JP3460633B2 - Vehicle occupant protection system - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、３点式シートベル
トを利用した車両用乗員保護装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】車両、特に自動車においては、乗員保護
のためにシートベルトによって乗員をシートに拘束する
ことが行われており、一般には３点式シートベルトが多
く用いられている。３点式シートベルトは、基本的に、
車体に連結されたリトラクタから引き出されたシートベ
ルトの先端部がシートの左右一方側において車体に連結
され、前記シートベルトの中間部に取付けられた第１係
合部（タング）がシートの左右他方側において車体に連
結された第２係合部（バックル）に着脱自在に係合され
るようになっている。このような３点式シートベルトに
おいて、リトラクタから引き出されたシートベルトは、
第２係合部に係合する第１係合部を境として、乗員の肩
部を主に拘束するショルダ部と、乗員の腰部を主に拘束
するラップ部とに区別することができる。 【０００３】衝突に関連して乗員を効果的に保護するた
めに、プリテンショナによってシートベルトを強制的に
引張することが提案されている。特開平６ー２８６５８
１号公報には、衝突予知時に第１プリテンショナによっ
てシートベルトを引張する一方、実際に衝突が生じたと
きは、第２プリテンショナによって、第１プリテンショ
ナによる引張力よりも大きな引張力でもってシートベル
トを引張するものが開示されている。上記公報記載のも
のでは、第１プリテンショナが前記第２係合部を引張す
るように設定され、第２プリテンショナがリトラクタに
設けられたものとなっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記公報記載のもので
は、衝突予知時には、第２係合部を介してシートベルト
が引張される結果、シートベルトのショルダ部とラップ
部とが共に引張されることになる。しかしながら、衝突
予知時にラップ部が引張されるということは、乗員の腰
部がシートバック側に強くひきよせられる傾向となり、
衝突回避のためにアクセルペダルやブレーキペダルの操
作性を十分に確保するという点において改善の余地があ
る。また、衝突予知時には、ラップ部が強く乗員腰部を
押圧する傾向が強いのみであり、衝突予知の警告という
点において改善の余地がある。 【０００５】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、衝突時での乗員拘束を強固に
行いつつ、衝突予知時において、運転者によるアクセル
ペダルやブレーキペダルの良好な操作性の確保と、衝突
の危険性があることの十分な警告とを共に満足できるよ
うにした車両用乗員保護装置を提供することにある。 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあっては、次のような解決手法を採択して
ある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記
載のように、車体に連結されたリトラクタから引き出さ
れたシートベルトの先端部がシートの左右一方側におい
て車体に連結され、前記シートベルトの中間部に取付け
られた第１係合部がシートの左右他方側において車体に
連結された第２係合部に着脱自在に係合される３点式シ
ートベルト装置を備えた車両用乗員保護装置において、
衝突予知時に作動され、前記シートベルトに引張力を付
与する第１プリテンショナと、衝突時に作動され、前記
第１プリテンショナよりも大きい張力でもって前記シー
トベルトに引張力を付与する第２プリテンショナと、を
備え、前記第１プリテンショナは、前記シートベルトの
うち前記第１係合部よりも前記リトラクタ側にあるショ
ルダ部を該リトラクタ側に引張するように設定され、前
記第２プリテンショナは、前記第２係合部側から、前記
第１係合部を介して前記シートベルトを引張するように
設定され、前記第１プリテンショナは、複数回作動可能
とされ、前記第２プリテンショナは、複数回の作動が不
能とされ、前記第１プリテンショナが電動式とされ、前
記第２プリテンショナが火薬式とされ、前記第１プリテ
ンショナは、前記リトラクタの巻取り軸に対して作用す
るように設定され、前記第２プリテンショナは、前記第
２係合部の車体への連結部分に設けられて、該第２係合
部を引張するように設定され、前記第２プリテンショナ
が作動するとき、前記リトラクタの巻取り軸に対して作
用して前記シートベルトが該リトラクタから引き出され
るのを防止するロック手段が設けられ、前記第２プリテ
ンショナが作動した後において、前記シートベルトを、
該第２プリテンショナ側から前記第２係合部側に引き戻
されるのを防止するロック部材が設けられ、さらには、
前記第１、第２プリテンショナの作動条件として、乗員
の着座状態検出するべく、乗員検出センサが備えられて
いる構成としてある。 【０００６】 【発明の効果】請求項１によれば、衝突予知時には、第
１プリテンショナは、主にシートベルトのショルダ部を
引張することになり、乗員肩部をシートバックに押しつ
ける作用となって、つまり、シートバックから離間して
いることが多い乗員肩部がシートバックへ向けて変位さ
れることとなって、衝突予知の警告効果を高めることが
できる。また、第１プリテンショナからはシートベルト
のラップ部がさほど強く引張されないので、乗員のアク
セルペダルやブレーキペダに対する姿勢位置が大きく変
更されることが防止あるいは抑制され、衝突回避のため
の良好なペダル操作性を確保することができる。勿論、
衝突時には、第２プリテンショナによって大きな引張力
でもってシートベルトのショルダ部およびラップ部が共
に十分に引張されて、乗員をシートに対して十分に拘束
することができる。以上に加えて、第１プリテンショナ
と第２プリテンショナとは、互いに隔置された配置関係
となるので、互いに近接配置する場合に比して、車両搭
載性の上でも好ましいものとなる。 【０００７】また、衝突予知は誤判定し易いものである
が、衝突予知の誤判定をしてしまっても、その後の正常
な衝突予知のときに第１プリテンショナを作動させるこ
とができる。また、第２プリテンショナは、１回限りの
作動のみが許容されるが、その分大きな引張力を発生さ
せるものを選択することができる。請求項３によれば、
各プリテンショナの具体的な作動方式が提供される。請
求項４によれば、第２プリテンショナによってシートベ
ルトが大きな引張力で引っ張られるときに、シートベル
トのリトラクタからの繰り出しを確実に防止して、第２
プリテンショナを利用した乗員拘束を確実に行うことが
できる。 【０００８】さらに、第２プリテンショナによるシート
ベルトの引張部分を極力長く確保して、乗員のより効果
的な拘束の上で好ましいものにできると共に、リトラク
タ付近にロック手段および第１プリテンショナを集中配
置することができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】図１、図２において、１は運転席
シートであり、そのシートクッションが符号２で、シー
トバックが符号３で、ヘッドレストが符号４で示され
る。シート１に着座された乗員Ｊによって操作されるス
テアリングハンドルが符号５で示され、このハンドル５
にはエアバッグ装置６が装備されている。 【００１０】シート１用の３点式シートベルト装置１０
は、シートベルト１１を巻き取るためのリトラクタ１２
を有し、このリトラクタ１２は、シートクッション２の
右後方の低い位置において車体（実施形態ではＢピラ
ー）に固定されてる。リトラクタ１２から引き出された
シートベルト１１は、その先端部が、シートクッション
２の直右方の低い位置において、固定具１３を利用して
車体（実施形態ではフロアパネル）に固定されている。
シートクッション２の直左方の低い位置には、固定ボッ
クス１４が車体（実施形態ではフロアパネル）に固定さ
れ、この固定ボックス１４に、バックル１５が後述のよ
うに連結されている。 【００１１】シート１の右方の高い位置のうち、通常使
用状態にあるシートバック４よりも若干後方位置におい
て、ガイド部材１６が車体（実施形態ではＢピラー）に
固定されている。リトラクタ１２から引き出されたシー
トベルト１１は、一旦上方へ向けて伸びて、ガイド部材
１６をスライド自在に挿通された後、その先端部が前述
のように車体に固定されている。シートベルト１１の中
間部分、より具体的にはガイド部材１６と固定具１３と
の間の部分には、タング１７がスライド自在に保持され
ている。このタング１７は、前述したバックル１５に対
して係脱自在に係合される。このタング１７は第１係合
部を構成するものであり、バックル１５は第２係合部を
構成するものである。 【００１２】シート１に着座されている乗員Ｊの前方に
シートベルト１１を位置させた状態で、タング１７をバ
ックル１５に係合させることにより、図１、図２に示す
ように乗員Ｊがシート１に拘束される。すなわち、シー
トベルト１１を介して乗員Ｊは、リトラクタ１２、固定
具１３、バックル１５（固定ボックス１４）の３点によ
ってシート１つまり車体に拘束された状態となる。この
ように、リトラクタ１２が車体への第１の連結部とな
り、固定具１３が車体への第２の連結部となり、バック
ル１５が車体への第３の連結部となる。シートベルト１
１によって乗員Ｊが拘束されているとき、シートベルト
１１のうち、タング１７（バックル１５）からガイド部
材１６に渡る部分が乗員Ｊの肩部から胸部を主として拘
束するショルダ部１１ａとなり、タング１７から固定具
１３に渡る部分が乗員Ｊの腰部を主として拘束するラッ
プ部１１ｂとなる。 【００１３】リトラクタ１２には、第１プリテンショナ
（プリテンショナ装置）およびロック手段が装備されて
おり、以下リテーナ１２部分の詳細について図3、図４
を参照しつつ説明する。まず、リテーナ１２のうち車体
への固定部分となるケースが符号２１で示され、このケ
ース２１に回転自在に保持されたシートベルト１１用の
巻き取り軸の軸線が符号２２で示される。ケース２１の
一側方には、ぜんまいばねを利用したばね機構２３が装
備され、このばね機構２３によって、シートベルト１１
を巻き取るための付勢力が巻き取り軸線２２（巻き取り
軸）に対して付与されている。 【００１４】ケース２１の後方、つまりシートベルト１
１の引き出し位置とは反対側には、電動式のモータ２４
が固定されている。このモータ２４は、小さい引張力を
発生する第１プリテンショナ用となるもので、電磁式の
クラッチ２５、減速機２６を介して巻き取り軸線２２に
連結されている。ケース１１のうち、ばね機構２３とは
反対側において、ロック手段２７が取付けられている。
このロック手段２７は、既知のように、シートベルト１
１が所定以上の大きな速度でもって引張されたとき、つ
まり巻き取り軸線２２が所定回転速度以上でもってシー
トベルト引き出し方向に回転されたときに、巻き取り軸
線２２の回転をロックして、シートベルト１１の引き出
しをロックする作用を行う。ただし、実施形態では、ロ
ック手段２７は、駆動源としての電気式モータが別途装
備されていて、所定の作動信号を受けたときに、強制的
にロックを行うようにされている。 【００１５】次に、図５、図６を参照しつつ、バックル
１５の車体への取付部分の詳細について、ここに装備さ
れた第２プリテンショナをも含めて説明する。まず、前
述した固定ボックス１４は、車体に固定された細長状の
ケース３１を有する。ケース３１内には、ピストン３２
が摺動自在に嵌挿されて、該ピストン３２には、連結ケ
ーブル３３の一端が固定されている。連結ケーブル３３
は、ケース３１外へ延在されて、その先端にはバックル
１５が連結されている。ケース３１内には、インフレー
タ３４が配設されている。このインフレータ３４は、火
薬式とされて、作動信号が付与されたときに起爆され
て、大きなガス圧をケース３１内に発生させる。インフ
レータ３４は、大きな引張力発生用の第２プリテンショ
ナの主要構成要素となる。 【００１６】インフレータ３４を起爆させさせさことに
より発生するガス圧を受けたピストン３２は、図５の状
態から図６の状態へと変位されて、連結ケーブル３３つ
まりバックル１５を大きな引張力でもって引張する。イ
ンフレータ３４の起爆に起因して生じるピストン３２の
引張力は、前述した第１プリテンショナとしてのモータ
２４によるシートベルト１１の引張力よりも十分に大き
いものとされている。ケース３１内には、偏心カムを利
用したロック部材３５が、取付軸３６を中心として回転
自在に配設されている。ロック部材３５は、連結ケーブ
ル３３が折れ曲がる位置に配設されて、図６のインフレ
ータ３４作動後状態では、ロック部材３５の周面に形成
されたロック爪部３５ａが連結ケーブル３３に作用し
て、連結ケーブル３３がケース３１から引き出されるの
をロックする。 【００１７】図７は、制御系統を示すものであり、図中
Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成された制御
ユニットである。この制御ユニットＵには、各種センサ
等Ｓ１〜Ｓ５からの信号が入力される。センサＳ１は、
Ｇセンサであり、衝突を検出する（前突、後突の検出
用）。センサＳ２は、前突予知センサであり、前突の予
知を行う。この前突予知センサＳ２は、例えば車両前方
の障害物を検出するレーダを利用して構成されて、この
レーダによって検出された例えば障害物までの距離と相
対速度とから、衝突する可能性が高いか否かが制御ユニ
ットＵによって判定される。センサＳ３は、後突予知セ
ンサであり、後突の予知を行う。この後突予知センサＳ
３は、例えば車両後方の障害物を検出するレーダを利用
して構成されて、このレーダによって検出された例えば
障害物までの距離と相対速度とから、衝突する可能性が
高いか否かが制御ユニットＵによって判定される。 【００１８】センサＳ４は、シート１に乗員Ｊが着座し
ているか否かを検出する乗員検出センサであり、例えば
シート１のシートクッション２に装備されて、乗員が着
座されたときに作動される感圧式のスイッチによって構
成される。スイッチＳ５は、乗員Ｊがシートベルト１１
をきちんと装備しているか否かを検出するスイッチであ
り、例えばバックル１５に装備されて、タング１７をバ
ックル１５にきちんと係合させたときにＯＮとされる。 【００１９】制御ユニットＵによって制御させる機器と
しては、各プリテンショナ（モータ２４、インフレータ
３４）、エアバッグ６、シートベルトクランプとしての
ロック手段２７（に装備されたモータ）の他、ランプ、
ブザー等からなる警報器４１（音による警報が好まし
い）、ヘッドレスト駆動モータ４２が含まれる。ヘッド
レスト駆動モータ４２は、ヘッドレスト４を前方つまり
乗員Ｊの頭部に接近する方向に駆動するためのものであ
る。より具体的には、例えばヘッドレスト４が所定分前
方へ向けて変位可能としてシートバック３に取付けら
れ、例えばシートバック３に設けたモータ４２によっ
て、ヘッドレスト４が前方へ駆動される。また、ヘッド
レスト４のうち、乗員Ｊの頭部が接触される所定部分が
他の部分に対して分割構成とされて、モータ４２を駆動
して上記所定部分が前方へ駆動されるようにすることも
できる。 【００２０】制御ユニットＵによる制御の概要は次のと
おりである。まず、前突が検出されたときは、エアバッ
グ６が作動されると共に、ロック手段２７によるシート
ベルト１１の引き出しがロックされた状態でインフレー
タ３４が起爆されて、大きな引張力でもって乗員Ｊがシ
ート１に拘束される。後突が検出されたときは、ヘッド
レスト４が前方へ向けて所定分変位された後、前突のと
きと同じように、ロック手段２７によるシートベルト１
１の引き出しがロックされた状態でインフレータ３４が
起爆されて、大きな引張力でもって乗員Ｊがシート１に
拘束される。前突あるいは後突が予知されたときは、警
報器４１が作動された後、モータ２４が作動されて、小
さい引張力でもってシートベルト１１が引張される。モ
ータ２４によるシートベルト１１の引張は、乗員Ｊの肩
部を後方（シートバック３）へ向けて押圧する作用とな
り、衝突予知の効果がきわめて高いものとなる。 【００２１】次に、上述した制御ユニットＵによる制御
の詳細について、図８、図９に示すフローチャートを参
照しつつ説明するが、以下の説明でＱはステップを示
す。まず、図８のＱ１において、乗員検出センサＳ４の
出力が読み込まれた後、Ｑ２において、当該センサＳ４
の出力状態に基づいて、シート１に乗員が着座している
か否かが判別される。Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ
３において、ＧセンサＳ１からの信号が読み込まれた
後、Ｑ４において、当該ＧセンサＳ１の出力に基づい
て、前突が発生したか否かが判別される。 【００２２】Ｑ４の判別でＹＥＳのときは、まずＱ５に
おいて、エアバッグ装置６が作動される。次いで、Ｑ６
において、シートベルトスイッチＳ５の作動状態が読み
込まれた後、Ｑ７において、当該スイッチＳ５の作動状
態に基づいて、シートベルト１１が装着されているか否
かが判別される。このＱ７の判別でＹＥＳのときは、Ｑ
８において、ロック手段２７を作動させてシートベルト
１１のリトラクタ１２からの引き出しを阻止（クラン
プ）した後、Ｑ９において、インフレータ３４が作動さ
れて、バックル１５が大きい引張力でもって引張され
る。これにより、乗員Ｊは、シートベルト１１のショル
ダ部１１ａおよびラップ部１１ｂが共に引張されて（図
１の波線状態参照）、しっかりとシート１に拘束される
ことになる。 【００２３】前記Ｑ４の判別でＮＯのときは、Ｑ１０に
おいて、後突が検出されたか否かが判別される。このＱ
１０の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１１において、むち打
ち防止のためにモータ４２を作動させてヘッドレスト４
を前方へ移動させた後、Ｑ６以降の処理がなされる。前
記Ｑ７の判別でＮＯのときは、Ｑ８、Ｑ９の処理を得る
ことなくそのまま終了される。 【００２４】Ｑ２の判別でＮＯのとき、あるいはＱ１０
の判別でＮＯのときは、それぞれ、図９のＱ２１へ移行
する。Ｑ２１では、前突予知センサＳ２からの出力が読
み込まれた後、Ｑ２２において、当該センサＳ２の出力
に基づいて、前突の可能性が大きいか否かが判別され
る。このＱ２２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２３におい
て、警報器４１が作動された後、Ｑ２４において、モー
タ２４が作動されて、シートベルト１１が小さい引張力
でもって引張される（図２の波線状態参照）。モータ２
４によるシートベルト１１の引張は、主として、ショル
ダ部１１ａの引張となり、これにより、乗員Ｊの肩部が
シートバック３へ押しつけられる作用となり、衝突予知
が乗員Ｊに対して効果的に行われることになる。 【００２５】前記Ｑ２２の判別でＮＯのときは、Ｑ２５
において、後突予知センサＳ３からの出力が読み込まれ
た後、Ｑ２６において、当該センサＳ３の出力に基づい
て、後突の可能性が大きいか否かが判別される。このＱ
２６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２３以降の処理が行わ
れる。Ｑ２６の判別でＮＯのときは、Ｑ２７において、
モータ２４の作動解除を行った後、リターンされる。 【００２６】以上実施形態について説明したが、本発明
はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。運転席シート以外のシートにも同様に適用し得
る。第１プリテンショナの駆動源としては、モータ２４
の代わりに、流体式シリンダを利用する等、適宜選択で
きる。また、第２プリテンショナの駆動源としては、イ
ンフレータ３４の代わりに、流体式（特に大きな引張力
確保のために油圧式）シリンダを利用する等、適宜選択
できる。シートベルト１１のリトラクタ１２からの引き
出しを防止するロック手段２７は、リトラクタ１１付近
に装備すること、つまり実施形態で示すようにリトラク
タ１２そのものに装備したりあるいはその直近に装備す
るのが好ましいが、リトラクタ１２から大きく離間させ
て設けることもできる（例えばガイド部材１６付近）。
シートベルト１１側にバックル１５を設ける一方、車体
側にタング１７を設けるようにすることもできる。勿
論、着脱自在な係合が可能であれば、バックルとタング
以外の係合部材を用いることができる。 【００２７】フローチャートに示す各ステップ（ステッ
プ群）あるいはセンサやスイッチ等の各種部材は、その
機能の上位表現に手段の名称を付して表現することがで
きる。また、各ステップ（ステップ群）の機能は、制御
ユニット内に構成された制御部（機能部）の機能として
表現することもできる。本発明の目的は、明記されたも
のに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現
されたものを提供することをも暗黙的に含むものであ
る。さらに、本発明は、方法として表現することも可能
である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle occupant protection system using a three-point seat belt. 2. Description of the Related Art In vehicles, particularly automobiles, occupants are restrained on their seats by seat belts in order to protect occupants. In general, three-point seat belts are often used. The three-point seat belt is basically
A front end portion of the seat belt pulled out from a retractor connected to the vehicle body is connected to the vehicle body on one of the left and right sides of the seat, and a first engagement portion (tongue) attached to an intermediate portion of the seat belt is the other of the left and right sides of the seat. The side is detachably engaged with a second engaging portion (buckle) connected to the vehicle body. In such a three-point seat belt, the seat belt pulled out from the retractor is:
With the first engaging portion engaging with the second engaging portion as a boundary, a shoulder portion that mainly restrains the shoulder portion of the occupant and a lap portion that mainly restrains the waist portion of the occupant can be distinguished. In order to effectively protect the occupant in connection with a collision, it has been proposed to forcibly pull the seat belt by means of a pretensioner. JP-A-6-28658
In Japanese Patent Publication No. 1 (1993), while a seat belt is pulled by a first pretensioner at the time of a collision prediction, when a collision actually occurs, the second pretensioner applies a larger pulling force than a pulling force by the first pretensioner. A tensioning seat belt is disclosed. In the publication described above, the first pretensioner is set to pull the second engagement portion, and the second pretensioner is provided on the retractor. In the above-mentioned publication, when a collision is predicted, as a result of the seat belt being pulled through the second engagement portion, both the shoulder portion and the lap portion of the seat belt are combined. It will be pulled. However, the fact that the lap portion is pulled at the time of the collision prediction means that the occupant's waist tends to be strongly pulled toward the seat back,
There is room for improvement in ensuring sufficient operability of the accelerator pedal and brake pedal for collision avoidance. In addition, at the time of collision prediction, the lap portion only strongly presses the occupant's waist, and there is room for improvement in terms of warning of collision prediction. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a driver restraining an accelerator pedal and a brake pedal during a collision prediction while firmly restraining an occupant in a collision. It is an object of the present invention to provide a vehicle occupant protection device capable of satisfying both good operability and sufficient warning that there is a risk of collision. In order to achieve the above object, the present invention adopts the following solution. That is, as described in claim 1 of the claims, the front end portion of the seat belt pulled out from the retractor connected to the vehicle body is connected to the vehicle body on one of the left and right sides of the seat, and at the intermediate portion of the seat belt. A vehicle occupant protection device including a three-point seat belt device in which an attached first engagement portion is removably engaged with a second engagement portion connected to a vehicle body on the other side of the seat.
A first pretensioner that is activated at the time of a collision prediction and applies a tensile force to the seat belt; and a second pretensioner that is activated at the time of a collision and applies a tensile force to the seat belt with a greater tension than the first pretensioner. Wherein the first pretensioner is set to pull a shoulder portion of the seat belt closer to the retractor than the first engagement portion toward the retractor, and the second pretensioner is , The seat belt is set to be pulled from the second engaging portion side via the first engaging portion, the first pretensioner is operable a plurality of times, and the second pretensioner is , A plurality of operations are disabled, the first pretensioner is an electric type, the second pretensioner is an explosive type, and the first pretensioner is The second pretensioner is provided so as to act on a winding shaft of a tractor, and is provided at a portion where the second engagement portion is connected to a vehicle body so as to pull the second engagement portion. When the second pretensioner is set, a lock means is provided to act on a winding shaft of the retractor to prevent the seat belt from being pulled out from the retractor, and the second pretensioner is provided with a lock means. After actuation, the seat belt is
A lock member is provided to prevent the second pretensioner from being pulled back from the second pretensioner side to the second engagement portion side.
As an operation condition of the first and second pretensioners, an occupant detection sensor is provided to detect a seated state of the occupant. According to the first aspect, at the time of a collision prediction, the first pretensioner mainly pulls the shoulder portion of the seat belt, thereby pressing the occupant's shoulder against the seat back. That is, the occupant shoulder, which is often separated from the seat back, is displaced toward the seat back, and the warning effect of collision prediction can be enhanced. In addition, since the lap portion of the seat belt is not pulled so strongly from the first pretensioner, the occupant is prevented or restrained from significantly changing the attitude position with respect to the accelerator pedal and the brake pedal, and good pedal operation for avoiding a collision is achieved. Nature can be secured. Of course,
At the time of a collision, both the shoulder portion and the lap portion of the seat belt are sufficiently pulled by the second pretensioner with a large pulling force, so that the occupant can be sufficiently restrained against the seat. In addition to the above, since the first pretensioner and the second pretensioner have an arrangement relationship spaced apart from each other, the first pretensioner and the second pretensioner are preferable in terms of vehicle mountability as compared with the case where they are arranged close to each other. Although the collision prediction is apt to be erroneously determined, even if the collision prediction is erroneously determined, the first pretensioner can be operated at the time of the subsequent normal collision prediction. Although the second pretensioner is allowed to operate only once, a second pretensioner that generates a large tensile force can be selected. According to claim 3,
A specific mode of operation for each pretensioner is provided. According to the fourth aspect, when the seat belt is pulled by the second pretensioner with a large tensile force, the seat belt can be reliably prevented from being pulled out from the retractor, and
Occupant restraint using the pretensioner can be reliably performed. Further, the tension portion of the seat belt by the second pretensioner can be secured as long as possible to make it preferable for more effective restraint of the occupant, and the locking means and the first pretensioner are concentrated near the retractor. Can be arranged. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a driver seat, the seat cushion of which is denoted by reference numeral 2, the seat back denoted by reference numeral 3, and the headrest denoted by reference numeral 4. A steering handle operated by an occupant J seated on the seat 1 is indicated by reference numeral 5, and the handle 5
Is equipped with an airbag device 6. A three-point seat belt device 10 for a seat 1
Is a retractor 12 for winding up the seat belt 11.
The retractor 12 is fixed to the vehicle body (B pillar in the embodiment) at a lower right rear position of the seat cushion 2. The front end portion of the seat belt 11 pulled out from the retractor 12 is fixed to the vehicle body (in the embodiment, a floor panel) using the fixing device 13 at a low position immediately to the right of the seat cushion 2.
A fixed box 14 is fixed to the vehicle body (in the embodiment, a floor panel) at a low position immediately to the left of the seat cushion 2, and a buckle 15 is connected to the fixed box 14 as described later. A guide member 16 is fixed to the vehicle body (B pillar in the embodiment) at a position slightly higher than the seatback 4 in the normal use state among the high positions on the right side of the seat 1. The seat belt 11 pulled out from the retractor 12 once extends upward, and is slidably inserted through the guide member 16, and the distal end thereof is fixed to the vehicle body as described above. A tongue 17 is slidably held at an intermediate portion of the seat belt 11, more specifically, at a portion between the guide member 16 and the fixture 13. The tongue 17 is detachably engaged with the buckle 15 described above. The tongue 17 forms a first engaging portion, and the buckle 15 forms a second engaging portion. When the tongue 17 is engaged with the buckle 15 with the seat belt 11 positioned in front of the occupant J seated on the seat 1, the occupant J is seated as shown in FIGS. I am bound by 1. That is, the occupant J is restrained by the seat 1, that is, the vehicle body by the three points of the retractor 12, the fixture 13, and the buckle 15 (fixed box 14) via the seat belt 11. As described above, the retractor 12 serves as a first connection part to the vehicle body, the fixture 13 serves as a second connection part to the vehicle body, and the buckle 15 serves as a third connection part to the vehicle body. Seat belt 1
When the occupant J is restrained by the occupant 1, a portion of the seat belt 11 that extends from the tongue 17 (buckle 15) to the guide member 16 becomes a shoulder portion 11a that mainly restrains the occupant J from the shoulder to the chest. The portion that extends over the fixture 13 is the wrap portion 11b that mainly restrains the waist of the occupant J. The retractor 12 is equipped with a first pretensioner (pretensioner device) and locking means. The details of the retainer 12 will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. First, the case of the retainer 12 which is a fixed portion to the vehicle body is indicated by reference numeral 21, and the axis of the winding shaft for the seat belt 11 rotatably held by the case 21 is indicated by reference numeral 22. One side of the case 21 is provided with a spring mechanism 23 using a mainspring spring.
Is applied to the winding axis 22 (winding axis). The back of the case 21, that is, the seat belt 1
On the side opposite to the pull-out position of No. 1, an electric motor 24
Has been fixed. The motor 24 is used for a first pretensioner that generates a small tensile force, and is connected to the winding axis 22 via an electromagnetic clutch 25 and a speed reducer 26. Locking means 27 is attached to the case 11 on the side opposite to the spring mechanism 23.
This locking means 27, as is known,
1 is pulled at a speed greater than a predetermined speed, that is, when the winding axis 22 is rotated in the seat belt withdrawal direction at a speed higher than a predetermined rotation speed, the rotation of the winding axis 22 is locked, and the seat belt is locked. 11 to lock the drawer. However, in the embodiment, the lock means 27 is separately equipped with an electric motor as a drive source, and is configured to forcibly lock when receiving a predetermined operation signal. Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the details of the attachment portion of the buckle 15 to the vehicle body will be described, including the second pretensioner provided here. First, the above-described fixing box 14 has an elongated case 31 fixed to the vehicle body. A piston 32 is provided in the case 31.
Is slidably fitted, and one end of a connection cable 33 is fixed to the piston 32. Connection cable 33
Is extended out of the case 31, and the buckle 15 is connected to the end thereof. An inflator 34 is provided in the case 31. The inflator 34 is of an explosive type, is detonated when an operation signal is given, and generates a large gas pressure in the case 31. The inflator 34 is a main component of the second pretensioner for generating a large tensile force. The piston 32 which has received the gas pressure generated by igniting the inflator 34 is displaced from the state shown in FIG. 5 to the state shown in FIG. 6, and the connecting cable 33, that is, the buckle 15 is pulled with a large tensile force. Pull. The tensile force of the piston 32 generated due to the explosion of the inflator 34 is sufficiently larger than the tensile force of the seat belt 11 by the motor 24 as the first pretensioner described above. In the case 31, a lock member 35 using an eccentric cam is rotatably disposed about a mounting shaft 36. The lock member 35 is disposed at a position where the connection cable 33 is bent. In a state after the operation of the inflator 34 in FIG. 6, a lock claw portion 35 a formed on the peripheral surface of the lock member 35 acts on the connection cable 33, The connection cable 33 is locked from being pulled out of the case 31. FIG. 7 shows a control system. In the figure, U is a control unit constituted by using a microcomputer. Signals from various sensors S1 to S5 are input to the control unit U. The sensor S1 is
It is a G sensor and detects a collision (for detecting frontal collision and rear collision). The sensor S2 is a front collision prediction sensor, and predicts a front collision. The front collision prediction sensor S2 is configured by using, for example, a radar that detects an obstacle in front of the vehicle, and is highly likely to collide based on, for example, the distance to the obstacle and the relative speed detected by the radar. Whether or not this is the case is determined by the control unit U. The sensor S3 is a rear collision prediction sensor, and predicts a rear collision. After this, the collision prediction sensor S
3 is configured using, for example, a radar that detects an obstacle behind the vehicle, and controls whether the possibility of collision is high based on the distance to the obstacle and the relative speed detected by the radar, for example. Determined by unit U. The sensor S4 is an occupant detection sensor for detecting whether or not the occupant J is seated on the seat 1. For example, the sensor S4 is provided on the seat cushion 2 of the seat 1 and is activated when the occupant is seated. It is composed of a pressure-sensitive switch. The switch S5 determines that the occupant J has the seat belt 11
Is a switch for detecting whether or not the buckle 15 is properly mounted. For example, the switch is mounted on the buckle 15 and is turned ON when the tongue 17 is properly engaged with the buckle 15. The devices controlled by the control unit U include a pretensioner (motor 24, inflator 34), an airbag 6, a lock means 27 as a seat belt clamp (motor mounted on), a lamp,
An alarm 41 (preferably an alarm by sound) including a buzzer and the like, and a headrest drive motor 42 are included. The headrest drive motor 42 is for driving the headrest 4 forward, that is, in a direction approaching the head of the occupant J. More specifically, for example, the headrest 4 is attached to the seatback 3 so as to be displaceable forward by a predetermined amount, and the headrest 4 is driven forward by, for example, a motor 42 provided on the seatback 3. Further, a predetermined portion of the headrest 4 where the head of the occupant J comes into contact is divided into other portions, and the motor 42 is driven so that the predetermined portion is driven forward. Can also. The outline of the control by the control unit U is as follows. First, when a front collision is detected, the airbag 6 is actuated, and the inflator 34 is detonated in a state where the pulling-out of the seat belt 11 by the locking means 27 is locked. It is restrained by the seat 1. When a rear collision is detected, the headrest 4 is displaced forward by a predetermined amount, and then the seat belt 1 is locked by the locking means 27 as in the case of a front collision.
With the drawer 1 locked, the inflator 34 is detonated, and the occupant J is restrained by the seat 1 with a large tensile force. When a front collision or a rear collision is predicted, the alarm 24 is operated, and then the motor 24 is operated, and the seat belt 11 is pulled with a small pulling force. The pulling of the seat belt 11 by the motor 24 serves to press the shoulder of the occupant J rearward (seat back 3), and the effect of collision prediction is extremely high. Next, the control by the control unit U will be described in detail with reference to flowcharts shown in FIGS. 8 and 9. In the following description, Q indicates a step. First, at Q1 in FIG. 8, after the output of the occupant detection sensor S4 is read, at Q2, the sensor S4
It is determined whether or not the occupant is seated on the seat 1 based on the output state of (1). If the determination in Q2 is YES, Q
After reading the signal from the G sensor S1 in 3, it is determined in Q4 whether a front collision has occurred based on the output of the G sensor S1. If the determination in Q4 is YES, first, in Q5, the airbag device 6 is operated. Then, Q6
After the operation state of the seatbelt switch S5 is read in, it is determined in Q7 whether or not the seatbelt 11 is worn based on the operation state of the switch S5. If the determination in Q7 is YES, Q
At 8, after the locking means 27 is operated to prevent the seat belt 11 from being pulled out of the retractor 12 (clamp), at Q 9, the inflator 34 is operated and the buckle 15 is pulled with a large tensile force. As a result, the occupant J is firmly restrained by the seat 1 with the shoulder portion 11a and the wrap portion 11b of the seat belt 11 both pulled (see the broken line state in FIG. 1). If NO in Q4, it is determined in Q10 whether a rear collision has been detected. This Q
If the determination in step 10 is YES, in step Q11, the motor 42 is operated to prevent
Is moved forward, and the processing after Q6 is performed. If the determination in Q7 is NO, the process ends without obtaining the processes in Q8 and Q9. When the determination in Q2 is NO, or when Q10
If the determination is NO, the process moves to Q21 in FIG. 9 respectively. In Q21, after the output from the front collision prediction sensor S2 is read, it is determined in Q22 whether the possibility of a front collision is large based on the output of the sensor S2. If the determination in Q22 is YES, in Q23, after the alarm 41 is operated, in Q24, the motor 24 is operated to pull the seat belt 11 with a small pulling force (the wavy line state in FIG. 2). reference). Motor 2
4, the pulling of the seat belt 11 is mainly the pulling of the shoulder portion 11a, whereby the shoulder of the occupant J is pressed against the seat back 3, and the collision prediction is effectively performed on the occupant J. become. If NO in Q22, Q25
After the output from the rear collision prediction sensor S3 is read in, it is determined in Q26 whether or not the possibility of a rear collision is large based on the output of the sensor S3. This Q
If the determination in step 26 is YES, the processing after Q23 is performed. If the determination in Q26 is NO, in Q27,
After the operation of the motor 24 is released, the process returns. Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and includes, for example, the following cases. The same applies to seats other than the driver's seat. The motor 24 is used as a drive source of the first pretensioner.
Can be selected as appropriate, such as using a hydraulic cylinder. The drive source of the second pretensioner can be appropriately selected, for example, using a fluid type (particularly, a hydraulic type cylinder for securing a large tensile force) instead of the inflator 34. The locking means 27 for preventing the seat belt 11 from being pulled out of the retractor 12 is preferably provided in the vicinity of the retractor 11, that is, is preferably mounted on the retractor 12 itself as shown in the embodiment, or is provided immediately adjacent thereto. It can also be provided far apart from the retractor 12 (for example, near the guide member 16).
The buckle 15 may be provided on the seat belt 11 side, while the tongue 17 may be provided on the vehicle body side. Of course, if detachable engagement is possible, an engaging member other than the buckle and the tongue can be used. Each step (step group) shown in the flowchart or various members such as a sensor and a switch can be expressed by adding a name of a means to a higher-level expression of its function. The function of each step (step group) can also be expressed as a function of a control unit (functional unit) configured in the control unit. The purpose of the present invention is not limited to what is specified, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage. Furthermore, the present invention can be expressed as a method.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施形態を示すもので、第２プリテ
ンショナによってシートベルトが引張される様子を合わ
せて示す斜視図。 【図２】本発明の一実施形態を示すもので、第１プリテ
ンショナによってシートベルトが引張される様子を合わ
せて示す斜視図。 【図３】リトラクタ付近の詳細を示す平面図。 【図４】図３の側面図。 【図５】第２プリテンショナ部分の一例を示す側面断面
図。 【図６】図５の状態から第２プリテンショナが作動した
後の状態を示す側面断面図。 【図７】制御系統の一例を示す図。 【図８】制御例を示すフローチャート。 【図９】制御例を示すフローチャート。 【符号の説明】 １：シート ２：シートクッション ３：シートバック ４：ヘッドレスト ６：エアバッグ装置 １０：シートベルト装置 １１：シートベルト１１ １１ａ：ショルダ部 １１ｂ：ラップ部 １２：リトラクタ（第１連結部） １３：固定具（第２連結部） １４：固定ボックス（第３連結部で、第２プリテンショ
ナ） １５：バックル（第２係合部） １６：ガイド部材 １７：タング（第１係合部） ２４：モータ（第１プリテンショナの駆動源） ２７：ロック手段 ３２：ピストン ３３：連結ケーブル ３４：インフレータ（第２プリテンショナの駆動源） Ｊ：乗員 Ｕ：制御ユニットBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the present invention and also showing a state where a seat belt is pulled by a second pretensioner. FIG. 2 is a perspective view showing the embodiment of the present invention and also illustrating a state in which a seat belt is pulled by a first pretensioner. FIG. 3 is a plan view showing details around a retractor. FIG. 4 is a side view of FIG. 3; FIG. 5 is a side sectional view showing an example of a second pretensioner part. FIG. 6 is a side sectional view showing a state after the second pretensioner has been operated from the state of FIG. 5; FIG. 7 is a diagram showing an example of a control system. FIG. 8 is a flowchart illustrating a control example. FIG. 9 is a flowchart illustrating a control example. [Description of Signs] 1: Seat 2: Seat cushion 3: Seat back 4: Headrest 6: Airbag device 10: Seat belt device 11: Seat belt 11 11a: Shoulder portion 11b: Wrap portion 12: Retractor (first connection portion) 13: Fixing device (second connecting portion) 14: Fixing box (third connecting portion, second pretensioner) 15: Buckle (second engaging portion) 16: Guide member 17: Tongue (first engaging portion) 24: motor (drive source of first pretensioner) 27: locking means 32: piston 33: connecting cable 34: inflator (drive source of second pretensioner) J: occupant U: control unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 車体に連結されたリトラクタから引き出
されたシートベルトの先端部がシートの左右一方側にお
いて車体に連結され、前記シートベルトの中間部に取付
けられた第１係合部がシートの左右他方側において車体
に連結された第２係合部に着脱自在に係合される３点式
シートベルト装置を備えた車両用乗員保護装置におい
て、 衝突予知時に作動され、前記シートベルトに引張力を付
与する第１プリテンショナと、 衝突時に作動され、前記第１プリテンショナよりも大き
い張力でもって前記シートベルトに引張力を付与する第
２プリテンショナと、 を備え、前記第１プリテンショナは、前記シートベルト
のうち前記第１係合部よりも前記リトラクタ側にあるシ
ョルダ部を該リトラクタ側に引張するように設定され、 前記第２プリテンショナは、前記第２係合部側から、前
記第１係合部を介して前記シートベルトを引張するよう
に設定され、 前記第１プリテンショナは、複数回作動可能とされ、 前記第２プリテンショナは、複数回の作動が不能とさ
れ、 前記第１プリテンショナが電動式とされ、 前記第２プリテンショナが火薬式とされ、 前記第１プリテンショナは、前記リトラクタの巻取り軸
に対して作用するように設定され、 前記第２プリテンショナは、前記第２係合部の車体への
連結部分に設けられて、該第２係合部を引張するように
設定され、 前記第２プリテンショナが作動するとき、前記リトラク
タの巻取り軸に対して作用して前記シートベルトが該リ
トラクタから引き出されるのを防止するロック手段が設
けられ、 前記第２プリテンショナが作動した後において、前記シ
ートベルトを、該第２プリテンショナ側から前記第２係
合部側に引き戻されるのを防止するロック部材が設けら
れ、 さらには、前記第１、第２プリテンショナの作動条件と
して、乗員の着座状態検出するべく、乗員検出センサが
備えられている、 ことを特徴とする車両用乗員保護装置。(1) An end portion of a seat belt pulled out from a retractor connected to the vehicle body is connected to the vehicle body on one of the left and right sides of the seat, and is attached to an intermediate portion of the seat belt. In the vehicle occupant protection device having a three-point seat belt device in which the first engagement portion is detachably engaged with the second engagement portion connected to the vehicle body on the other side of the seat, A first pretensioner that is activated and applies a tensile force to the seat belt; and a second pretensioner that is activated in the event of a collision and applies a tensile force to the seat belt with a greater tension than the first pretensioner. The first pretensioner is configured to pull a shoulder portion of the seat belt closer to the retractor than the first engagement portion toward the retractor. Is the second pre-tensioner from the second engagement portion is set so as to pull the seat belt via the first engagement portion, the first pre-tensioner comprises a plurality of times operable It is, the second pretensioner, the inability to multiple operating
Is the first pre-tensioner is motorized, the second pretensioner is a pyrotechnic, wherein the first pretensioner, the winding shaft of the retractor
And the second pretensioner is configured to act on the vehicle body of the second engagement portion.
So that the second engaging portion is provided on the connecting portion so as to pull the second engaging portion.
Set and when the second pretensioner operates, the retract
The seat belt acts on the take-up shaft of the
Locking means are provided to prevent the tractor from being pulled out.
After the second pretensioner is activated,
The second belt from the second pretensioner side.
A lock member is provided to prevent it from being pulled back to the joint.
Is, furthermore, the first, the operating conditions of the second pre-tensioner
Then, in order to detect the seating state of the occupant, the occupant detection sensor
Are provided, the vehicle occupant protection apparatus, characterized in that.