(57)【要約】【課題】  シートベルトのプリテンショナーに関し、多重衝突等の場合に対しても乗員の安全性をより確実に確保すること。【解決手段】  衝突が予知された後、衝突が検出された場合は、少なくともウエビングとバックルとの係合が解除されるまで、衝突の予知結果に関わらず、プリテンショナーを解除しない。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックルと解除可能に係合する係合部材を有し、乗員をシートに拘束するシートベルトを構成するウエビングと、
前記ウエビングを巻き取り可能なプリテンショナーと、
車輌と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、
前記衝突予知手段により衝突が予知された時に、乗員の拘束度が高くなる高拘束度状態となるように前記プリテンショナーを作動させる一方、衝突が予知されなくなった時に前記高拘束度状態を解除する制御手段と、
を備えた車輌用乗員保護装置において、
前記車輌と障害物との衝突を検出する衝突検出手段を備え、
前記制御手段は、前記衝突予知手段により衝突が予知された後、前記衝突検出手段により衝突が検出された場合は、少なくとも前記バックルと前記係合部材との係合が解除されるまで、前記衝突予知手段の予知結果に関わらず、前記高拘束度状態を解除しないことを特徴とする車輌用乗員保護装置。
【請求項２】
更に、前記バックルに前記係合部材が係合しているか否かを検出する係合検出手段を備え、
前記制御手段は、前記衝突予知手段により衝突が予知された後、前記衝突検出手段により衝突が検出された場合は、少なくとも前記係合検出手段により係合解除が検出されるまで、前記衝突予知手段の予知結果に関わらず、前記高拘束度状態を解除しないことを特徴とする請求項１に記載の車輌用乗員保護装置。
【請求項３】
前記高拘束度状態中に前記衝突検出手段により衝突が検出された場合に、乗員に対して所定の案内を出力する出力手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車輌用乗員保護装置。
【請求項４】
前記プリテンショナーは、前記高拘束度状態として、第１の高拘束度状態と、前記第１の高拘束度状態よりも乗員の拘束度が小さい第２の高拘束度状態と、を発生するように制御可能であり、
前記制御手段は、
前記衝突予知手段により衝突が予知された場合には、前記第１の高拘束度状態となるように前記プリテンショナーを作動させ、
前記衝突予知手段により衝突が予知された後、前記衝突検出手段により衝突が検出された場合には、前記第２の高拘束度状態となるように前記プリテンショナーを作動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車輌用乗員保護装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記係合検出手段により係合解除が検出された後、前記高拘束度状態を解除することを特徴とする請求項２に記載の車輌用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌用乗員保護装置に関し、特に、シートベルトのプリテンショナーに関連する技術である。
【背景技術】
【０００２】
車輌用乗員保護装置として、車輌と障害物との衝突を予知し、その予知された場合にウエビングを巻き取って乗員のシートに対する拘束度を高めるプリテンショナーが提案されている。例えば、特許文献１には、衝突が予知された場合にプリテンショナーを作動させる一方で、衝突の予知が解除されるとプリテンショナーの作動も解除して乗員の拘束度を通常の状態に戻す技術が開示されている。また、特許文献２及び３にはウエビングのロック機構を設けたシートベルト装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４７９２３号公報
【特許文献２】特開２００１−８０４６１号公報
【特許文献３】特開２００１−１０４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、衝突が予知された後、実際に衝突が発生した場合には、衝突を予知するセンサー等がダメージを負っている可能性があり、その後の衝突（２回目）の予知が負荷等となってしまう場合があり得る。このため、予め定めた何らかの条件（例えば、自車輌の車速が０になったことや時間の経過等）の成立により、衝突の予知が解除され、プリテンショナーの作動が解除されてしまうと、多重事故が発生するような状況下では、最初の衝突後、次の衝突が予知されるべき時に上記のセンサー等で衝突予知が行われず、次の衝突時にプリテンショナーが作動していない場合がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、多重衝突等の場合に対しても乗員の安全性をより確実に確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、バックルと解除可能に係合する係合部材を有し、乗員をシートに拘束するシートベルトを構成するウエビングと、前記ウエビングを巻き取り可能なプリテンショナーと、車輌と障害物との衝突を予知する衝突予知手段と、前記衝突予知手段により衝突が予知された時に、乗員の拘束度が高くなる高拘束度状態となるように前記プリテンショナーを作動させる一方、衝突が予知されなくなった時に前記高拘束度状態を解除する制御手段と、を備えた車輌用乗員保護装置において、前記車輌と障害物との衝突を検出する衝突検出手段を備え、前記制御手段は、前記衝突予知手段により衝突が予知された後、前記衝突検出手段により衝突が検出された場合は、少なくとも前記バックルと前記係合部材との係合が解除されるまで、前記衝突予知手段の予知結果に関わらず、前記高拘束度状態を解除しないことを特徴とする車輌用乗員保護装置が提供される。
【０００７】
この車輌用乗員保護装置によれば、衝突予知後、実際に衝突が発生した場合には、乗員がバックルの解除操作を行うまで乗員の拘束度が高くなる状態が維持される。つまり、乗員自身が車外に脱出しようとするまで前記高拘束度状態が維持され乗員がシートに拘束されるので、前記衝突予知手段の予知結果の影響を受けず、多重衝突時にも乗員の安全性をより確実に確保することができる。
【０００８】
本発明においては、更に、前記バックルに前記係合部材が係合しているか否かを検出する係合検出手段を備え、前記制御手段は、前記衝突予知手段により衝突が予知された後、前記衝突検出手段により衝突が検出された場合は、少なくとも前記係合検出手段により係合解除が検出されるまで、前記衝突予知手段の予知結果に関わらず、前記高拘束度状態を解除しないようにすることもできる。この構成によれば、乗員が前記バックルと前記係合部材との係合を解除したか否かを検出できる。
【０００９】
また、本発明においては、前記高拘束度状態中に前記衝突検出手段により衝突が検出された場合に、乗員に対して所定の案内を出力する出力手段を備えることもできる。衝突の発生及び前記高拘束度状態の継続により、気が動転している可能性がある乗員（衝突後においても乗員がウエビングに拘束されるため、シートベルトに不具合が生じたと誤解し、バックルの解除を忘れて無理やり車外に脱出しようとする場合が想定される。）に所定の案内を出力することにより、乗員に対処方法（例えば、多重衝突が発生する可能性があるかどうかや車外に脱出しても安全かどうかを確認した後に実際に車外に脱出すること）等を知らせることができ、冷静な行動を促すことができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記プリテンショナーは、前記高拘束度状態として、第１の高拘束度状態と、前記第１の高拘束度状態よりも乗員の拘束度が小さい第２の高拘束度状態と、を発生するように制御可能であり、前記制御手段は、前記衝突予知手段により衝突が予知された場合には、前記第１の高拘束度状態となるように前記プリテンショナーを作動させ、前記衝突予知手段により衝突が予知された後、前記衝突検出手段により衝突が検出された場合には、前記第２の高拘束度状態となるように前記プリテンショナーを作動させることもできる。衝突発生後には、乗員のシートに対する拘束度を小さくすることで、シートに着座状態での乗員の動作（例えば、側方、後方確認等）をある程度許容し、衝突に対する対処を行うようにすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記制御手段は、前記係合検出手段により係合解除が検出された後、前記高拘束度状態を解除することもできる。乗員の拘束の必要がなくなった時点で、前記高拘束度状態を解除できると共に、乗員の判断に基づいて解除がなされるので、信頼性を向上できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上述べた通り、本発明によれば、多重衝突等の場合に対しても乗員の安全性をより確実に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る車輌用の乗員保護装置Ａを搭載した車輌Ｂの概略図、図１（ｂ）は車輌Ｂの運転席周辺の構造の概略図である。乗員保護装置Ａはシート１００の側方に配設されたバックル１と解除可能に係合する係合部材であるタングプレート２に挿通され、乗員をシート１００に拘束するシートベルトを構成するウエビング３と、ウエビング３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５と、を備える。本実施形態の場合、ウエビング３は３点式のシートベルト装置を構成しており、乗員の上体及び腰部を拘束可能なように配設されて、帯状を成している。ウエビング３はセンタピラーの上部に設けられたアンカー４を経由して、車体のフロア部に設けられたプリテンショナー５により巻取り、引出しが可能となっている。
【００１４】
プリテンショナー５は、各シート１００毎に設けられ、バネ力によってウエビング３を巻き取る従来公知のリトラクターと電動モータ５ａとを組み合わせてウエビング３の巻取力を調整可能とした公知の電動式プリテンショナーである。その構成の詳細は割愛するが、例えば、ウエビングを巻き取るリールが慣性クラッチを介してモータにより回転駆動されるように構成される。そして、慣性クラッチが非係合状態の間、リールはバネ力によって弱い力でウエビングを巻き取る一方、モータの回転に伴って慣性クラッチが係合状態となると、モータの回転力がリールに伝達されてウエビングの巻取力が調整される。もちろん、ウエビングの巻取力が調整可能なものであれば他の形式のプリテンショナーでもよい。
【００１５】
次に、乗員保護装置Ａは、車輌Ｂと障害物との衝突を予知するための衝突予知センサ６を備える。衝突予知センサ６は車輌Ｂの前方と後方とにそれぞれ配設され、正面衝突や後突を予知可能としている。衝突予知センサ６は種々の構成のものを採用可能であるが、例えば、超音波、レーザ光或いは電波等を発射すると共にその反射波あるいは反射光を受信することで、車両前方又は後方に存在する障害物の距離、大きさ、移動速度等を検出するものが挙げられる。
【００１６】
また、乗員保護装置Ａは車輌Ｂと障害物との衝突を検出する衝突検出センサ７を備える。衝突検出センサ７は例えば加速度センサであり、車輌Ｂに一定以上の加速度が作用した場合に衝突が発生したと判断される。更に、乗員保護装置Ａは、バックル１にタングプレート２が係合されているか否かを検出するバックル係合検出センサ８を備える。バックル係合検出センサ８は、各シート１００毎に設けられ例えばタングプレート２がバックル１に差し込まれて係合しているときにＯＮとなり、取り外されるとＯＦＦとなるスイッチである。
【００１７】
また、本実施形態の場合、車輌Ｂのインストルメントパネルに各種の情報を出力する出力手段であるディスプレイ９が設けられている。なお、情報を出力する出力手段としては、ディスプレイ９のような表示手段以外に、情報を音声で出力する音声出力手段であってもよい。着座センサ１０は各シート１００毎に設けられ、各シート１００に乗員が着座しているか否か（空席か否か）を検出するセンサであり、例えば、圧力センサである。
【００１８】
次に、図２は乗員保護装置Ａのブロック図である。ＣＰＵ１１は乗員保護装置Ａ全体の制御を司るプロセッサであり、特に後述する処理を実行する。ＥＥＰＲＯＭ１２は後述する各処理のプログラムの他、固定的なデータを記憶するメモリである。ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１によって処理されるプログラムのワークエリアを有し、可変データ等を記憶する。これらのＥＥＰＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３としては他の記憶手段を採用してもよいことはいうまでもない。
【００１９】
インターフエース（Ｉ／Ｆ）１４は、ＣＰＵ１１と以下に述べる各デバイスとの間における情報の入力又は出力を中継するものであり、各デバイスの種類に応じて一又は複数設けられる。駆動回路１５は、上述したプリテンショナー５のモータ５ａを駆動する回路である。ＣＰＵ１１はインターフェース１４を介して駆動回路１５にモータ５ａの駆動命令を出力し、プリテンショナー５を制御する。プリテンショナー５は各シート１００毎に設けられるので、ＣＰＵ１１は各シート１００単位でモータ５ａの駆動命令を出力することになる。また、ＣＰＵ１１は衝突予知センサ６、衝突検出センサ７、バックル係合センサ８、着座センサ１０の検出結果をインターフェース１４を介して取得し、後述する処理を行う。ディスプレイコントローラ９ａはディスプレイ９の表示制御を行うコントローラであり、ＣＰＵ１１からの命令に従ってディスプレイ９の表示制御を行う。
【００２０】
次に、係る構成からなる乗員保護装置Ａの作用について説明する。図３はＣＰＵ１１が実行するプリテンショナー制御処理のフローチャートである。Ｓ１では衝突予知センサ６の検出結果を取得して、衝突が生じるか否かを予知する処理を行う。ここでは、例えば、障害物が所定の距離以内に存在する場合や所定の速度以上で接近している場合には衝突が生じる可能性があるとして、衝突予知とされる。Ｓ２ではＳ１の衝突予知処理の結果に基づいて衝突が予知されたか否かを判定する。衝突が予知された場合はＳ３へ進み、そうでない場合はＳ１へ戻る。
【００２１】
Ｓ３では着座センサの検出結果を取得して、各シート１００の着座状態を検出する。Ｓ４ではＳ３の検出結果に基づいて乗員が着座中のシート１００のプリテンショナー５を作動させる。具体的には、モータ５ａを駆動してウエビング３を所定量だけ巻取り、ウエビング３の張力を増大させることで乗員をシート１００に拘束する。つまり、ウエビング３による乗員の拘束度が高くなる高拘束度状態を発生させる。Ｓ５では再びＳ１と同じ衝突予知処理を行う。Ｓ６ではＳ５の衝突予知処理の結果に基づいて衝突予知が解除されたか否かを判定する。解除された場合はＳ７へ進み、そうでない場合はＳ９へ進む。
【００２２】
Ｓ７では衝突検出センサ７の検出結果を取得して、衝突が生じたか否かを検出する処理を行う。Ｓ８ではＳ７の衝突検出処理の結果に基づいて衝突が生じているか否かを判定する。衝突が生じている場合にはＳ１１へ進み、そうでない場合はＳ５へ戻る。Ｓ９では再びＳ７と同じ衝突検出処理を行う。Ｓ１０ではＳ９の衝突検出処理の結果に基づいて衝突が生じているか否かを判定する。該当する場合はＳ１１へ進み、そうでない場合はＳ１５へ進む。
【００２３】
Ｓ１１では乗員の拘束度を調整する。ここでは、Ｓ４における衝突予知段階のプリテンショナー５による拘束度（第１の高拘束度状態）よりも、乗員の拘束度が小さくなるようにプリテンショナー５を制御する（第２の高拘束度状態）。詳細には、例えば、モータ５ａの回転トルクを減少させて、ウエビング３の張力を下げるように制御する。衝突発生後には、乗員のシート１００に対する拘束度を小さくすることで、シート１００に着座状態での乗員の動作（例えば、側方、後方確認等）をある程度許容し、衝突に対する対処を行うようにすることができる。
【００２４】
Ｓ１２ではディスプレイ９に所定の案内を出力する。ここでは、衝突事故に関連する情報、衝突事故に対する対処方法等の案内が出力される。例えば、前者の例として「衝突事故が発生しました。」といったメッセージが表示される。また、後者の例として、「周囲を確認して車外に脱出して下さい。シートベルトをバックルから外すとプリテンショナーが解除されます。」といったメッセージが表示される。衝突の発生及び高拘束度状態の継続により、気が動転している可能性がある乗員（衝突後においても乗員がウエビングに拘束されるため、シートベルトに不具合が生じたと誤解し、バックルの解除を忘れて無理やり車外に脱出しようとする場合が想定される。）に所定の案内を出力することにより、多重衝突が発生する可能性があるかどうかや車外に脱出しても安全かどうかを確認した後に実際に車外に脱出すること等、乗員に対処方法等を知らせることができ、冷静な行動を促すことができる。
【００２５】
Ｓ１３ではバックル係合検出センサ８の検出結果を取得して、タングプレート２がバックル１に係合しているか否かを検出する。Ｓ１４ではＳ１２の結果に基づいて、タングプレート２とバックル１との係合が解除されているか否かを判定する。係合が解除されていない場合はＳ１３へ戻り、係合が解除されている場合はＳ１５へ進む。Ｓ１５では高拘束度状態を解除するようにプリテンショナー５を制御する。例えば、モータ５ａに対する通電を遮断して、モータ５ａをフリーにする。乗員の拘束の必要がなくなった時点で、高拘束度状態を解除できると共に、乗員の判断に基づいて作動の解除がなされるので、信頼性を向上できる。
【００２６】
このように本実施形態では、衝突が予知された後、衝突が検出された場合は、少なくともバックル１とタングプレート２との係合が解除されるまで、衝突予知の結果に関わらず、乗員に対する高拘束度状態が継続される。換言すれば、衝突予知後、実際に衝突が発生した場合には、乗員がバックル１の解除操作を行うまで高拘束度状態が維持される。従って、乗員自身が車外に脱出しようとするまで乗員がシート１００に拘束されるので、衝突予知の予知結果の影響を受けず、多重衝突時にも乗員の安全性をより確実に確保することができる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では高拘束度状態の間はモータ５ａを常時通電状態とし、ウエビング３の巻取力を常時発生させるようにしたが、例えば、特許文献２や３に記載のような公知のロック機構を備えた場合、モータ５ａを常時通電状態とする必要はない。この場合の適用例を以下に説明する。
【００２８】
まず、前提として、特許文献２や３に記載のロック機構のように、
（１）ウエビング３を急激に引き出そうとすると、ウエビング３がロックされて引き出せない。但し、ゆっくり引き出そうとすれば引き出せる。
（２）車輌に急激な加速度が作用するとウエビング３がロック（以下、加速度感応式ロックという。）されて引き出せない。但し、ウエビング３を少し巻き取ると加速度感応式ロックが解除される。
というロック機構を採用した場合を想定する。なお、本実施形態ではバックル係合センサ８は不要となる。
【００２９】
図４は、図３に代わる本実施形態におけるプリテンショナー制御処理のフローチャートである。Ｓ２１では衝突予知センサ６の検出結果を取得して、衝突が生じるか否かを予知する処理を行う。ここでは、例えば、障害物が所定の距離以内に存在する場合や所定の速度以上で接近している場合には衝突が生じる可能性があるとして、衝突予知とされる。Ｓ２２ではＳ２１の衝突予知処理の結果に基づいて衝突が予知されたか否かを判定する。衝突が予知された場合はＳ２３へ進み、そうでない場合はＳ１へ戻る。
【００３０】
Ｓ２３では着座センサの検出結果を取得して、各シート１００の着座状態を検出する。Ｓ２４ではＳ２３の検出結果に基づいて乗員が着座中のシート１００のプリテンショナー５を作動させる。具体的には、モータ５ａを駆動してウエビング３を所定量だけ巻取り、ウエビング３の張力を増大させることで乗員をシート１００に拘束する。つまり、ウエビング３による乗員の拘束度が高くなる高拘束度状態を発生させる。但し、上記実施形態と異なり、ウエビング３の巻き取り後、モータ５ａの通電は遮断される。
【００３１】
Ｓ２５では再びＳ２１と同じ衝突予知処理を行う。Ｓ２６ではＳ２５の衝突予知処理の結果に基づいて衝突予知が解除されたか否かを判定する。解除された場合はＳ２７へ進み、そうでない場合はＳ２９へ進む。
【００３２】
Ｓ２７では衝突検出センサ７の検出結果を取得して、衝突が生じたか否かを検出する処理を行う。Ｓ２８ではＳ２７の衝突検出処理の結果に基づいて衝突が生じているか否かを判定する。衝突が生じている場合にはＳ１１へ進み、そうでない場合はＳ５へ戻る。なお、実際に衝突が生じている場合、上述した加速度感応式ロックが作動してウエビング３がロックされるため、モータ５ａが通電されていなくても乗員の高拘束度状態が維持される。
【００３３】
Ｓ２９では再びＳ２７と同じ衝突検出処理を行う。Ｓ３０ではＳ２９の衝突検出処理の結果に基づいて衝突が生じているか否かを判定する。該当する場合はＳ３１へ進み、そうでない場合はＳ３３へ進む。なお、上述した通り、実際に衝突が生じている場合、上述した加速度感応式ロックが作動してウエビング３がロックされるため、モータ５ａが通電されていなくても乗員の高拘束度状態が維持される。
【００３４】
Ｓ３１ではディスプレイ９に所定の案内を出力する。ここでは、衝突事故に関連する情報、衝突事故に対する対処方法等の案内が出力される。例えば、前者の例として「衝突事故が発生しました。」といったメッセージが表示される。また、後者の例として、「周囲を確認して車外に脱出して下さい。シートベルトをバックルから外すとプリテンショナーが解除されます。」といったメッセージが表示される。衝突の発生及び高拘束度状態の継続により、気が動転している可能性がある乗員に所定の案内を出力することにより、乗員に対処方法等を知らせることができ、冷静な行動を促すことができる。
【００３５】
次に、Ｓ３２は衝突が発生した場合の処理であり、Ｓ３３では衝突が発生しなかった場合の処理である。衝突が発生しなかった場合はＳ３３にて加速度感応式ロックを解除する処理を行う。ここではモータ５ａによりウエビング３を少し巻き取ることで上述した通り、加速度感応式ロックが解除され、ウエビング３による乗員の拘束は通常の状態に戻る。
【００３６】
一方、Ｓ３２へ進む場合はＣＰＵ１１は何もしない。従って、加速度感応式ロックはロック状態が維持されたままとなり、高拘束度状態が維持されることになる。Ｓ３２に示すように、乗員がウエビング３による拘束から逃れたい場合はバックル１とタングプレート２との係合を解除することになる。更に、加速度感応式ロックを解除した場合は、Ｓ３３のモータ５ａによる巻き取りに代えて、乗員が自らの手でウエビング３を巻取り方向に少し送り出してやることで加速度感応式ロックが解除されることになる。
【００３７】
このように本実施形態においても、衝突が予知された後、衝突が検出された場合は、少なくともバックル１とタングプレート２との係合が解除されるまで、衝突予知の結果に関わらず、乗員に対する高拘束度状態が継続される。従って、乗員自身が車外に脱出しようとするまで乗員がシート１００に拘束されるので、衝突予知の予知結果の影響を受けず、多重衝突時にも乗員の安全性をより確実に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る車輌用乗員保護装置Ａを搭載した車輌Ｂの概略図、（ｂ）は車輌Ｂの運転席周辺の構造の概略図である。
【図２】乗員保護装置Ａのブロック図である。
【図３】ＣＰＵ１１が実行するプリテンショナー制御処理のフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態における、プリテンショナー制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ  乗員保護装置
Ｂ  車輌
１  バックル
３  ウエビング
５  プリテンショナー
６  衝突予知センサ
７  衝突検出センサ
８  バックル係合検出センサ
【図１】
2006056457.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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