〜Ｓ５７の処理は、図９に示した処理と同一である。そして、ステップＳ５１で、作動モードが「３」であると判断された場合には、ステップＳ５４-3で、リトラクタ１２に出力デューティ「Ｄ３」を出力する。
【００８５】
また、ステップＳ５２で、作動モードが「２」であると判断された場合には、ステップＳ５５-3で、リトラクタ１２及び操舵方向とは反対側となるサイドサポートアクチェータ４２に、出力デューティ「Ｄ２」を出力する。これにより、ウェビング１１が巻き取られると共に、サイドサポートを前方に移動させることで、サイドサポートの反力を増加させ、乗員の体が旋回方向の外側に移動することを防止する。
【００８６】
更に、ステップＳ５３で、作動モードが「１」であると判断された場合には、ステップＳ５６-3で、リトラクタ１２にのみ、出力デューティー「Ｄ１」を出力する。また、それ以外の場合には、ステップＳ５７-3で、デューティを出力しない。なお、出力デューティＤ２とＤ１を同一としても良い。
【００８７】
このようにして、第４の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ＡＢＳ作動時に、操舵を検出した場合には、操舵方向とは逆側のシートサイドサポートの反力を強めるようにしたので、ＡＢＳ作動で緊急状態にあるときに、乗員の体が旋回外側に移動するのを防ぎ、拘束性を向上させることができる。
【００８８】
なお、上述した第４の実施形態では、ＡＢＳ作動時に操舵を検出した場合の、ウェビング１１に付与する張力を制御する実施形態を示したが、ＡＢＳの代わりに、ＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control；車両安定化システム）を用い、ＶＤＣ作動時に操舵を検出した場合について、第４の各実施形態と同様の制御を行うようにすることも可能である。つまり、第４の実施形態の「ＡＢＳ作動」を「ＶＤＣ作動」とすることで、ＶＤＣ作動時に操舵を検出した場合の実施形態とすることができる。
【００８９】
よって、第４の実施形態のＡＢＳの代わりにＶＤＣを用いる構成とすれば、ＶＤＣ作動時には、旋回方向とは逆側のシートサイドサポートの反力を強めるように動作するので、ＶＤＣ作動で緊急状態にあるときに、乗員の体が旋回外側に移動するのを防ぎ、拘束性が向上する。
【００９０】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１９は、第５の実施形態に係る車両用シートベルトが搭載された車両の概略構成を示す説明図であり、同図に示すように、第５の実施形態に係る車両用シートベルト装置は、第１のコントローラ３０が、車両に搭載される操舵角センサ４３の出力を取り込む構成とされている。
【００９１】
また、シートベルト装置は、図２０に示すように、２つのリトラクタ、即ち、第１のリトラクタ１２ｃ，第２のリトラクタ１２ｄ、及び２つのウェビング１１ａ，１１ｂを有する４点式とされており、第１のコントローラ３０は、２つのリトラクタ１２ｃ，１２ｄを制御する機能を備えている。
【００９２】
そして、第５の実施形態では、ＡＢＳが作動したときに、同時に操舵が検出された場合には、操舵方向とは反対側となるウェビング（１１ａまたは１１ｂ）のみを巻き取るようにし、乗員の体が旋回外側に移動しようとするのを防ぐものである。
【００９３】
以下、図２１〜図２３に示すフローチャートを参照しながら、第５の実施形態に係る車両用シートベルト装置の作用について説明する。
【００９４】
図２１は、第１の実施形態に示した図７に対応するＡＢＳ作動判断処理を示し、図２２は、図８に対応する作動モード設定処理を示し、図２３は、図９に対応するデューティ出力処理を示すものである。
【００９５】
図２１に示すように、まず、ステップＳ８１にて、車速が速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断され、車速がＶ１以下の場合には（ステップＳ８１でＮＯ）、ステップＳ８８にてＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００９６】
他方、車速がＶ１を超えている場合には（ステップＳ８１でＹＥＳ）、ステップＳ８２で、ＡＢＳが作動しているかどうかが判断され、作動していない場合には（ステップＳ８２でＮＯ）、前記と同様に、ステップＳ８８でＡＢＳ作動フラグを「０」とする。
【００９７】
また、ＡＢＳが作動している場合には（ステップＳ８２でＹＥＳ）、ステップＳ８３で、操舵角が所定角度「α」よりも大きいかどうかが判断され、大きい場合には（ステップＳ８３でＹＥＳ）、ステップＳ８５で、ＡＢＳ作動フラグを「３」とする。また、ステップＳ８４で、操舵角が「−α」よりも小さいかどうかが判断され、小さい場合には（ステップＳ８４でＹＥＳ）、ＡＢＳ作動フラグを「２」とする。
【００９８】
更に、操舵角の絶対値が「α」以下である場合、或いは操舵されていない場合には（ステップＳ８４でＮＯ）、ＡＢＳ作動フラグを「１」とする。
【００９９】
図２２に示す作動モード設定処理では、まず、ステップＳ９１では、緊急制動フラグが「１」となっているかどうかが判断される。そして、「１」の場合、即ち、図４のステップＳ３の処理で緊急制動であると判断された場合には（ステップＳ９１でＹＥＳ）、ステップＳ９５で、作動モードを「４」に設定する。
【０１００】
また、緊急制動フラグが「１」でない場合（ステップＳ９１でＮＯ）、即ち、緊急制動でないと判断された場合には、ステップＳ９２で、ＡＢＳ作動フラグ（図２１参照）が「３」であるかどうかが判断される。そして、ＡＢＳ作動フラグが「３」である場合には（ステップＳ９２でＹＥＳ）、ステップＳ９６で、作動モードを「３」に設定する。
【０１０１】
更に、ステップＳ９３で、ＡＢＳフラグが「２」であると判断された場合には（ステップＳ９３でＹＥＳ）、ステップＳ９７で作動モードを「２」に設定し、ステップＳ９４で、ＡＢＳフラグが「１」であると判断された場合には（ステップＳ９４でＹＥＳ）、ステップＳ９８で作動モードを「１」に設定し、それ以外の場合には（ステップＳ９４でＮＯ）、ステップＳ９９で、作動モードを「０」とする。
【０１０２】
次いで、図２３に示すデューティ出力処理では、ステップＳ１０１で、作動モードが「４」であると判断された場合には、ステップＳ１０５で出力デューティを「Ｄ３」とし、ステップＳ１１０で、第１のリトラクタ１２ｃ，及び第２のリトラクタ１２ｄの双方にデューティを出力する。
【０１０３】
また、ステップＳ１０２で、作動モードが「３」であると判断された場合には、ステップＳ１０６で出力デューティを「Ｄ２」とし、ステップＳ１１１で、第１のリトラクタ１２ｃにデューティを出力する。
【０１０４】
更に、ステップＳ１０３で作動モードが「２」であると判断された場合には、ステップＳ１０７で、Ｓ１０６と同様に出力デューティを「Ｄ２」とし、ステップＳ１１２で、第２のリトラクタ１２ｄにデューティを出力する。
【０１０５】
また、ステップＳ１０４で作動モードが「１」であると判断された場合には、ステップＳ１０８で、出力デューティを「Ｄ１」とし、ステップＳ１１３で、第１，第２のリトラクタ１２ｃ，１２ｄの双方にデューティを出力する。それ以外の場合には、ステップＳ１０９で出力デューティを「０」とし、ステップＳ１１４でデューティを出力しない。
【０１０６】
このようにして、第５の実施形態では、ＡＢＳが作動した場合で、且つ、操舵を検出した際に、操舵角が「α」より大きい場合には、右旋回であると判断して、乗員の左肩を通るウェビング１１ａを、Ｄ２のデューティで巻き取る。
【０１０７】
一方、操舵角が−αより小さい場合には、左旋回であると判断して、乗員の右肩を通るウェビング１１ｂをＤ２のデューティで巻き取る。また、ＡＢＳが作動した場合に、操舵角が「−α〜α」の範囲、即ち、操舵角の絶対値がαよりも小さい場合は、直進と判断して、右肩を通るウェビング１１ａ、及び左肩を通るウェビング１１ｂの両方を、Ｄ１のデューティで巻き取る。
【０１０８】
従って、操舵方向に適合したウェビング１１ａ，１１ｂを巻き取ることができ、乗員を確実に拘束することができる。
【０１０９】
これにより、４点式シートベルトを装着した場合で、ＡＢＳ作動時に、操舵を検出した場合には、操舵方向とは逆側のシートベルトを巻き取るので、ＡＢＳ作動で緊急状態にあるときに、乗員の体が旋回外側に移動するのを防ぎ、拘束性が向上する。
【０１１０】
上述した第５の実施形態では、ＡＢＳ作動時に操舵を検出した場合の、ウェビング１１に付与する張力を制御する実施形態を示したが、ＡＢＳの代わりに、ＶＤＣ（Vehicle Dynamics Control）を用い、ＶＤＣ作動時に操舵を検出した場合について、第４，第５の各実施形態と同様の制御を行うようにすることも可能である。つまり、第４の実施形態或いは第５の実施形態の「ＡＢＳ作動」を「ＶＤＣ作動」とすることで、ＶＤＣ作動時に操舵を検出した場合の実施形態とすることができる。
【０１１１】
よって、第５の実施形態のＡＢＳの代わりにＶＤＣを用いる構成とすれば、４点式シートベルトを装着した場合で、ＶＤＣ作動時には、旋回方向とは逆側のウェビングが巻き取られるので、ＶＤＣ作動の緊急状態にあるときに、乗員の体が旋回外側に移動するのを防ぎ、拘束性が向上する。
【０１１２】
また、ＡＢＳ作動時、ＶＤＣ作動時の両方について、シートベルト、シートクッション、サイドサポートを作動させるようにすることも可能である。この場合、ＡＢＳ作動時のシートベルト張力（第２の張力）よりも、ＶＤＣ作動時のシートベルト張力（第３の張力）の方を低く設定する。
【０１１３】
従って、ＡＢＳの作動時には、ウェビング１１を第２の張力で巻き取り、ＶＤＣ作動時には、ウェビングを第２の張力よりも低い第３の張力で巻き取るので、緊急度が高いＡＢＳ作動時に張力が高く、緊急度がＡＢＳより低いＶＤＣ作動時には、ＡＢＳ作動時よりも張力を低くすることができる。これにより、ＡＢＳ作動時において、より高い拘束性が得られ、ＶＤＣ作動時は操舵操作に影響がないような拘束が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す第１のコントローラ、及びこれに付帯する機器の構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵの処理動作を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る車両用シートベルト装置の全体処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係り、緊急制動判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係り、緊急制動判断終了判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係り、ＡＢＳ作動判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係り、作動モード判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態に係り、出力デューティ算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態に係り、出力許可の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】ＡＢＳの作動パターンを示す説明図であり、（ａ）はＡＢＳが短時間作動した場合、（ｂ）はＡＢＳが長時間作動した場合を示す。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成を示す説明図である。
【図１３】第２の実施形態に係り、出力デューティ算出及びデューティの出力対象を決定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成を示す説明図である。
【図１５】第３の実施形態に係り、出力デューティ算出及びデューティの出力対象を決定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成を示す説明図である。
【図１７】第４の実施形態に係り、ＡＢＳ作動判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】第４の実施形態に係り、出力デューティ算出及びデューティの出力対象を決定する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成を示す説明図である。
【図２０】４点式のシートベルト装置の構成を示す説明図である。
【図２１】第５の実施形態に係り、ＡＢＳ作動判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】第５の実施形態に係り、作動モード判断の処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】第５の実施形態に係り、出力デューティ算出及びデューティの出力対象を決定する処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ シートベルト装置
１１（１１ａ，１１ｂ） ウェビング
１２（１２ａ〜１２ｄ） リトラクタ
１３ タング
１４ バックル
１５ スルーリング
１６ 第１のプリテンショナ
１６ａ 減速ギヤ機構
１７ 第２のプリテンショナ
２０ ブレーキペダルストロークセンサ
２１ 車速センサ
２２ フューズ
３０ 第１のコントローラ
３１ ＣＰＵ
３１ａ ブレーキ操作判断部
３１ｂ 制動終了判断部
３１ｃ 緊急制動判断部
３１ｄ フェールセーフ部
３１ｅ 動作モード判定部
３１ｆ 出力電流及び通電時間算出部
３１ｇ 運転席作動判断部
３１ｈ 助手席作動判断部
３１ｉ ＡＢＳ作動判断部（安全装置動作検出手段）
３２ 電源回路
３２ａ センサ電源回路
３３ ＩＧＮ入力回路
３４ ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ
３５ アナログＩ／Ｆ
３６ 駆動回路
３７ リレー
３８ａ，３８ｂ Ｈ-Bridge
４１ シートクッションアクチェータ
４２ サイドサポートアクチェータ
４３ 操舵角センサ
５１ ＡＢＳコントローラ
５２ 衝撃センサ
５３ 第２のコントローラ

Claims (7)

1. シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
   前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、
   緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、
   車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサと、を有し、
   前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、
   車両に搭載されるＡＢＳ(Anti-lock Brake System)の作動が、所定時間以内で終了する場合と、所定時間以上継続する場合とに分類してシートベルトの作動を変更することを特徴とする車両用シートベルト装置。
2. 前記ＡＢＳの作動が所定時間以内で終了する場合には、第１の張力で前記ウェビングを巻き取り、前記ＡＢＳの作動が所定時間以上継続する場合には、前記第１の張力よりも大きい第２の張力で前記ウェビングを巻き取ることを特徴とする請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
3. 前記ＡＢＳの作動が所定時間以内で終了する場合には、前記ウェビングのショルダー部のみを巻き取り、前記ＡＢＳの作動が所定時間以上継続する場合には、前記ウェビング全体を巻き取るように制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
4. 車両に搭載されるシートクッションを制御する機能を有し、前記ＡＢＳの作動が所定時間以内で終了する場合には、前記ウェビングを巻き取り、前記ＡＢＳの作動が所定時間以上継続する場合には、前記ウェビングを巻き取ると共に、前記シートクッション前部を上方に移動させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
5. 車両に搭載される操舵角センサの出力信号に基づく制御を行う機能、及び車両に搭載されるシートサイドサポートを制御する機能を有し、前記ＡＢＳ作動時に操舵が検出された場合には、前記ウェビングを巻き取るとともに、操舵方向とは反対側となる前記シートサイドサポートの反力を強めることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
6. 当該シートベルト装置は、２つのリトラクタ、及び２つのウェビングを有する４点式として構成され、
   車両に搭載される操舵角センサの出力信号に基づく制御を行う機能を有し、前記ＡＢＳの作動が検出され且つ、操舵が検出された場合には、前記２つのウェビングのうちの、操舵方向とは反対側となるウェビングを巻き取ることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
7. 車両に搭載される車両安定化システムの出力信号に基づく制御を行う機能を有し、前記ＡＢＳの作動時間が所定時間以上継続する場合には、前記ウェビングを第２の張力で巻き取り、前記車両安定化システム作動時には、前記ウェビングを、前記２の張力よりも小さい第３の張力で巻き取ることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。

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