JP3726571B2

JP3726571B2 - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JP3726571B2
Application number: JP21238499A
Authority: JP
Inventors: 治久是
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP2001039269A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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、リトラクタからひきだ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９ー１７５３２７号公報には、後突時あるいは後突予知時に、プリテンショナによってシートベルトを引張することにより、乗員のシートに対する拘束性を高めることが提案されている。この公報記載のものでは、特に、後突に起因して生じやすいむち打ち症を防止あるいは抑制するものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
後突あるいは後突予知時、特に後突予知時において、シートベルトをプリテンショナによって一律に引張することは、乗員のシートに対する拘束性を高めるという点では好ましい反面、未だ改善の余地がある。すなわち、プリテンショナが作動して乗員がシートベルトによってシートバックへ拘束されるということは、乗員にとっては不意の外力が与えられることになり、この点において改善の余地がある。また、乗員がシートバックからかなり大きく離間している状態でプリテンショナを作動させることは、少なくとも乗員の上体がかなり大きくシートバックへ向けて変位されることになり、このことはハンドルやアクセルペダル、ブレーキペダルとの相対的な位置関係が少なからず変化して、衝突対応のための操作性を十分に確保するという観点から改善の余地がある。
【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、後突あるいは後突予知時において、プリテンショナの作動制御をより最適化して、乗員に対してシートバックへ向けての不意となり易い不必要な外力が付与されることがないようにすると共に、ハンドルやアクセルペダル、ブレーキペダルの操作性をも十分に確保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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明はその第１の解決手法として次のようにしてある。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、
後突予知時または後突時に、シートベルトを引張するプリテンショナを作動させる制御手段を備えた車両用乗員保護装置において、
乗員の上体とシートバックとの離間距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段で検出される距離が第１所定値から該第１所定値より小さい距離に設定された第２所定値までの所定距離範囲内にない場合は、該所定距離範囲内にある場合に比して前記プリテンショナを小さいトルクで作動させるか又はプリテンショナの作動を禁止する規制手段と、
を備えたものとしてある。
【０００７】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１に記載された発明によれば、乗員の上体がシートバックから大きく離間しているときは、プリテンショナの作動トルクを小さく又は作動を禁止することにより、乗員の上体が急激に大きくシートバックへ向けて変位されることが防止あるいは抑制されて、ハンドル等の操作生が悪化することが防止あるいは抑制されることになる。勿論、不意に大きな外力が乗員の上体に作用することが防止あるいは抑制されることにもなり、乗員を驚かしてしまう事態も防止される。なお、乗員の上体がシートバックから大きく離間しているときに、プリテンショナを通常通り作動させてしまうと、むち打ち症を助長しかねないが、このような事態も防止あるいは抑制する上でも好ましいものとなる。
また、乗員の上体がシートバックに近接しているときは、プリテンショナの作動トルクを小さく又は作動を禁止することにより、不意に大きな外力が乗員の上体に作用することが防止あるいは抑制されることになり、乗員を驚かしてしまう事態が防止される。また、乗員の上体がシートバックに近接しているので、プリテンショナの作動を規制しても、むち打ち症の防止の上では特に問題はないものとなる。勿論、乗員の上体が急激にシートバックへ向けて押圧されることが防止あるいは抑制されて、ハンドル等の操作生が悪化することを防止あるいは抑制する上でも好ましいものとなる。
【０００９】
以上に加えて、プリテンショナの作動規制を、プリテンショナの作動禁止とした場合には、上記効果を十分に発揮させることができる。
請求項２によれば、距離センサによって、乗員の上体とシートバックとの間の距離を簡単にかつ正確に検出することができる。
請求項３によれば、車室前面に設けられた距離センサを有効利用して、乗員の上体とシートバックとの間の距離を検出することができる。特に、フロントエアバッグの作動制御のために車室前面に距離センサが設けられているときは、このフロントエアバッグ用の距離センサをそのまま利用することができる。
【００１０】
請求項４によれば、車室前面に設けた距離センサを利用する場合に、乗員の上体とシートバックとの間の距離を精度よく決定することができる。
請求項５によれば、請求項４に対応した効果とほぼ同様の効果を得つつ、請求項４の場合よりもより簡便な構成とすることができる。
請求項６によれば、乗員が荷物等を抱えた状態でシートに着座しているときでも、この荷物等をノイズとすることなく、乗員までの距離を精度よく検出することができる。
請求項７によれば、シートベルトとして一般的な３点式シートベルトにおいて、具体的な構成が提供される。
【００１１】
【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。
【００１２】
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）に固定されている。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、固定具１４を介してバックル１５が車体（実施形態ではフロアパネル）に固定されている。
【００１３】
シート１の右方の高い位置のうち、通常使用状態（起立状態）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固定具１３を介して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が、タング１７を車体側に設け、バックル１５をシートベルト１１側に設けることもできる。
【００１４】
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（固定具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１１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。
【００１５】
リトラクタ１２には、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。
【００１６】
ケース２１の後方、つまりシートベルト１１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、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１１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。
【００１７】
図５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、スイッチ等Ｓ１〜Ｓ７からの信号が入力される。スイッチＳ１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。センサＳ２は、シートバック３のリクライニング角を検出する角度センサである。センサＳ３は、シート１つまりシートクッション２の前後方向スライド位置を検出するものである。センサＳ４は、インストルメントパネル３１に設けられて、インストルメントパネル３１の後端から乗員Ｊの顔面（あるいは胸部で、シートバック３上端部付近に指向させることもできる）までの距離を検出する距離センサである。センサＳ５は、シートクッション２に設けられて、シート１に着座された乗員Ｊの体重（および存在）を検出するものである。
【００１８】
センサＳ６は、シートバック３（の上端部付近）に設けられて、シート１に着座された乗員Ｊからの押圧力（シートバック３によりかかっている程度）を検出するものである。センサＳ７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Ｓ７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。センサＳ８は、Ｇセンサ（加速度センサ）で、後突されたときに車体に生じる加速度が所定値以上のときにＯＮとなって、後突を検出するものである。制御ユニットＵによって制御させる機器としては、プリテンショナ（モータ２４）、エアバッグ６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）が含まれる。
【００１９】
次に、図６のフローチャートを参照しつつ、プリテンショナの作動制御の一例について説明する。なお、図６のフローチャートは，後突予知が検出（判定）されたときにスタートされ、また以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、シートベルトスイッチＳ１がＯＮされているか否か、つまりシートベルト１１が装着されている状態であるか否かが判別される。このＱ１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２において、センサＳ３からの出力に基づくシートスライド位置ＳＳと、センサＳ２の出力に基づくリクライニング角θと、距離センサＳ４の出力に基づくインストルメントパネル３１後端から乗員Ｊの顔面までの距離Ｄ２とが読み込まれる。
【００２０】
Ｑ３では、シートスライド位置ＳＳとリクライニング角θとから、インストルメントパネル３１後端からシートバック３上端つまりヘッドレスト４までの距離ＤＸが決定される。Ｑ４では、上記距離ＤＸを勘案して、インストルメントパネル３１後端から乗員Ｊの顔面位置までの適正距離範囲Ｌ１〜Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）が決定される。この適正距離範囲Ｌ１〜Ｌ２は、乗員Ｊのシートバック３からの離間距離が小さすぎずかつ大きすぎない範囲である。なお、適正距離Ｌ１〜Ｌ２の決定に際しては、乗員Ｊの頭部幅（前後方向長さ）が標準的な大きさであることを想定している。
【００２１】
Ｑ５では、センサＳ５の出力に基づいて、シートクッション２に加わる乗員Ｊからの荷重が所定値Ｐ１以上であるか否かが判別される。このＱ５の判別でＮＯのときは、Ｑ５の判別が繰り返されるが、Ｑ１へ戻るようにしてもよい。Ｑ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、センサＳ２からの出力に基づいて、シートバック３に加わる乗員Ｊからの荷重が所定値Ｐ２以上であるか否かが判別される。Ｑ６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、距離センサＳ４で検出された距離Ｄ２が、適正距離範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲にあるか否かが判別される。
【００２２】
Ｑ７の判別でＹＥＳのときは、乗員Ｊのシートバック３からの離間距離が適正範囲なので（乗員Ｊがほぼ標準的な姿勢で着座している）、このときはＱ８において、モータ２４が基準トルクとなる中トルクで作動される（プリテンショナの作動有り）。勿論、モータ２４の作動トルクの大きさが、シートベルト１１の引張力の大きさを示すものとなる。Ｑ７の判別でＮＯのときは、Ｑ９において、距離Ｄ２が、Ｌ１よりも小さいか否かが判別される。このＱ９の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１０において、モータ２４が高トルクで作動される（プリテンショナの作動有り）。このＱ１０の処理が行われるときは、乗員Ｊが体格の大きい場合あるいは荷物を抱えている場合が考えられる。Ｑ９の判別でＮＯのときは、Ｑ１１において、モータ２４が低トルクで作動される（プリテンショナの作動有り）。このＱ１１の処理が行われるときは、乗員Ｊがシートバック３に十分に接触している場合である。
【００２３】
前記Ｑ６の判別でＮＯのときは、Ｑ１２に移行して、距離Ｄ２が、前記距離範囲Ｌ１〜Ｌ２よりも若干大きい範囲とされた距離範囲Ｌ３〜Ｌ４の間にあるか否かが判別される（Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ４）。このＱ１２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１３において、モータ２４が高トルクで作動される（プリテンショナの作動有り）。このＱ１３の処理が行われるのは、乗員Ｊがシートバック３からやや離れすぎているときである。Ｑ１２の判別でＮＯのときは、Ｑ１４において、モータ２４の作動が禁止される（プリテンショナの作動なし）。このＱ１４の処理が行われるのは、乗員Ｊがシートバック３から大きく離れすぎているとき、あるいは乗員Ｊが前方または側方に上体を折り曲げているときが考えられる。
【００２４】
以上の説明で明確なように、図６の制御例では、乗員Ｊがシートバック３から大きく離れすぎているときに、プリテンショナの作動を禁止するものとなっている。なお、Ｑ６の判別に代えて、乗員Ｊのシートバック３からの離間距離が所定値以下であるか否かを判別するものとして、判別がＹＥＳのときにＱ７へ移行するようにすることもできる。
【００２５】
図７は、本発明の別の制御例を示すフローチャートである。まず、Ｑ２１において、センサＳ５の出力に基づいてシート１に乗員Ｊが着座されていること、およびスイッチＳ１の出力に基づいてシートベルト１１が装着されていることが確認されると、Ｑ２３において、後突の可能性が大きいか否かが判別される（後突予知センサＳ７の出力に基づいて判定）。
【００２６】
Ｑ２３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２４において、乗員Ｊの上体とヘッドレスト４との間の検出距離に基づいて、プリテンショナの作動ゲインＡが、図８の実線に基づいて決定される（０≦Ａ≦１）。この作動ゲインＡは、モータ２４の作動トルクの大きさを決定するためのもので、作動ゲインＡが１のときが基準トルクであり、作動夫ゲインＡが小さくなるほど作動トルクが小さくされる。作動ゲインＡは、上記検出距離が適正距離範囲β３〜β４の間にあるときは１に設定され、所定値β３よりも小さくなるにしたがって徐々に小さくされ、β４よりも大きいときは急激に小さくされて最終的に０に設定される。Ｑ２４の後、Ｑ２５において、基準トルクに作動ゲインＡを乗算することにより、最終トルクＧ１が演算される。この後、Ｑ２６において警報器４１が作動され、Ｑ２７において、最終トルクＧ１でもって、モータ２４が作動される（プリテンショナの作動有り）。
【００２７】
Ｑ２７の後、あるいはＱ２３の判別でＮＯのときは、それぞれＱ２８において、ＧセンサＳ８の出力に基づいて、後突が検出されたか否かが判別される。このＱ２８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２９において、モータ２４の作動ゲインＢが、図８の波線で示すように決定される。この作動ゲインＢは、乗員Ｊの上体とヘッドレスト４との間の検出距離が十分に小さいβ１以下のときに１に設定され、β１よりも大きくなるにしたがって急激に小さくされて最終的に０に設定される。この後、Ｑ３０において、基準トルクに作動ゲインＢを乗算することにより、最終トルクＧ２が演算される。この後、Ｑ３１において、最終トルクＧ２でもって、モータ２４が作動される（プリテンショナの作動有り）。乗員Ｊが存在しないとき（Ｑ２１の判別でＮＯのとき）、シートベルト１１が装着されていないとき（Ｑ２２の判別でＮＯのとき）、およびＱ２８の判別でＮＯのときは、それぞれリターンされる。
【００２８】
図７の変形例として、次のようにすることもできる。まず、後突予知がされたときに、図９に示すように、乗員Ｊの上体とヘッドレスト４との間の検出距離が所定範囲β３〜β４までの間にあるときにのみ、モータ２４を基準トルクで作動させ、その他のときはモータ２４の作動を禁止することができる。また、後突検出時には、図９に示すように、上記検出距離が小さい所定距離β１以下のときにのみモータ２４を基準トルクで作動させ、その他のときはモータ２４の作動を禁止することができる。
【００２９】
図１０は、インストルメントパネル３１に設けた距離センサＳ４を利用して、乗員Ｊの上体とシートバック上端つまりヘッドレスト４との間の距離Ｘを精度よく検出できるようにした例を示すものである。まず、ヘッドレスト４とインストルメントパネル３１後端との距離Ｄｈは、図１１に示すように、シートスライド位置（センサＳ３で検出）とシートバックリクライニング角（センサＳ２で検出）とから正確に知ることができる。また、乗員Ｊの顔面とインストルメントパネル３１後端との距離Ｌｉは、距離センサＳ４によって正確に知ることができる。乗員Ｊの頭部幅（前後方向長さ）Ｆｐは、乗員Ｊの体格の大きさを示す体重（センサＳ５で検出）に基づいて、図１２のマップから正確に決定することができる（体重が大きいほど頭部幅Ｆｐが大）。そして、最終的に求める乗員Ｊとヘッドレスト４との間の距離Ｘは、Ｘ＝Ｄｈ−Ｌｉ−Ｆｐの計算式によって得られる。上記計算式において、頭部幅Ｆｐのみがわずかの誤差を生じる程度であり、最終的に得られる距離Ｘは、相当に精度の高いものとなる。なお、Ｆｐの値を予測値として一定に設定して、別途Ｆｐを計算することなく距離Ｘを決定するようにしてもよい。
【００３０】
図１３は、ヘッドレスト４に、乗員Ｊの頭部とヘッドレスト４との間の距離を直接検出するセンサＳ１０を設けた例を示すものである。すなわち、ヘッドレスト４のうち、クッション体が符号５１で示され、フレームが符号５２で示される。フレーム５２は、シートバック３への取付部となる左右一対の取付脚部５２ａを有すると共に、クッション体５１内において取付脚部５２ａ同士を連結する上下一対の連結部５２ｂ、５２ｃを有する。クッション体５１は、そのほぼ中央部分において開口部５１ａを有し、下方の連結部５２ｃが、当該開口部５１ａの下端縁部付近に位置されている。そして、距離センサＳ１０が、開口部５１ａ内に配置された状態で、連結部５２ｃに固定されている。
【００３１】
図１４、図１５は、ヘッドレスト４に、乗員Ｊの頭部とヘッドレスト４との間の距離を直接検出するセンサＳ１０を設けた別の例を示すものであり、図１３R>３と同一構成要素には同一符号を付してのその重複した説明は省略する。本実施形態では、クッション体５１の前面に、下方の連結部５２ｃに臨ませて、取付凹部５１ｂを形成してある。そして、距離センサＳ１０を、取付凹部５１ｂ内に配設すると共に、連結部５２ｃに固定してある。
【００３２】
図１６〜図２１は、距離センサを用いることなく、安価な感圧スイッチ（圧力センサ）を利用して、乗員Ｊのシート１への着座姿勢状態を検出できるようにした例を示す。本実施形態では、図１６に示すように、シートクッション２の後部上面と、シートバック３の上端部前面と、シートバック３の下端部前面とに、それそれに、左右一対の感圧スイッチ６１、６２、６３を設けてある。この感圧スイッチ６１〜６３は、所定以上の荷重を受けたときにＯＮとされるもので、そのＯＮとＯＦＦとの組み合わせによって、乗員Ｊの着座姿勢状態が、図１８〜図２１に示すように姿勢１ないし姿勢４として検出（分類）される。そして、検出された姿勢状態に応じて、図１７に示すようにプリテンショナの作動が制御される。
【００３３】
図１８に示す姿勢１は、標準着座姿勢であり、プリテンショナは通常どおり（通常トルクで）作動される。図１９に示す姿勢２は、姿勢１に比較して、乗員Ｊの上体が若干シートバック３の上端から離間しているものの、姿勢１とほぼ同じ標準姿勢に近いものであり、この場合は、プリテンショナは通常どおり作動されるか、あるいは通常時よりも高トルクでもってプリテンショナが作動される。図２０に示す姿勢３は、乗員Ｊの上体がシートバック３から完全に離間しているときであり、この場合は、低トルクでプリテンショナを作動させるか、あるいはプリテンショナの作動が禁止される。図２１に示す姿勢４は、乗員Ｊがシートバック３から大きく離間した上体であり、このときはプリテンショナの作動が禁止される。
【００３４】
図２２は、乗員Ｊの上体とヘッドレスト４との間の距離を検出する別の例を示すものである。本実施形態では、ヘッドレスト４の前面に、例えば図１３〜図１５に示すようにして距離センサＳ１０を設ける一方、シートバック３の上端部前面に、所定以上の荷重を受けたときにＯＮとなる圧力スイッチ６４を設けてある。圧力スイッチ６４がＯＮされているときは、乗員Ｊの上体がシートバック３に十分近接しているときであると判定されて、この判定結果がプリテンショナの作動制御に用いられる。圧力スイッチ６４がＯＦＦのときは、距離センサＳ１０で検出された検出距離が、プリテンショナの作動制御のために用いられる。
【００３５】
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。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。プリテンショナが、バックル１５を引張するように構成することもでき、この場合は、プリテンショナの作動時に、リトラクタ１２からシートベルト１１が引き出されるのを防止する電磁式のロック手段を設けることが望ましい。
【００３６】
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。シートベルト装置としては、３点式に限らず、２点式や４点式等、適宜の形式のものとすることができる。後突予知時にのみプリテンショナの作動を規制するようにして、後突時にはプリテンショナの作動に規制を与えないようにすることもできる。これとは逆に、後突時にのみプリテンショナの作動を規制するようにして、後突予知時にはプリテンショナの作動に規制を与えないようにすることもできる。インストルメントパネル３１に設けた距離センサＳ４の代わりに、図２に示すように、ルーフ７１の前端に、乗員Ｊまでの距離を検出する距離センサＳ４Ａを設けるようにすることもでき、この場合は、乗員Ｊが荷物等を抱えていても、抱えている荷物等が距離検出のためのノイズになってしまうことが防止される。なお、シートベルト装置が後席乗員用のときは、後席乗員の前方にある車室内にセンサＳ４（Ｓ４Ａ）を設けるようにすればよい（例えば、運転席上方のル−フにセンサＳ４Ａを設ける）。
【００３７】
後突予知時あるいは後突時、特に後突時のプリテンショナの作動ゲイン（図８、図９の作動ゲインＢ対応）は、エアバッグ装置６の作動ゲインに対応したものとして設定することもできる。すなわち、ＧセンサＳ８によって検出される衝突時の加速度が大きいほど、また、図２に示すエアバッグ装置用として設定された距離センサＳ４で検出される乗員Ｊまでの距離が大きいほど、エアバッグ装置６の作動ゲイン（エアバッグの膨張速度つまり膨張圧力を決定するゲイン）が大きくなるように設定されるが、このエアバッグ用の作動ゲインが大きいほど、プリテンショナ用の作動ゲインを大きく設定することができる。
【００３８】
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、制御方法として表現することも可能である。
【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、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、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側面図。
【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】制御系統例を示す図。
【図６】本発明の一制御例を示すフローチャート。
【図７】本発明の別の制御例を示すフローチャート。
【図８】プリテンショナの作動トルクを決定する作動ゲインの設定例を示す特性図。
【図９】プリテンショナの作動トルクを決定する作動ゲインの別の設定例を示す特性図。
【図１０】乗員の上体とシートバックとの離間距離を検出する一例を示す側面図。
【図１１】図１０での離間距離検出に用いる特性図。
【図１２】図１０での離間距離検出に用いる特性図。
【図１３】ヘッドレストに距離センサを設ける場合の一例を示す正面図。
【図１４】ヘッドレストに距離センサを設ける場合の別の例を示す正面図。
【図１５】図１４の側面図。
【図１６】乗員の上体とシートバックとの離間距離を圧力スイッチを利用して検出する一例を示す斜視図。
【図１７】図１６の例において、圧力スイッチの作動状態とプリテンショナの作動状態との関係をまとめて示す図。
【図１８】図１６の例において、圧力スイッチの作動状態に応じた想定される乗員姿勢状態を示す側面図。
【図１９】図１６の例において、圧力スイッチの作動状態に応じた想定される乗員姿勢状態を示す側面図。
【図２０】図１６の例において、圧力スイッチの作動状態に応じた想定される乗員姿勢状態を示す側面図。
【図２１】図１６の例において、圧力スイッチの作動状態に応じた想定される乗員姿勢状態を示す側面図。
【図２２】乗員の上体とシートバック上端部との距離を検出する別の例を示す斜視図。
【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
１０：３点式シートベルト装置
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：固定具（第３連結部）
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（プリテンショナの駆動源）
３２：ピストン
６１〜６４：圧力スイッチ（乗員姿勢検出用）
７１：ルーフ
Ｓ２：センサ（リクライニング角検出）
Ｓ３：センサ（シートスライド位置検出）
Ｓ４：センサ（乗員までの距離検出）
Ｓ４Ａ：センサ（距離検出）
Ｓ５：センサ（シートクッションに加わる乗員の荷重検出）
Ｓ６：センサ（シートバックに加わる乗員の荷重検出）
Ｓ７：センサ（後突予知用）
Ｓ８：Ｇセンサ（後突検出用）
Ｓ１０：センサ（距離検出）
６１〜６４：圧力スイッチ（乗員姿勢検出用）
Ｊ：乗員
Ｕ：制御ユニット

Claims

後突予知時または後突時に、シートベルトを引張するプリテンショナを作動させる制御手段を備えた車両用乗員保護装置において、
乗員の上体とシートバックとの離間距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段で検出される距離が第１所定値から該第１所定値より小さい距離に設定された第２所定値までの所定距離範囲内にない場合は、該所定距離範囲内にある場合に比して前記プリテンショナを小さいトルクで作動させるか又はプリテンショナの作動を禁止する規制手段と、
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１において、
前記距離検出手段が、前記シートバックの上端部付近に設けられて、乗員の背面までの距離を検出する距離センサとされている、ことを特徴とする車両用乗員保護装置。
請求項１において、
前記距離検出手段が、乗員前方の車室内に設けられて乗員の前面までの距離を検出する距離センサを備えて、該距離センサで検出された検出距離に基づいて乗員の上体と前記シートバックとの離間距離を決定するものとされている、ことを特徴とする車両用乗員保護装置。
請求項３において、
前記距離検出手段が、
シートのスライド位置を検出するスライド位置検出手段と、
前記シートバックのリクライニング角を検出するリクライニング角検出手段と、
前記両検出手段での検出結果に基づいて、シートバック上端部と車室前面との間の第１特定距離を決定する第１特定距離決定手段と、
シートクッションに設けられ、乗員から受ける荷重の大きさを検出する圧力センサと、
前記圧力センサで検出された荷重に基づいて、乗員の頭部の大きさに対応した第２特定距離を決定する第２特定距離決定手段と、
前記距離センサで検出された距離と前記第１特定距離と前記第２特定距離とから、乗員の上体とシートバック上端部との間の距離を演算する演算手段と、
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３において、
前記距離検出手段が、
シートのスライド位置を検出するスライド位置検出手段と、
前記シートバックのリクライニング角を検出するリクライニング角検出手段と、
前記両検出手段での検出結果に基づいて、シートバック上端部と車室前面との間の特定距離を決定する特定距離決定手段と、
シートクッションに設けられ、乗員から受ける荷重の大きさを検出する圧力センサと、
前記距離センサで検出された距離と前記特定距離とから、乗員の上体とシートバック上端部との間の距離を演算する演算手段と、
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または請求項５において、
前記距離センサが、車体のルーフ前端部に設けられている、ことを特徴とする車両用乗員保護装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
シートベルトが、車体に連結されたリトラクタから引き出されて、シートの左右両端部において車体に連結される３点式とされ、
前記プリテンショナが、前記リトラクタにシートベルトの巻き取り方向の力を付与する電動モータを備え、
前記制御手段が、前記電動モータの作動を制御するようにされている、
ことを特徴とする車両用乗員保護装置。