(57)【要約】【課題】車両の前面衝突時における乗員保護性能を向上させる。【解決手段】車両用乗員拘束装置１０は、ブレーキ装置１６が作動した場合に、衝突残り時間予測部により予測された前方車両との前面衝突までの衝突残り時間と、間隙予測部により予測された乗員２６と車両用シートのシートバックとの間の間隙と、に基づいて、火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０の作動開始タイミングを制御する。【選択図】図１
2018127058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方車両との前面衝突までの衝突残り時間を予測する衝突残り時間予測部と、
自車両の乗員に対して車両後方へ力を付与する力付与部と、
前記乗員と車両用シートのシートバックとの間の間隙を拡大させる間隙拡大部と、
前記乗員と前記シートバックとの間の間隙の大きさを予測する間隙予測部と、
前記間隙拡大部が作動した場合に、前記衝突残り時間予測部により予測された前記衝突残り時間と前記間隙予測部により予測された前記間隙の大きさとに基づいて、前記力付与部の作動開始タイミングを制御する制御部と、
を有する車両用乗員拘束装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記衝突残り時間が、前記乗員を車両後方へ前記間隙の大きさ分引き戻すのに要する引き戻し時間以下の場合に、前記力付与部の作動を開始させる
請求項１記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項３】
前記間隙予測部は、前記車両用シートに着座した乗員に装着されたシートベルトの引き出し量、前記乗員を撮影した撮影画像、及び前記自車両の減速度の少なくとも１つに基づいて、前記間隙の大きさを予測する
請求項１又は請求項２記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項４】
前記間隙拡大部は、前記自車両を減速させ前記乗員を慣性により前傾させるブレーキ装置、前記シートバックを後傾させるリクライニング装置、及び前記車両用シートを車両後方へ移動させるシートスライド装置の少なくとも１つである
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
【請求項５】
前記力付与部は、前記車両用シートに着座した乗員に装着されたシートベルトを引き込む火薬式プリテンショナ及び電動モータの少なくとも１つである
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用乗員拘束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員保護装置として、車両の前面衝突が事前に検知された場合に、座席移動機構とシートベルト巻取機構とを連動制御して、シートベルトを巻き取った後にシートを後傾させ、乗員とハンドルとの距離を通常状態に比べて拡大する構成が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、乗員保護装置として、車両衝突後にシートベルトによる乗員拘束の強さを制御することで、乗員の減速度を好適に低減する車体減速度波形を実現して、乗員の傷害値低減を可能にする構成が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７５９０１号公報
【特許文献２】特開２００３−２５９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１のように、衝突の事前検知時に乗員とハンドルとの距離を拡大しても、車両衝突速度や乗員質量等が増加し乗員の運動エネルギが増えたときには、エネルギ吸収が不十分となる可能性がある。
【０００６】
また、上記した特許文献２のように、衝突後にシートベルトによる乗員拘束の強さを制御しても、乗員の運動エネルギが増えたときには、エネルギ吸収が不十分となる可能性がある。
【０００７】
そこで、衝突の事前検知時に、ブレーキ等の作動により乗員とシートバックとの間隙を拡大させ、衝突前から衝突初期にかけて、シートベルトを引き込むアクチュエータによって乗員を車両後方へ移動させ続けることで、乗員の減速による初期運動エネルギーを低減することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、乗員とシートバックとの間隙の大きさに関係なく衝突が予測される時刻の一定時間前にアクチュエータを作動させてしまうと、乗員とシートバックとの間隙が小さい場合はアクチュエータの作動開始タイミングが早すぎてしまい、衝突前に乗員とシートバックとが一体となってしまう。このため、エネルギ吸収が不十分となる可能性がある。
【０００９】
本発明は、車両の前面衝突時における乗員保護性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る車両用乗員拘束装置は、前方車両との前面衝突までの衝突残り時間を予測する衝突残り時間予測部と、自車両の乗員に対して車両後方へ力を付与する力付与部と、前記乗員と車両用シートのシートバックとの間の間隙を拡大させる間隙拡大部と、前記乗員と前記シートバックとの間の間隙の大きさを予測する間隙予測部と、前記間隙拡大部が作動した場合に、前記衝突残り時間予測部により予測された前記衝突残り時間と前記間隙予測部により予測された前記間隙の大きさとに基づいて、前記力付与部の作動開始タイミングを制御する制御部と、を有する。
【００１１】
なお、「前面衝突」には、車両同士のフルラップ衝突に限られず、微小ラップ衝突や斜め衝突等、車両進行方向において生じ得る各種衝突形態が含まれる。
【００１２】
この車両用乗員拘束装置では、間隙拡大部が作動した場合に、衝突残り時間予測部により予測された衝突残り時間と間隙予測部により予測された間隙の大きさとに基づいて、力付与部の作動開始タイミングを制御する。
【００１３】
これにより、力付与部の作動開始が早すぎて衝突前に乗員とシートバックが一体となってしまいエネルギ吸収が不十分となるのを抑制することができる。従って、乗員の保護性能を向上させることができる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用乗員拘束装置において、前記制御部は、前記衝突残り時間が、前記乗員を車両後方へ前記間隙の大きさ分引き戻すのに要する引き戻し時間以下の場合に、前記力付与部の作動を開始させる。
【００１５】
この車両用乗員拘束装置では、衝突残り時間が、乗員を車両後方へ間隙の大きさ分引き戻すのに要する引き戻し時間以下の場合に、力付与部の作動を開始させるので、衝突前に乗員とシートバックが一体となってしまいエネルギ吸収が不十分となるのを精度良く抑制することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用乗員拘束装置において、前記間隙予測部は、前記車両用シートに着座した乗員に装着されたシートベルトの引き出し量、前記乗員を撮影した撮影画像、及び前記自車両の減速度の少なくとも１つに基づいて、前記間隙の大きさを予測する。
【００１７】
この車両用乗員拘束装置では、シートベルトの引き出し量、乗員を撮影した撮影画像、及び自車両の減速度の各種情報を用いて、間隙の大きさを予測する。これにより、間隙の大きさを直接測定することなく間隙の大きさを取得することができる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用乗員拘束装置において、前記間隙拡大部は、前記自車両を減速させ前記乗員を慣性により前傾させるブレーキ装置、前記シートバックを後傾させるリクライニング装置、及び前記車両用シートを車両後方へ移動させるシートスライド装置の少なくとも１つである。
【００１９】
この車両用乗員拘束装置では、間隙拡大部として、自車両を減速させ乗員を慣性により前傾させるブレーキ装置、シートバックを後傾させるリクライニング装置、車両用シートを車両後方へ移動させるシートスライド装置の少なくとも１つを用いることにより、乗員とシートバックとの間の間隙を拡大させることができる。このように、各種間隙拡大部を用いて、乗員の胸部の車両後方への可動領域を広げることができる。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用乗員拘束装置において、前記力付与部は、前記車両用シートに着座した乗員に装着されたシートベルトを引き込む火薬式プリテンショナ及び電動モータの少なくとも１つである。
【００２１】
この車両用乗員拘束装置では、力付与部として、車両に引込み可能に構成され、車両用シートに着座した乗員に装着されたシートベルトを引き込む火薬式プリテンショナ及び電動モータの少なくとも１つを用いる。例えば、衝突前に火薬式プリテンショナ及び電動モータを同時に作動開始させた場合、電動モータよりもシートベルトを引き込む力が強い火薬式プリテンショナによって乗員に対して車両後方へ速やかに力が付与され、火薬式プリテンショナによるシートベルトの引き込みが終了した後は電動モータによってシートベルトの引き込みが継続される。これにより、速やかに乗員に対して車両後方へ力を付与することができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の車両用乗員拘束装置によれば、車両の前面衝突時における乗員保護性能を向上させることができる。
【００２３】
請求項２に記載の車両用乗員拘束装置によれば、衝突前に乗員とシートバックが一体となってしまいエネルギ吸収が不十分となるのを精度良く抑制することができる。
【００２４】
請求項３に記載の車両用乗員拘束装置によれば、間隙の大きさを直接測定することなく間隙の大きさを取得することができる。
【００２５】
請求項４に記載の車両用乗員拘束装置によれば、各種の間隙拡大部を用いて、乗員の胸部の車両後方への可動領域を広げることができる。
【００２６】
請求項５に記載の車両用乗員拘束装置によれば、各種の力付与部を用いて、速やかに乗員に対して車両後方へ力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る車両用乗員拘束装置を模式的に示す側面図及びブロック図である。
【図２】乗員が前方移動し、エアバッグにより拘束された状態を示す側面図である。
【図３】自車両と対向車との前面衝突が予知された状態を示す図である。
【図４】制御部で実行される車両用乗員拘束プログラムのフローチャートである。
【図５】シートベルトの引き出し量の時系列変化を表す線図である。
【図６】シートベルトの引き出し量と乗員の前傾量との関係を表す線図である。
【図７】乗員の前傾量と乗員を前傾量分引き戻すのに要する引き戻し時間との関係を表す線図である。
【図８】間隙拡大部として、リクライニング装置を用いた例を示す側面図及びブロック図である。
【図９】間隙拡大部として、シートスライド装置を用いた例を示す側面図及びブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示している。
【００２９】
図１において、本実施形態に係る車両用乗員拘束装置１０は、３点式シートベルト１２と、衝突予知センサ１４と、ブレーキ装置１６と、火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０と、バックルスイッチ１９と、引き出し量センサ２１と、制御部２２とを有している。また、ブレーキ装置１６は、間隙拡大部の一例である。また、火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０は、力付与部の一例である。また、制御部２２は、間隙予測部及び制御部の一例である。
【００３０】
シートベルト１２は、車両に引込み可能に構成され、車両用シート２４に着座した乗員２６の胸部２８及び腰部に装着される非伸長性の乗員拘束用ウェビングである。シートベルト１２は、図示しないリトラクタにより巻き取られることで、矢印Ｂ方向に引込み可能に構成されている。図１では、車両用シート２４は運転席であり、車両用シート２４の車両前方には、ステアリングホイール３６が設けられている。このステアリングホイール３６には、乗員拘束装置としてのエアバッグ３４（図２）が格納されている。
【００３１】
衝突予知センサ１４は、車両の一例としての自車両３０と前方車両４０（図３）との前面衝突を事前に検知するための物理量を検出するものである。物理量としては、例えば前方車両４０との相対距離、相対速度、及び相対加速度がある。衝突予知センサ１４としては、カメラ、ミリ波レーダ、赤外線レーザ等の各種センサを用いることができる。
【００３２】
ブレーキ装置１６は、車両を減速させ乗員２６を慣性により前傾させることで、乗員２６とシートバック３２との間の間隙Ｓを拡大させるものである。このブレーキ装置１６は、前面衝突が予知されたときに制御部２２からの信号によって自動的に作動する、いわゆる自動ブレーキ機能を有している。ブレーキ装置１６は、通常時は、乗員２６の操作により作動する。
【００３３】
火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０は、シートベルト１２を引き込む駆動部であり、例えばシートベルト１２を巻き取るためのリトラクタ（図示せず）に設けられている。火薬式プリテンショナ１８は、制御部２２からの信号により火薬が着火され、該火薬が燃焼することで発生するガスの圧力を利用して、シートベルト１２を矢印Ｂ方向に引き込むようになっている。また、電動モータ２０は、制御部２２からの信号によりリトラクタを巻取り方向に作動させて、シートベルト１２を矢印Ｂ方向に引き込むようになっている。
【００３４】
バックルスイッチ１９は、シートベルト１２のタングプレートがバックルに固定されるとオンするスイッチである。
【００３５】
引き出し量センサ２１は、シートベルト１２を巻取るリトラクタからシートベルト１２が引き出された際の引き出し量を検出する。引き出し量は、例えばシートベルト１２を巻取るリトラクタに設けられたエンコーダ、ポテンショメータ、及びジャイロセンサ（図示せず）等の出力値に基づいて演算することができる。
【００３６】
次に、本実施形態の作用として、制御部２２で実行される車両用乗員拘束処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
なお、図４に示す処理は、シートベルト１２が乗員２６に装着されてバックルスイッチ１９がオンした場合に実行される。まず、シートベルト１２の引き出し量の時系列変化について図５を参照して説明する。図５は、横軸は時間を、縦軸はシートベルト１２の引き出し量を表している。
【００３８】
図５に示すように、例えばｔ１は乗員２６が車両に乗車した時点であり、ｔ２〜ｔ３の期間がシートベルト１２の着用中である。シートベルト１２の着用中は引き出し量が大きく増減する。そして、ｔ４の時点でバックルスイッチ１９がオンすると、ブレーキが作動するｔ６の時点まではシートベルト１２の引き出し量は微少に増減する。
【００３９】
本実施形態では、バックルスイッチがオンされたｔ４以降において、シートベルト１２の引き出し量の最小値Ｌｍｉｎを更新する処理を実行する。
【００４０】
まず、ステップＳ１００において、シートベルト１２の引き出し量を引き出し量センサ２１から取得し、取得した引き出し量を最小値Ｌｍｉｎの初期値として設定する。
【００４１】
ステップＳ１０２では、引き出し量センサ２１から引き出し量を取得し、最小値Ｌｍｉｎと比較する。そして、今回取得した引き出し量が最小値Ｌｍｉｎよりも小さい場合は、今回取得した引き出し量を最小値Ｌｍｉｎとする。このようにして最小値Ｌｍｉｎを逐次更新する。
【００４２】
ステップＳ１０４では、自動ブレーキ機能により又は乗員２６の操作にブレーキ操作によってブレーキ装置１６が作動したか否かを判定し、ブレーキ装置１６が作動した場合はステップＳ１０６、Ｓ１１０へ移行し、ブレーキ装置１６が作動していない場合はステップＳ１０２へ移行して最小値Ｌｍｉｎの更新処理を行う。
【００４３】
図４の処理では、ステップＳ１０６、Ｓ１０８の処理とステップＳ１１０〜Ｓ１１４の処理とが並列して実行される。なお、ステップＳ１０６〜Ｓ１１４の処理は、ステップＳ１０６〜Ｓ１１４の順にシーケンシャルに処理してもよい。
【００４４】
まず、ステップＳ１０６では、衝突予知センサ１４から前方車両４０と自車両３０との相対距離ｄ（ｔ）、相対速度ｖ（ｔ）、及び相対加速度α（ｔ）を取得する。なお、ｔは各物理量を取得した時点の時刻である。なお、以下では、（ｔ）の表記を省略する場合がある。
【００４５】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６で取得した前方車両４０と自車両３０との相対距離ｄ（ｔ）、相対速度ｖ（ｔ）、及び相対加速度α（ｔ）に基づいて、前方車両４０と衝突するまでの衝突残り時間ＴＴＣ（ｔ）を次式により算出する。
【００４６】
【数１】
2018127058.tif 000003
・・・（１）
【００４７】
なお、ステップＳ１０６で取得した前方車両４０と自車両３０との相対距離ｄ（ｔ）及び相対速度ｖ（ｔ）に基づいて、前方車両４０と衝突するまでの衝突残り時間ＴＴＣ（ｔ）を次式により算出してもよい。
【００４８】
【数２】
2018127058.tif 000004
・・・（２）
【００４９】
ステップＳ１１０では、シートベルト１２の引き出し量ｌ（ｔ）を算出する。
【００５０】
シートベルト１２の引き出し量の最小値Ｌｍｉｎは、乗員２６が車両用シート２４に着座して前傾していない状態における引き出し量と考えられるため、最小値Ｌｍｉｎを引き出し量ｌ（ｔ）を算出する際の基準値とする。図５の例では、ｔ５におけるシートベルト１２の引き出し量が、ｔ４以降におけるシートベルト１２の引き出し量の最小値Ｌｍｉｎである。
【００５１】
例えばｔ７時点における引き出し量をＬ（ｔ）とすると、ｌ（ｔ）は、次式で表される。
【００５２】
ｌ（ｔ）＝Ｌ（ｔ）−Ｌｍｉｎ    ・・・（３）
【００５３】
このように、ステップＳ１１０では、引き出し量センサ２１により検出されたシートベルト１２の引き出し量Ｌ（ｔ）から、バックルスイッチ１９がオンされた後におけるシートベルト１２の引き出し量の最小値Ｌｍｉｎを減算することにより、シートベルト１２の引き出し量ｌ（ｔ）を算出する。
【００５４】
ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０で算出した引き出し量ｌ（ｔ）に基づいて、乗員２６の胸部２８の前傾量Ａ（ｔ）、すなわち乗員２６とシートバック３２との間隙Ｓの大きさを次式により算出する。
【００５５】
Ａ（ｔ）＝ｆ（ｌ（ｔ））      ・・・（４）
【００５６】
ここで、ｆ（ｌ（ｔ））は、シートベルト１２の引き出し量ｌ（ｔ）をパラメータとして乗員２６の胸部２８の前傾量Ａ（ｔ）を算出する関数である。
【００５７】
以下、胸部２８の前傾量Ａ（ｔ）について説明する。
【００５８】
図１に示すように、車両の前後方向をｘ軸、車両の左右方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸と直交する軸をｚ軸、ショルダアンカ２３の位置の座標を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、乗員２６におけるシートベルト１２の初期の着地位置の座標を（ｘ０、ｙ０、ｚ０）とする。なお、着地位置とは、例えば装着したシートベルト１２が乗員２６の肩に接触する位置である。
【００５９】
また、初期の着地位置とは、ブレーキ装置１６が作動しておらず、乗員２６が前傾していない通常状態、すなわちシートベルト１２の引き出し量が前述した最小値Ｌｍｉｎである状態（乗員２６の姿勢が安定した状態）におけるシートベルト１２の着地位置である。
【００６０】
シートベルト１２の初期の着地位置（ｘ０、ｙ０、ｚ０）とショルダアンカ２３の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との間の距離Ｄは次式で表される。
【００６１】
【数３】
2018127058.tif 000005
・・・（５）
【００６２】
また、乗員２６が矢印ＦＲの方向に前傾した場合におけるシートベルト１２の着地位置（ｘ（ｔ）、ｙ０、ｚ０）とショルダアンカ２３の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との距離Ｄ２は次式で表される。
【００６３】
【数４】
2018127058.tif 000006
・・・（６）
【００６４】
なお、上記（６）式は、一例として乗員２６が前傾した場合はｙ軸方向及びｚ軸方向の着地位置の移動量は微少であるため、ｘ座標のみ変化することを前提とした式となっている。
【００６５】
そして、乗員２６が前傾した場合におけるシートベルト１２の引き出し量の変化量ｌ（ｔ）は次式で算出される。
【００６６】
ｌ（ｔ）＝Ｄ２−Ｄ      ・・・（７）
【００６７】
ここで、前傾量Ａ（ｔ）をｘ（ｔ）−ｘ０として上記（７）式をＡ（ｔ）の式で表すことにより、シートベルト１２の引き出し量ｌ（ｔ）をパラメータとして乗員２６の胸部２８の前傾量Ａ（ｔ）を算出する上記（４）式が求められる。
【００６８】
上記（４）式は、例えば図６に示すように、ｌ（ｔ）が増加するに従ってＡ（ｔ）も増加する関数である。
【００６９】
実際には、上記（４）式は、例えば事前に実験等によってシートベルト１２の引き出し量ｌ（ｔ）と乗員２６の胸部２８の前傾量Ａ（ｔ）との関係を予め求めておき、その結果に基づいて設定する。
【００７０】
ステップＳ１１４では、乗員２６を前傾量Ａ（ｔ）分引き戻すのに要する引き戻し時間Ｔ（ｔ）、すなわち火薬式プリテンショナ１８を作動させてシートベルト１２を巻き取ることによって乗員２６を引き戻す場合に、シートベルト１２の着地位置が初期の着地位置に戻るまでの時間Ｔ（ｔ）を次式により算出する。
【００７１】
Ｔ（ｔ）＝ｇ（Ａ（ｔ））    ・・・（８）
【００７２】
ここで、ｇ（Ａ（ｔ））は、シートベルト１２の乗員２６の胸部２８の前傾量Ａ（ｔ）をパラメータとして引き戻し時間Ｔ（ｔ）を算出する関数である。
【００７３】
以下、引き戻し時間Ｔ（ｔ）について説明する。
【００７４】
まず、シートベルト１２が図１における矢印Ｂ方向に引き込まれることにより乗員２６に対して車両後方に発生する荷重をＦ（ｔ）とし、シートベルト１２を前傾量Ａ（ｔ）分引き戻すのに要する時間をＴ、乗員２６の上体の有効質量をｍとすると、前傾量Ａ（ｔ）は次式で表される。
【００７５】
【数５】
2018127058.tif 000007
・・・（９）
【００７６】
そして、（９）式をＴの式に変換することにより、上記（８）式が得られる。上記（８）式は、例えば図７に示すように、Ａ（ｔ）が増加するに従ってＴ（ｔ）も増加するような関数である。なお、荷重Ｆ（ｔ）はシートベルト１２の荷重特性、具体的には例えば乗員２６を引き戻す力の大きさ等に応じて予め設定される。また、有効質量ｍは、例えば平均的な値を予め設定してもよいが、車両用シート２４の下に体重計を設けておき、この体重計で測定した乗員２６の上体の質量を設定してもよい。
【００７７】
ステップＳ１１６では、ステップＳ１０８で算出したブレーキ作動から前方車両４０と衝突するまでの衝突残り時間ＴＴＣ（ｔ）が、ステップＳ１１４で算出した引き戻し時間Ｔ（ｔ）以下であるか否かを判定する。そして、前方車両４０と衝突するまでの衝突残り時間ＴＴＣ（ｔ）が引き戻し時間Ｔ（ｔ）以下の場合は、ステップＳ１２０へ移行する。
【００７８】
一方、前方車両４０と衝突するまでの衝突残り時間ＴＴＣ（ｔ）が引き戻し時間Ｔ（ｔ）よりも長い場合は、ステップＳ１１８へ移行する。
【００７９】
ステップＳ１１８では、火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０の作動を開始させるか否かの判定処理を終了するか否か、すなわちステップＳ１０６〜１１６の処理を一旦終了するか否かを判定する。具体的には、例えばブレーキ動作が解除された場合は上記の判定処理を終了し、ブレーキ動作が解除されていない場合は上記の判定処理を継続すると判定してもよい。すなわちブレーキ動作が解除されたことにより前方車両４０との前面衝突が回避されたと判定し、上記の判定処理を終了してもよい。
【００８０】
そして、上記の判定処理を終了すると判定された場合、すなわち前方車両４０との前面衝突が回避されたと判定された場合はステップＳ１０４へ移行し、上記の判定処理を継続すると判定された場合、すなわち前方車両４０との前面衝突が回避されていないと判定された場合はステップＳ１０６、Ｓ１１０へ移行する。
【００８１】
一方、ステップＳ１２０では、火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０の作動を開始させる。これにより、シートベルト１２が矢印Ｂ方向へ引き込まれ、乗員２６に対して車両後方に力が付与されることにより、乗員２６に対して車両後方に速度が付与される。例えば図５に示すように、ｔ８の時点で火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０が同時に作動した場合、電動モータよりもシートベルトを引き込む力が強い火薬式プリテンショナ１８によってシートベルト１２が急激に引き込まれ、その後火薬式プリテンショナ１８によるシートベルト１２の引き込みが終了した後は電動モータ２０によってシートベルト１２の引き込みが継続される。そして、ｔ９の時点で衝突が発生した場合、衝突によって乗員２６が大きく前傾するため、シートベルト１２の引き出し量は急激に増加する。なお、火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０の作動開始タイミングはこれに限られるものではない。例えば、衝突を予知した場合、すなわちステップＳ１１６の判定が肯定判定となった場合に電動モータモータ２０を作動させてシートベルト１２を引き込んでたるみを無くし、衝突が発生した場合に火薬式プリテンショナ１８を作動させて強くシートベルト１２を引き込んでも良い。
【００８２】
このように、本実施形態では、ブレーキ装置１６が作動し、前方車両４０との衝突が予測される場合であっても無条件に火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０を作動開始させるのではなく、前方車両４０との衝突残り時間が、乗員２６を前傾量分引き戻すのに要する引き戻し時間以下の場合に限って火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０を作動開始させる。すなわち、衝突前に乗員２６とシートバック３２とが一体化されないと予測される場合に限って火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０を作動開始させる。
【００８３】
このように火薬式プリテンショナ１８及び電動モータ２０の作動開始タイミングを制御することにより、衝突前に乗員２６とシートバック３２とが一体となってしまうのを防ぐことができる。このため、エネルギ吸収が不十分となるのを防ぐことができ、乗員２６の保護性能を向上させることができる。
【００８４】
［他の実施形態］
【００８５】
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００８６】
例えば、衝突残り時間予測部は、前方車両４０の撮影画像に基づいて衝突残り時間を算出してもよい。例えば、乗員２６の姿勢が安定した状態である通常状態において前方車両４０を撮影した撮影画像から前方車両４０の面積を算出しておき、通常状態の面積とブレーキ装置１６が作動した場合に前方車両４０を撮影した撮影画像から算出した前方車両４０の面積とを比較することにより衝突残り時間を算出してもよい。
【００８７】
次に、例えば力付与部を、電動モータ２０（図１）のみとしてもよい。
【００８８】
また、力付与部を火薬式プリテンショナ１８（図１）のみとしてもよい。火薬のエネルギを段階的に制御することで、乗員２６を車両後方へ移動させ続けることができる。
【００８９】
次に、間隙拡大部は、ブレーキ装置１６に限られず、シートバック３２を後傾させるリクライニング装置４２（図８）、又は車両用シート２４を車両後方へ移動させるシートスライド装置４４（図９）等であってもよい。図８、図９において、乗員２６はシートベルト（図示せず）を装着しているものとする。
【００９０】
シートバック３２を後傾させたり、車両用シート２４を車両後方へ移動させたりすることにより、乗員２６とシートバック３２との間の間隙Ｓを拡大させることができる。このように、各種間隙拡大部を用いて、乗員２６の胸部２８の車両後方への可動領域を広げることができる。
【００９１】
なお、ブレーキ装置１６、リクライニング装置４２及びシートスライド装置４４を、適宜組み合わせて用いてもよい。
【００９２】
次に、間隙予測部は、乗員２６を撮影した撮影画像又は自車両３０の減速度に基づいて、乗員２６とシートバック３２との間隙Ｓの大きさを予測するようにしてもよい。
【００９３】
例えば、乗員２６を撮影した撮影画像に基づいて間隙Ｓの大きさを予測する場合、乗員２６の姿勢が安定した状態である通常状態において、乗員２６の撮影画像から乗員２６の２点以上の特徴点を抽出し、抽出した特徴点間の距離を算出しておく。そして、ブレーキ装置１６が作動した場合に上記の特徴点間の距離を算出し、これと通常状態における特徴点間の距離を比較することにより間隙Ｓの大きさを予測する。なお、特徴点としては、例えば眼球、鼻の穴、耳等の２個で１組の特徴点を採用することができるが、これらに限られる者ではない。
【００９４】
また、通常状態の乗員２６の顔の面積を算出しておき、これとブレーキ装置１６が作動した場合の乗員２６の顔の面積とを比較することにより間隙Ｓの大きさを予測してもよい。
【００９５】
また、自車両３０の減速度に基づいて間隙Ｓの大きさを予測する場合、予め実験等により減速度と間隙Ｓの大きさとの対応関係を取得して記憶しておき、この対応関係を用いて間隙Ｓの大きさを求めてもよい。
【００９６】
なお、シートベルトの引き出し量、乗員２６を撮影した撮影画像、及び自車両３０の減速度を適宜組み合わせて間隙Ｓの大きさを予測するようにしてもよい。
【００９７】
また、本実施形態では、図４に示す処理が、ブレーキ装置１６が作動した場合に実行される場合について説明したが、例えば衝突残り時間ＴＴＣ（ｔ）が予め定めた閾値以下であるか否かを判定することにより前方車両４０と衝突する可能性が高いか否かを判定し、前方車両４０と衝突する可能性が高い場合に図４に示す処理を実行してもよい。また、前方車両４０と衝突する可能性が高く且つブレーキ装置１６が作動した場合に図４に示す処理を実行してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１０    車両用乗員拘束装置
１２    シートベルト
１４    衝突予知センサ
１６    ブレーキ装置（間隙拡大部の一例）
１８    火薬式プリテンショナ（力付与部の一例）
２０    電動モータ（力付与部の一例）
２１    引き出し量センサ
２２    制御部（間隙予測部及び制御部の一例）
２４    車両用シート
２６    乗員
２８    胸部
３０    自車両（自車両の一例）
３２    シートバック
４２    リクライニング装置（間隙拡大部の一例）
４４    シートスライド装置（間隙拡大部の一例）
Ｓ      乗員とシートバックの間隙
【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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【図９】
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