(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に後突が発生することを予知する後突予知手段と、
前記後突予知手段により後突の発生が予知されたとき、シートベルト装置のウエビングを巻き取るようにプリテンショナーを作動させるプリテンショナー制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、
車両に実際に後突が発生したことを検出する後突検出手段を有し、
前記プリテンショナー制御手段は、前記後突検出手段により後突の発生が検出されたとき、前記プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を所定値以上に維持されるようにして、低減させるように構成されていることを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
請求項１において、
シートベルト装置は、車両の運転席に設けられていることを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項３】
請求項２において、
車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、
後突検出手段により後突の発生が検出された後に、前記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたとき、プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を増大させる増大補正手段とを備えていることを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項４】
請求項１又は２のいずれか一方において、
後突により車両に加わる衝撃の程度に関する衝撃判定値を検出する後突程度検出手段を有し、
プリテンショナー制御手段は、前記衝撃判定値が第１設定値よりも大きいときには、それ以下のときに比べてウエビングの巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナーを作動させるものであることを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項５】
請求項１、２及び４のいずれか一つにおいて、
後突により車両に加わる衝撃の程度に関する衝撃判定値を検出する後突程度検出手段を有し、
プリテンショナー制御手段は、前記衝撃判定値が第２設定値よりも小さいときには、それ以上のときに比べてウエビングの巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナーを作動させるものであることを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項６】
車両に後突が発生することを予知する後突予知手段と、
前記後突予知手段により後突の発生が予知されたとき、シートベルト装置のウエビングを巻き取るようにプリテンショナーを作動させるプリテンショナー制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、
車両の少なくとも助手席の前方にエアバッグを展開可能なエアバッグ装置と、
車両に実際に後突が発生したことを検出する後突検出手段と、
前記後突検出手段により後突の発生が検出されたとき、前記エアバッグ装置を作動させるエアバッグ制御手段とを備えたことを特徴とする車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に衝撃が加わったときに乗員を保護するための乗員保護装置に関し、特に、プリテンショナー付のシートベルト装置を備えたものにおいて、車両に衝突が発生する可能性の高いときや実際に衝突が発生したときの該プリテンショナー等の制御の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の車両用乗員保護装置として、例えば特開平９−１３２１１３号公報に開示されるように、車両に衝突が発生する可能性の高いときに、予めシートベルト装置のウエビングを巻き取るようにプリテンショナーを作動させるようにしたものが知られている。
【０００３】
前記従来例のものでは、車両の周囲の障害物を検出するためのセンサが設けられるとともに、電動モータによりウエビングの巻き取り力を調節可能なプリテンショナーを備えており、車両と障害物との衝突の可能性に応じて、例えば衝突の可能性があまり高くないときには相対的に弱い力でウエビングを巻き取ることで、乗員の注意を喚起する一方、衝突の可能性が高いときには相対的に強い力でウエビングを巻き取ることで、乗員を衝突発生前に予めシートに対して確実に保持するようにしている。
【０００４】
このように、衝突発生前に予め乗員をシートに対し保持することで、衝突時の乗員の安全性を高めることができ、特に、車両が後方の障害物と衝突したときには（以下、後突という）、乗員の上体及び頭部がそれぞれ直ちにシートバック及びヘッドレストにサポートされることになるので、乗員の頭部が後方へ大きく移動したり、上体に対し大きく後傾したりすることを効果的に抑制できるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般に、前記従来例のような乗員保護装置では、実際の衝突後もシートベルト装置によって乗員を強く拘束するようにしているため、後突の瞬間に前記のようにしてシートバックやヘッドレストに押しつけられた乗員の上体や頭部が、その反力によって前方に押し出されると（以下、リバウンドともいう）、この乗員の上体はシートバックに強く拘束されている一方で、頭部だけが前方に移動することになってしまい、不具合がある。
【０００６】
本発明は斯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、車両に衝突が発生する可能性の高いときにプリテンショナーを作動させて、乗員をシートに保持するようにした乗員保護装置において、特に後突時の乗員の上体及び頭部のリバウンドに着目し、このときの不具合を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の解決手段では、実際に後突が発生したときに、プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を低減させて、乗員の上体がある程度、前方に移動することを許容するようにした。
【０００８】
具体的に、請求項１の発明では、車両に後突が発生することを予知する後突予知手段と、該後突予知手段により後突の発生が予知されたとき、シートベルト装置のウエビングを巻き取るようにプリテンショナーを作動させるプリテンショナー制御手段とを備えた車両用乗員保護装置を対象として、車両に実際に後突が発生したことを検出する後突検出手段を有し、前記プリテンショナー制御手段は、前記後突検出手段により後突の発生が検出されたとき、前記プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を所定値以上に維持されるようにして、低減させるものとする。
【０００９】
前記の構成により、まず、後突予知手段により後突の発生が予知されると、プリテンショナー制御手段によりシートベルト装置のプリテンショナーが作動されて、ウエビングが巻き取られることで、車両の乗員はシートに対し確実に保持され、その上体がシートバックに引きつけられる。このことで、実際に後突が発生したときに、乗員の頭部が大きく後傾したりすることがなくなり、このときの保護性が向上する。
【００１０】
しかも、後突検出手段により後突の発生が検出されると、前記プリテンショナー制御手段の制御によりウエビングの巻き取り力が低減されるので、リバウンド時には乗員の頭部だけでなく上体もある程度、前方に移動するようになり、これにより、不具合が解消されて、乗員の頭部及び上体の全体としての保護性能が向上する。
【００１１】
その際、前記プリテンショナー制御手段は、ウエビングの巻き取り力が所定値以上になるようにプリテンショナーを作動させるので、乗員の運転操作性を高めつつ、該乗員の上体や頭部が過度に大きく前方に移動することも防いで、安全性をさらに向上することができる。
【００１２】
請求項２の発明では、シートベルト装置は車両の運転席に設けられているものとする。すなわち、一般に、車両に後突が発生したときには、続いて車両が前方の別の障害物に衝突するといういわゆる複合衝突の虞れがあり、これを防止するためには、車両の運転者によるハンドル操作やブレーキ操作が妨げられないことが好ましい。このことから、シートベルト装置が車両の運転席に設けられている場合には、請求項１の発明のように車両の後突時にプリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を低減させることによって、シートベルト装置が運転操作の支障となることを極小化できるという特有の作用効果が得られる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、車両の停止状態を検出する停止状態検出手段と、後突検出手段により後突の発生が検出された後に、前記停止状態検出手段により車両の停止状態が検出されたとき、プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を増大させる増大補正手段とを備える構成とする。
【００１４】
すなわち、前記請求項２の発明の如く、車両の後突時に運転操作の妨げにならないよう、プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を低減させるようにしたものであっても、車両の停止後は運転操作についての問題はなくなるので、この場合には安全性の観点から、乗員の拘束性を十分に高めるべく、プリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を増大補正することが好ましい。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１又は２のいずれか一方の発明において、後突により車両に加わる衝撃の程度に関する衝撃判定値を検出する後突程度検出手段を有し、プリテンショナー制御手段は、前記衝撃判定値が第１設定値よりも大きいときには、それ以下のときに比べてウエビングの巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナーを作動させるものとする。
【００１６】
ここで、前記第１設定値は、後突により車両に加わる衝撃が大きくて、乗員の拘束性を最優先する必要がある場合に対応するように設定する。そして、そのように衝撃の程度が大きいときには、それよりも衝撃の程度の小さいときに比べてウエビングの巻き取り力を大きくすることで、乗員をシートに対してしっかり保持し、十分な安全性を確保できる。一方、相対的に衝撃の小さいときには請求項１又は請求項２の発明の如くウエビングの巻き取り力を相対的に小さくさせることで、該各請求項の発明の作用効果を十分に得ることができる。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項１、２及び４のいずれか一つの発明において、後突により車両に加わる衝撃の程度に関する衝撃判定値を検出する後突程度検出手段を有し、プリテンショナー制御手段は、前記衝撃判定値が第２設定値よりも小さいときには、それ以上のときに比べてウエビングの巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナーを作動させるものとする。
【００１８】
ここで、前記第２設定値は、後突により車両に加わる衝撃が小さくて、元々、リバウンドによる不具合の少ない場合に対応するように設定する。そして、衝撃判定値が前記第２設定値よりも小さいときにはウエビングの巻き取り力を十分に大きくして、乗員をシートに対し確実に保持できる一方で、衝撃判定値が第２設定値以上であれば、請求項１又は請求項２の発明の如くウエビングの巻き取り力を相対的に小さくさせることで、該各請求項の発明の作用効果を十分に得ることができる。
【００１９】
次に、本発明の第２の解決手段では、車両に実際に後突が発生したときに、少なくとも助手席の前方にエアバッグを展開させるようにした。
【００２０】
具体的に、請求項６の発明では、車両に後突が発生することを予知する後突予知手段と、該後突予知手段により後突の発生が予知されたとき、シートベルト装置のウエビングを巻き取るようにプリテンショナーを作動させるプリテンショナー制御手段とを備えた車両用乗員保護装置を対象として、車両の少なくとも助手席の前方にエアバッグを展開可能なエアバッグ装置と、車両に実際に後突が発生したことを検出する後突検出手段と、該後突検出手段により後突の発生が検出されたとき、前記エアバッグ装置を作動させるエアバッグ制御手段とを備える構成とする。
【００２１】
前記の構成により、まず、後突予知手段により後突の発生が予知されたときには、請求項１の発明と同じプリテンショナー制御によって乗員をシートに対し確実に保持することで、実際に後突が発生したときの保護性を向上できる。そして、後突検出手段により後突の発生が検出されると、今度はエアバッグ制御手段によるエアバッグ装置の作動制御によって、少なくとも車両の助手席前方にエアバッグが展開され、このエアバッグによって乗員の頭部の前方移動が抑えられることで、リバウンドによる不具合を防止できる。
【００２２】
【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。
【００２３】
（実施形態１）
図２は、本発明に係る車両用乗員保護装置Ａが搭載された車両の一例を示す。この車両１は車室内に前後２列のシートを備えた３ボックス型の乗用車であって、前側の運転席２及び助手席２として、それぞれシートクッション３、シートバック４及びヘッドレスト５からなるセパレートタイプのシートが左右に並んで配設されるとともに、それらの後方には図示しないがベンチタイプの３人掛けシートが配設されている。また、前記運転席２及び助手席２のシートクッション３の内部には、図１に示すように、乗員Ｐが着座しているときにその体重を受けてＯＮ信号を出力する圧力センサからなる乗員着座センサ６が配設されている。
【００２４】
前記運転席２及び助手席２にはそれぞれ基本的な乗員保護装置として、３点式のシートベルト装置が設けられている。このシートベルト装置は、運転席側のものを前記図１にも示すように、乗員Ｐの上体及び腰部を保持する帯状のウエビング８と、このウエビング８の基端側を巻き取るリトラクター兼用の電動式プリテンショナー９と、このプリテンショナー９から引き出されたウエビング８の方向を変えるアンカー１０とを備えている。前記プリテンショナー９はセンターピラー１１の下側の車体フロアに配設されてトリムにより覆われている一方、前記アンカー１０は該センターピラー１１の上側に取り付けられている。
【００２５】
すなわち、プリテンショナー９から引き出されているウエビング８は、センターピラー１１に沿って上方に延びた後にアンカー１０により折り曲げられて下方に延びていて、先端部が連結金具により車体フロアに対し回動可能に連結されている。また、前記アンカー１０よりも先端側のウエビング８の途中にはタングプレート１２が摺動可能に取り付けられており、このタングプレート１２は、シートクッション３の側部に配設されたバックル１３に差し込まれて係合されるようになっている。このバックル１３には、タングプレート１２が正常に係合しているときにＯＮ信号を出力するシートベルトスイッチ１４（シートベルトＳＷ）が付設されている。
【００２６】
そうして、前記図１に示すように、乗員Ｐが正しい姿勢で着座しかつシートベルト装置を使用している状態では、前記タングプレート１２よりも先端側のウエビング８により、乗員Ｐの腰部がシートクッション３に保持されるとともに、タングプレート１２からアンカー１０まで張架されたウエビング８により、乗員Ｐの上体がシートバック４に保持されるようになる。ここで、前記プリテンショナー９は、従来周知のリトラクターと同様にバネ力によってウエビング８を巻き取るとともに、この巻き取り力を電動モータによって可変とした公知の構造のもの（例えば特開平９−１３２１１３号公報を参照）であり、電動モータへの電力供給が停止された状態ではウエビング８に加わる巻き取り力は小さいので、このウエビング８の弛みを吸収しつつも、乗員Ｐに不快な拘束感を与えることはない。
【００２７】
また、この車両１には、主に車両１が前方の障害物に衝突したときに（前突）、前記シートベルト装置と協動して乗員Ｐを保護するためのエアバッグ装置が備えられている。具体的には、ステアリングホイール１６の内部と助手席２の前方のインストゥルメントパネル１７の内部とに、それぞれ、エアバッグモジュール１８，１８が格納されるとともに、該インストゥルメントパネル１７内の左右両端部に車両１の前後方向の加速度及び減速度を検出する加速度センサ１９がそれぞれ配設されており、これら加速度センサ１９，１９からの出力信号を受け入れる電子制御ユニット（Electronic Contorol Unit：以下、ＥＣＵという）２０から前記エアバッグモジュール１８，１８に対し制御信号が出力されるようになっている。
【００２８】
このエアバッグモジュール１８は、助手席側のものの構造を模式的に前記図１に示すと、片側（図１の右側）に開口部を有するケーシング内の奥側に点火部と爆薬とを内蔵した円筒管状のインフレータ２１が、また、開口側には折り畳まれたエアバッグ２２がそれぞれ収容されている。そして、車両１の前突時に加速度センサ１９からの出力信号がＥＣＵ２０に入力されると、その信号値に基づき所定の判定演算プログラムに従って、各エアバッグ２２の展開の要否が判定され、展開が必要と判定されたエアバッグ２２，２２に対応するインフレータ２１，２１に通電すべく、ＥＣＵ２０から制御信号が出力される。こうして通電されたインフレータ２１の火薬が高速燃焼し、エアバッグ２２に多量のガスが供給されると、該エアバッグ２２が急速に膨張してインストゥルメントパネル１７のリッド部１７ａを押し開け、車室内に向かって展開する。
【００２９】
さらに、この車両１の前面には前方の障害物を検出するためのレーダーセンサ２３，２３が、例えばフロントバンパーの左右両側等に１つずつ埋め込まれて配設されており、同様に車両１の後面には後方の障害物を検出するためのレーダーセンサ２４（車体左側のもののみ図示する）が配設されている。そして、前記図１に示すように、各レーダーセンサ２３，２４からの出力信号はＥＣＵ２０に入力されており、また、前記乗員着座センサ６、シートベルトＳＷ１４、加速度センサ１９、及び、車両１の走行速度を検出するための車速センサ２５からの出力信号もＥＣＵ２０に入力されている。
【００３０】
一方、このＥＣＵ２０は、前記のように運転席２及び助手席２の各エアバッグモジュール１８に制御信号を出力する他に、前記シートベルト装置のプリテンショナー９に制御信号を出力して、このプリテンショナー９の作動制御によりウエビング８の巻き取り力を調節するようになっている。具体的には、例えば車両１に後方から別の車両等が急速に接近しているようなときには、後方レーダーセンサ２４からの出力信号に基づいて、該別の車両が追突するかどうか予測し、追突すると予測したとき、即ち車両１に後突が発生することを予知したときには、前記プリテンショナー９を、ウエビング８を巻き取るように作動させて、実際に後突が発生する前に予め乗員Ｐの上体をシートバック４に保持するようにしている。
【００３１】
このように、車両１に後突が発生することを予知し、予めウエビング８を巻き取って乗員Ｐの上体をシートバック４に強く保持することで、後突発生の瞬間に乗員Ｐの頭部が後方へ大きく移動したり、後傾したりすることを効果的に防止することができる。しかしその反面、一旦、ヘッドレスト５に押しつけられた乗員Ｐの頭部がリバウンドによって前方に移動しようとするときには、前記のように乗員Ｐの上体をシートバック４に強く保持していると、むしろ不具合の起こる可能性のあることは既述した通りである。
【００３２】
そこで、この実施形態に係る乗員保護装置Ａでは、車両１に実際に後突が発生したときにはプリテンショナー９によるウエビング８の巻き取り力を低減させることによって、前記のようなリバウンド時の不具合を解消するようにしたものである。以下、前記ＥＣＵ２０によるプリテンショナー９の制御手順を図３のフローチャート図に基づいて具体的に説明する。尚、この制御手順は、ＥＣＵ２０のメモリ上に電子的に格納された制御プログラムに従って、所定の時間間隔で実行されるものである。
【００３３】
まず、同図に示すスタート後のステップＳＡ１では、後方レーダーセンサ２４からの入力信号に基づいて車両１の後突予知演算を行う。この予知演算は、例えば、所定時間前から現在に至るまでのレーダーセンサ２４からの入力信号の履歴に基づいて行われ、車両１の後方の障害物までの距離が短いほど、また、該障害物が車両１に接近する相対速度が大きいほど、高い衝突予知信頼度が演算される。続いて、ステップＳＡ２において、前記のような演算結果に基づいて後突予知判定を行い、衝突予知信頼度が所定以上に高くて車両１に後突が発生すると予知したときには（ＹＥＳ）ステップＳＡ３に進む一方、衝突予知信頼度がそれほど高くなければ（ＮＯ）、後述のステップＳＡ１４に進む。
【００３４】
そして、車両１の後突発生を予知して進んだステップＳＡ３では、衝突予知信頼度と予想衝突程度に応じた強度Ｋでプリテンショナー９の電動モータを作動させ、該プリテンショナー９によりウエビング８を巻き取らせる。尚、前記予想衝突程度の演算も後方レーダーセンサ２４からの出力信号に基づいて行うようにすればよく、車両１の後方の障害物が車両１に接近する相対速度が大きいほど、予想衝突程度は大きくなる。
【００３５】
つまり、後方レーダーセンサ２４からの出力信号に基づいて、車両１に後突が発生することを予知したときには、実際に後突が発生する前に予めプリテンショナー９によりウエビング８を巻き取らせて、乗員Ｐを運転席２或いは助手席２に確実に保持することで、後突発生時の乗員Ｐの安全性を向上させるようにしている。
【００３６】
続いて、ステップＳＡ４では、今度は加速度センサ１９からの出力信号に基づいて、車両１の前後方向の加速度を求め、続くステップＳＡ５において車両１に所定以上の大きさの衝撃的な加速度が作用したかどうか判定する。そして、前記の判定がＮＯであれば、車両１には未だ後突は発生していないので、前記ステップＳＡ１にリターンする一方、判定がＹＥＳで車両１に実際に後突が発生したのであれば、ステップＳＡ６に進んで、前記ステップＳＡ３で設定したプリテンショナー９の作動強度Ｋを設定補正値Ａ１だけ減少させる。尚、前記加速度センサ１９が、後突により車両１に加わる加速度（衝撃の程度に関する衝撃判定値）を検出する後突程度検出手段に対応している。
【００３７】
続いて、ステップＳＡ７において、前記ステップＳＡ４で求めた後突時の加速度（後突Ｇ）に応じて、プリテンショナー９の作動強度を補正するための減少補正値Ａ２を演算する。すなわち、例えば図４(a)に示すようなマップから後突Ｇの大きさに対応する減少補正値Ａ２を読み込む。このマップは、車両に発生する後突Ｇの大きさに対して、ウエビング８による乗員Ｐの拘束力を最適なものとするように予め実験的に決定して記録したものである。同図によれば、後突Ｇが相対的に大きい範囲では、該後突Ｇが大きくなるに連れて減少補正値Ａ２は徐々に小さくなるように設定されており、一方、後突Ｇが相対的に小さい範囲では、後突Ｇが大きくなるに連れて減少補正値Ａ２も徐々に大きくなるように設定されている。そして、続くステップＳＡ８において、前記ステップＳＡ６で設定したプリテンショナー９の作動強度Ｋをさらに減少補正値Ａ２だけ減少させる。
【００３８】
つまり、車両１に実際に後突が発生したときには、その後突による衝撃の程度に応じてプリテンショナー９によるウエビング８の巻き取り力を低減させるようにしている。より詳しくは、後突Ｇが相対的に大きい範囲においては該後突Ｇの増大と共にウエビング８の巻き取り力も増大し、極めて大きな衝撃に対しても乗員Ｐの拘束性を確保することができる一方で、後突Ｇが相対的に小さい範囲においては後突Ｇの減少と共にウエビング８の巻き取り力が増大し、後突の程度が弱く、元々、リバウンドによる不具合の起きる可能性が少ない場合には単純に乗員Ｐの拘束を優先する。そして、後突Ｇの大きさがそれらの中間の場合には、前記のように後突発生時にウエビング８の巻き取り力を低減させることで、リバウンドによる不具合を解消するようにしている。
【００３９】
尚、前記減少補正値Ａ２の値は、例えば同図(b)〜(d)にそれぞれ示すように設定することも可能である。すなわち、同図(b)に示すように、減少補正値Ａ２を、後突Ｇが第１設定値Ｇ１よりも大きいときにはそれ以下のときに比べて小さくなるように設定するか、或いは同図(c)に示すように、減少補正値Ａ２を、後突Ｇが第２設定値Ｇ２よりも小さいときにはそれ以上のときに比べて小さくなるように設定することが好ましく、同図(d)に示すように、前記の両方の条件を満たすように減少補正値Ａ２を設定するのがさらに好ましい。ここで、前記第１設定値Ｇ１は、例えば車両１に同じ質量を有する別の車両が相対速度３０〜５０ｋｍ/ｈで後突したときの後突Ｇに対応し、また、前記第２設定値Ｇ２は、例えば車両１に同じ質量を有する別の車両が相対速度５〜１０ｋｍ/ｈで後突したときの後突Ｇに対応する値である。
【００４０】
前記ステップＳＡ８に続くステップＳＡ９では、今度は車速センサ２５からの信号に基づいて、車両１の走行速度を検出し、続くステップＳＡ１０では該車両１の走行速度が零になった直後かどうか判定する（車速＝０？）。この判定結果がＹＥＳであれば続くステップＳＡ１１に進んで、前記ステップＳＡ８で設定したプリテンショナー９の作動強度Ｋを予め設定した増大補正値Ａ３だけ増大させる一方、判定結果がＮＯであればそのままでそれぞれステップＳＡ１２に進み、作動強度Ｋに対応する制御信号をプリテンショナー９に出力して、該プリテンショナー９によるウエビング８の巻き取り力を制御する。そして、続くステップＳＡ１３において、車両１の後突発生を検出してから所定時間が経過したかどうか判定し、判定がＮＯで所定時間経過前であれば前記ステップＳＡ９にリターンする一方、判定がＹＥＳで所定時間経過後であれば、制御を終了する。
【００４１】
つまり、車両１に実際に後突が発生してから所定時間が経過するまでの間、車両１の走行速度が零になるまでは、プリテンショナー９の作動強度を一定に保つようにして、車両１の走行速度が零になった直後はプリテンショナー９の作動強度を増大補正するようにしている。
【００４２】
一方、前記ステップＳＡ２において車両１の後突発生を予知しなかった場合、即ち車両１に後突は発生しないと予測して進んだステップＳＡ１４では、前記ステップＳＡ４と同様に加速度センサ１９からの出力信号に基づいて車両１の前後方向の加速度を求め、続くステップＳＡ１５において、車両１に実際に後突が発生したかどうか判定する。そして、後突が発生していないＮＯであれば図テップＳＡ１にリターンする一方、判定がＹＥＳで車両１に実際に後突が発生したのであれば、ステップＳＡ１６に進み、後突時の加速度（後突Ｇ）に応じて、例えば図５に示すようなマップからプリテンショナー９の作動強度ｋを読み込む（作動強度ｋ演算）。このマップによれば、車両１に発生する後突Ｇに比例して作動強度ｋが大きくなるように設定されており、このことは、後突による衝撃が大きいほど、乗員Ｐを運転席２或いは助手席２にしっかりと保持して、安全性を高めるということである。
【００４３】
そして、続くステップＳＡ１７〜ＳＡ２１の各ステップでは、前記ステップＳＡ９〜ＳＡ１３の各ステップと同様の制御手順を実行し、車両１に実際に後突が発生してから所定時間が経過するまでの間、該車両１の走行速度が零になるまではプリテンショナー９の作動強度を一定に保ち、車両１の走行速度が零になればプリテンショナー９の作動強度を増大補正する。そして、後突検出から所定時間経が過後すれば、制御を終了する。
【００４４】
前記のプリテンショナー制御のフローに示すステップＳＡ１，ＳＡ２により、車両１に後突が発生することを予知する後突予知手段２０ａが構成されており、また、ステップＳＡ４，ＳＡ５により、車両１に実際に後突が発生したことを検出する後突検出手段２０ｂが構成されている。
【００４５】
また、ステップＳＡ３，ＳＡ６〜ＳＡ８，ＳＡ１２により、シートベルト装置のプリテンショナー９を作動制御するプリテンショナー制御手段２０ｃが構成され、特にステップＳＡ３は、前記後突予知手段２０ａにより後突の発生が予知されたとき、シートベルト装置のウエビング８を巻き取るようにプリテンショナー９を作動させるという制御動作に対応している。また、ステップＳＡ６は、前記後突検出手段２０ｂにより後突の発生が検出されたとき、プリテンショナー９によるウエビング８の巻き取り力を低減させるという制御動作に対応している。さらに、ステップＳＡ７，ＳＡ８は、後突によって車両１に加わる衝撃的な加速度が相対的に大きいときには、該加速度が大きいほど、ウエビング８の巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナー９を作動させる一方、加速度が相対的に小さいときには、該加速度が小さいほど、ウエビング８の巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナー９を作動させるという制御動作に対応している。
【００４６】
加えて、前記フローのステップＳＡ９，ＳＡ１０により、車両１の停止状態を検出する停止状態検出手段２０ｄが構成され、ステップＳＡ１１により、前記後突検出手段２０ｂによって後突の発生が検出された後に、前記停止状態検出手段２０ｄによって車両１の停止状態が検出されたとき、プリテンショナー９によるウエビング８の巻き取り力を増大させる増大補正手段２０ｅが構成されている。
【００４７】
したがって、この実施形態１に係る車両用乗員保護装置Ａによれば、例えば車両１にその後方から別の車両が急接近して、後突予知手段２０ａにより後突の発生が予知されると、プリテンショナー制御手段２０ｃによりシートベルト装置のプリテンショナー９が所定の作動強度Ｋで作動され、ウエビング８が巻き取られることで、乗員Ｐが運転席２或いは助手席２に対し確実に保持され、その上体がシートバック４に引きつけられるようになる。このことで、実際に後突が発生したとしても、そのときには乗員Ｐの頭部がヘッドレスト５の近くに位置していて、該ヘッドレスト５によって直ちにサポートされることになるので、頭部が大きく後方に移動したり、或いは大きく後傾したりすることを効果的に抑制できる。
【００４８】
また、車両１に実際に後突が発生して、後突検出手段２０ｂによる検出がなされると、今度は、前記プリテンショナー制御手段２０ｃは、ウエビング８の巻き取り力が低減するようにプリテンショナー９を作動させる。このことで、後突の衝撃で一旦、ヘッドレスト５に押し付けられた乗員Ｐの頭部がリバウンドによって前方に移動するとき、該乗員Ｐの上体もある程度、前方に移動できるようになるので、リバウンドによる不具合を解消して、乗員の頭部及び上体の全体的な保護性をさらに向上することができる。
【００４９】
この際、プリテンショナー９によるウエビング８の巻き取り力を低減すると言っても、この巻き取り力を零にすることはなく、あくまで所定値以上に維持するようにしているので、前記の如く、リバウンドによる不具合を解消しながら、同時に、乗員の上体や頭部が過度に大きく前方に移動することも防止して、安全性をさらに向上させることができる。
【００５０】
特に、運転席２に設けられたシートベルト装置については、前記のように車両１の後突発生時にウエビング８の巻き取り力を低減させることにより、シートベルト装置が乗員Ｐによるステアリングホイール１６やブレーキペダル等の運転操作の支障となることを極小化でき、このことで、複合衝突の回避性も向上する。しかも、後突の発生後、所定時間が経過するまでの間、車両１が停止するまではプリテンショナー９によるウエビング８巻き取り力を低減する一方で、車両１が停止した直後は一時的に該プリテンショナー９の作動強度を増大させて、乗員Ｐの拘束性を高めることにより、安全性のさらなる向上が図られる。
【００５１】
さらに、この実施形態では、前記のようにプリテンショナー９によるウエビング８巻き取り力を低減する際、該プリテンショナー９の作動強度を後突Ｇに応じて変更するようにしており、このことで、乗員Ｐの拘束性を車両１への衝撃程度に応じて適切に変更することができるので、車両１に加わる衝撃の程度が中程度の時には上述の如くリバウンドによる不具合を解消しながら、乗員Ｐの安全性も高めることができ、しかも、極めて大きな衝撃に対しても乗員Ｐの安全性を確保することができるものである。
【００５２】
（実施形態２）
図６及び図７は、本発明の実施形態２に係る制御フローを示し、この実施形態２に係る車両用乗員保護装置Ａの全体的な構成は、図１及び図２に示す前記実施形態１のものと同じなので、同一部材には同一の符号を付してその説明は省略するものとする。そして、この実施形態２では、実施形態１と同様に車両１の後突発生を予知したときに、シートベルト装置のプリテンショナー９を作動させて、乗員Ｐを運転席２或いは助手席２に確実に保持するとともに、実際の後突発生時には、少なくとも助手席２の前方にエアバッグ２２を展開させ、このエアバッグ２２により乗員Ｐの頭部の移動を抑制するようにしたものである。
【００５３】
具体的には、図６のフローチャート図に示すように、スタート後のステップＳＢ１〜ＳＢ５において、前記実施形態１と同様の後突予知を行い、その予知信頼度に応じてプリテンショナー９の作動を制御した後に、実際の後突発生を検出する。そして、後突発生を検出したＹＥＳならばステップＳＢ６に進んで、助手席側のシートベルトＳＷ１４からの出力信号を入力し、続くステップＳＢ７において、前記実施形態１のステップＳＡ１６と同様に、後突Ｇに応じてマップを参照して、プリテンショナー９の作動強度ｋを演算する（図５参照）。そして、ステップＳＢ８〜ＳＢ１１において、前記実施形態１のステップＳＡ９〜ＳＡ１２と同様の処理を行い、作動強度ｋに対応する制御信号を出力して、プリテンショナー９の作動制御を行う。
【００５４】
続いて、ステップＳＢ１２では、まず、助手席側のエアバッグモジュール１８が既に作動済みであるかどうか判定し、この判定がＹＥＳであればステップＳＢ１７に進む一方、判定がＮＯでエアバッグモジュール１８が未作動であればステップＳＢ１３に進む。このステップＳＢ１３では助手席側のシートベルト装置が着用されているかどうか判定し、この判定がＮＯであればステップＳＢ１７に進む一方、判定がＹＥＳでベルト着用状態であれば、ステップＳＢ１４に進んで、後突Ｇに応じてエアバッグ２２の展開圧力Ｐを演算する。すなわち、例えば図７に示すようなマップから後突Ｇの大きさに対応する展開圧力Ｐを読み込む。このマップは、車両に発生する後突Ｇの大きさに対して、エアバッグ２２の展開圧を変化させるためのもので、図例のマップによれば、後突Ｇが相対的に大きい範囲でのみ、エアバッグ２２を展開させるようにしている。尚、同図に破線で示すように、後突Ｇが特に大きい所定範囲ではエアバッグ２２の展開圧力をさらに高めるようにすることも考えられる。この場合には、少なくとも助手席側のエアバッグモジュール１８として、例えばインフレータ２１において一度に燃焼させる火薬の分量を調節可能なエアバッグ装置を用いればよい。
【００５５】
続いて、ステップＳＢ１５において、後突発生から設定時間が経過するまで待って、設定時間の経過後にステップＳＢ１６に進んで、助手席側のエアバッグモジュール１８に制御信号を出力し、前記ステップＳＢ１４で演算した展開圧力になるようにエアバッグ２２を展開させる。そして、続くステップＳＢ１７では、前記実施形態１と同様に、車両１の後突発生を検出してから所定時間が経過したかどうか判定し、判定がＮＯで所定時間経過前であれば前記ステップＳＢ８にリターンする一方、判定がＹＥＳで所定時間経過後であれば、制御を終了する。
【００５６】
つまり、請求項１と同様に車両１の後突予知時に予めウエビング８を巻き取らせる一方、その後、実際に後突が発生しても該ウエビング８の巻き取り力は低減させず、後突発生からさらに設定時間が経過したときに、助手席側のエアバッグ２２を展開させて、このエアバッグ２２により乗員Ｐの頭部を前方から保持するようする。
【００５７】
一方、前記ステップＳＢ２において車両１の後突発生を予知しなかった場合は、ステップＳＢ１８〜ＳＢ２５において、前記ステップＳＢ４〜ＳＢ１１と同様の処理を行い、後突発生から所定時間は作動強度ｋに基づいてプリテンショナー９の作動制御を行って、しかる後に制御終了する。つまり、後突発生を予知しなかった場合には、車両１の後突に対応してエアバッグ２２を展開させることはない。
【００５８】
前記図６に示す制御フローのステップＳＢ１，ＳＢ２により後突予知手段２０ａが、また、ステップＳＢ４，ＳＢ５により後突検出手段２０ｂが構成されている。さらに、ステップＳＢ３により、前記後突予知手段２０ａによって後突の発生が予知されたとき、シートベルト装置のウエビング８を巻き取るようにプリテンショナー９を作動させるプリテンショナー制御手段２０ｃが構成されている。
【００５９】
また、前記フローのステップＳＢ１２〜ＳＢ１６の各ステップにより、前記後突検出手段２０ｂによって後突の発生が検出されたとき、助手席側のエアバッグモジュール１８を作動させるエアバッグ制御手段２０ｆが構成されている。
【００６０】
したがって、この実施形態２に係る車両用乗員保護装置Ａによれば、前記実施形態１と同様に、車両１の後突発生を予知して予めプリテンショナー９によりウエビング８を巻き取らせ、乗員Ｐを運転席２或いは助手席２に確実に保持することで、後突発生時の乗員保護性能を向上できる。
【００６１】
また、実際に後突が発生したときには、設定時間の経過後に助手席側のエアバッグ２２を展開させて、乗員Ｐの頭部の移動を抑制することで、実施形態１と同様にリバウンドによる不具合を解消することができる。
【００６２】
尚、前記図６に示すフローのステップＳＢ１９において、車両１の後突の発生を検出したＹＥＳのとき、ステップＳＢ２０以降のステップに進む代わりに、ステップＳＢ６〜ＳＢ１７の各ステップに進むようにして、車両１に後突が発生したときには、それ以前に後突発生を予知していたか否かにかかわらず、助手席側のエアバッグ２２を展開させるようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る車両用乗員保護装置によると、車両に後突が発生することを後突予知手段により予知して、プリテンショナー制御手段により予めシートベルト装置のプリテンショナーを作動させることにより、後突発生時の保護性能の向上が図られ、しかも、後突検出手段により後突発生を検出し、前記プリテンショナー制御手段の制御によりウエビングの巻き取り力を低減させることで、リバウンドに依る不具合を解消して、乗員の保護性能をさらに向上できる。
【００６４】
しかも、車両に後突が発生したときもウエビングの巻き取り力を所定値以上に維持することで、運転操作性の確保を図りつつ、乗員の上体等の過度の前方移動を抑えて、安全性をさらに向上できる。
【００６５】
請求項２の発明によると、シートベルト装置が車両の運転席に設けられている場合には、車両の後突時にプリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を低減させることで、シートベルト装置が運転操作の支障となることを極小化できるという特有の効果が得られる。
【００６６】
請求項３の発明によると、車両の停止後はプリテンショナーによるウエビングの巻き取り力を増大補正して、乗員の拘束性を十分に高めることで、安全性をさらに向上できる。
【００６７】
請求項４の発明によると、後突により車両に加わる衝撃の程度が大きくて、乗員の拘束性を最優先する必要がある場合には、ウエビングの巻き取り力が大きくなるようにプリテンショナーを作動させることで、乗員をシートに対してしっかり保持し、十分な安全性を確保できる。
【００６８】
請求項５の発明によると、後突により車両に加わる衝撃の程度がそれほど大きくない場合には、その衝撃の程度が相対的に大きいほど、ウエビングの巻き取り力を小さくすることで、請求項１又は請求項２の発明の効果を十分に得ることができる。
【００６９】
また、請求項６の発明に係る車両用乗員保護装置によると、請求項１の発明と同様に、車両に後突が発生することを後突予知手段により予知して、プリテンショナー制御手段により予めシートベルト装置のプリテンショナーを作動させることにより、後突発生時の乗員保護性能を向上でき、また、車両に実際に後突が発生したときには、エアバッグ制御手段により少なくとも助手席の前方にエアバッグを展開させることで、乗員の頭部の前方移動を抑えて、リバウンドによる不具合を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１に係る車両用乗員保護装置の構成を示す図である。
【図２】  車両用乗員保護装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図３】  車両に後突が発生する前後の制御手順を示すフローチャート図である。
【図４】  後突Ｇの変化に対応するようにプリテンショナー作動強度の減少補正値を設定したマップの一例を示す図である。
【図５】  後突Ｇの変化に対応するようにプリテンショナー作動強度を設定したマップの一例を示す図である。
【図６】  実施形態２に係る図３相当図である。
【図７】  後突Ｇの変化に対応するようにエアバッグの展開圧力Ｐを設定したマップの一例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ          車両用乗員保護装置
Ｐ          乗員
１          車両
２          シート（運転席、助手席）
４          シートバック
５          ヘッドレスト
８          ウエビング（シートベルト装置）
９          プリテンショナー（シートベルト装置）
１８        エアバッグモジュール（エアバッグ装置）
１９        加速度センサ（後突程度検出手段）
２０        電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２０ａ      後突予知手段
２０ｂ      後突検出手段
２０ｃ      プリテンショナー制御手段
２０ｄ      停止状態検出手段
２０ｅ      増大補正手段
２０ｆ      エアバッグ制御手段
【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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