JP4802773B2 - シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートに着座した乗員を拘束するベルトに所定の張力を付与するプリテンショナ機構と、該プリテンショナ機構を作動させるプリテンショナ制御手段とを備えたシートベルト装置に関するものである。

従来より、ウエビングに所定の張力を付与するプリテンショナ機構を備え、車両の衝突が予知されたときに該プリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにしたシートベルト装置が知られている。

また、衝突の予知に限られず、特許文献１に係るシートベルト装置のように、車両の制動時や旋回時等の乗員が大きな前後方向及び左右（以下、単に横という）方向への加速度を受けるときにプリテンショナ機構を作動させて、乗員を所定の張力で拘束するようにするものも知られている。
特開２００３−３２７０７６号公報

とろこで、最近では、車両の旋回時などにおいて、路面が滑りやすかったりオーバースピードでコーナーへ侵入したために車輪の横滑りが発生しそうなことを検知すると、制動力とエンジン出力とを制御して、その走行状態を安定させる、例えばＤＳＣ（Dynamic Stability Control）等の旋回制御装置を装備した車両が増加している。

この旋回制御装置が作動しているときは、横滑りが発生しそうなときであるため、乗員には大きな横加速度が作用する。そこで、旋回制御装置が作動しているときには、プリテンショナ機構を作動させて乗員を所定の張力で拘束して安全性を向上させることが考えられる。

しかしながら、旋回制御装置が作動するときに常にプリテンショナ機構を作動させるように構成すると、プリテンショナ機構が頻繁に作動して乗員に違和感を与える虞がある。例えば、雪道等の低μ路では、横滑りが簡単に発生するため、旋回制御装置が頻繁に作動する。この旋回制御装置に合わせてプリテンショナ機構を作動させていると、プリテンショナ機構が頻繁に作動してウエビングによる拘束と解除とが頻繁に繰り返されることになり、乗員は大きな違和感を覚える。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、旋回制御装置の作動時にプリテンショナ機構を作動させるシートベルト装置において、プリテンショナ機構を頻繁に作動させて乗員に違和感を与えることを防止することにある。

本発明は、旋回制御手段が作動しても直ちにプリテンショナ機構を作動させず、旋回制御手段が作動してから所定時間経過した後にプリテンショナ機構を作動させるようにしたものである。

具体的には、第１の発明は、シートに着座した乗員を拘束するウエビングに所定の第１張力を付与する第１プリテンショナ機構と、該第１プリテンショナ機構を作動させるプリテンショナ制御手段とを備えたシートベルト装置が対象である。そして、車両の旋回時にその走行状態を安定させるために少なくともブレーキ手段のブレーキ力を制御して車両の走行状態を制御する旋回制御手段と、前記旋回制御手段が作動を開始したときにその作動時間を計時する計時手段とをさらに備え、前記プリテンショナ制御手段は、前記旋回制御手段の作動後、前記計時手段により計時された作動時間が所定時間を経過したときに、前記第１プリテンショナ機構を作動させるものとする。

前記の構成の場合、車両が旋回時に車輪が横滑りしそうになると、走行状態を安定させるべく前記旋回制御手段が作動する。そして、該旋回制御手段の作動時間が所定時間経過すると、前記第１プリテンショナ機構が作動される。このように、旋回制御手段が所定時間より長く作動したときには第１プリテンショナ機構を作動させることによって、大きな横加速度が作用する乗員をウエビングで拘束して安全性を向上させることができる。ここで、旋回制御手段の作動時間が所定時間を経過していないときには第１プリテンショナ機構を作動させないように構成することによって、旋回制御手段が短い時間だけ瞬間的に作動するような場合には第１プリテンショナ機構を作動することを防止することができ、その結果、例えば低μ路等で旋回制御手段の瞬間的な作動が頻発しても、第１プリテンショナ機構が頻繁に作動することが抑制され、乗員に違和感を与えることを防止することができる。

第２の発明は、第１の発明において、車両の車速を検知する車速センサと、ステアリングホイールの操舵角を検知する舵角センサ又は車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサと、車両の実横加速度を検知する横加速度センサと、前記車速センサによって検知される車速と前記舵角センサによって検知される舵角又は前記ヨーレートセンサによって検知されるヨーレートとに基づいて算出する予測横加速度と、前記横加速度センサによって検知される実横加速度とを比較する比較手段をさらに備え、前記プリテンショナ制御手段は、前記比較手段によって比較された前記予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値より小さいときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止するものとする。

前記の構成の場合、前記車速センサによって検知される車速と前記舵角センサによって検知される操舵角又は前記ヨーレートセンサによって検知されるヨーレートとに基づいて予測横加速度が算出される。この予測横加速度と前記横加速度センサによって検知される実横加速度とは、車輪に横滑りが発生していないときにはほぼ一致する一方、車輪の横滑りが大きいときには大きく異なることになる。そこで、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであって且つ前記予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値より小さいときには前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することによって、車輪の横滑りが小さいとき又は横滑りが抑制されているときには第１プリテンショナ機構を作動させないようにしている。その結果、第１プリテンショナ機構の作動頻度が抑制され、乗員に違和感を与えることをさらに防止することができる。そして、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであって且つ前記予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値以上であるときには、第１プリテンショナ機構を作動させることによって、車輪が横滑りしていて且つその横滑りの程度が大きいときには乗員をウエビングで拘束して安全性を向上させることができる。

第３の発明は、第１の発明において、アクセル開度を検知するアクセル開度センサをさらに備え、前記プリテンショナ制御手段は、前記アクセル開度センサによって検知されたアクセル開度が所定開度以上であるときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止するものとする。

前記の構成の場合、前記旋回制御手段が作動しているときは、車輪が横滑りしそうなとき（旋回制御手段により横滑りが完全に抑制されているとき）又は横滑りしているときであり、通常は車両を加速させることはなく、むしろ減速させる。ところが、運転者が意図的に車輪を横滑りさせながら運転する場合もある。このように積極的に車輪を横滑りさせて運転している最中に、前記第１プリテンショナ機構を作動させて運転者を拘束すると、操縦の妨げとなる。そこで、前記の構成では、アクセル開度を監視するようにして、アクセル開度が所定開度以上であるときには、横滑りしそう又は横滑りしているにも拘わらず加速している、即ち、意図的に車輪を横滑りさせて走行している可能性が高いとして、第１プリテンショナ機構の作動を禁止している。こうすることで、運転者が意図的に車輪を横滑りさせながら走行するときの操縦性の低下を防止することができる。

第４の発明は、第１の発明において、前記旋回制御手段の制御量を検知する制御量検知手段をさらに備え、前記制御量検知手段によって検知された制御量が減少する方向へ変化しているときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止するものとする。

前記の構成の場合、前記旋回制御手段は車両の走行状態を安定させるべく、走行状態が不安定なほど制御量が多く、走行状態が安定してくると制御量が少なくなる。つまり、前記旋回制御手段の制御量が減少する方向へ変化しているときは、車両の走行状態が安定する方向に遷移し、旋回制御手段の作動が停止する方向へ収束しているときであって、車輪の横滑りの可能性も低下している。車輪の横滑りの可能性が低いと、乗員をウエビングで拘束する必要性も低くなる。そこで、前記旋回制御手段の制御量が減少する方向へ変化しているときには、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することによって、第１プリテンショナ機構を必要性が低いときには作動させないようにして、第１プリテンショナ機構の作動頻度を抑制することができ、乗員に違和感を与えることをさらに防止することができる。

第５の発明は、第１の発明において、車両の車速を検知する車速センサをさらに備え、前記プリテンショナ制御手段は、前記車速センサによって検知される車速が所定速度より遅いときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止するものとする。

車速が遅いときには横加速度が小さくなるため、前記旋回制御手段によって車輪の横滑りが完全に抑制されるか又は横滑りの量が少量に抑制される。つまり、横加速度も小さく且つ車輪が横滑りしていたとしても横滑り量が少量であるときには、乗員をウエビングで拘束する必要性も低くなる。そこで、前記の構成の場合は、車速が所定速度よりも遅いときには、第１プリテンショナ機構の作動を禁止することによって、第１プリテンショナ機構を必要性が低いときには作動させないようにして、第１プリテンショナ機構の作動頻度を抑制することができ、乗員に違和感を与えることをさらに防止することができる。

第６の発明は、第１の発明において、前記第１プリテンショナ機構は、運転席と助手席とにそれぞれ設けられ、前記プリテンショナ制御手段は、前記旋回制御手段が作動しているときには、運転席側の前記第１プリテンショナ機構による張力を、助手席側の前記第１プリテンショナ機構による張力よりも小さくするものとする。

前記の構成の場合、運転席側の第１プリテンショナ機構の第１張力は相対的に小さいため、運転者を強く拘束し過ぎてステアリング操作やブレーキ操作などを妨げることを防止することができる。また、助手席側の第１プリテンショナ機構の第１張力は相対的に大きいため、操縦性を考慮する必要がない助手席の乗員はしっかり拘束することができる。

第７の発明は、第１〜第６の何れか１つの発明において、車両の衝突を検知する衝突検知手段と、前記ウエビングに前記第１張力よりも大きな所定の第２張力を付与する第２プリテンショナ機構とをさらに備え、前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突検知手段によって車両の衝突が検知されたときに、前記第２プリテンショナ機構を作動させるものとする。

前記の構成の場合、車両の衝突が検知されると、第２プリテンショナ機構が作動し、乗員を第１プリテンショナ機構の第１張力よりも大きな第２張力で拘束するため、衝突時の乗員への衝撃力を可及的に低減することができる。

本発明によれば、前記旋回制御手段が所定時間より長く作動しているときに前記第１プリテンショナ機構を作動させることによって、車輪が横滑りしている又は横滑りしそうなときに乗員をウエビングで拘束して安全性を向上させることができる。それに加えて、前記旋回制御手段の作動時間が該所定時間以下のときには該第１プリテンショナ機構を作動させないことによって、第１プリテンショナの作動頻度を抑制して、乗員に違和感を与えることを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
図１、２は、本発明の実施形態１に係るシートベルト装置を搭載した車両Ｖを示している。この車両Ｖは、運転席側シート１３ａ及び助手席側シート１３ｂに設けられたシートベルト装置２、２と、４つの車輪Ｗ（図２に左前側のみ図示）に個別に配設された４つのブレーキ装置３（図２に左前側のみ図示）と、車両前方の障害物を検知する障害物検知センサ４と、インストルメントパネル１０に設けられたメータユニット１１及び警報ブザー１２と、これらを制御する制御ユニット５とを備えている。そして、車両Ｖは、車速を制御して自動走行する走行制御、旋回時の走行状態を制御する走行安定性御（以下、ＤＳＣ制御ともいう）および車両前方の障害物と衝突すると予知したときにシートベルト装置２やブレーキ装置３を作動させるＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）制御を行うように構成されている。

前記シートベルト装置２、２は、運転席側と助手席側とで基本的な構成は同じであるため、運転席側のシートベルト装置２のみについて図２を参照して説明すると、シートベルト装置２は、運転席側シート１３ａ座席に着座した乗員を拘束するウエビング２ａと、センターピラー（図示省略）に設けられ、ウエビング２ａを巻き取るガイドドラム（図示省略）を有するリトラクタ２ｂと、ウエビング２ａに所定の張力を付与するシートベルトプリテンショナ２０とを有している。上記リトラクタ２ｂは、ウエビング２ａの巻き取り量を検知する巻き取り量検知センサ（図示省略）を有している。また、上記シートベルトプリテンショナ２０は、リトラクタ２ｂの後面に一体的に設けられ、ウエビング２ａを巻き取ってウエビング２ａに通常時よりも大きな所定の第１張力を付与する第１プリテンショナ機構２ｃと、リトラクタ２ｂの前面に一体的に設けられ、ウエビング２ａを巻き取ってウエビング２ａに第１張力よりも大きい所定の第２張力を付与する第２プリテンショナ機構２ｄとを有する。この第１プリテンショナ機構２ｃは、電動モータ（図示省略）を備え、電動モータの駆動によりウエビング２ａの巻き取りと引き出しを行う。一方、第２プリテンショナ機構２ｄは、インフレータ（図示省略）を備え、インフレータを作動させることによりウエビング２ａを第１プリテンショナ機構２ｃによる巻き取り速度よりも速い速度でウエビング２ａを巻き取る。

前記ブレーキ装置３は、ディスクロータ３ａと、キャリパ３ｂと加圧バルブ（図示省略）や減圧バルブ（図示省略）等の各バルブ等からなるブレーキアシスト機構３１とを有する液圧式ブレーキであって、ブレーキペダル（図示省略）の踏み込み操作により倍力装置（図示省略）を介して発生したマスタシリンダ（図示省略）の液圧によりブレーキ装置３が作動して車輪Ｗにブレーキ力が付与される。

前記ブレーキアシスト機構３１は、加圧バルブや減圧バルブ等の各バルブにより構成されていて、マスタシリンダの液圧を検知する液圧センサで構成されたブレーキ圧センサ３２からの検知信号に基づいてブレーキペダルの踏み込み量と踏み込み速度を算出することにより緊急時にブレーキペダルが踏み込まれたことを検知し、緊急時にブレーキペダルが踏み込まれたと検知した場合に、各バルブを制御してブレーキ装置３に供給される液圧を制御することにより所定の大きなブレーキ力を発生させる。このとき、ブレーキアシスト機構３１は、後述するＤＳＣコントローラ７を介してプリテンショナコントローラ９へ緊急時ブレーキ作動情報信号を出力するように構成されている。

前記障害物検知センサ４は、車両Ｖの前端の車幅方向中央部にレーダ軸が車両Ｖの前方正面を向くように取り付けられていて、ミリ波を前方の所定角度の範囲でスキャンしながら発信すると共に、車両Ｖの前方に存在する障害物からの反射波に基づいて該障害物までの距離、角度及び相対速度を検知するスキャン式のミリ波レーダである。尚、障害物検知センサはミリ波レーダに限られず、レーザレーダや超音波レーダ等のレーダを採用することもできる。

前記制御ユニット５は、図３に示すように、車両Ｖのパワートレインを制御するＰＣＭ（PowerTrain Control Module）６と、前記ＤＳＣ制御を行うＤＳＣコントローラ７と、前記ＰＣＳ制御を行うと共に、前記走行制御、詳しくは車両Ｖの車速を制御して車両Ｖを定速で走行させ又は先行車両に追従させるＡＣＣ（Adaptive Cruse Control）制御を行うＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８と、該ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの制御信号を受けて前記シートベルト装置２を制御するプリテンショナコントローラ９とを有し、これらは車両Ｖ内に構築されたＣＡＮ（Control Area Network）を介して通信可能に接続されている。

前記ＰＣＭ６は、車両Ｖの乗員（運転者）がアクセルペダルを踏み込んだときのアクセル開度を検知するアクセル開度センサ６１からの検知信号およびＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの加速／減速指示信号が入力され、該検知信号又は加速／減速指示信号に基づいてスロットル６２に制御信号を出力して、車両Ｖを加減速するように構成されている。また、ＰＣＭ６には、ＡＣＣ制御を行うためのＡＣＣ操作スイッチ６３が入力されており、このＡＣＣ操作スイッチ６３から出力される操作信号はＣＡＮを介してＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８へ出力される。尚、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号はＰＣＭ６を介さず、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８へ入力されるように構成してもよい。

前記ＡＣＣ操作スイッチ６３は、ステアリングホイール１４に設けられていて、ＡＣＣ制御を行うための複数のスイッチからなる。例えば、ＡＣＣ制御の実行及び停止を行うＡＣＣメインスイッチ、定速制御の設定速度を設定するセットスイッチ、設定速度を減速させるコーストスイッチ、ＡＣＣ制御を中断させるキャンセルスイッチ、ＡＣＣ制御が中断された場合に再びＡＣＣ制御を再開させるリジュームスイッチ、設定速度を増速させるアクセルスイッチ、及び追従制御における先行車両との目標車間距離を設定する目標車間距離設定スイッチ等からなる。

前記ＤＳＣコントローラ７は、車両Ｖの車速を検知する車速センサ７１、ステアリングホイール１４の操舵角を検知する舵角センサ７２、車両Ｖのヨーレートを検知するヨーレートセンサ７３、車両Ｖに作用する横加速度を検知する横加速度センサ７４、ブレーキペダルが操作されたことを検知するブレーキペダルスイッチ７５からの検知信号が入力され、さらに、スロットル開度を検知するスロットル開度センサなどからの検知信号を入力して、それらの信号から得られる情報に基づいて各車輪Ｗへの制動力やエンジン出力を制御してＤＳＣ制御を行う。また、ＤＳＣコントローラ７は、ＤＳＣ制御実行中は、ＤＳＣ作動情報信号をプリテンショナコントローラ９へ出力している。

ここで、ＤＳＣコントローラ７によるＤＳＣ制御について詳しく説明すると、ＤＳＣコントローラ７は、前記車速センサ７１により検知された車速や舵角センサ７２により検知された操舵角などから決定した制御目標ヨーレートと前記ヨーレートセンサ７３により検出された実際のヨーレート（以下、実ヨーレートという）との偏差を求める。そして、この偏差が介入しきい値よりも大きいときに（アンダーステア傾向が強いときに）、エンジン出力を低下させ（具体的には、ＰＣＭ６へ制御信号を出力する）、さらに、アンダーステア傾向が改善されないときには、車両Ｖの旋回内側の後輪に制動力を付与する（具体的には、ブレーキ装置３へ制御信号を出力する）。こうして、車両のアンダーステア傾向が強いときに、前車輪はそのグリップ限界まであまり余裕がないことが多いので、グリップに余裕のある旋回内側の後輪に制動力を付与して、車体に旋回内側向きのヨーイングモーメントを発生させて、ドリフトアウトを未然に防止している。

一方、制御目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が介入しきい値よりも小さいとき（偏差の符号がマイナスでその絶対値である偏差量はしきい値よりも大きいとき）には、オーバーステア傾向が所定以上に強いと判定する。このときには前記と反対に後車輪の方がグリップ限界に近いと考えられるので、旋回外側の前輪に制動力を付与して、これにより車体に旋回外側向きのヨーイングモーメントを発生させることで、スピンなどを回避・抑制している。

前記ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１からの信号及び前記ＰＣＭ６を介したＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号、車速センサ７１及び障害物検知センサ４からの検知信号が入力され、それら操作信号及び検知信号から得られる情報に基づいてＰＣＳ制御及びＡＣＣ制御を行う。

まず、ＰＣＳ制御について説明すると、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＰＣＳオン／オフスイッチ８１からのオン信号を受信することによってＰＣＳ制御を実行する。ＰＣＳ制御においては、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、障害物検知センサ４の検知信号等に基づいて車両Ｖの前方に存在する先行車両やガードレール等の障害物を検知してその衝突可能性を予知し、衝突する可能性が高いときには、プリテンショナコントローラ９へ作動信号を出力して第１プリテンショナ機構２ｃを作動させると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力する。減速指示信号を受信したＤＳＣコントローラ７は、ブレーキ装置３へ制御信号を出力して、ブレーキアシスト機構３１を制御して車両Ｖを所定の第１減速度で断続的に減速させるようにブレーキ装置３を作動させる。それに加えて、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、衝突する可能性が高いときには、メータユニット１１及び警報ブザー１２を制御して衝突する可能性が高い旨を運転者に報知する。こうすることで、乗員に体感警報を行うと共に、乗員を予め拘束し且つ車速を減速しておく。

尚、衝突可能性は、車両Ｖが障害物に衝突するまでの予測時間によって判断する。すなわち、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて、障害物までの距離、角度及び相対速度から衝突までに要する時間を算出し、その時間が所定時間よりも短いことをもって衝突可能性が高いと判断する。

次に、ＡＣＣ制御について説明すると、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３のＡＣＣメインスイッチからの操作信号（ＡＣＣ制御を実行する旨の信号）を受信することによってＡＣＣ制御を実行する。ＡＣＣ制御においては、先行車両が存在しないときには車両Ｖを一定の目標速度で定速走行させる定速制御を、先行車両が存在するときに車両Ｖを先行車両に対して一定の目標車間距離を維持した状態で追従走行させる追従制御を行う。

前記定速制御では、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号及び車速センサ７１からの検知信号に基づいて、車両Ｖの車速が乗員が設定した目標車速となるように、ＰＣＭ６へ加速／減速指示信号を出力してスロットル６２を制御すると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力することでブレーキ装置３を制御して、車両Ｖを目標車速で走行させる。

前記追従制御では、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８は、ＡＣＣ操作スイッチ６３からの操作信号、車速センサ７１からの検知信号及び障害物検知センサ４からの検知信号に基づいて、車両Ｖと先行車両との車間距離が乗員が設定した目標車間距離となるように、ＰＣＭ６へ加速／減速指示信号を出力してスロットル６２を制御すると共に、ＤＳＣコントローラ７へ減速指示信号を出力することでブレーキ装置３を制御して、車両Ｖを先行車両と目標車間距離を維持した状態で追従走行させる。

尚、前記定速制御は、車両Ｖの前方に先行車両が存在しないときにのみ行うことができ、先行車両が存在する場合は、前記追従制御へ自動的に切り替わる。

前記プリテンショナコントローラ９は、前記ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８が障害物との衝突を予知したときに出力する作動信号を受けて、シートベルト装置２の第１プリテンショナ機構２ｃ及び第２プリテンショナ機構２ｄを作動させるものである。また、プリテンショナコントローラ９は、障害物との衝突が予知された場合に限らず、前記ＤＳＣコントローラ７によってＤＳＣ制御が行われているとき及び乗員による緊急時のブレーキ操作があったときにも、シートベルト装置２の第１プリテンショナ機構２ｃを作動させるように構成されている。このプリテンショナコントローラ９は、第１プリテンショナ機構２ｃ及び第２プリテンショナ機構２ｄを作動制御する作動制御部９１と、ＤＳＣコントローラ７が作動してＤＳＣ制御を行っている作動時間（以下、ＤＳＣ作動時間ともいう）を計測するＤＳＣ作動時間計測部９２とを有する。

前記作動制御部９１は、ＰＣＳ／ＡＣＣコントローラ８からの作動信号、ＤＳＣコントローラ７から出力されるＤＳＣ作動情報信号およびＤＳＣコントローラ７から出力される緊急時ブレーキ作動情報信号のうち何れかの信号を受信したときに第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。すなわち、作動制御部９１は、障害物との衝突が予知されたとき、ＰＣＳ制御が実行されているとき及び緊急時のブレーキ操作があったときの何れかのときに第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。ただし、該ＤＳＣ作動情報信号を受信したときには、詳しくは後述するが、所定の条件が成立したときのみ第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。

また、作動制御部９１は、衝突検知センサ９５によって車両Ｖが障害物等に衝突したことが検知されたときにシートベルト装置２の第２プリテンショナ機構２ｄを作動させる。こうすることで、乗員への衝突時の衝撃力を低減している。

詳しくは、作動制御部９１は、電源９４から供給される電流を制御して第１プリテンショナ機構２ｃの電動モータに通電することによって第１プリテンショナ機構２ｃを作動させて、ウエビング２ａを所定の第１張力で巻き取らせる。また、作動制御部９１は、第２プリテンショナ機構２ｄのインフレータに起動信号を出力することによって該インフレータを起動させてウエビング２ａを所定の第２張力で巻き取らせる。

前記ＤＳＣ作動時間計測部９２は、ＤＳＣコントローラ７からのＤＳＣ作動情報信号が入力され、このＤＳＣ作動情報信号を受信するとＤＳＣ作動時間の計時を開始する。そして、該ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過すると前記作動制御部９１に経過信号を出力する。このＤＳＣ作動時間計測部９２が計時手段を構成する。

以下に、前記プリテンショナコントローラ９によるＤＳＣコントローラ７作動時の第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御について図４に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳＡ１において、ＤＳＣコントローラ７が作動中か否か、即ちＤＳＣ制御を実行しているか否かを判定する。この判定はＤＳＣコントローラ７からＤＳＣ作動情報信号を受信しているか否かによって行い、受信しているときは作動中、受信していないときは停止中と判定する。そして、作動中のとき（ＹＥＳ）はステップＳＡ２へ進む一方、停止中のとき（ＮＯ）はステップＳＡ１を繰り返す。

ステップＳＡ２においては、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過したか否かを判定する。この判定は、前記作動制御部９１がＤＳＣ作動時間計測部９２から経過信号を受信したか否かによって行い、受信しているときは経過した、受信していないときはまだ経過していないと判定する。そして、経過したとき（ＹＥＳ）はステップＳＡ３へ進む一方、経過していないとき（ＮＯ）はステップＳＡ１へ戻る。

ステップＳＡ３においては、車両Ｖの車速が所定速度以上か否かを判定する。この判定は車速センサ７１からの検知信号に基づいて行う。そして、車速が所定速度以上のとき（ＹＥＳ）はステップＳＡ４へ進む一方、車速が所定速度未満のとき（ＮＯ）はステップＳＡ１へ戻る。

ステップＳＡ４においては、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。詳しくは、運転席側のウエビング２ａの張力が所定の大きい第１張力となる一方、助手席側のウエビング２ａの張力が所定の小さい第１張力となるように、運転席側と助手席側の第１プリテンショナ機構２ｃ、２ｃの電動モータに別々の電流を供給する。

このように、プリテンショナコントローラ９は、ＤＳＣコントローラ７が作動中（即ち、ＤＳＣ制御を実行中）であって、そのＤＳＣ作動時間が所定時間より長く、さらに、車両Ｖの車速が所定速度以上のときに、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。

したがって、前記実施形態１によれば、車両Ｖが旋回時に車輪Ｗが横滑りし、走行状態を安定させるべく前記ＤＳＣコントローラ７が作動すると、前記第１プリテンショナ機構２ｃが作動する。こうすることによって、乗員に大きな横加速度が作用する、横滑り時又は横滑りが発生しそうなとき（ＤＳＣ制御により横滑りが抑制されているとき）にウエビング２ａで乗員を拘束することで安全性を向上させることができる。また、このとき、該ＤＳＣコントローラ７の作動時間が所定時間経過しなければ第１プリテンショナ機構２ｃが作動しないように構成することによって、ＤＳＣコントローラ７が短い時間だけ瞬間的に作動するような場合には第１プリテンショナ機構２ｃを作動することを防止することができ、その結果、例えば低μ路等でＤＳＣコントローラ７の瞬間的な作動が頻発しても、第１プリテンショナ機構２ｃが頻繁に作動することが抑制され、乗員に違和感を与えることを防止することができる。

また、車速が遅いときには横加速度が小さくなるため、ＤＳＣコントローラ７によって車輪Ｗの横滑りが完全に抑制されるか又は横滑りの量が少量に抑制される。つまり、横加速度も小さく且つ車輪Ｗが横滑りしていたとしても横滑り量が少量であるときには、乗員をウエビング２ａで拘束する必要性も低くなる。そこで、車速が所定速度よりも遅いときには第１プリテンショナ機構２ｃの作動を禁止することによって、第１プリテンショナ機構２ｃを必要性が低いときには作動させないようにして、第１プリテンショナ機構２ｃの作動頻度を抑制することができ、乗員に違和感を与えることをさらに防止することができる。

さらに、運転席側の第１プリテンショナ機構２ｃの第１張力を相対的に小さくすることによって、運転者を強く拘束し過ぎてステアリング操作やブレーキ操作などを妨げることを防止することができる。また、助手席側の第１プリテンショナ機構２ｃの第１張力を相対的に大きくすることによって、操縦性を考慮する必要がない助手席の乗員はしっかり拘束することができる。

さらにまた、車両Ｖの衝突が検知されると、第２プリテンショナ機構２ｄが作動し、乗員を第１プリテンショナ機構２ｃの第１張力よりも大きな第２張力で拘束するため、衝突時の乗員への衝撃力を可及的に低減することができる。

《発明の実施形態２》
次に本発明の実施形態２に係るシートベルト装置について説明する。この実施形態２に係るシートベルト装置は、プリテンショナコントローラ９の構成及び第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御が異なる。そこで、実施形態１と同じ構成については同じ符号を付して、説明を省略する。

本実施形態２に係るプリテンショナコントローラ９は、図５に示すように、さらに、ヨーレートセンサ７３、横加速度センサ７４からの検知信号が入力されると共に、車速及びヨーレートから算出される予測横加速度と横加速度センサ７４に検知される実際の横加速度（以下、単に実横加速度ともいう）とを比較する比較部９３を有するように構成されている。

このように構成されたプリテンショナコントローラ９によるＤＳＣコントローラ７作動時の第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御について図６に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳＢ１〜ＳＢ３までは、前記実施形態１のステップＳＡ１〜ＳＡ３と同様である。つまり、ＤＳＣ制御を実行中であって（ステップＳＢ１でＹＥＳ）、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過し（ステップＳＢ２でＹＥＳ）、車両Ｖの車速が所定速度以上である（ステップＳＢ３でＹＥＳ）場合にはステップＳＢ４へ進む。

ステップＳＢ４においては、前記比較部９３が車速センサ７１により検知された車速とヨーレートセンサ７３により検知されたヨーレートとから予測横加速度を算出する。

その後、ステップＳＢ５において、比較部９３は、算出した予測横加速度と横加速度センサ７４により検知された実横加速度との偏差を求め、その絶対値が所定閾値より小さいか否かを判定する。そして、該偏差の絶対値が所定閾値以上のとき（ＮＯ）はステップＳＢ６へ進む一方、所定閾値よりも小さいとき（ＹＥＳ）はステップＳＢ１へ戻る。

ステップＳＢ６は、前記実施形態１のステップＳＡ４と同様であって、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。詳しくは、運転席側のウエビング２ａの張力が所定の大きい第１張力となる一方、助手席側のウエビング２ａの張力が所定の小さい第１張力となるように、運転席側と助手席側の第１プリテンショナ機構２ｃ、２ｃの電動モータに別々の電流を供給する。

このように、実施形態２に係るプリテンショナコントローラ９は、ＤＳＣ制御を実行中であって、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過し、車両Ｖの車速が所定速度以上であるという条件に加えて、前記予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値以上であるという条件が成立したときに第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。ここで、予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値以上であるときは、車速やヨーレートという車両Ｖの状態から算出した横加速度と横加速度センサ７４により直接検知した横加速度とが大きく異なるときであって、即ち、車輪Ｗが実際に横滑りしている。

したがって、前記実施形態２によれば、前記予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値以上であるときに前記第１プリテンショナ機構２ｃを作動させることによって、車輪Ｗの横滑りが大きいときに第１プリテンショナ機構２ｃを作動させて、乗員の拘束力を高めて安全性を向上させることができる。すなわち、前記ＤＳＣコントローラ７の作動時であっても車輪Ｗに横滑りが小さいとき又は横滑りが完全に抑制されているときには、第１プリテンショナ機構２ｃの作動を禁止して、第１プリテンショナ機構２ｃの作動頻度を抑制することができ、乗員への違和感を低減することができる。

尚、前記実施形態２では、車速とヨーレートとから予測横加速度を算出しているがこれに限られるものではない。すなわち、車両Ｖの状態を示す状態量から算出される横加速度であればよく、ヨーレートに代えて、舵角センサ７２により検知される操舵角と車速とにより予測横加速度を算出する構成であってもよい。

《発明の実施形態３》
次に本発明の実施形態３に係るシートベルト装置について説明する。この実施形態３に係るシートベルト装置は、プリテンショナコントローラ９の構成及び第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御が異なる。そこで、実施形態１と同じ構成については同じ符号を付して、説明を省略する。

本実施形態３に係るプリテンショナコントローラ９は、図７に示すように、さらに、アクセル開度を検知するアクセル開度センサ６１からの検知信号が入力されるように構成されている。

このように構成されたプリテンショナコントローラ９によるＤＳＣコントローラ７作動時の第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御について図８に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳＣ１〜ＳＣ３までは、前記実施形態１のステップＳＡ１〜ＳＡ３と同様である。つまり、ＤＳＣ制御を実行中であって（ステップＳＣ１でＹＥＳ）、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過し（ステップＳＣ２でＹＥＳ）、車両Ｖの車速が所定速度以上である（ステップＳＣ３でＹＥＳ）場合にはステップＳＣ４へ進む。

ステップＳＣ４においては、アクセル開度センサ６１により検知されたアクセル開度が所定開度以上か否かを判定する。そして、アクセル開度が所定開度よりも小さいとき（ＮＯ）はステップＳＣ５へ進む一方、所定開度以上のとき（ＹＥＳ）はステップＳＣ１へ戻る。

ステップＳＣ５は、前記実施形態１のステップＳＡ４と同様であって、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。詳しくは、運転席側のウエビング２ａの張力が所定の大きい第１張力となる一方、助手席側のウエビング２ａの張力が所定の小さい第１張力となるように、運転席側と助手席側の第１プリテンショナ機構２ｃ、２ｃの電動モータに別々の電流を供給する。

このように、実施形態３に係るプリテンショナコントローラ９は、ＤＳＣ制御を実行中であって、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過し、車両Ｖの車速が所定速度以上であるという条件に加えて、アクセル開度が所定開度よりも小さいという条件が成立したときに第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。ここで、アクセル開度が所定開度以上のときは、車輪Ｗが横滑りしそう又は横滑りしているにも拘わらず運転者が積極的に加速している、即ち、サーキット等において意図的に車輪Ｗを横滑りさせているときや、雪道等の低μ路において車輪Ｗの横滑りを運転者が気にせず又は許容しながら走行している場合が該当する。

したがって、前記実施形態３によれば、アクセル開度を監視するようにして、アクセル開度が所定開度以上であるときには、運転者が車輪Ｗを意図的に横滑りさせながら走行している、又は車輪Ｗの横滑りを運転者が許容しながら走行している可能性が高いとして、第１プリテンショナ機構２ｃの作動を禁止することによって、操縦性の低下を防止することができる。

《発明の実施形態４》
次に本発明の実施形態４に係るシートベルト装置について説明する。この実施形態４に係るシートベルト装置は、プリテンショナコントローラ９の構成及び第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御が異なる。そこで、実施形態１と同じ構成については同じ符号を付して、説明を省略する。

本実施形態４に係るプリテンショナコントローラ９は、図９に示すように、さらに、前記ブレーキ圧センサ３２からの検知信号が入力されるように構成されている。

このように構成されたプリテンショナコントローラ９によるＤＳＣコントローラ７作動時の第１プリテンショナ機構２ｃの作動制御について図１０に示すフローチャートを参照して説明する。

ステップＳＤ１〜ＳＤ３までは、前記実施形態１のステップＳＡ１〜ＳＡ３と同様である。つまり、ＤＳＣ制御を実行中であって（ステップＳＤ１でＹＥＳ）、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過し（ステップＳＤ２でＹＥＳ）、車両Ｖの車速が所定速度以上である（ステップＳＤ３でＹＥＳ）場合にはステップＳＤ４へ進む。

ステップＳＤ４においては、ブレーキ圧センサ３２により検知されたブレーキ圧の変化率を算出している。

そして、ステップＳＤ５において、そのブレーキ圧の変化率が所定値（負の値）より小さいか否かを判定している。この所定値は負の値であって、すなわち、ブレーキ圧が減少する方向に変化し且つその変化の程度が大きいか否かを判定している。そして、ブレーキ圧の変化率が所定値以上のとき（ＮＯ）はステップＳＤ６へ進む一方、所定値よりも小さいとき（ＹＥＳ）はステップＳＤ１へ戻る。

ステップＳＤ６は、前記実施形態１のステップＳＡ４と同様であって、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。詳しくは、運転席側のウエビング２ａの張力が所定の大きい第１張力となる一方、助手席側のウエビング２ａの張力が所定の小さい第１張力となるように、運転席側と助手席側の第１プリテンショナ機構２ｃ、２ｃの電動モータに別々の電流を供給する。

このように、実施形態４に係るプリテンショナコントローラ９は、ＤＳＣ制御を実行中であって、ＤＳＣ作動時間が所定時間を経過し、車両Ｖの車速が所定速度以上であるという条件に加えて、ブレーキ圧の変化率が所定値以上であるという条件が成立したときに第１プリテンショナ機構２ｃを作動させる。ここで、ブレーキ圧の変化率が負の所定値よりも小さいときは、ＤＳＣコントローラ７によるブレーキ装置３の制御量が減少しており、車輪Ｗの横滑りが収まって走行状態が安定する方向へ収束しているときであって、車輪Ｗの横滑りの可能性も低くなる。

したがって、前記実施形態４によれば、ブレーキ圧の変化率が所定値（負の値）より小さいときには、車両Ｖの走行状態が安定する方向へ収束しており、車輪Ｗの横滑りも収まっていくと判断して、第１プリテンショナ機構２ｃを作動させないようにしている。こうすることで、第１プリテンショナ機構２ｃを必要性が低いときには作動させないようにして、第１プリテンショナ機構２ｃの作動頻度を抑制することができ、乗員に違和感を与えることを防止することができる。

また、ブレーキ圧の変化率が単に負の値であることだけでなく、負の所定値より小さいことをもって車両Ｖの走行状態が安定する方向へ収束していると判断することによって、ブレーキ圧を微調整してブレーキ圧の変化率が若干ではあるが負の値になったり、誤差によりブレーキ圧の変化が負の値となったりすることをもって車両Ｖの走行状態が安定する方向へ収束していると判断することを防止することができる。つまり、十分な変化率でブレーキ圧が負の方向へ変化していることをもって判断するため、車両Ｖの走行状態が安定する方向へ収束していることを正確に判断することができる。

尚、前記実施形態４では、ブレーキ圧の変化率が単に負の値であるときには第１プリテンショナ機構２ｃの作動を禁止するように構成してもよい。ただし、前述のように、ブレーキ圧の変化率が負の所定値より小さいときに第１プリテンショナ機構２ｃの作動を禁止する構成の方が、車両Ｖの走行状態が安定する方向へ収束していることを正確に判断することができるため好ましい。

さらに、ブレーキ圧センサ３２により検知されるブレーキ圧の変化率によって車両Ｖの走行状態が安定する方向へ収束していることを判断しているがこれに限られるものではない。例えば、ＤＳＣコントローラ７から出力される減速指示信号に基づいてブレーキ装置３の制御量の変化率を判断してもよい。また、ブレーキ圧に限られず、ＤＳＣコントローラ７により制御されるエンジン出力の変化率により判断するように構成してもよい。

以上説明したように、本発明は、旋回制御手段の作動時にプリテンショナ機構を作動させるシートベルト装置においてプリテンショナ機構が不必要に作動することを防止することができるため、走行安定性と衝突安全性とを考慮した車両で有用である。

本発明の実施形態１に係るシートベルト装置を搭載した車両を示す概略平面図である。 実施形態１に係るシートベルト装置を搭載した車両を示す概略側面図である。 実施形態１に係るシートベルト装置の制御系を示すブロック図である。 実施形態１に係るシートベルトコントローラによる第１プリテンショナ機構の作動制御のフローチャートである。 本発明の実施形態２に係るシートベルト装置の制御系を示すブロック図である。 実施形態２に係るシートベルトコントローラによる第１プリテンショナ機構の作動制御のフローチャートである。 本発明の実施形態３に係るシートベルト装置の制御系を示すブロック図である。 実施形態３に係るシートベルトコントローラによる第１プリテンショナ機構の作動制御のフローチャートである。 本発明の実施形態４に係るシートベルト装置の制御系を示すブロック図である。 実施形態４に係るシートベルトコントローラによる第１プリテンショナ機構の作動制御のフローチャートである。

Ｖ 車両
１３ａ 運転席側シート（シート）
１３ｂ 助手席側シート（シート）
１４ ステアリングホイール
２ シートベルト装置
２ａ ウエビング
２ｃ 第１プリテンショナ機構
２ｄ 第２プリテンショナ機構
３ ブレーキ装置（ブレーキ手段）
３２ ブレーキ圧センサ（制御量検知手段）
６１ アクセル開度センサ
７ ＤＳＣコントローラ（旋回制御手段）
７１ 車速センサ
７２ 舵角センサ
７３ ヨーレートセンサ
７４ 横加速度センサ
９ プリテンショナコントローラ（プリテンショナ制御手段）
９２ ＤＳＣ作動時間計測部（計時手段）
９３ 比較部（比較手段）
９５ 衝突検知センサ（衝突検知手段）

Claims (8)

1. シートに着座した乗員を拘束するウエビングに所定の第１張力を付与する第１プリテンショナ機構と、該第１プリテンショナ機構を作動させるプリテンショナ制御手段とを備えたシートベルト装置であって、
   車両の旋回時にその走行状態を安定させるために少なくともブレーキ手段のブレーキ力を制御して車両の走行状態を制御する旋回制御手段と、
   前記旋回制御手段が作動を開始したときにその作動時間を計時する計時手段とをさらに備え、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記旋回制御手段の作動後、前記計時手段により計時された作動時間が所定時間を経過したときに、前記第１プリテンショナ機構を作動させることを特徴とするシートベルト装置。
2. 請求項１に記載のシートベルト装置において、
   車両の車速を検知する車速センサと、
   ステアリングホイールの操舵角を検知する舵角センサ又は車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサと、
   車両の実横加速度を検知する横加速度センサと、
   前記車速センサによって検知される車速と前記舵角センサによって検知される舵角又は前記ヨーレートセンサによって検知されるヨーレートとに基づいて算出する予測横加速度と、前記横加速度センサによって検知される実横加速度とを比較する比較手段をさらに備え、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記比較手段によって比較された前記予測横加速度と実横加速度との偏差の絶対値が所定閾値より小さいときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することを特徴とするシートベルト装置。
3. 請求項１に記載のシートベルト装置において、
   アクセル開度を検知するアクセル開度センサをさらに備え、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記アクセル開度センサによって検知されたアクセル開度が所定開度以上であるときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することを特徴とするシートベルト装置。
4. 請求項１に記載のシートベルト装置において、
   前記旋回制御手段の制御量を検知する制御量検知手段をさらに備え、
   前記制御量検知手段によって検知された制御量が減少する方向へ変化しているときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することを特徴とするシートベルト装置。
5. 請求項１に記載のシートベルト装置において、
   車両の車速を検知する車速センサをさらに備え、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記車速センサによって検知される車速が所定速度より遅いときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することを特徴とするシートベルト装置。
6. 請求項１に記載のシートベルト装置において、
   前記第１プリテンショナ機構は、運転席と助手席とにそれぞれ設けられ、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記旋回制御手段が作動しているときには、運転席側の前記第１プリテンショナ機構による第１張力を、助手席側の前記第１プリテンショナ機構による第１張力よりも小さくすることを特徴とするシートベルト装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載のシートベルト装置において、
   車両の衝突を検知する衝突検知手段と、
   前記ウエビングに前記第１張力よりも大きな所定の第２張力を付与する第２プリテンショナ機構とをさらに備え、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突検知手段によって車両の衝突が検知されたときに、前記第２プリテンショナ機構を作動させることを特徴とするシートベルト装置。
8. 請求項１に記載のシートベルト装置において、
   前記プリテンショナ制御手段は、車輪の横滑りの大きさが所定の基準よりも小さいときには、前記旋回制御手段が前記所定時間作動しているときであっても、前記第１プリテンショナ機構の作動を禁止することを特徴とするシートベルト装置。

Images