(57)【要約】【課題】乗員の着座状態を適正化するために、ベルトの引き出し量から乗員の着座状態を検出する車両用４点式シートベルト装置を提供する。【解決手段】車両ＥＣＵ８２は、車両用シート１２に乗員４２が着座し、かつシートベルトのバックル装置５０とタングプレート４６とが連結された後の乗員１２の着座状態によって変化するシートベルトの引き出し量に基づいて、乗員の着座状態を検出する。車両用ＥＣＵ８２は、シートベルトの引き出し量が許容値を超えた状態が所定時間以上継続した場合にシートベルトを巻き取るようにシートベルトリトラクタ２２、２４を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートに着座した乗員の腰部に対応する左右一対のラップベルトと、
該ラップベルトにそれぞれ連結され、前記乗員の胸部に対応する左右一対のショルダーベルトと、
左ラップベルト及び左ショルダーベルトと右ラップベルト及び右ショルダーベルトとを乗員の前面で連結及び連結解除が可能な前ラッチ部と、
前記ラップベルト及び前記ショルダーベルトの少なくとも一方のベルトの巻き取り側端部に配設され、前記ベルトの巻き取り及び引き出しが可能なリトラクタと、
前記ベルトの前記リトラクタからの引き出し量を検出可能な引き出し量検出部と、
前記車両用シートに乗員が着座し、かつ前記前ラッチ部が連結された後の乗員の着座状態の変化に際して前記引き出し量検出部で検出された前記引き出し量に基づいて、乗員の着座状態を検出する着座状態検出部と、
を含む車両用４点式シートベルト装置。
【請求項２】
前記リトラクタは、左右のショルダーベルトの各々の巻き取り側端部に配設され、
前記着座状態検出部は、乗員が適正に着座した場合の前記ショルダーベルトの引き出し量である基準値と判定時に前記引き出し量検出部で検出された前記ショルダーベルトの引き出し量とに基づいて、乗員の上体の左右方向の着座状態を検出する請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置。
【請求項３】
前記リトラクタは、左右のラップベルトの各々の巻き取り側端部に配設され、
前記着座状態検出部は、乗員が適正に着座した場合の前記ラップベルトの引き出し量である基準値と判定時に前記引き出し量検出部で検出された前記ラップベルトの引き出し量とに基づいて、乗員の腰部の左右方向の着座状態を検出する請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置。
【請求項４】
前記リトラクタは単一で左右のラップベルトを左右共に巻き取り及び引き出しが可能で、
前記着座状態検出部は、乗員が適正に着座した場合の前記ラップベルトの引き出し量である基準値と判定時に前記引き出し量検出部で検出された前記ラップベルトの引き出し量とに基づいて、乗員の腰部の前後方向の着座状態を検出する請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置。
【請求項５】
前記着座状態検出部は、前記車両用シートに乗員が着座し、かつ前記前ラッチ部が連結された時から前記判定時までに前記引き出し量検出部で検出された引き出し量の最小値を前記基準値とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用４点式シートベルト装置。
【請求項６】
前記リトラクタは、前記ベルトを巻き取る電動機を備え、
前記着座状態検出部は、前記引き出し量検出部で検出された引き出し量が前記基準値よりも大きい許容値を所定時間以上超えた場合に前記リトラクタによって前記ベルトを巻き取るように前記電動機の回転を制御する請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用４点式シートベルト装置。
【請求項７】
前記着座状態検出部は、前記ベルトの巻き取り開始時は前記ベルトの張力を抑制して前記ベルトを断続的に巻き取るように前記電動機の回転を制御すると共に、前記ベルトの巻き取り開始後に前記引き出し量検出部で検出された引き出し量が前記許容値を超える場合は巻き取り開始時よりも前記ベルトの張力を大きくして前記ベルトを巻き取るように前記電動機の回転を制御する請求項６に記載の車両用４点式シートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用４点式シートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３点式シートベルト装置よりも乗員を確実に拘束できる４点式シートベルト装置は、左右のラップベルト及び左右のショルダーベルトの各々の引き出し量を適切に制御することを要する。
【０００３】
特許文献１には、乗員に対するラップベルト及びショルダーベルトの装着位置を適正化する車両用４点式シートベルト装置の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０５８６７９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、特許文献１に記載の車両用４点式シートベルト装置は、乗員の着座状態の変化によってラップベルトまたはショルダーベルトの引き出し量が大きくなった場合に、乗員の着座状態を検出することは考慮されておらず、シートベルト及びエアバッグ等による適切な拘束が得られないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、乗員の着座状態を適正化するために、ベルトの引き出し量から乗員の着座状態を検出する車両用４点式シートベルト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】
【０００７】
請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置は、車両用シートに着座した乗員の腰部に対応する左右一対のラップベルトと、該ラップベルトにそれぞれ連結され、前記乗員の胸部に対応する左右一対のショルダーベルトと、左ラップベルト及び左ショルダーベルトと右ラップベルト及び右ショルダーベルトとを乗員の前面で連結及び連結解除が可能な前ラッチ部と、前記ラップベルト及び前記ショルダーベルトの少なくとも一方のベルトの巻き取り側端部に配設され、前記ベルトの巻き取り及び引き出しが可能なリトラクタと、前記ベルトの前記リトラクタからの引き出し量を検出可能な引き出し量検出部と、前記車両用シートに乗員が着座し、かつ前記前ラッチ部が連結された後の乗員の着座状態の変化に際して前記引き出し量検出部で検出された前記引き出し量に基づいて、乗員の着座状態を検出する着座状態検出部と、を含んでいる。
【０００８】
請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、車両用シートに乗員が着座し、かつベルトのラッチ部が連結された後の乗員の着座状態によって変化するベルトの引き出し量に基づいて、乗員の着座状態を検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の車両用４点式シートベルト装置は、請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置において、前記リトラクタは、左右のショルダーベルトの各々の巻き取り側端部に配設され、前記着座状態検出部は、乗員が適正に着座した場合の前記ショルダーベルトの引き出し量である基準値と判定時に前記引き出し量検出部で検出された前記ショルダーベルトの引き出し量とに基づいて、乗員の上体の左右方向の着座状態を検出する。
【００１０】
請求項２に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態によって変化するショルダーベルトの引き出し量に基づいて、乗員の上体の左右方向の着座状態を検出することができる。
【００１１】
請求項３に記載の車両用４点式シートベルト装置は、請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置において、前記リトラクタは、左右のラップベルトの各々の巻き取り側端部に配設され、前記着座状態検出部は、乗員が適正に着座した場合の前記ラップベルトの引き出し量である基準値と判定時に前記引き出し量検出部で検出された前記ラップベルトの引き出し量とに基づいて、乗員の腰部の左右方向の着座状態を検出する。
【００１２】
請求項３に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態によって変化するラップベルトの引き出し量に基づいて、乗員の腰部の左右方向の着座状態を検出することができる。
【００１３】
請求項４に記載の車両用４点式シートベルト装置は、請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置において、前記リトラクタは単一で左右のラップベルトを左右共に巻き取り及び引き出しが可能で、前記着座状態検出部は、乗員が適正に着座した場合の前記ラップベルトの引き出し量である基準値と判定時に前記引き出し量検出部で検出された前記ラップベルトの引き出し量とに基づいて、乗員の腰部の前後方向の着座状態を検出する。
【００１４】
請求項４に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態によって変化するラップベルトの引き出し量に基づいて、乗員の腰部の前後方向の着座状態を検出することができる。
【００１５】
請求項５に記載の車両用４点式シートベルト装置は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用４点式シートベルト装置において、前記着座状態検出部は、前記車両用シートに乗員が着座し、かつ前記前ラッチ部が連結された時から前記判定時までに前記引き出し量検出部で検出された引き出し量の最小値を前記基準値とする。
【００１６】
請求項５に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態が適正な場合にベルトの引き出し量が最小になることに基づき、乗員の着座状態によって変化するベルトの引き出し量から乗員の着座状態を検出することができる。
【００１７】
請求項６に記載の車両用４点式シートベルト装置は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用４点式シートベルト装置において、前記リトラクタは、前記ベルトを巻き取る電動機を備え、前記着座状態検出部は、前記引き出し量検出部で検出された引き出し量が前記基準値よりも大きい許容値を所定時間以上超えた場合に前記リトラクタによって前記ベルトを巻き取るように前記電動機の回転を制御する。
【００１８】
請求項６に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、ベルトの引き出し量が許容値を超えた状態が所定時間以上継続した場合にベルトを巻き取ることにより、乗員の着座位置を適正化することができる。
【００１９】
請求項７に記載の車両用４点式シートベルト装置は、請求項６に記載の車両用４点式シートベルト装置において、前記着座状態検出部は、前記ベルトの巻き取り開始時は前記ベルトの張力を抑制して前記ベルトを断続的に巻き取るように前記電動機の回転を制御すると共に、前記ベルトの巻き取り開始後に前記引き出し量検出部で検出された引き出し量が前記許容値を超える場合は巻き取り開始時よりも前記ベルトの張力を大きくして前記ベルトを巻き取るように前記電動機の回転を制御する。
【００２０】
請求項７に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、ベルトの巻き取り開始時はベルトの張力を抑制してベルトを断続的に巻き取り、ベルトの巻き取り開始後もベルトの引き出し量が許容値を超える場合はベルトの張力を大きくしてベルトを巻き取ることにより、乗員の着座位置を適正化することができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態を適正化するために、乗員の着座状態によって変化するベルトの引き出し量から乗員の着座状態を検出することが可能になるという効果を奏する。
【００２２】
請求項２に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態を適正化するために、乗員の着座状態によって変化するショルダーベルトの引き出し量から乗員の上体の左右方向の着座状態を検出することが可能になるという効果を奏する。
【００２３】
請求項３に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態を適正化するために、乗員の着座状態によって変化するラップベルトの引き出し量から乗員の腰部の左右方向の着座状態を検出することが可能になるという効果を奏する。
【００２４】
請求項４に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態を適正化するために、乗員の着座状態によって変化するラップベルトの引き出し量から乗員の腰部の前後方向の着座状態を検出することが可能になるという効果を奏する。
【００２５】
請求項５に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、乗員の着座状態を適正化するために、乗員の着座状態が適正な場合にベルトの引き出し量が最小になることに基づき、乗員の着座状態によって変化するベルトベルトの引き出し量から乗員の着座状態を検出することが可能になるという効果を奏する。
【００２６】
請求項６に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、引き出し量が許容値を所定時間以上超えた場合にリトラクタによってベルトを巻き取ることにより、ベルトの引き出し量を制御して乗員の着座状態の適正化が可能になるという効果を奏する。
【００２７】
請求項７に記載の車両用４点式シートベルト装置によれば、ベルトの巻き取り開始時はベルトの張力を抑制してベルトを断続的に巻き取り、ベルトの巻き取り開始後もベルトの引き出し量が許容値を超える場合はベルトの張力を大きくしてベルトを巻き取ることにより、ベルトの引き出し量を制御して乗員の着座状態の適正化が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置を有する車両用シートを示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置の回路の一例を示したブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置の車両ＥＣＵの処理の一例を示したフローチャートである。
【図５】乗員の車両用シートに対する姿勢の変化を示した説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置を有する車両用シートを示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置の車両ＥＣＵの処理の一例を示したフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置を有する車両用シートを示す模式図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置の車両ＥＣＵの処理の一例を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置を有する車両用シートを示す模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置を有する車両用シートを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施の形態］
以下、図１〜５を用いて、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０について説明する。図１において実線は電力が通電される電力線であり、破線は制御信号が通電される信号線である。図１に示されるように、左右一対のラップベルト１６、１４（左ラップベルト１６、右ラップベルト１４）と、左右一対のショルダーベルト２０、１８（左ショルダーベルト２０、右ショルダーベルト１８）と、リトラクタ２４、２２と、を有している。
【００３０】
左右一対のラップベルト１６、１４は、車両用シート１２に着座した乗員４２の腰部４２Ｗに対応する非伸長性の帯状体であり、例えば車両用シート１２におけるシートクッション４４の両側部から各々引出し可能に構成されている。車両右側の右ラップベルト１４の先端には、例えばバックル装置５０が連結されている。車両左側の左ラップベルト１６の先端には、例えばタングプレート４６が連結されている。図１に示されるように、乗員４２がラップベルト１４、１６及びショルダーベルト１８、２０を装着する際には、乗員４２の前面でタングプレート４６をバックル装置５０に差し込んで固定する。バックル装置５０には、該タングプレート４６の固定を検出可能なバックルスイッチ９０Ｅが設けられており、タングプレート４６がバックル装置５０に正しく差し込まれた際に、該バックル装置５０から例えば車両ＥＣＵ８２にバックル固定信号が伝達されるようになっている。
【００３１】
図１において、左右一対のショルダーベルト２０、１８は、ラップベルト１４、１６にそれぞれ連結され、乗員４２の胸部４２Ｃに対応する非伸長性の帯状体であり、例えば車両用シート１２におけるシートバック４８の上部からそれぞれ引出し可能に構成されている。具体的には、車両右側の右ショルダーベルト１８の先端は、バックル装置５０に連結され、車両左側の左ショルダーベルト２０の先端は、タングプレート４６に連結されている。シートバック４８の上部には、該シートバック４８の内部から外部へのショルダーベルト１８、２０の出入りを可能とする貫通孔（ベルトガイド）３０、３１が形成されている。
【００３２】
リトラクタ２２、２４は、ショルダーベルト１８、２０の各々の巻き取り側端部に配設され、ショルダーベルト１８、２０の各々を巻き取り可能に構成され、かつ駆動手段の一例たるリトラクタモータ３２、３４（図２）により、ショルダーベルト１８、２０の各々を少なくとも巻き取り方向に駆動可能に構成されている。
【００３３】
リトラクタ２２、２４は、例えば車両用シート１２におけるシートバック４８内の上部に、車幅方向に離間して配設されている。リトラクタ２２は、車両右側の右ショルダーベルト１８の巻き取り側端部に対応する車両右側に配設され、リトラクタ２４は、車両左側の左ショルダーベルト２０の巻き取り側端部に対応する車両左側に配設されている。
【００３４】
バッテリ８０は、車両のエンジン始動及び車両の電装品の電源として用いられる二次電池であり、一例として公称電圧が１２Ｖの鉛蓄電池である。
【００３５】
車両ＥＣＵ８２は、車両のエンジン、電装品、その他の装備品を制御する制御装置であり、演算処理装置であるプロセッサ及び記憶装置等によって構成されている。本実施の形態の説明では、車両ＥＣＵ８２には車両衝突を検知する等のためのセンサ群９０が接続され、センサ群９０によって車両衝突のおそれが検知された場合にはリトラクタモータ３２、３４を駆動させてショルダーベルト１８、２０を巻き取ることによりショルダーベルト１８、２０のたるみを除去する。
【００３６】
本実施の形態における、モータの「正回転」及び「逆回転」の記載は便宜上のものである。本実施の形態では、一例として、ショルダーベルト１８、２０を巻き取るためのモータの回転方向を「正回転」、ショルダーベルト１８、２０を引き出すためのモータの回転方向を「逆回転」として、以下、モータの回転方向の説明を簡略化している。
【００３７】
車両ＥＣＵ８２に接続されているセンサ群９０は、一例として、ミリ波レーダー９０Ａ、レーザーレーダー９０Ｂ、加速度センサ９０Ｃ、車載カメラ９０Ｄ、バックルスイッチ９０Ｅ及び回転検出センサ９０Ｆである。センサ群９０のうち、車両衝突のおそれ及び車両衝突を検知するのは、ミリ波レーダー９０Ａ、レーザーレーダー９０Ｂ、加速度センサ９０Ｃ及び車載カメラ９０Ｄである。
【００３８】
ミリ波レーダー９０Ａは、前方の障害物までの距離を検出する前方ミリ波レーダー、前側方の障害物までの距離を検出する前側方ミリ波レーダー、後方の障害物までの距離を検出する後方ミリ波レーダー、後側方の障害物までの距離を検出する後側方ミリ波レーダーを含む。
【００３９】
前方ミリ波レーダーは、例えば、車両のフロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダーは、フロントバンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定する。また、後方ミリ波レーダー及び後側方ミリ波レーダーは、車両のリアバンパー等に設けられ、それぞれ車両後方や後側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定する。
【００４０】
レーザーレーダー９０Ｂは、ミリ波よりも波長が短いレーザー光を車両前方に照射して障害物を検出する装置であり、ミリ波レーダーでは検出しにくい非金属の物体を比較的容易に検出できる。レーザーレーダーから発信されたレーザー光は、障害物で反射されると、波長及び位相が変化するので、車両ＥＣＵ８２は、かかる変化に基づいて障害物の有無及び障害物までの距離を算出する。
【００４１】
加速度センサ９０Ｃは、左右のフロントサイドメンバ又はラジエータサポートの予め定めた位置に設けられ、衝突対象の車両用バンパへの衝突によって発生する加速度を検出するセンサである。
【００４２】
車載カメラ（ステレオカメラ）９０Ｄは、例えば、フロントウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両前方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定する。
【００４３】
回転検出センサ９０Ｆは、リトラクタ２２、２４の各々のスプールの回転を検出するセンサであり、リトラクタ２２、２４の各々のスプールに設けられ、ロータリエンコーダ、ホールセンサ及びＭＲセンサ等が用いられる。一例として、回転検出センサ９０Ｆは、スプールの回転軸の端部に設けられたセンサマグネットの磁界を検出する磁気センサであり、より具体的には、ＭＲセンサ等が用いられる。スプールの回転軸が回転すると、センサマグネットの磁界は当該回転に従って変化する。車両ＥＣＵ８２は、回転検出センサ９０Ｆによって検出された磁界の変化からスプールの回転角度及び回転数を算出する。ショルダーベルト１８、２０の引き出し量を判定するのであれば、回転角度まで厳密に算出することを要しない場合もあるので、かかる場合は、スプールの回転数を算出するのみでもよい。回転検出センサ９０Ｆは、本来は、リトラクタ２２、２４内に設けられるが、図１では便宜上、車両ＥＣＵ８２の近くに記載している。回転検出センサ９０Ｆの配置の一例は、図３を用いて説明する。また、リトラクタモータ３２、３４が三相同期モータの一種であるブラシレスモータであれば、ロータ（回転子）の回転を検出するホールセンサを有するので、当該ホールセンサを回転検出センサ９０Ｆとして用いてもよい。
【００４４】
車両ＥＣＵ８２は、ミリ波レーダー９０Ａ、レーザーレーダー９０Ｂ、加速度センサ９０Ｃ及び車載カメラ９０Ｄの検出結果を取得して衝突予測を行う。衝突予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４５】
シートベルトリトラクタ駆動回路８６（以下、「駆動回路８６」と略記）は、リトラクタモータ３２、３４に印加する電圧を生成する回路であり、後述するように、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子で構成されたＨブリッジ回路を含んでいる。駆動回路８６のＨブリッジ回路を構成するスイッチング素子は、シートベルトリトラクタ制御回路８４（以下、「制御回路８４」と略記）によって制御される。
【００４６】
制御回路８４は、いわゆるマイクロコンピュータであり、前述の駆動回路８６のスイッチング素子を制御する。
【００４７】
ＧＰＳ（Global Positioning System）装置８８は、上空にあるＧＰＳ衛星から受信した測位のための信号に基づいて車両の現在位置を算出する装置である。本実施の形態では、車両用４点式シートベルト装置１０専用のＧＰＳ装置８８を用いてもよいし、車両がカーナビゲーションシステム等の他のＧＰＳ装置を備える場合には、当該他のＧＰＳ装置を用いてもよい。
【００４８】
図２は、車両用４点式シートベルト装置１０を有する車両用シート１２を示す模式図である。図２に示したように、リトラクタ２２内には、車両右側の右ショルダーベルト１８を巻き取り可能なスプール５２と、スプール５２を少なくとも右ショルダーベルト１８の巻き取り方向に駆動可能なリトラクタモータ３２とが配設されている。スプール５２の回転軸には歯車５４が取り付けられ、リトラクタモータ３２の回転軸には歯車５５が取り付けられている。歯車５４、５５は、直接的又は間接的に互いに噛み合っており、これによってリトラクタモータ３２の駆動力がスプール５２に伝達されるようになっている。本実施の形態では、リトラクタモータ３２は、スプール５２を、右ショルダーベルト１８の巻き取り方向だけでなく、右ショルダーベルト１８の引き出し方向にも駆動可能に構成されている。
【００４９】
リトラクタ２４内には、車両左側の左ショルダーベルト２０を巻き取り可能なスプール５６と、スプール５６を少なくとも左ショルダーベルト２０の巻き取り方向に駆動可能なリトラクタモータ３４とが配設されている。スプール５６の回転軸には歯車５８が取り付けられ、リトラクタモータ３４の回転軸には歯車６０が取り付けられている。歯車５８、６０は、直接的又は間接的に互いに噛み合っており、これによってリトラクタモータ３４の駆動力がスプール５６に伝達されるようになっている。本実施の形態では、リトラクタモータ３４は、スプール５６を、左ショルダーベルト２０の巻き取り方向だけでなく、左ショルダーベルト２０の引き出し方向にも駆動可能に構成されている。
【００５０】
リトラクタモータ３２、３４には、制御回路８４と駆動回路８６とが一体に構成されたリトラクタＥＣＵ４０が接続されている。リトラクタモータ３２、３４は、リトラクタＥＣＵ４０から印加される電圧によって回転し、ショルダーベルト１８、２０をスプール５２、５６に巻き取る。
【００５１】
図２に示したように、車両用シート１２におけるシートクッション４４の下側後部には、リトラクタ１２６、１２８が車幅方向に離間して配設されている。リトラクタ１２６は、車両右側の右ラップベルト１４の巻き取り側端部に対応する車両右側に配設され、リトラクタ１２８は、車両左側の左ラップベルト１６の巻き取り側端部に対応する車両左側に配設されている。リトラクタ１２６、１２８の各々は、ラップベルト１４、１６を巻き取るリトラクタモータを有しないが、引き出されたラップベルト１４、１６のたるみを除去するようにスプール１６２、１６８を回転させるリターンスプリング（図示せず）を有する。
【００５２】
図３は、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０の回路の一例を示したブロック図である。制御回路８４は、車両ＥＣＵ８２からの指令に基づいて、駆動回路８６を制御する。駆動回路８６は、各々がＮ型ＦＥＴであるＦＥＴ８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃ、８６Ｄで構成されたＨブリッジ回路であり、ＦＥＴ８６Ａのソース（Ｓ）とＦＥＴ８６Ｃのドレイン（Ｄ）とが接続されると共に、ＦＥＴ８６ＢのソースとＦＥＴ８６Ｄのドレインとが接続されている。また、ＦＥＴ８６Ａ、８６Ｂの各々のドレインは車載のバッテリ８０の正極に接続され、ＦＥＴ８６Ｃ、８６Ｄの各々のソースは、後述する電流検出部９６を介して接地されている。
【００５３】
本実施の形態では、リトラクタモータ３４にも専用の制御回路８４及び駆動回路８６が設けられるが、リトラクタモータ３２に係る回路と実質同一なので、リトラクタモータ３４に係る回路の詳細な説明は省略する。
【００５４】
駆動回路８６を構成するＮ型ＦＥＴの各々は、ゲート（Ｇ）に正電荷の電圧が印加されるとドレインとソースとの間が通電可能な状態（オン状態）になるスイッチとして機能する。本実施の形態では、リトラクタ２２のリトラクタモータ３２が右ショルダーベルト１８をスプール５２に巻き取る際には、制御回路８４から正電荷の制御信号をＦＥＴ８６Ａ及びＦＥＴ８６Ｄの各々のゲートに出力することにより、ＦＥＴ８６Ａ及びＦＥＴ８６Ｄをオン状態にして、リトラクタモータ３２を正回転させる。また、制御回路８４から正電荷の制御信号をＦＥＴ８６Ｂ及びＦＥＴ８６Ｃの各々のゲートに出力することにより、ＦＥＴ８６Ｂ及びＦＥＴ８６Ｃをオン状態にして、リトラクタモータ３２を逆回転させることができる。
【００５５】
リトラクタモータ３２を正回転させる際に、駆動回路８６のＦＥＴ８６Ａ及びＦＥＴ８６Ｄのいずれか一方を断続的にオンオフさせることにより、ダイオード７６を介してバッテリ８０から供給された電力からパルス状の電圧を生成してリトラクタモータ３２に印加するＰＷＭ（パルス幅変調）を行う。同様に、リトラクタモータ３２を逆回転させる際に、駆動回路８６のＦＥＴ８６Ｂ及びＦＥＴ８６Ｃのいずれか一方を断続的にオンオフさせることにより、ダイオード７６を介してバッテリ８０から供給された電力からパルス状の電圧を生成してリトラクタモータ３２に印加するＰＷＭを行う。前述のように、Ｎ型ＦＥＴは、ゲートに正電荷の制御信号が印加されるとオン状態になるので、制御回路８４は、断続的にオンオフを繰り返すパルス状の制御信号をＦＥＴ８６Ａ及びＦＥＴ８６Ｄのいずれか一方のゲート又はＦＥＴ８６Ｂ及びＦＥＴ８６Ｃのいずれか一方のゲートに出力することにより、上述のＰＷＭによる電圧生成を駆動回路８６に実行させる。
【００５６】
リトラクタモータ３２に印加する電圧をパルス状にすることにより、リトラクタモータ３２に印加する電圧の実効電圧値を制御する。リトラクタモータ３２に印加する電圧を制御しない場合、リトラクタモータ３２のコイルの電流値（以下、「モータ電流」と略記）が定格電流値を超えてしまい、リトラクタモータ３２が焼損するおそれがあるが、リトラクタモータ３２に印加する電圧をＰＷＭで生成することにより、実効電圧値を抑制してリトラクタモータ３２が焼損することを防止しつつ、リトラクタモータ３２を高速で回転させることが可能となる。
【００５７】
電流検出部９６は、抵抗値が０．２ｍΩ〜数Ω程度のシャント抵抗９６Ａの両端の電位差をアンプ９６Ｂで増幅してシャント抵抗９６Ａの電流に比例する電圧値を信号として出力する。制御回路８４は、電流検出部９６から出力された信号に基づいてモータ電流を算出する。算出したモータ電流がリトラクタモータ３２の定格電流値を超えるおそれがある場合に、制御回路８４は、駆動回路８６のスイッチング素子が断続的にオン状態になる時間を短くする制御信号を出力する。かかる制御信号により、駆動回路８６は、ＰＷＭで生成する電圧のパルス幅を小さくして、実効電圧値を低下させるので、モータ電流が定格電流値を超えることを防止できる。
【００５８】
リトラクタモータ３２は、直流で駆動されるブラシ付きモータであり、コイルの一端は駆動回路８６を構成するＦＥＴ８６ＡのソースとＦＥＴ８６Ｃのドレインとに各々接続され、コイルの他端は駆動回路８６を構成するＦＥＴ８６ＢのソースとＦＥＴ８６Ｄのドレインとに各々接続されている。リトラクタモータ３２にはブラシレスモータを用いてもよく、かかる場合に前述の駆動回路８６は、６つのＮ型ＦＥＴを用いた三相インバータとなる。
【００５９】
前述のように、リトラクタモータ３２の出力軸は歯車５４、５５を介してスプール５２に接続されており、リトラクタモータ３２が正回転すると、右ショルダーベルト１８がスプール５２に巻き取られる。また、リトラクタモータ３２が逆回転すると、右ショルダーベルト１８がスプール５２から引き出されるようになる。
【００６０】
回転検出センサ９０Ｆは、スプール５２の端部でもある回転軸９２の端部に設けられたセンサマグネット９４と対向して設けられている。スプール５２及び回転軸９２が回転すると、センサマグネット９４も回転し、当該回転により回転検出センサ９０Ｆによって検出される磁界が変化する。車両ＥＣＵ８２は、当該磁界の変化から回転軸９２の回転角度及び回転数を算出する。
【００６１】
次に本実施の形態の作用について説明する。図４は、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０の車両ＥＣＵ８２の処理の一例を示したフローチャートである。ステップ５００では、バックルスイッチ９０Ｅからの信号により、シートベルトが装着されたか否かを判定し、装着された場合は、手順をステップ５０２に移行する。
【００６２】
ステップ５０２では、車両衝突のおそれがある緊急時か否かを判定する。本実施の形態では、一例として、ミリ波レーダー９０Ａ、レーザーレーダー９０Ｂ及び車載カメラ９０Ｄの検知結果と、ＧＰＳ装置８８とによって、車両ＥＣＵ８２が車両の自動ブレーキを作動させる場合と、ＧＰＳ装置８８によって車両が交差点等に近づいた場合と、を車両衝突のおそれがある場合として、ステップ５０２で肯定判定をする。ステップ５０２で肯定判定の場合は、手順をステップ５２６に移行する。
【００６３】
ステップ５０２で否定判定の場合は、ステップ５０４で、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数の回転検出センサ９０Ｆ等による検出を開始する。そして、ステップ５０６では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数の最小値を検出する。
【００６４】
本実施の形態では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が最小値の場合に、ショルダーベルト１８、２０の引き出し量が最小であるとみなし、ショルダーベルト１８、２０の引き出し量が最小である場合に乗員４２の着座状態が適切であると判断する。
【００６５】
図５は、乗員４２の車両用シート１２に対する姿勢の変化を示した説明図である。図５が示すように、乗員４２の上体が車両用シート１２のシートバック４８に密着している状態ではショルダーベルト１８、２０の引き出し量は最小となるが、乗員４２の着座状態が乱れると、ショルダーベルト１８、２０の引き出し量は最小値よりも大きくなる。
【００６６】
ステップ５０８では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数の最小値を基準値として記憶する。前述のように、本実施の形態では、ショルダーベルト１８、２０の引き出し量が最小である場合に乗員４２の着座状態が適切であると判断するので、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数の最小値を基準値とし、スプール５２、５６の最新の回転数が当該基準値以上となった場合に、乗員４２の上体の着座状態が左右方向に乱れたと判断する。
【００６７】
ステップ５１０では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の最新の回転数を検出する。
【００６８】
ステップ５１２では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が基準値よりも大きな許容値以上となった状態が所定時間以上継続したか否かを判定する。ステップ５１２では、スプール５２、５６の回転数が許容値以上となった状態が所定時間以上継続した場合は、ショルダーベルト１８、２０の各々に弱い張力を付与することを要すると判定（肯定判定）して手順をステップ５１４に移行する。本実施の形態では、ショルダーベルト１８、２０のいずれかのスプール５２、５６の回転数が許容値以上となった状態が所定時間以上継続した場合に肯定判定をする。ステップ５１２でショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が許容値以上ではない場合は否定判定をして手順をステップ５０２に移行する。本実施の形態では、許容値及び所定時間は、車両用４点式シートベルト装置１０の仕様等によって異なるので、実機等を用いた実験を通じて具体的に決定する。
【００６９】
ステップ５１４では、リトラクタモータ３２、３４を回転させてショルダーベルト１８、２０をスプール５２、５６に巻き取り、ショルダーベルト１８、２０に弱い張力を付与する。本実施の形態では、回転数が許容値以上となった状態が所定時間以上継続したスプール５２、５６を回転させ、ショルダーベルト１８、２０のいずれかに張力を付与する。ステップ５１４での張力付与は、乗員４２への警告なので、リトラクタモータ３２、３４を断続的に回転させてショルダーベルト１８、２０を断続的に巻き取る。そして、ステップ５１６では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の最新の回転数を検出する。
【００７０】
ステップ５１８では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が基準値よりも大きな許容値以上となった状態がなおも継続しているか否かを判定する。ステップ５１８では、スプール５２、５６の回転数が許容値以上となった状態がなおも継続している場合は、ショルダーベルト１８、２０の各々に中程度の張力を付与することを要すると判定（肯定判定）して手順をステップ５２０に移行する。本実施の形態では、ショルダーベルト１８、２０のいずれかのスプール５２、５６の回転数が許容値以上となった状態がなおも継続している場合に肯定判定をする。ステップ５１８でショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が許容値以上ではない場合は否定判定をして手順をステップ５０２に移行する。
【００７１】
ステップ５２０では、リトラクタモータ３２、３４を回転させてショルダーベルト１８、２０をスプール５２、５６に巻き取り、ショルダーベルト１８、２０に中程度の張力を付与する。本実施の形態では、回転数が許容値以上となった状態がなおも継続しているスプール５２、５６を回転させ、ショルダーベルト１８、２０のいずれかに張力を付与する。ステップ５２０での張力付与は、乗員４２の上体をシートバック４８へ接触させるためのものなので、リトラクタモータ３２、３４を連続的に回転させてショルダーベルト１８、２０を連続的に巻き取る。ステップ５２０ではショルダーベルト１８、２０の巻き取り開始後、張力が中程度から徐々に大きくなるようにリトラクタモータ３２、３４の回転を制御してもよい。
【００７２】
ステップ５２２では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の最新の回転数を検出する。
【００７３】
ステップ５２４では、ショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が基準値よりも大きな許容値以上となった状態がなおも継続しているか否かを判定し、肯定判定の場合には、手順をステップ５２０に戻し、ショルダーベルト１８、２０のスプール５２、５６への巻き取りを継続する。ステップ５１８でショルダーベルト１８、２０の各々のスプール５２、５６の回転数が許容値以上ではない場合は否定判定をして手順をステップ５０２に移行する。
【００７４】
ステップ５０２で肯定判定の場合には、ステップ５２６でショルダーベルト１８、２０への張力付与が必要か否かを判定する。ステップ５２６では、一例として、ミリ波レーダー９０Ａ、レーザーレーダー９０Ｂ及び車載カメラ９０Ｄ等により、車両の前方方向または左右方向から車両に接近する物体（対向車、二輪車または歩行者等）が依然として検出される場合に、ショルダーベルト１８、２０への張力付与が必要であると肯定判定を行い、手順をステップ５２８に移行する。ステップ５２６で、ミリ波レーダー９０Ａまたはレーザーレーダー９０Ｂ等により、車両の前方方向または左右方向から車両に接近する物体を検出しなくなった場合は、ショルダーベルト１８、２０への張力付与が不要であると否定判定を行い、手順をステップ５０４に移行する。
【００７５】
ステップ５２８では、ショルダーベルト１８、２０を大きな張力で巻き取ることを要するか否かを判定する。ステップ５２８では、一例として、ミリ波レーダー９０Ａ、レーザーレーダー９０Ｂ及び車載カメラ９０Ｄの検知結果に基づいて車両ＥＣＵ８２が車両の自動ブレーキを作動させても車両に向かってくる物体と衝突するおそれがある場合に、ステップ５２８でショルダーベルト１８、２０を大きな張力で巻き取ることを要すると肯定判定をする。そしてステップ５３０では、スプール５２、５６の各々を大きな張力で強く巻き取ることにより、ショルダーベルト１８、２０により乗員４２を車両用シート１２に拘束する。スプール５２、５６の各々を大きな力で巻き取るには、前述のＰＷＭによって駆動回路８６が生成する電圧の実効電圧値を高くしてリトラクタモータ３２、３４を高速で回転させる。
【００７６】
ステップ５３０では、ショルダーベルト１８、２０の各々を強く巻き取るが、車両への物体の接近の態様によって左右いずれかのショルダーベルト１８、２０を強く巻き取るようにしてもよい。例えば、物体が車両右側から衝突するおそれがある場合には、左ショルダーベルト２０を強く巻き取り、乗員４２が車両右側からの衝撃で車両右側に投げ出されることを抑制する。また、物体が車両左側から衝突するおそれがある場合には、右ショルダーベルト１８を強く巻き取り、乗員４２が車両左側からの衝撃で車両左側に投げ出されることを抑制する。さらに、物体が車両正面から衝突するおそれがある場合には、左右のショルダーベルト１８、２０を共に強く巻き取り、乗員４２を車両用シート１２に拘束する。
【００７７】
ステップ５３０でショルダーベルト１８、２０による乗員４２の拘束を行った後は、処理をリターンする。
【００７８】
ステップ５２８でショルダーベルト１８、２０を大きな張力で巻き取ることを要せず否定判定した場合は、手順をステップ５３２に移行し、乗員４２に対してショルダーベルト１８、２０の巻き取りによる警告を行う。具体的には、歩行者等の物体が車両右側に存在する場合には、右ショルダーベルト１８を弱〜中程度の張力で巻き取り、乗員４２に車両右側に歩行者等が存在することを警告する。また、歩行者等の物体が車両左側に存在する場合には、左ショルダーベルト２０を弱〜中程度の張力で巻き取り、乗員４２に車両左側に歩行者等が存在することを警告する。さらに、歩行者等の物体が車両正面に存在する場合には、左右のショルダーベルト１８、２０を弱〜中程度の張力で巻き取り、車両の正面に歩行者等が存在することを警告する。
【００７９】
ステップ５３２でショルダーベルト１８、２０による乗員４２への警告を行った後は、処理をリターンする。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０によれば、乗員４２の着座状態が適切な状態でのショルダーベルト１８、２０の引き出し量を基準値とし、ショルダーベルト１８、２０の最新の引き出し量が当該基準値から逸脱した場合に、乗員４２の着座状態が乱れていると判定し、ショルダーベルト１８、２０を巻き取って乗員４２に着座状態について警告すると共に、ショルダーベルト１８、２０の引き出し量を最適化する。
【００８１】
また、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０によれば、車両の前方または左右に対向車等の物体が存在する場合には、ショルダーベルト１８、２０を巻き取って警告すると共に、車両衝突のおそれがある場合には、ショルダーベルト１８、２０を強く巻き取って乗員の着座状態を適正化して車両用シート１２に拘束し、乗員４２の安全を図ることができる。
【００８２】
［第２の実施の形態］
続いて、図６、７を用いて、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００について説明する。図６に示したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００は、リトラクタ２６、２８のスプール６２、６８にリトラクタモータ３６、３８が設けられ、ラップベルト１４、１６を巻き取る点と、リトラクタ１２２、１２４のスプール１５２、１５６にショルダーベルト１８、２０を巻き取るリトラクタモータが設けられていない点と、で第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０と相違する。しかしながら、その他の構成は第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０と同様なので、その他の構成については第１の実施の形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８３】
図６に示したように、車両用シート１２におけるシートクッション４４の下側後部には、リトラクタ２６、２８が車幅方向に離間して配設されている。リトラクタ２６は、車両右側の右ラップベルト１４の巻き取り側端部に対応する車両右側に配設され、リトラクタ２８は、車両左側の左ラップベルト１６の巻き取り側端部に対応する車両左側に配設されている。
【００８４】
リトラクタ２６内には、車両右側の右ラップベルト１４を巻き取り可能なスプール６２と、スプール６２を少なくとも右ラップベルト１４の巻き取り方向に駆動可能なリトラクタモータ３６とが配設されている。スプール６２の回転軸には歯車６４が取り付けられ、リトラクタモータ３６の回転軸には歯車６６が取り付けられている。歯車６４、６６は、直接的又は間接的に互いに噛み合っており、これによってリトラクタモータ３６の駆動力がスプール６２に伝達されるようになっている。本実施の形態では、リトラクタモータ３６は、スプール６２を、右ラップベルト１４の巻き取り方向だけでなく、右ラップベルト１４の引き出し方向にも駆動可能に構成されている。
【００８５】
リトラクタ２８内には、車両左側の左ラップベルト１６を巻き取り可能なスプール６８と、スプール６８を少なくとも左ラップベルト１６の巻き取り方向に駆動可能なリトラクタモータ３８とが配設されている。スプール６８の回転軸には歯車７０が取り付けられ、リトラクタモータ３８の回転軸には歯車７２が取り付けられている。歯車７０、７２は、直接的又は間接的に互いに噛み合っており、これによってリトラクタモータ３８の駆動力がスプール６８に伝達されるようになっている。本実施の形態では、リトラクタモータ３８は、スプール６８を、左ラップベルト１６の巻き取り方向だけでなく、左ラップベルト１６の引き出し方向にも駆動可能に構成されている。
【００８６】
リトラクタモータ３６、３８には、制御回路８４と駆動回路８６とが一体に構成されたリトラクタＥＣＵ１４０が接続されている。リトラクタモータ３６、３８は、リトラクタＥＣＵ１４０から印加される電圧によって回転する。リトラクタモータ３６、３８には各々専用の制御回路８４及び駆動回路８６が設けられるが、各々の制御回路８４及び駆動回路８６の構成は実質同一であり、かつ制御回路８４及び駆動回路８６の構成は、図３に示した第１の実施の形態と同じなので、詳細な説明は省略する。
【００８７】
図６に示したように、リトラクタ１２２、１２４は、車両用シート１２におけるシートバック４８内の上部に、車幅方向に離間して配設されている。リトラクタ１２２は、車両右側の右ショルダーベルト１８の巻き取り側端部に対応する車両右側に配設され、リトラクタ１２４は、車両左側の左ショルダーベルト２０の巻き取り側端部に対応する車両左側に配設されている。リトラクタ１２２、１２４の各々は、ショルダーベルト１８、２０を巻き取るリトラクタモータを有しないが、引き出されたショルダーベルト１８、２０のたるみを除去するようにスプール１５２、１５６を回転させるリターンスプリング（図示せず）を有する。
【００８８】
次に本実施の形態の作用について説明する。図７は、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００の車両ＥＣＵ８２の処理の一例を示したフローチャートである。ただし、ステップ７００からステップ７２８までの手順は、ラップベルト１４、１６を対象とした処理であること、ラップベルト１４、１６の各々のスプール６２、６８の回転数の最小値を基準値とし、スプール６２、６８の最新の回転数が当該基準値以上となった場合に、乗員４２の腰部の着座状態が左右方向に乱れたと判断すること及びステップ７１２の許容値が第１の実施の形態のステップ５１２の場合と異なることを除けば、第１の実施の形態のステップ５００からステップ５２８と同じなので、詳細な説明は省略する。
【００８９】
ステップ７１２の許容値及び所定時間は、車両用４点式シートベルト装置１０の仕様等によって異なるので、実機等を用いた実験を通じて具体的に決定する。一般に、乗員４２の着座状態が乱れても、ショルダーベルト１８、２０に比してラップベルト１４、１６の引き出し量は大きく変化しないので、本実施の形態での基準値と許容値との差は、第１の実施の形態の基準値と許容値との差よりも小さくなる。
【００９０】
ステップ７３０では、車両への物体の接近の態様によって左右いずれかのラップベルト１４、１６を強く巻き取るかを決定する。例えば、物体が車両右側から衝突するおそれがある場合には、左ラップベルト１６を強く巻き取り、乗員４２が車両右側からの衝撃で車両右側に投げ出されることを抑制する。また、物体が車両左側から衝突するおそれがある場合には、右ラップベルト１４を強く巻き取り、乗員４２が車両左側からの衝撃で車両左側に投げ出されることを抑制する。さらに、物体が車両正面から衝突するおそれがある場合には、左右のラップベルト１４、１６を共に強く巻き取り、乗員４２を車両用シート１２に拘束する。
【００９１】
さらに、物体が車両右側から衝突するおそれがある場合には、左ラップベルト１６を強く巻き取ると共に、右ラップベルト１４を引き出すことにより、乗員４２の腹部右側及び腰部右側に過大な荷重が作用することを抑制してもよい。また、物体が車両左側から衝突するおそれがある場合には、右ラップベルト１４を強く巻き取ると共に、左ラップベルト１６を引き出すことにより、乗員４２の腹部左側及び腰部左側に過大な荷重が作用することを抑制してもよい。
【００９２】
ステップ７３２で、スプール６２、６８の各々を大きな力で巻き取るには、前述のＰＷＭによって駆動回路８６が生成する電圧の実効電圧値を高くしてリトラクタモータ３６、３８を高速で回転させる。
【００９３】
ステップ７３２でラップベルト１４、１６による乗員４２の拘束を行った後は、処理をリターンする。
【００９４】
ステップ７２８でラップベルト１４、１６を大きな張力で巻き取ることを要せず否定判定した場合は、ステップ７３４で物体の位置によって左右いずれかのラップベルト１４、１６を巻き取るかを決定する。具体的には、歩行者等の物体が車両右側に存在する場合には、右ラップベルト１４を巻き取り、乗員４２に車両右側に歩行者等が存在することを警告する。また、歩行者等の物体が車両左側に存在する場合には、左ラップベルト１６を巻き取り、乗員４２に車両左側に歩行者等が存在することを警告する。さらに、歩行者等の物体が車両正面に存在する場合には、左右のラップベルト１４、１６を巻き取り、車両の正面に歩行者等が存在することを警告する。
【００９５】
ステップ７３６で、ステップ７３４で決定したラップベルト１４、１６を弱〜中程度の張力で巻き取った後は、処理をリターンする。
【００９６】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００によれば、乗員４２の着座状態が適切な状態でのラップベルト１４、１６の引き出し量を基準値とし、ラップベルト１４、１６の最新の引き出し量が当該基準値から逸脱した場合に、乗員４２の着座状態が乱れていると判定し、ラップベルト１４、１６を巻き取って乗員４２に着座状態について警告すると共に、ラップベルト１４、１６の引き出し量を最適化する。
【００９７】
また、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００によれば、車両の前方または左右に対向車等の物体が存在する場合には、ラップベルト１４、１６を巻き取って警告すると共に、車両衝突のおそれがある場合には、ラップベルト１４、１６を強く巻き取って乗員の着座状態を適正化して車両用シート１２に拘束し、乗員４２の安全を図ることができる。
【００９８】
さらに、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００によれば、車両への物体の衝突の態様に応じて、特定のラップベルト１４、１５の巻き取りと引き出し（弛緩）とを行うので、乗員４２の保護を効果的に行うことができる。
【００９９】
［第３の実施の形態］
続いて、図８、９を用いて、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置２００について説明する。図８に示したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置２００は、リトラクタ２２６のスプール２６２、２６８が単一のリトラクタモータ２３６で駆動される点で第２の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００と相違する。しかしながら、その他の構成は第２の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００及び第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０と同様なので、その他の構成については第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１００】
図８に示したように、車両用シート１２におけるシートクッション４４の下側後部には、リトラクタ２２６が配設されている。リトラクタ２２６内には、車両右側の右ラップベルト１４を巻き取り可能なスプール２６２と、車両左側の左ラップベルト１６を巻き取り可能なスプール２６８と、スプール２６２、２６８を少なくともラップベルト１４、１６の巻き取り方向に駆動可能なリトラクタモータ２３６とが配設されている。スプール２６２の回転軸とスプール２６８の回転軸は同軸であり、かかる回転軸には歯車２６４が取り付けられ、リトラクタモータ２３６の回転軸には歯車２６６が取り付けられている。歯車２６４、２６６は、直接的又は間接的に互いに噛み合っており、これによってリトラクタモータ２３６の駆動力がスプール２６２、２６８に伝達されるようになっている。本実施の形態では、リトラクタモータ２３６は、スプール２６２、２６８を、ラップベルト１４、１６の巻き取り方向だけでなく、ラップベルト１４、１５の引き出し方向にも駆動可能に構成されている。
【０１０１】
リトラクタモータ２３６には、制御回路８４と駆動回路８６とが一体に構成されたリトラクタＥＣＵ２４０が接続されている。リトラクタモータ２３６は、リトラクタＥＣＵ２４０から印加される電圧によって回転する。制御回路８４及び駆動回路８６の構成は、図３に示した第１の実施の形態と同じなので、詳細な説明は省略する。
【０１０２】
次に本実施の形態の作用について説明する。図９は、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置２００の車両ＥＣＵ８２の処理の一例を示したフローチャートである。ただし、ステップ９００からステップ９２８までの手順は、ラップベルト１４、１６を対象とした処理であること、回転軸が同軸であるスプール２６２、２６８の回転数の最小値を基準値とし、スプール２６２、２６８の最新の回転数が当該基準値以上となった場合に、乗員４２の腰部の着座状態が前後方向に乱れたと判断すること及びステップ９１２の許容値が第１の実施の形態のステップ５１２の場合と異なることを除けば、第１の実施の形態のステップ５００からステップ５２８と同じなので、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
ステップ９１２の許容値及び所定時間は、車両用４点式シートベルト装置１０の仕様等によって異なるので、実機等を用いた実験を通じて具体的に決定する。一般に、乗員４２の着座状態が乱れても、ショルダーベルト１８、２０に比してラップベルト１４、１６の引き出し量は大きく変化しないので、本実施の形態での基準値と許容値との差は、第１の実施の形態の基準値と許容値との差よりも小さくなる。
【０１０４】
ステップ９３０では、スプール２６２、２６８を大きな張力で強く巻き取ることにより、ラップベルト１４、１６により乗員４２を車両用シート１２に拘束する。スプール２６２、２６８の各々を大きな力で巻き取るには、前述のＰＷＭによって駆動回路８６が生成する電圧の実効電圧値を高くしてリトラクタモータ２３６を高速で回転させる。
【０１０５】
ステップ９３０でラップベルト１４、１６による乗員４２の拘束を行った後は、処理をリターンする。
【０１０６】
ステップ９２８でラップベルト１４、１６を大きな張力で巻き取ることを要せず否定判定した場合は、ステップ９３２でラップベルト１４、１６を弱〜中程度の張力で巻き取って、乗員４２への警告を行う。そして、ステップ９３２で、ラップベルト１４、１６を弱〜中程度の張力で巻き取った後は、処理をリターンする。
【０１０７】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００によれば、乗員４２の着座状態が適切な状態でのラップベルト１４、１６の引き出し量を基準値とし、ラップベルト１４、１６の最新の引き出し量が当該基準値から逸脱した場合に、乗員４２の着座状態が乱れていると判定し、ラップベルト１４、１６を巻き取って乗員４２に着座状態について警告すると共に、ラップベルト１４、１６の引き出し量を最適化する。
【０１０８】
また、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００によれば、車両の前方または左右に対向車等の物体が存在する場合には、ラップベルト１４、１６を巻き取って警告すると共に、車両衝突のおそれがある場合には、ラップベルト１４、１６を強く巻き取って乗員４２を車両用シート１２のシートクッション４４に拘束することにより、簡易な構成でありながらサブマリン現象を抑制して乗員４２の安全を図ることができる。
【０１０９】
［第４の実施の形態］
続いて、図１０を用いて、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置３００について説明する。図１０に示したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置３００は、第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０と同様にショルダーベルト１８、２０をリトラクタモータ３２、３４で巻き取り、第２の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００と同様にラップベルト１４、１６をリトラクタモータ３６、３８で巻き取ることを特徴とする。しかしながら、その他の構成は第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０及び第２の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１００と同じなので詳細な説明は省略する。
【０１１０】
リトラクタモータ３２、３４、３６、３８には、制御回路８４と駆動回路８６とが一体に構成されたリトラクタＥＣＵ３４０が接続されている。リトラクタモータ３２、３４、３６、３８は、リトラクタＥＣＵ３４０から印加される電圧によって回転する。リトラクタモータ３２、３４、３６、３８には各々専用の制御回路８４及び駆動回路８６が設けられるが、各々の制御回路８４及び駆動回路８６の構成は実質同一であり、かつ制御回路８４及び駆動回路８６の構成は、図３に示した第１の実施の形態と同じなので、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
第１の実施の形態はショルダーベルト１８、２０を巻き上げることで、第２の実施の形態ではラップベルト１４、１６を巻き上げることで、各々乗員の着座状態について警告すると共に、ラップベルト１４、１６の引き出し量を最適化した。本実施の形態では、ショルダーベルト１８、２０のスプール５２、５６及びラップベルト１４、１６のスプール６２、６８のいずれかの回転数が許容値以上となった場合に、回転数が許容値以上になったスプール５２、５６、６２、６８のいずれかに巻き取られるショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６を巻き取って乗員４２に警告することが可能となる。例えば、乗員４２の上体がシートバック４８から浮いている場合には、ショルダーベルト１８、２０の少なくともいずれかを断続的に巻き取って乗員４２に警告する。また、乗員４２の腰部がシートクッション４４からずれている場合には、ラップベルト１４、１６の少なくともいずれかを断続的に巻き取って乗員４２に警告する。
【０１１２】
前述のように、衝突するおそれがある物体と車両との位置関係によって、第１の実施の形態はショルダーベルト１８、２０の少なくともいずれかを、第２の実施の形態ではラップベルト１４、１６の少なくともいずれかを巻き取った。本実施の形態では、衝突するおそれがある物体と車両との位置関係によって、ショルダーベルト１８、２０の少なくともいずれかと、ラップベルト１４、１６の少なくともいずれかと、を巻き取ることにより、より高度な乗員の保護を実現することができる。
【０１１３】
例えば、物体が車両右側から衝突するおそれがある場合には、左ショルダーベルト２０を強く巻き取ると共に、左ラップベルト１６を強く巻き取り、乗員４２が車両右側からの衝撃で車両右側に投げ出されることを抑制する。
【０１１４】
物体が車両左側から衝突するおそれがある場合には、右ショルダーベルト１８を強く巻き取ると共に、右ラップベルト１４を強く巻き取り、乗員４２が車両左側からの衝撃で車両左側に投げ出されることを抑制する。
【０１１５】
物体が車両正面から衝突するおそれがある場合には、左右のショルダーベルト１８、２０を共に強く巻き取り、かつ左右のラップベルト１４、１６を共に強く巻き取り、乗員４２を車両用シート１２に拘束する。
【０１１６】
さらに、物体が車両右側から衝突するおそれがある場合には、左ショルダーベルト２０及び左ラップベルト１６を強く巻き取ると共に、右ラップベルト１４を引き出すことにより、乗員４２の腹部右側及び腰部右側に過大な荷重が作用することを抑制してもよい。また、物体が車両左側から衝突するおそれがある場合には、右ショルダーベルト１８及び右ラップベルト１４を強く巻き取ると共に、左ラップベルト１６を引き出すことにより、乗員４２の腹部左側及び腰部左側に過大な荷重が作用することを抑制してもよい。
【０１１７】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置３００によれば、乗員４２の着座状態が適切な状態でのショルダーベルト１８、２０及びラップベルト１４、１６の引き出し量を基準値とし、ショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６の最新の引き出し量が当該基準値から逸脱した場合に、乗員４２の着座状態が乱れていると判定し、ショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６を巻き取って乗員４２に着座状態について警告すると共に、ショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６の引き出し量を最適化する。
【０１１８】
また、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置３００によれば、車両衝突のおそれがある場合には、ショルダーベルト１８、２０及びラップベルト１４、１６を強く巻き取って乗員の着座状態を適正化して車両用シート１２に拘束し、乗員４２の安全を図ることができる。
【０１１９】
さらに、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置３００によれば、車両への物体の衝突の態様に応じて、特定のショルダーベルト１８、２０の巻き取り及び特定のラップベルト１４、１５の巻き取りと引き出し（弛緩）とを行うので、乗員４２の保護を効果的に行うことができる。
【０１２０】
［第５の実施の形態］
続いて、図１１を用いて、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置４００について説明する。図１１に示したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置４００は、第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０と同様にショルダーベルト１８、２０をリトラクタモータ３２、３４で巻き取り、第３の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置２００と同様にラップベルト１４、１６を単一のリトラクタモータ２３６で巻き取ることを特徴とする。しかしながら、その他の構成は第１の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置１０及び第３の実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置２００と同じなので詳細な説明は省略する。
【０１２１】
リトラクタモータ３２、３４、２３６には、制御回路８４と駆動回路８６とが一体に構成されたリトラクタＥＣＵ４４０が接続されている。リトラクタモータ３２、３４、２３６は、リトラクタＥＣＵ４４０から印加される電圧によって回転する。リトラクタモータ３２、３４、２３６には各々専用の制御回路８４及び駆動回路８６が設けられるが、各々の制御回路８４及び駆動回路８６の構成は実質同一であり、かつ制御回路８４及び駆動回路８６の構成は、図３に示した第１の実施の形態と同じなので、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
第１の実施の形態はショルダーベルト１８、２０を巻き上げることで、第３の実施の形態ではラップベルト１４、１６を巻き上げることで、各々乗員の着座状態について警告すると共に、ラップベルト１４、１６の引き出し量を最適化した。本実施の形態では、ショルダーベルト１８、２０のスプール５２、５６及びラップベルト１４、１６のスプール２６２、２６８のいずれかの回転数が許容値以上となった場合に、回転数が許容値以上になったスプール５２、５６、２６２、２６８のいずれかに巻き取られるショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６を巻き取って乗員４２に警告することが可能となる。例えば、乗員４２の上体がシートバック４８から浮いている場合には、ショルダーベルト１８、２０の少なくともいずれかを断続的に巻き取って乗員４２に警告する。また、乗員４２の腰がシートクッション４４からずれている場合には、ラップベルト１４、１６を断続的に巻き取って乗員４２に警告する。
【０１２３】
前述のように、衝突するおそれがある物体と車両との位置関係によって、第１の実施の形態はショルダーベルト１８、２０の少なくともいずれかを巻き取った。本実施の形態では、衝突するおそれがある物体と車両との位置関係によって、ショルダーベルト１８、２０の少なくともいずれかと、ラップベルト１４、１６と、を巻き取ることにより、より確実な乗員の保護を実現することができる。
【０１２４】
例えば、物体が車両右側から衝突するおそれがある場合には、左ショルダーベルト２０を強く巻き取ると共に、ラップベルト１４、１６を強く巻き取り、乗員４２が車両右側からの衝撃で車両右側に投げ出されることを抑制する。
【０１２５】
物体が車両左側から衝突するおそれがある場合には、右ショルダーベルト１８を強く巻き取ると共に、ラップベルト１４、１６を強く巻き取り、乗員４２が車両左側からの衝撃で車両左側に投げ出されることを抑制する。
【０１２６】
物体が車両正面から衝突するおそれがある場合には、左右のショルダーベルト１８、２０を共に強く巻き取ると共に、ラップベルト１４、１６を共に強く巻き取り、乗員４２を車両用シート１２に拘束する。
【０１２７】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置３００によれば、乗員４２の着座状態が適切な状態でのショルダーベルト１８、２０及びラップベルト１４、１６の引き出し量を基準値とし、ショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６の最新の引き出し量が当該基準値から逸脱した場合に、乗員４２の着座状態が乱れていると判定し、ショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６を巻き取って乗員４２に着座状態について警告すると共に、ショルダーベルト１８、２０またはラップベルト１４、１６の引き出し量を最適化する。
【０１２８】
また、本実施の形態に係る車両用４点式シートベルト装置４００によれば、車両衝突のおそれがある場合には、ショルダーベルト１８、２０及びラップベルト１４、１６を強く巻き取って乗員の着座状態を適正化して車両用シート１２に拘束し、乗員４２の安全を図ることができる。
【０１２９】
なお、特許請求の範囲に記載の前ラッチ部はタングプレート４６及びバックル装置５０に、同引き出し量検出部は回転検出センサ９０Ｆに、同着座状態検出部は車両ＥＣＵに、同電動機はリトラクタモータ３２、３４、３６、３８、２３６に、各々対応する。
【符号の説明】
【０１３０】
１０   車両用４点式シートベルト装置
１２   車両用シート
１４   右ラップベルト
１６   左ラップベルト
１８   右ショルダーベルト
２０   左ショルダーベルト
２２、２４、２６、２８      リトラクタ
３２、３４、３６、３８      リトラクタモータ（電動機）
４２   乗員
４２Ｗ 腰部
４６   タングプレート（前ラッチ部）
５０   バックル装置（前ラッチ部）
８２  車両ＥＣＵ（着座状態検出部）
８４   シートベルトリトラクタ制御回路
９０Ｅ バックルスイッチ
９０Ｆ 回転検出センサ（引き出し量検出部）
１００、２００       車両用４点式シートベルト装置
２２６ リトラクタ
２３６ リトラクタモータ（電動機）
３００、４００       車両用４点式シートベルト装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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