(57)【要約】【課題】ガスジェネレータの廃却を容易に行うことができる乗員保護装置を提供することを目的とする。【解決手段】シート荷重を検出し（２００）、衝突を検出したときに（２０２）、所定の荷重以上の場合には、プリテンショナ用インフレータを点火後、所定時間後にフォースリミッター用ＭＧＧを点火し（２０４、２０６）、所定の荷重未満の場合には、プリテンショナ用インフレータ及びフォースリミッター用ＭＧＧを同期して点火する（２０４、２０８）。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動するように制御されたときに、乗員を拘束するシートベルトを巻き取る巻取機構を作動させるためのガスを発生する第１のガスジェネレータと、
作動するように制御されたときに、巻き取った前記シートベルトの張力を変更する変更機構を作動させるためのガスを発生する第２のガスジェネレータと、
前記第１のガスジェネレータのみを作動させる条件が成立したときに前記第１のガスジェネレータが作動するように制御した後に、前記巻取機構の作動に影響しないタイミングかつ前記変更機構の予め定めた作動タイミングとは異なる所定時間経過したタイミングで、前記第２のガスジェネレータが作動するように制御する制御手段と、
を備えた乗員保護装置。
【請求項２】
前記第１のガスジェネレータは、衝突が検出された場合に作動するように制御され、前記第２のガスジェネレータは、衝突時の乗員の体格に応じて作動が制御されることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
作動するように制御されたときに、前記巻取機構及び前記変更機構以外の乗員を保護するための機構を作動させるためのガスを発生する第３のガスジェネレータを更に備え、
前記制御手段が、何れか１つのガスジェネレータが作動しない条件の場合に条件が成立したガスジェネレータが作動するように制御した後に、条件が成立したガスジェネレータが作動させる機構の作動に影響しないタイミングかつ条件が成立していないガスジェネレータの予め定めた作動タイミングとは異なる所定時間経過したタイミングで、条件が成立していないガスジェネレータが作動するように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員保護装置。
【請求項４】
乗員を拘束するシートベルト及び該シートベルトを巻き取る巻取装置を備えたシートベルト装置と、
前記シートベルトによって乗員を拘束した状態で前記シートベルトの張力が低くなるように張力を調整する張力調整手段と、
作動するように制御されたときに、前記巻取装置を前記シートベルトを巻き取る方向に回転させるためのガスを発生する第１のガスジェネレータと、
乗員の体格を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて作動するように制御されたときに、前記張力調整手段を作動するためのガスを発生する第２のガスジェネレータと、
前記第１のガスジェネレータのみを作動させる条件が成立したときに前記第１のガスジェネレータが作動するように制御した後、所定時間経過後に前記第２のガスジェネレータが作動するように制御する制御手段と、
を備えた乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員保護装置にかかり、特に、乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員保護装置としては、代表的なものとして衝突時に袋体を展開させて乗員への衝撃を吸収するエアバッグ装置が挙げられる。エアバッグ装置は、種々の技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、ガスを発生するマイクロガスジェネレータを用いて、エアバッグ装置の袋体に設けられたガス抜き孔（以下、ベントホールと称す。）の開放を制御することが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の技術では、マイクロガスジェネレータを用いて袋体の大きさ（容量）を制御するテザーベルトを制御して、袋体の展開する大きさを制御することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３に記載の技術では、マイクロガスジェネレータを用いて、ベントホールと袋体の展開する大きさを制御することが提案されている。
【０００６】
このように、ベントホールや袋体の展開する大きさを制御することによって、座席やシートベルトの使用状態、衝突予知、事故状態、衝突速度、乗員の体重等に応じて、エアバッグ装置を適切に作動させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６４６７２号公報
【特許文献２】特表２００４−５２１８０１号公報
【特許文献３】米国特許第６５１３８３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜３の技術のように、エアバッグ装置の袋体の展開、ベントホールや袋体の展開する大きさの制御などを行うために、複数のガスジェネレータを備えるものがあるが、このような場合には何れか１つのガスジェネレータのみが作動する条件の場合には、廃却時にガスジェネレータが作動していないものが残ることになり、廃却時に点火してから廃却するという煩雑な作業が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、ガスジェネレータの廃却を容易に行うことができる乗員保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、作動するように制御されたときに、乗員を拘束するシートベルトを巻き取る巻取機構を作動させるためのガスを発生する第１のガスジェネレータと、作動するように制御されたときに、巻き取った前記シートベルトの張力を変更する変更機構を作動させるためのガスを発生する第２のガスジェネレータと、前記第１のガスジェネレータのみを作動させる条件が成立したときに前記第１のガスジェネレータが作動するように制御した後に、前記巻取機構の作動に影響しないタイミングかつ前記変更機構の予め定めた作動タイミングとは異なる所定時間経過したタイミングで、前記第２のガスジェネレータが作動するように制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、第１のガスジェネレータは、作動するように制御されたときに、ガスを発生して乗員を拘束するシートベルトを巻き取る巻取機構を作動させ、第２のガスジェネレータは、作動するように制御されたときに、ガスを発生して巻き取ったシートベルトの張力を変更する変更機構を作動させる。
【００１２】
そして、制御手段では、第１のガスジェネレータのみを作させる条件が成立したときに、第１のガスジェネレータがが作動するように制御され、巻取機構の作動に影響しないタイミングかつ変更機構の予め設定された作動タイミングと異なる所定時間経過したタイミングで、第２のガスジェネレータが作動するように制御される。すなわち、一方のガスジェネレータのみが作動する条件の場合でも、他の機構に影響を与えずに他方のガスジェネレータが作動されるので、ガスジェネレータを点火してから廃却するという作業を行うことなく、ガスジェネレータの廃却を容易に行うことができる。
【００１３】
なお、第１のガスジェネレータ及び第２のガスジェネレータは、請求項２に記載の発明のように、第１のガスジェネレータが、衝突が検出された場合に作動するように制御され、第２のガスジェネレータが、衝突時の乗員の体格に応じて作動が制御されるようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、作動するように制御されたときに、巻取機構及び変更機構以外の乗員を保護するための機構を作動させるためのガスを発生する第３のガスジェネレータを更に備えて、制御手段が、何れか１つのガスジェネレータが作動しない条件の場合に条件が成立したガスジェネレータが作動するように制御した後に、条件が成立したガスジェネレータが作動させる機構の作動に影響しないタイミングかつ条件が成立していないガスジェネレータの予め定めた作動タイミングとは異なる所定時間経過したタイミングで、条件が成立していないガスジェネレータが作動するように制御するようにしてもよい。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、乗員を拘束するシートベルト及び該シートベルトを巻き取る巻取装置を備えたシートベルト装置と、前記シートベルトによって乗員を拘束した状態で前記シートベルトの張力が低くなるように張力を調整する張力調整手段と、作動するように制御されたときに、前記巻取装置を前記シートベルトを巻き取る方向に回転させるためのガスを発生する第１のガスジェネレータと、乗員の体格を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて作動するように制御されたときに、前記張力調整手段を作動するためのガスを発生する第２のガスジェネレータと、前記第１のガスジェネレータのみを作動させる条件が成立したときに前記第１のガスジェネレータが作動するように制御した後、所定時間経過後に前記第２のガスジェネレータが作動するように制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、シートベルト装置は、乗員を拘束するシートベルト及び該シートベルトを巻き取る巻取装置を備えている。
【００１７】
張力調整手段では、シートベルトによって乗員を拘束した状態でシートベルトの張力が低くなるように張力が調整される。
【００１８】
第１のガスジェネレータでは、作動するように制御されたときに、ガスを発生して巻取装置をシートベルトを巻き取る方向に回転させる。
【００１９】
検出手段では、乗員の体格（例えば、体重）が検出される。
【００２０】
また、第２のガスジェネレータでは、検出手段の検出結果に応じて作動するように制御されたときに、ガスを発生して張力調整手段が作動される。
【００２１】
そして、制御手段では、第１のガスジェネレータのみを作動させる条件が成立したときに第１のガスジェネレータが作動するように制御した後、所定時間経過後に第２のガスジェネレータが作動するように制御される。すなわち、第１のガスジェネレータのみが作動する条件の場合でも、他の機構に影響を与えずに第２のガスジェネレータが作動されるので、ガスジェネレータを点火してから廃却するという作業を行うことなく、ガスジェネレータの廃却を容易に行うことができる。
【００２２】
なお、制御手段は、第１のガスジェネレータのみを作動させる条件のみが成立したときに第１のガスジェネレータが作動するように制御し、乗員の拘束に影響がないタイミングかつ張力調整手段の予め設定された作動タイミングと異なるタイミングで第２のガスジェネレータが作動するように制御するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、作動していないガスジェネレータが無くなるので、ガスジェネレータを点火してから廃却するという作業を行うことなく、ガスジェネレータの廃却を容易に行うことができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】参考形態に係わるエアバッグ装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】参考形態に係わるエアバッグ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は従来のベントホール用ＭＧＧの点火タイミングを示す表であり、（Ｂ）は参考形態に係わるエアバッグ装置のベントホール用ＭＧＧの点火タイミングを示す表である。
【図４】参考形態に係わるエアバッグ装置のエアバッグ制御ＥＣＵで行われるベントホールの開放有無を決定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】テザーベルトによって袋体の展開容量を変更するエアバッグ装置を示す図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置の概略構成を示す断面図であり、（Ｂ）はフォースリミッター機構部によるシートベルトの張力変化を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置のシートベルト制御ＥＣＵで行われるシートベルト張力制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明する前に、本発明に類似する参考形態について説明する。
【００２６】
（参考形態）
【００２７】
図１は、参考形態に係わるエアバッグ装置の概略構成を説明するための図である。  
【００２８】
参考形態に係わるエアバッグ装置は、衝突時にガスを発生するガスジェネレータ（エアバッグインフレータ）１２を点火して袋体１４を展開することによって乗員への衝撃を吸収するものである。なお、参考形態では、エアバッグインフレータ１２を２つ備えて、低速衝突（予め定めた速度以下の衝突）時や近接乗員（シート位置が予め定めた位置よりも前方位置）の場合に１段目のインフレータを点火後、所定時間後に２段目のインフレータを点火することで、低速衝突時や近接乗員での衝突時におけるエアバッグ展開速度を遅くして適切にエアバッグを作動させ、高速衝突時等では１段目と２段目のインフレータを同時に点火するもの（所謂デュアルステージインフレータ）を適用するが、以下の説明では２つのインフレータの点火タイミングについては省略して単にエアバッグインフレータ１２として説明する。
【００２９】
袋体１４には、袋体１４内の内圧を調整するためのベントホール１６を備えており、該ベントホール１６は、乗員のシートベルト１８の装着の有無に応じて選択的にベントホール１６に設けられた蓋部材１７を開放するようになっている。
【００３０】
ベントホール１６の開閉は、ベントホール１６に設けられた蓋部材１７と接続されたベルト１６をガスを発生するマイクロガスジェネレータ（ベントホール用ＭＧＧ）２０を用いて引っ張ることによってベントホール１６を開放するようになっている。なお、ベントホール１６の開放方法については、既知の各種技術を適用することができる。
【００３１】
図２は、参考形態に係わるエアバッグ装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
参考形態に係わるエアバッグ装置１０は、エアバッグ制御ＥＣＵ２２によって袋体１４の展開が制御される。
【００３３】
エアバッグ制御ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ２２Ａ、ＲＡＭ２２Ｂ、ＲＯＭ２２Ｃ、及びインプットアウトプットインタフェース（Ｉ／Ｏ）２２Ｄを備えたマイクロコンピュータで構成されている。
【００３４】
ＲＯＭ２２Ｃには、エアバッグ装置１０を制御するための各種プログラムや、エアバッグ装置１０の袋体１４を展開させるための閾値等が記憶されている。
【００３５】
ＣＰＵ２２Ａは、ＲＯＭ２２Ｃに記憶されたプログラム等をＲＡＭ２２Ｂ等に展開して、袋体１４の展開制御を行う。
【００３６】
Ｉ／Ｏ２２Ｄには、衝突検出部２４、シートベルト装着検出部２６、車速センサ２８、エアバッグインフレータ１２、及びベントホール用ＭＧＧ２０が接続されている。
【００３７】
衝突検出部２４は、例えば、車両フロア及びフロントサイドメンバー等に設けられた衝突検出センサや、加速度センサ等を含み、車両の衝突を検出し、検出結果をエアバッグ制御ＥＣＵ２２へ出力する。
【００３８】
シートベルト装着検出部２６は、シートベルトタングのシートベルトバックルへの挿入を検出するスイッチ等からなり、乗員のシートベルトの装着の有無を検出して、検出結果をエアバッグ制御ＥＣＵ２２へ出力する。
【００３９】
車速センサ２８は、走行速度を検出し、検出結果をエアバッグ制御ＥＣＵ２２に出力する。なお、参考形態では、車速センサ２８を直接エアバッグ制御ＥＣＵ２２に接続した構成とするが、車速センサ２８の代りにエンジン制御ＥＣＵを接続して、エンジン制御ＥＣＵに入力される車速を間接的にエアバッグ制御ＥＣＵ２２に入力するようにしてもよい。
【００４０】
エアバッグインフレータ１２は、エアバッグ制御ＥＣＵ２２から点火信号を受け、ガスを発生してインストルメントパネルやステアリング等に収納された袋体１４を展開する。
【００４１】
ベントホール用ＭＧＧ２０は、エアバッグ制御ＥＣＵ２２からベントホール開放信号を受け、ガスを発生してベントホール１６の蓋部材１７に接続されたベルト１５を引っ張ることによってベントホール１６を開放し、袋体１４の圧力を逃がすようになっている。
【００４２】
図３（Ａ）は、従来のベントホール用ＭＧＧ２０の点火タイミングを示す表であり、図３（Ｂ）は、参考形態に係わるエアバッグ装置１０のベントホール用ＭＧＧ２０の点火タイミングを示す表である。
【００４３】
従来、ベントホール用ＭＧＧ２０は、例えば図３（Ａ）に示すように、シートベルト装着の有無に応じてベントホール用ＭＧＧ２０を点火していた。すなわち、シートベルト未装着の場合は、ベントホール用ＭＧＧ２０は点火されないようになっていた。従って、エアバッグインフレータ１２が点火して袋体１４が展開されても、ベントホール用ＭＧＧ２０が点火されずにそのままとなるので、エアバッグ装置１０を廃却する際に、ベントホール用ＭＧＧ２０を点火して廃却する必要があった。
【００４４】
これに対して、参考形態では、図３（Ｂ）に示すように、シートベルト装着時の低速（２５ｍｐｈ未満）の場合にエアバッグインフレータ１２（図３では１ｓｔと記す）点火後に１００ｍｓ〜１５０ｍｓ遅れてベントホール用ＭＧＧ２０を点火し、シートベルト装着時の高速（２５ｍｐｈ以上）の場合にエアバッグインフレータ１２と同期してベントホール用ＭＧＧ２０を点火し、シートベルト未装着時の低速の場合及び高速の場合に、エアバッグインフレータ１２（図３では１ｓｔと記す）点火後に１００ｍｓ〜１５０ｍｓ遅れてベントホール用ＭＧＧ２０を点火する。すなわち、参考形態では、何れの場合も２つのガスジェネレータが点火するようになっている。なお、図３（Ａ）のようにシートベルト装着の有無のみに応じてベントホール用ＭＧＧ２０を点火するようにしてもよい。この場合には、ベントホール用ＭＧＧ２０を点火する必要がない場合（シートベルト未装着時）に、エアバッグインフレータ１２点火後に１００ｍｓ〜１５０ｍｓ遅れてベントホール用ＭＧＧ１２を点火する。また、図３（Ｂ）に示す点火遅延時間（１００〜１５０ｍｓ）については、エアバッグ制御ＥＣＵ２２に設けられたコンデンサ等の電荷蓄積可能時間等によって左右され、車種によって異なり、袋体１４の展開に影響しないタイミングかつベントホール１６を開放する予め設定されたタイミングと異なるタイミングとされている。また、参考形態では、エアバッグインフレータ１２としてデュアルステージインフレータを適用しているため、１段目のインフレータと２段目のインフレータを同時に作動させると、袋体１４の内圧が高くなり過ぎる結果、ベルト着用かつ高速衝突時にベントホール１６を開くようにしているが、一般的なベントホール１６の開放は、低速衝突時やベルト着用時にベントホールを開放し、高速衝突やベルト非着用時にベントホール１６を閉じる。すなわち、デュアルステージインフレータではなく、エアバッグインフレータ１２として単一のインフレータを備える場合などでは、ベルト着用かつ低速衝突時などの場合にベントホールを１６を開き、ベルト着用かつ高速衝突時などの場合にベントホール１６を閉じるようにしてもよい。
【００４５】
参考形態では、シートベルトが装着された高速時のみがベントホール１６の蓋部材１７の開放が必要とされた設計とされ、ベントホール１６のサイズが決定されており、ベントホール１６の蓋部材１７を開放する必要がない場合には、エアバッグ装置１０の展開やベントホール１６の機能を損なうことのない時間分（１００〜１５０ｍｓ）遅延、すなわち、他の機構に影響しないタイミングかつ作動条件が未成立の機構の作動タイミングと異なるタイミングでベントホール用ＭＧＧ２０を点火するようになっている。これによって、廃却時には、２つのＭＧＧが点火済みとなっているので、煩雑な作業を行うことなく、容易に廃却が可能となっている。
【００４６】
図４は、参考形態に係わるエアバッグ装置１０のエアバッグ制御ＥＣＵ２２で行われるベントホール１６の蓋部材１７の開放有無を決定するための処理の流れを示すフローチャートである。なお、当該処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始される。
【００４７】
まずステップ１００では、車速センサ２８によって車速が検出されてステップ１０２へ移行する。
【００４８】
ステップ１０２では、シートベルト装着検出部２６によってシートベルトの装着が検出されてステップ１０４へ移行する。
【００４９】
ステップ１０４では、車速の検出結果が、高速（本実施形態では、２５ｍｐｈ以上）か否かがＣＰＵ２２Ａによって判定され、該判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行し、肯定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００５０】
ステップ１０６では、ベントホール用ＭＧＧ２０がエアバッグインフレータ１２の点火に対して１００〜１５０ｍｓ遅れて点火されるように設定されてステップ１１４へ移行する。
【００５１】
一方、ステップ１０８では、シートベルトが装着されているか否かがＣＰＵ２２Ａによって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行し、否定された場合にはステップ１１２へ移行する。
【００５２】
ステップ１１０では、ベントホール用ＭＧＧ２０が１ｓｔ（エアバッグインフレータ１２）と同時点火するように設定されてステップ１１４へ移行する。
【００５３】
一方、ステップ１１２では、ベントホール用ＭＧＧ２０がエアバッグインフレータ１２の点火に対して１００〜１５０ｍｓ遅れて点火されるように設定されてステップ１１４へ移行する。
【００５４】
そして、ステップ１１４では、イグニッションスイッチがオフされたか否かが判定され、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ１１４の判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。
【００５５】
このようにベントホール用ＭＧＧ２０の点火タイミングの設定が常時行われ、走行中に衝突検出部２４によって衝突が検出されると、点火信号がエアバッグインフレータ１２に出力されると共に、設定されたタイミングでベントホール用ＭＧＧ２０へ点火信号が出力される。これによって、エアバッグ装置１０の袋体１４が展開されて乗員への衝撃が吸収されると共に、乗員への衝撃を吸収する袋体１４の圧力がベントホール１６の蓋部材１７の開放有無によって適正な状態にすることができる。
【００５６】
そして、参考形態では、ベントホール１６の蓋部材１７を開放する必要がない場合でも、他の機構に影響しないタイミングかつベントホール１６の蓋部材１７を開放する予め設定されたタイミングと異なるタイミングでベントホール用ＭＧＧ２０を点火するようにしているので、袋体１４が展開されてエアバッグ装置１０を廃却する際に、ベントホール用ＭＧＧ２０を点火するという煩雑な作業を省略して、容易に廃却を行うことができる。
【００５７】
なお、参考形態では、シートベルト１８の有無によってベントホール１６の開放の要否を設定する場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、衝突時のシートベルト１８の着用の有無、衝突形態を含む衝撃の激しさ、衝突時の乗員の体格、及び衝突時の乗員の姿勢の少なくとも１つのパラメータに応じてベントホール１６の開放を行うようにしたものに適用するようにしてもよい。
【００５８】
また、参考形態では、ベントホール１６を選択的に開放する場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、エアバッグ装置の袋体１４の展開容量を選択的に可変するタイプのものを適用するようにしてもよい。例えば、図５に示すように、エアバッグ装置の袋体１４の内部に袋体１４の展開する大きさを規制するためのテザーベルト３０を設けて、テザーベルト用ＭＧＧ３２によってテザーベルト３０を切り離す機構を備えたものに適用することができる。この場合、エアバッグインフレータ１２を点火することで袋体１４を展開させる。そして、例えば、衝突時のシートベルト１８の着用の有無、衝突形態を含む衝撃の激しさ、衝突時の乗員の体格、及び衝突時の乗員の姿勢の少なくとも１つのパラメータに応じて、テザーベルト用ＭＧＧ３２を点火してテザーベルト３０の規制を解除し、テザーベルト用ＭＧＧ３２を点火しない条件の場合には、他の機構に影響しないタイミングかつ予め設定されたテザーベルト３０の規制解除タイミングと異なるタイミングで、テザーベルト用ＭＧＧ３２を点火するようにすればよい。
【００５９】
また、参考形態のベントホール１６を選択的に開放する機構と、図５のテザーベルト３０によって袋体１４の展開する大きさを選択的に変更する機構と、を共に備えてものを適用するようにしてもよい。この場合には、ＭＧＧを作動させる条件が成立し、かつ少なくとも１つでも作動させる条件が未成立のときに条件が成立したＭＧＧが作動するように制御し、作動する機構の作動に影響しないタイミングかつ条件が未成立のＭＧＧに対応する機構の予め設定された作動タイミングと異なるタイミングで、条件が未成立のＭＧＧが作動するように制御すればよい。
【００６０】
（第１実施形態）
【００６１】
参考形態では、２つのガスジェネレータ（インフレータ、ＭＧＧ）を備えたエアバッグ装置について説明したが、第１実施形態では、２つのガスジェネレータ（インフレータ、ＭＧＧ）を備えた、シートベルトを巻き取るシートベルトリトラクタ装置に本発明を適用したものについて説明する。なお、参考形態と同一部品については同一符号を付して説明する。
【００６２】
図６（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置の概略構成を示す断面図である。
【００６３】
シートベルトリトラクタ装置５０は、図６（Ａ）に示すように、シートベルト１８を巻き取るスプール５２を備えている。スプール５２は中心部分が中空とされて、中空部分にトーションバー５４が設けられている。トーションバー５４は、スプール５２に中央付近で連結部材５６を介してスプール５２と連結されており、スプール５２の回転軸として機能する。また、トーションバー５４は、連結部材５６を境に異なる径とされており、本実施形態では、後述するフォースリミッター機構部側よりもプリテンショナ機構部側の方が太い径とされている。
【００６４】
トーションバー５４の一端には、プリテンショナ機構部５８が設けられており、他端には後述するフォースリミッター機構部６０が設けられている。
【００６５】
プリテンショナ機構部５８は、ベルトロック機構６２及びプリテンショナ機構６４を備えている。
【００６６】
ベルトロック機構６２は、所定の荷重が加わると、スプール５２の回転をロックするようになっており、既知の種々の技術を適用できるため詳細な説明は省略する。
【００６７】
プリテンショナ機構６４は、ガスを発生するプリテンショナ用ガスジェネレータ（インフレータ）６６、ピストンラック６８、及びピニオンギヤ７０を備えている。プリテンショナ機構部５８は、プリテンショナ用インフレータ６６が点火されると、ピストンラック６８のピストン６８Ａが押し出されることによってピストンラック６８のラックギヤとピニオンギヤ７０によりスプール５２が回転されてシートベルト１８を巻き取るようになっている。
【００６８】
一方、フォースリミッター機構部６０は、ベルトロック機構６２がロックされた状態で所定の荷重を超えた張力がシートベルト１８に加わると、トーションバー５４が捻られ、トーションバー５４に連結部材５６を介して連結したスプール５２が回転してシートベルト１８が引き出されて、シートベルト１８の張力を一定に保つための機構である。
【００６９】
フォースリミッター機構部６０は、詳細には、トーションバー５４に係合されたギヤ７２、カム７４、及びフォースリミッター用ＭＧＧ７６を備えている。
【００７０】
ギヤ７２には、所定の荷重を超えた張力がシートベルト１８に加わると、カム７４に噛み合ってギヤ７２の回転を制限するロック部材が設けられている。
【００７１】
フォースリミッター用ＭＧＧ７６が点火されると、ガスの圧力によってカム７４が移動されて、所定の荷重を超えた張力がシートベルト１８に加わってもカム７４とギヤ７２が噛み合わずロックされなくなるようになっている。
【００７２】
また、フォースリミッター機構部６０の外側には、スプール５２を巻き取る方向に付勢するためのバネ機構７８が設けられており、バネ機構７８によってシートベルト１８がスプール５２に巻き取られるようになっている。
【００７３】
本実施形態では、プリテンショナ機構６４が作動することによって、シートベルト１８が巻き取られ、乗員の移動によってシートベルト１８が引き出されるとベルトロック機構６２がロックし、フォースリミッター機構部６０が作動を始める。
【００７４】
フォースリミッター機構部６０は、ロック部材によってカム７４とギヤ７２をロックすると共にカム７４とギヤ７２が係合した状態で所定の荷重を超える張力がシートベルト１８に加わると、トーションバー５４の全体が捻られて、トーションバー５４に連結部材５６を介して連結されたスプール５２が回転してシートベルト１８が引き出されてベルト張力が一定に保たれる。
【００７５】
また、乗員の体重等に応じて、フォースリミッター用ＭＧＧ７６が点火されると、フォースリミッター機構部６０のカム７４とギヤ７２の噛み合いが解除されるので、トーションバー５４は、連結部材５６よりプリテンショナ機構部５８側のみが捻られて、トーションバー５４に連結部材５６を介して連結されたスプール５２が回転してシートベルト１８が引き出されてベルト張力が上記よりも低い張力で一定に保たれる。
【００７６】
すなわち、フォースリミッター用ＭＧＧ７６が点火されない場合には、シートベルト１８の張力が図６（Ｂ）に示すＦ１の張力に保たれ、フォースリミッター用ＭＧＧ７６が点火された場合には、シートベルト１８の張力が図６（Ｂ）に示すＦ２に保たれるようになっている。
【００７７】
図７は、本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置５０の構成を示すブロック図である。
【００７８】
本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置５０は、シートベルト制御ＥＣＵ８０によってシートベルト１８の張力が制御される。
【００７９】
シートベルト制御ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８０Ａ、ＲＡＭ８０Ｂ、ＲＯＭ８０Ｃ、及びインプットアウトプットインタフェース（Ｉ／Ｏ）８０Ｄを備えたマイクロコンピュータで構成されている。
【００８０】
ＲＯＭ８０Ｃには、シートベルト１８の張力を制御するための各種プログラムや、シートベルト１８の張力を制御するための閾値等が記憶されている。
【００８１】
ＣＰＵ８０Ａは、ＲＯＭ８０Ｃに記憶されたプログラム等をＲＡＭ８０Ｂ等に展開して、シートベルト１８の張力を制御する。
【００８２】
Ｉ／Ｏ８０Ｄには、衝突検出部２４、荷重センサ８２、プリテンショナ用インフレータ６６、及びフォールリミッター用ＭＧＧ７６が接続されている。
【００８３】
衝突検出部２４は、例えば、車両フロア及びフロントサイドメンバー等に設けられた衝突検出センサや、加速度センサ等を含み、車両の衝突を検出し、検出結果をシートベルト制御ＥＣＵ８０へ出力する。
【００８４】
荷重センサ８２は、車両用シートに設けられ、乗員の体重を検出し、検出結果をシートベルト制御ＥＣＵへ出力する。
【００８５】
プリテンショナ用インフレータ６６は、シートベルト制御ＥＣＵ８０から点火信号を受け、ガスを発生して、ピストンラック６８を移動することによってピニオンギヤ７０を回転することによってスプール５２を回転させてシートベルト１８を巻き取る。
【００８６】
フォースリミッター用ＭＧＧ７６は、シートベルト制御ＥＣＵ８０から点火信号を受け、ガスを発生してカム７４を移動させることによって、カム７４とギヤ７２の噛み合いを解除し、シートベルト１８の張力を図６（Ｂ）に示すＦ２に保つ。
【００８７】
本実施形態では、シートベルト制御ＥＣＵ８０は、衝突検出部２４によって衝突を検出した場合に、プリテンショナ用インフレータ６６に点火信号を出力することによって、プリテンショナ用インフレータ６６を点火してシートベルト１８を巻き取って乗員を拘束する。また、このとき荷重センサ８２の検出結果に応じて、乗員が所定荷重より小さい軽量な場合に、フォースリミッター用ＭＧＧ７６に点火信号を出力することによって、フォースリミッター用ＭＧＧ７６を点火してシートベルト１８の張力が小さく（図６（Ｂ）のＦ２）なるように制御し、乗員のが所定荷重以上の場合には、プリテンショナ用インフレータ６６へ点火信号を出力してから所定時間経過後にフォースリミッター用ＭＧＧ７６へ点火信号を出力する。
【００８８】
すなわち、本実施形態では、フォースリミッター用ＭＧＧ７６の点火が不要な場合には、プリテンショナ機構に影響がないタイミングかつ予め設定されたシートベルト１８の張力を小さく（図６（Ｂ）のＦ２）するタイミングと異なるタイミングでフォースリミッター用ＭＧＧ７６を点火するようにしている。これによって、参考形態と同様に、プリテンショナ用インフレータ６６が点火されてシートベルトリトラクタ装置５０を廃却する際に、フォースリミッター用ＭＧＧ７６を点火するという煩雑な作業を省略して、容易に廃却を行うことができる。
【００８９】
図８は、本発明の第１実施形態に係わるシートベルトリトラクタ装置５０のシートベルト制御ＥＣＵ８０で行われるシートベルト張力制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、当該処理は、イグニッションスイッチがオンされた場合に開始される。
【００９０】
まず、ステップ２００では、シート荷重が検出されてステップ２０２へ移行する。すなわち、乗員の体重が荷重センサ８２によって検出される。
【００９１】
ステップ２０２では、衝突が検出されたか否かＣＰＵ８０Ａによって判定される。該判定は、衝突検出部２４によって衝突が検出されたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２００へ戻って上述の処理が繰り返され、肯定されたところでステップ２０４へ移行する。
【００９２】
ステップ２０４では、検出されたシート荷重が所定荷重以上か否かＣＰＵ８０Ａによって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０６へ移行し、否定された場合にはステップ２０８へ移行する。
【００９３】
ステップ２０６では、プリテンショナ用インフレータ６６が点火後所定時間後にフォースリミッター用ＭＧＧが点火されて一連のシートベルト張力制御処理を終了する。なお、このときのフォースリミッター用ＭＧＧ７６の点火は、フォースリミッター機構に影響しないタイミングかつ予め設定されたシートベルト１８の張力を小さくするタイミングと異なるタイミング（所定時間後）で行う。すなわち、乗員が重たい場合（例えば、所定荷重以上の場合）には、シートベルト１８が巻き取られてシートベルト１８の張力を一定にする際に、所定時間経過までは、図６（Ｂ）に示すＦ１の張力となるようにシートベルト１８の張力が保たれる。
【００９４】
一方、ステップ２０８では、プリテンショナ用インフレータ６６及びフォースリミッター用ＭＧＧ７６が同期して点火されて一連のシートベルト張力制御を終了する。すなわち、乗員が軽量（所定荷重未満）の場合には、シートベルト１８が巻き取られてシートベルト１８の張力を一定にする際に、図６（Ｂ）に示すＦ２の張力となるようにシートベルト１８の張力が保たれる。
【００９５】
このように、本実施形態では、フォースリミッター用ＭＧＧ７６の点火が不要な場合でも、他の機構に影響しないタイミングかつ予め設定されたシートベルト１８の張力を小さくするタイミングと異なるタイミング（プリテンショナ用インフレータ６６点火後所定時間後）で点火するので、プリテンショナ機構５８が作動してシートベルトリトラクタ装置５０を廃却する際には、プリテンショナ用インフレータ６６のみならず、フォースリミッター用ＭＧＧ７６も点火されているので、煩雑な作業を行うことなく容易に廃却することができる。
【００９６】
なお、第１実施形態では、衝突時の乗員の体格（体重）をパラメータとして、フォースリミッター用ＭＧＧ７６の作動を制御するようにしたが、パラメータは衝突時の乗員の体格に限るものではなく、例えば、衝突時のシートベルト１８の着用の有無、衝突形態を含む衝撃の激しさ、衝突時の乗員の姿勢等のパラメータを用いてフォースリミッター用ＭＧＧ７６の作動を制御するようにしてもよいし、衝突時のシートベルト１８の着用の有無、衝突形態を含む衝撃の激しさ、衝突時の乗員の体格、及び衝突時の乗員の姿勢の少なくとも２つ以上のパラメータを組み合わせて用いてフォースリミッター用ＭＧＧ７６の作動を制御するようにしてもよい。
【００９７】
また、上記の実施形態では、ガスジェネレータを２つ備えた乗員保護装置を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、３つ以上の複数のガスジェネレータを備える乗員保護装置を適用して、何れか１つでもガスジェネレータが作動しない条件の場合に、他の機構に影響しないタイミングで作動条件を満たさないガスジェネレータを作動するようにしてもよい。
【００９８】
また、上記の各形態では、乗員保護装置の乗員を保護する機構を作動するためのガスジェネレータ（エアバッグインフレータ１２やプリテンショナ用インフレータ６６）と、乗員保護装置の乗員保護機能を補助するためのガスジェネレータ（ベントホール用ＭＧＧ２０、テザーベルト用ＭＧＧ３２、フォースリミッター用ＭＧＧ７６等）とを備えた場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、複数のエアバッグ装置（運転席用エアバッグ装置、助手席用エアバッグ装置、サイドエアバッグ装置等）の各々のエアバッグ装置を作動させるガスジェネレータ（インフレータ）を備えて、複数のエアバッグ装置のうち１つでも展開した場合に全てのエアバッグ装置を交換する必要があるなどの理由がある場合には、本発明を適用して、展開する必要がないエアバッグ装置のガスジェネレータについては他に影響しないタイミングかつ展開する必要がないエアバッグを作動する予め設定されたタイミングと異なるタイミングで点火するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０    エアバッグ装置
１２    エアバッグインフレータ（ガスジェネレータ）
１４    袋体
１６    ベントホール
１７    蓋部材
１８    シートベルト
２０    ベントホール用ＭＧＧ（ガスジェネレータ）
２２    エアバッグ制御ＥＣＵ
２４    衝突検出部
２６    シートベルト装着検出部
２８    車速センサ
３０    テザーベルト
３２    テザーベルト用ＭＧＧ
５０    シートベルトリトラクタ装置
５８    プリテンショナ機構部
６０    フォースリミッター機構部
６６    プリテンショナ用インフレータ（ガスジェネレータ）
７６    フォースリミッター用ＭＧＧ（ガスジェネレータ）
８０    シートベルト制御ＥＣＵ
８２    荷重センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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