JP4133749B2 - 車両のシートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるシートベルト装置に関し、特に座席に着座した乗員を拘束して保護する車両のシートベルト装置に関する。

シートベルト装置は、衝突が検知されたときに作動して、シートベルトの引出しを規制するとともに、シートベルトを巻き取って座席に着座した乗員の上半身および下半身の移動を速やかに規制して乗員を拘束することによって、エアバッグ、サイドエアバッグ等と協働して乗員を保護するための装置である（特許文献１参照）。

このシートベルト装置として、特許文献２には、衝突が予測された場合に、シートベルトを初期位置から巻き取って第１張力Ｆ１を発生させて衝突回避のための運転操作が可能な範囲で乗員を拘束する第１のプリテンショナ機構と、衝突時に前記第１張力Ｆ１の状態にあるシートベルトを巻き取って第２張力Ｆ２を発生させて乗員を拘束する第２のプリテンショナ機構とを備える装置が提案されている。

この従来のシートベルト装置における各機構の作動過程を図８に示す概念図で説明すると、下記の（１）→（４）の一連の過程によって、乗員の拘束が行われる。
（１）レーダ１０１が車両前方の障害物（他車）を検知して前方の障害物（車両、物体）との衝突を予知した場合、制御手段１０４に検知信号を送信する。検知信号を受信した制御手段１０４は、シートベルト作動機構（プリテンショナ１０５）をスタンバイ状態にする。
（２）運転者が衝突を予測して、制動のためブレーキペダルの踏み込みを行うと、ブレーキ検知手段１０２がブレーキの踏み込みを検知し、ブレーキアシスト１０３が作動してブレーキの踏み込み動作を補助する。このとき、運転者によるブレーキの踏み込みを検知したブレーキ検知手段１０２は、制御手段１０４にブレーキの踏み込みに関する検知信号を送信する。
（３）レーダ１０１とブレーキ検知手段１０２から、それぞれ検知信号を受信した制御手段１０４は、プリテンショナ１０５を構成する第１プリテンショナ１０５ａに作動指令を送信する。その作動指令を受信した第１プリテンショナ１０５ａは、第１張力Ｆ１を発生させて乗員を１次拘束する。
（４）車両に備えられた車体加速度検知手段（Ｇセンサ：図示せず）等によって、実際に車両が衝突したことが検知されると、衝突の検知を通知する信号（衝突信号）が制御手段１０４または他の制御機器からプリテンショナ１０５に送信される。その衝突信号を受信したプリテンショナ１０５は、第２張力Ｆ２の作動の要否を判断する。そして、プリテンショナ１０５が第２張力Ｆ２の作動が必要であると判断すると、第２プリテンショナ１０５ｂを作動させて、火薬の爆発、圧縮ガス等によって第２張力Ｆ２を発生させて乗員を２次拘束する。

しかしながら、こうした従来のシートベルト装置においては、図８（ｂ）に示すように、第１プリテンショナ１０５ａの作動によって第１張力Ｆ１が作用している状態Ａから、第２プリテンショナ１０５ｂの作動によって第２張力Ｆ２が作用している状態Ｂに連続的に移行する。

したがって、こうした従来のシートベルト装置は、衝突予知センサによって検知される衝突可能性の高さと、運転者による運転操作状況とを連係させて第１プリテンショナ１０５ａと第２プリテンショナ１０５ｂの作動を制御せず、衝突の可能性の高低を判断してシートベルトによる張力（張力）の強弱を制御し、さらには衝突の切迫性の変化に応じてシートベルトによる張力を変化させるタイミングを制御することは行われていなかった。そのため、第１張力が作用している段階から第２張力が加わった瞬間に乗員に第１張力と第２張力との合力が作用し、乗員は急激な衝撃を受けることになる。そこで、乗員が受ける衝撃を抑制するため、第１張力を低く設定する必要があった。これでは、本来の乗員の拘束による保護という効果が充分に得られないおそれがあった。
特開平６−２５５４４７号公報（請求項１、図１） 特許第２９４６９９５号明細書（請求項１、図３）

そこで、本発明の目的は、前記の事情に鑑みて、衝突予知および衝突検知の状況に応じて、シートベルトの張力の大きさおよび作動タイミングを適正に制御するシートベルト装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、車両に設けられた座席に着座した乗員に装着するシートベルトと、前記車両と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記車両の挙動を検知する車両挙動検知手段と、前記衝突を検知する衝突検知手段と、シートベルトプリテンショナとを備える車両のシートベルト装置であって、前記シートベルトプリテンショナは、前記シートベルトを第１張力で引き取って前記乗員を１次拘束する第１のプリテンショナと、前記シートベルトを第２張力で引き取って前記乗員を２次拘束する第２のプリテンショナと、を制御するプリテンショナ制御手段を備え、前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突予知手段による衝突予知に関する検知信号と、前記車両挙動検知手段による車両挙動に関する検知信号のうち、前記衝突予知手段からのみ検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１２を前記第１プリテンショナに作動させ、前記車両挙動検知手段からのみ検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１３を前記第１プリテンショナに作動させ、前記衝突予知手段および前記車両挙動検知手段の両方から検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１４を前記第１プリテンショナに作動させるよう制御し、前記第１張力はＦ１２＜Ｆ１３＜Ｆ１４とすることを特徴とする車両のシートベルト装置を発明の構成とする。

このシートベルト装置では、前記プリテンショナ制御手段が、前記衝突予知手段による衝突予知に関する検知信号と、前記車両挙動検知手段による車両挙動に関する検知信号のうち、前記衝突予知手段からのみ検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１２を前記第１プリテンショナに作動させ、前記車両挙動検知手段からのみ検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１３を前記第１プリテンショナに作動させ、前記衝突予知手段および前記車両挙動検知手段の両方から検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１４を前記第１プリテンショナに作動させるよう制御し、前記第１張力はＦ１２＜Ｆ１３＜Ｆ１４とすることによって、衝突予知および車両挙動の状況に応じて、シートベルトの張力の大きさおよび作動タイミングが制御される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両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、前記衝突検知手段によって衝突が検知された場合に、前記第１張力の作動過程に応じて、前記第２張力を前記第２のプリテンショナに作動させる作動タイミングを制御することを特徴とする。

このシートベルト装置では、前記プリテンショナ制御手段が、前記衝突検知手段によって衝突が検知された場合に、前記第１張力の作動過程に応じて、前記第２張力を前記第２のプリテンショナに作動させる作動タイミングを制御することによって、衝突に備えて第２張力を適正に作動させることができる。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両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、前記第１張力が大きいほど前記第２張力を作動させる作動時期までの時間を短くするように制御することを特徴とする。
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両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、前記衝突検知手段によって衝突を検知した場合には、前記第１プリテンショナによる前記第１張力を解除させるように前記第１プリテンショナを制御することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、衝突予知および車両挙動の状況に応じて乗員に適切な第１張力を作用させることが可能となり、シートベルトによる乗員の保護を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、衝突に備えて適切な時期に第２張力を作動させることが可能となり、エアバッグ等の他の装置と協働してシートベルトによる乗員の保護をより適切に行うことができる。
請求項３に記載の発明によれば、前記プリテンショナ制御手段が、前記衝突検知手段によって衝突が検知された場合に、前記第１張力の作動過程に応じて、前記第２張力を前記第２のプリテンショナに作動させる作動タイミングを制御することによって、衝突に備えて第２張力を適正に作動させることによって、衝突の切迫性に応じて第２張力Ｆ２を適正に作動させて乗員を２次拘束して保護することができるとともに、前記第１張力Ｆ１から第２張力Ｆ２への移行時に乗員が受ける衝撃を緩和することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両のシートベルト装置の構成を示す概念図である。
この図１に示す構成を有するシートベルト装置１は、車両Ｃに設けられた座席Ｓに着座した乗員に装着するシートベルト２と、衝突予知手段３と、車両挙動検知手段４と、衝突検知手段５と、シートベルトプリテンショナ８とから構成される。

シートベルト２は、車両Ｃのセンタピラ（図示せず）の下端に設けられた第２プリテンショナ７から上方へ引き出されたウェビングＷが、センタピラ上端に設けられた肩ベルトアンカ９を経て斜め下方へ延びて形成される肩ベルト部１０と、そのウェビングＷがタングプレート１１で折り返されて形成される腰ベルト部１２とを有する。そして、腰ベルト部１２を構成するウェビングＷの先端は、第１プリテンショナ６に連結されている。また、前記タングプレート１１は、座席Ｓに着座する乗員にシートベルト２を装着する際に、車両Ｃの床面に立設されたバックル１３に連結される。

シートベルトプリテンショナ８は、第１プリテンショナ６と、第２プリテンショナ７と、プリテンショナ制御手段１４とを備える。プリテンショナ制御手段１４は、衝突予知手段３による衝突予知に関する検知信号と、車両挙動検知手段４による車両挙動の異常に関する検知信号とに基づいて、第１プリテンショナ６および第２プリテンショナ７の作動を制御するものである。

第１プリテンショナ６は、前記腰ベルト部１２を構成するウェビングＷの先端が巻回され、モータ、バネ部材等の駆動手段により回転駆動される巻取軸（図示せず）を有する。この第１プリテンショナ６は、衝突予知時にプリテンショナ制御手段１４から指令信号を受信すると、前記駆動手段によって巻取軸を回転駆動させて腰ベルト部１２のウェビングＷを巻き取る。これによって、シートベルト２（腰ベルト部１２および肩ベルト部１０）が引き取られ、第１張力Ｆ１が発生する。この第１張力Ｆ１によって座席Ｓに着座している乗員が１次拘束される（１次拘束段階）。

第２プリテンショナ７は、車両衝突時や急制動時に、乗員に作用する慣性力によるウェビングＷの引き出しをロックさせるものであり、通常は自由にウェビングＷを引き出すことができるものである。この第２プリテンショナ７は、肩ベルト部１０の一端に連結され、衝突検知時にプリテンショナ制御手段１４から指令信号を受信すると、肩ベルト部１０を瞬間的に巻き取って第２張力Ｆ２を発生させて乗員の２次拘束を行うものである（２次拘束段階）。この第２プリテンショナ７としては、火薬、高圧ガス、バネ等を用いて爆発的な力で肩ベルト部１０の一端が巻回された巻取軸（図示せず）を瞬間的に回転駆動して肩ベルト部１０を急速に巻き取る装置を用いることができる。この第２プリテンショナ７は、特に制限されず、公知の装置を用いることができる。

この第２プリテンショナ７として、例えば、図２に示す巻取装置２１を用いることができる。この巻取装置２１は、図２（ａ）に示すとおり、肩ベルト部１０の一端１０ａが巻回される巻取軸３１と、この巻取軸３１に連結され、巻取軸３１を瞬間的に回転駆動して肩ベルト部１０を巻き取る瞬間巻取駆動部２１ａとを備えるものである。
瞬間巻取駆動部２１ａは、図２（ｂ）の断面図に示すとおり、圧縮空気または高圧ガスが通るガス供給管２２と、このガス供給管２２に連結したシリンダ２３と、このシリンダ２３内に移動自在に収納されたピストン２４と、このピストン２４に一体に設けられたラック２５と、このラック２５に噛み合うピニオン２６と、このピニオン２６と一体的に回転するとともに巻取軸３１（図２（ａ）参照）に複数のギヤを介して連結した回転軸２７とを備える。これらのピニオン２６、複数のギヤ及び回転軸２７は、ケース２８内に収納される。また、シリンダ２３内に吹込まれた圧縮空気または高圧ガスにより移動したピストン２４及びラック２５を押し戻すために、ピストン２４とケース２８との間にリターンスプリング２９が介装されている。

この巻取装置２１は、ガス供給管２２を通じてガス供給部（図示せず）から供給される圧縮空気または高圧ガスによって、肩ベルト部１０を巻取軸３１に巻き取って第２張力を発生させるものである。

衝突予知手段３は、車両Ｃの前部に配置され、自車両と、前方車両等の障害物との衝突が生ずる可能性を検知するものであり、例えば、レーザ、レーダ、超音波センサ等の非接触型距離センサによって所定時間毎に自車と障害物との間の距離を計測する装置を用いることができる。非接触型距離センサは、車両前部のバンパ等に埋設すれば前方の障害物の検知に有効であり、１つに限らず複数を衝突が予想される方向の車体面に配置することが好ましい。

この衝突予知手段３において、所定時間毎に計測される自車と障害物との距離の時間的変化から相対速度を計算する。そして、距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算する。該時間が予め設定された所定時間（しきい値）以下なら、衝突の可能性があるとして衝突予知の検知信号を出力する。この衝突予知の検知信号は、シートベルトプリテンショナ８に設けられたプリテンショナ制御手段１４に入力され、プリテンショナ制御手段１４において第１プリテンショナ６の作動が必要と判断されると、第１プリテンショナ６に指令信号が出力される。

また、車両挙動検知手段４は、車両Ｃの前後方向および横方向の挙動を検知し、車両Ｃの急加減速、横すべり、回転、急操舵等による車両挙動の異常を検知するものである。この車両挙動検知手段４として、車体の前後方向および横方向の加速度を検知する加速度センサを用いることができる。この加速度センサによって、車体加速度の大きさおよび方向、変化率等を検知して、所定のしきい値と比較対照することによって車両挙動の異常を検知することができる。この加速度センサとして、車両Ｃの各種制御を行う装置に装備されているものを利用することができる。例えば、ブレーキ信号あるいは車両ブレーキング時の減速度を検知して、ブレーキの作動を制御するＡＢＳ（アンチ・ロック・ブレーキシステム）に装備される加速度センサを利用してもよい。

この車両挙動検知手段４においては、車両挙動の異常を検知すると、その車両挙動の異常に関する検知信号がプリテンショナ制御手段１４に出力される。

衝突検知手段５は、自車両と他車両等の障害物との衝突を検知するものであり、例えば、車体中央、前席左右、後席左右等に配置され、車両が障害物に衝突して所定のしきい値以上の加速度が車体に作用すると、この加速度を検知して閉じる接点を有するセンサを用いることができる。この接点が閉じることによって、プリテンショナ制御手段１４に衝突の検知信号（図３中、衝突検知信号）を出力するものである。

また、プリテンショナ制御手段１４は、前記第１プリテンショナ６と前記第２プリテンショナ７の作動を制御するものであり、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号、および車両挙動検知手段４からの車両挙動に関する検知信号が入力され、その衝突予知の検知信号の入力の有無、車両挙動の異常に関する検知信号の入力の有無に応じて、第１プリテンショナ６による第１張力Ｆ１の作動力および作動過程を制御する。そして、次に、衝突検知手段５から衝突の検知信号が入力されると、プリテンショナ制御手段１４は、第２プリテンショナ７に指令信号を出力して第２プリテンショナ７を作動させ第２張力Ｆ２を発生させ、乗員の２次拘束がなされる（２次拘束段階）。

次に、以上に述べたシートベルト装置１の作動機構を説明する。
図３は、シートベルト装置１の作動機構を説明するためのブロック図である。
このシートベルト装置１において、衝突予知手段３は、所定時間毎に自車と障害物との距離を計測し、その時間的変化から自車と障害物との相対速度を計算する。そして、距離を相対速度で除算して衝突までの時間を計算し、その計算された時間が予め設定された所定時間（しきい値）以下であれば、衝突の可能性があるとして衝突予知の検知信号をシートベルトプリテンショナ８のプリテンショナ制御手段１４に出力する。

一方、車両挙動検知手段４は、車体の前後方向に加わる車体加速度によって車両挙動を検知して、その車両挙動に関する検知信号をシートベルトプリテンショナ８に設けられたプリテンショナ制御手段１４に入力する。ここで、車体加速度が所定のしきい値以上となり、また、車体加速度が所定の変化率以上で変化した場合、車両挙動の異常の検知信号をプリテンショナ制御手段１４に入力する。

プリテンショナ制御手段１４は、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号の入力の有無、および車両挙動検知手段４からの車両挙動の異常に関する検知信号の入力の有無に応じて、第１プリテンショナ６による第１張力の作動力および作動過程を制御する。例えば、プリテンショナ制御手段１４は、下記の表１に示すＣａｓｅ１〜Ｃａｓｅ４に応じて、第１プリテンショナ６の作動の要否および作動過程を判断して、第１プリテンショナ６に第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動力および作動過程について指令信号を出力する。ここで、Ｆ１２＜Ｆ１３＜Ｆ１４とする。例えば、張力Ｆ１２およびＦ１３の大きさは、それぞれ張力Ｆ１４の４０〜６０％および６０〜８０％の大きさに設定される。

（１）Ｃａｓｅ１：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力されず（ＮＯ）、車両挙動検知手段４からも車両挙動の異常に関する検知信号が入力されない（ＮＯ）場合には、プリテンショナ制御手段１４は、第１プリテンショナ６に指令信号を出力しない。このとき、乗員には第１張力が作用していない。

（２）Ｃａｓｅ２：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力され（ＹＥＳ）、車両挙動検知手段４から車両挙動の異常に関する検知信号が入力されない（ＮＯ）場合には、プリテンショナ制御手段１４は、第１プリテンショナ６に指令信号を送信して、図４（ａ）に示すように、第１張力Ｆ１２を作動させる。

（３）Ｃａｓｅ３：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力されず（ＮＯ）、車両挙動検知手段４から車両挙動の異常に関する検知信号が入力された（ＹＥＳ）場合には、プリテンショナ制御手段１４は、第１プリテンショナ６に指令信号を出力して、図４（ｂ）に示すように、第１張力Ｆ１３を作動させる。

（４）Ｃａｓｅ４：衝突予知手段３から衝突予知の検知信号が入力され（ＹＥＳ）、車両挙動検知手段４からも車両挙動の異常に関する検知信号が入力された（ＹＥＳ）場合には、プリテンショナ制御手段１４は、第１プリテンショナ６に指令信号を送信して、図４（ｃ）に示すように、第１張力Ｆ１４を作動させる。

プリテンショナ制御手段１４から指令信号が入力された第１プリテンショナ６は、駆動手段によって巻取軸を回転駆動させてウェビングＷを巻き取り、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）を発生させる。これによって、シートベルト２（腰ベルト部１２および肩ベルト部１０）が引き取られ、この第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）によって、腰ベルト部１２のたるみが完全に解消され、またタングプレート１１を介して肩ベルト部１０のたるみもある程度解消されるとともに、座席Ｓに着座している乗員が１次拘束される（１次拘束段階）。

また、プリテンショナ制御手段１４は、前記Ｃａｓｅ２またはＣａｓｅ３の段階、すなわち、張力Ｆ１２による拘束状態または張力Ｆ１３による拘束状態のいずれかの状態にあるときに、さらに、衝突予知手段３からの衝突予知の検知信号または車両挙動検知手段４からの車両挙動の異常に関する検知信号が入力され、Ｃａｓｅ４の状態となったとき、そのＣａｓｅ４に応じた第１張力Ｆ１４を作動させる指令信号を第１プリテンショナ６に出力する。これによって、図５（ａ）に示すようにＣａｓｅ２の段階（Ｆ１２）からＣａｓｅ４の段階（Ｆ１４）への移行、また、図５（ｂ）に示すようにＣａｓｅ３の段階（Ｆ１３）からＣａｓｅ４の段階（Ｆ１４）への移行を行うことによって、衝突予知および車両挙動の状況に応じて、より適正な第１張力による乗員の拘束を行うことができる。このように、衝突予知手段３による衝突予知の検出信号の有無と車両挙動検知手段４からの車両挙動に関する検知信号の有無とによって、第１プリテンショナ６によってシートベルトのウェビングＷを引き取る張力の大きさを制御し、さらに、Ｃａｓｅ２からＣａｓｅ４への作動タイミング、またはＣａｓｅ３からＣａｓｅ４への作動タイミング、すなわち、張力Ｆ１２からＦ１４への張力の切り替え、あるいは張力Ｆ１３から張力Ｆ１４への切り替えを行う時期を、プリテンショナ制御手段１４によって適正に制御するようにすれば、衝突に備えてより適切に乗員を拘束することができる。

一方、衝突検知手段５は、車両が障害物に衝突して、所定のしきい値以上の加速度が車体に作用すると、車体中央、前席左右、後席左右等に配置された個々のセンサがその加速度を検知して接点を閉じ、この接点が閉じることによって、シートベルトプリテンショナ８のプリテンショナ制御手段１４に衝突の検知信号を出力する。

プリテンショナ制御手段１４は、衝突を検知した衝突検知手段５から衝突の検知信号が入力されると、シートベルトプリテンショナ８の第１プリテンショナ６に指令信号を出力して第１張力（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）を解除させるとともに、第２プリテンショナ７に指令信号を出力して第２プリテンショナ７を作動させる。プリテンショナ制御手段１４から指令信号が入力された第２プリテンショナ７は、急速巻取駆動装置を瞬間的に回転駆動して肩ベルト部１０のウェビングＷを巻き取って、図６に示すように、第１張力による１次拘束段階に続いて第２張力Ｆ２を発生させ、車両衝突時に乗員の拘束を行う（２次拘束段階）。このとき、プリテンショナ制御手段１４は、前記第１張力の作動過程に応じて、前記第２張力を作動させる作動タイミングを制御する。第２張力Ｆ２の作動タイミングは、衝突検知→第１プリテンショナ６による第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の解除→第２プリテンショナ７の作動による第２張力Ｆ２の発生の順序で行われる。

このとき、プリテンショナ制御手段１４は、第１プリテンショナ６による第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動の解除、第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御することが好ましい。すなわち、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３、またはＣａｓｅ４における１次拘束段階から張力の緩和段階を経て２次拘束段階へ移行する、またはＣａｓｅ１の非拘束段階から２次拘束段階へ移行するに際して、第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御する。例えば、下記の場合に応じて、第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御する。
（１）Ｃａｓｅ１の段階から衝突が検知された場合は、第１張力Ｆ１が作用していない状態から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（２）Ｃａｓｅ２の段階から衝突が検知された場合は、張力Ｆ１２が作用している状態から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（３）Ｃａｓｅ３の段階から衝突が検知された場合は、張力Ｆ１３が作用している段階から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（４）Ｃａｓｅ４の段階から衝突が検知された場合は、張力Ｆ１４が作用している段階から第２張力Ｆ２が作用する２次拘束段階へ移行する。
（５）Ｃａｓｅ２またはＣａｓｅ３の段階からＣａｓｅ４の段階へ移行した後、衝突が検知された場合は、張力Ｆ１４が作用している段階から第２張力が作用する２次拘束段階へ移行する。

なお、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３またはＣａｓｅ４の段階で、衝突検知手段５によって所定時間、衝突が検知されない場合は、プリテンショナ制御手段１４は、第２プリテンショナ７の作動の指令信号を出力せずに、第１プリテンショナ６の作動を解除して、シートベルト２による乗員の拘束を停止する。これによって、衝突または車両挙動の異常がない状態でシートベルト２によって乗員の運転操作が阻害されることなく、また、乗員がシートベルト装薬によって受ける違和感を最小限にすることができる。

これらの５つの場合に応じて、プリテンショナ制御手段１４は、第２プリテンショナ７の作動タイミングを制御する。例えば、第１張力Ｆ１が作動していない非拘束段階から衝突検知時ｔ０から第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動時期ｔ１、および第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動している段階において、衝突検知時ｔ０から第２プリテンショナ７による第２張力Ｆ２の作動時期ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５、までの時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５をＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５の順で短くする。すなわち、Ｃａｓｅ１＜Ｃａｓｅ２＜Ｃａｓｅ３＜Ｃａｓｅ４の順で第２プリテンショナ７の作動タイミングを早くする（例えば、Ｃａｓｅ２：係数＝０．９、Ｃａｓｅ３：係数＝０．８、Ｃａｓｅ４：Ｋ＝０．７）これによって、衝突の切迫性に応じて第２張力Ｆ２を適正に作動させて乗員を２次拘束して保護することができるとともに、前記第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）から第２張力Ｆ２への移行時に乗員が受ける衝撃が緩和される。

このようなシートベルト装置１の作動を図７を用いて説明すると、まず、（ａ）通常走行時には、座席Ｓに着座した乗員に装着したシートベルト２は、肩ベルト部１０および腰ベルト部１２にウェビングＷのたるみを解消する張力ＴＷが第１プリテンショナ６または第２プリテンショナ７によって作用している。
そして、衝突が予知された場合（（ｂ）衝突予知時）第１プリテンショナ６が作動して第１張力Ｆ１によりシートベルト２が引き取られて乗員が一次拘束される（１次拘束段階）。
次に、衝突が検知された場合（（ｃ）衝突検知時）、第２プリテンショナ７が作動して第２張力Ｆ２によりシートベルトが引き取られて乗員が２次拘束される（２次拘束段階）。

このように、第１プリテンショナ６による1次拘束段階における第１張力Ｆ１（Ｆ１２，Ｆ１３，Ｆ１４）の作動過程、および第２プリテンショナ７による２次拘束段階における第２張力Ｆ２の作動タイミングを制御することによって、衝突予知および衝突検知の段階に応じて乗員の下半身の移動が有効に防止されるとともに、肩ベルト部８もたるみが予め解消されているから、上半身の移動は少なく、エアバッグ等との協働により効果的に乗員が保護される。さらに、衝突予知手段、車両挙動検知手段の検知信号に基づいて第１プリテンショナが作動している状態においても、運転者が衝突回避操作等の運転操作を適切に行うことができる。

本発明の実施形態におけるシートベルト装置の構成を示す概念図である。 （ａ）は第２プリテンショナの一例である急速巻取装置を示す模式図、（ｂ）はその急速巻取装置の構成を示す断面図である。 本発明のシートベルト装置の作動機構を説明するブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ衝突予知および車両挙動の検知状況に応じて第１プリテンショナによって作動する張力の作動力を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ衝突予知および車両挙動の検知状況に応じてシートベルト装置によって作動する第１張力の作動過程を示す図である。 シートベルト装置における第２張力の作動過程を示す図である。 シートベルト装置における張力の作動過程を示す図である。 （ａ）は、従来のシートベルト装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は、従来のシートベルト装置の作動過程を説明する図である。

符号の説明

１ シートベルト装置
２ シートベルト
３ 衝突予知手段
４ 車両挙動検知手段
５ 衝突検知手段
６ 第１プリテンショナ
７ 第２プリテンショナ
８ シートベルトプリテンショナ
９ 肩ベルトアンカ
１０ 肩ベルト部
１１ タングプレート
１２ 腰ベルト部
１３ バックル
１４ プリテンショナ制御手段
Ｓ 座席
Ｗ ウェビング

Claims (4)

1. 車両に設けられた座席に着座した乗員に装着するシートベルトと、前記車両と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記車両の挙動を検知する車両挙動検知手段と、前記衝突を検知する衝突検知手段と、シートベルトプリテンショナとを備える車両のシートベルト装置であって、
   前記シートベルトプリテンショナは、前記シートベルトを第１張力で引き取って前記乗員を１次拘束する第１のプリテンショナと、前記シートベルトを第２張力で引き取って前記乗員を２次拘束する第２のプリテンショナと、を制御するプリテンショナ制御手段を備え、
   前記プリテンショナ制御手段は、前記衝突予知手段による衝突予知に関する検知信号と、前記車両挙動検知手段による車両挙動に関する検知信号のうち、前記衝突予知手段からのみ検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１２を前記第１プリテンショナに作動させ、前記車両挙動検知手段からのみ検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１３を前記第１プリテンショナに作動させ、前記衝突予知手段および前記車両挙動検知手段の両方から検知信号が入力された場合は第１張力Ｆ１４を前記第１プリテンショナに作動させるよう制御し、前記第１張力はＦ１２＜Ｆ１３＜Ｆ１４とすることを特徴とする車両のシートベルト装置。
2. 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衝突が検知された場合に、前記第１張力の作動過程に応じて、前記第２張力を前記第２のプリテンショナに作動させる作動タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の車両のシートベルト装置。
3. 前記プリテンショナ制御手段は、前記第１張力が大きいほど前記第２張力を作動させる作動時期までの時間を短くするように制御することを特徴とする請求項２に記載の車両のシートベルト装置。
4. 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衝突を検知した場合には、前記第１プリテンショナによる前記第１張力を解除させるように前記第１プリテンショナを制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両のシートベルト装置。

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