JP3837909B2

JP3837909B2 - Vehicle occupant protection device

Info

Publication number: JP3837909B2
Application number: JP14073398A
Authority: JP
Inventors: 治久是; 敏弘石川; 直樹岡野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2018-05-22
Also published as: JPH11334503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、後突を予測（予知）または検出するセンサと、このセンサの後突予測または検出時にシートベルトのプリテンショナを作動させるＣＰＵやマイクロコンピュータユニットのような制御手段とを備えて、乗員を保護する車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の車両用乗員保護装置としては、例えば特開平９−１７５３２７号公報に記載の装置がある。
すなわち自車両と対象後続車両との相対距離に基づいて後突を予測する予測センサ（相対距離センサ）と、このセンサによる後突予測時にマイクロコンピュータユニット（いわゆるＭＣＵ）を介してシートベルトのリトラクタ（またはプリテンショナ）を作動させて、衝突不可避である場合、シートベルトの張力を増加させて乗員をシートに固定することにより衝突時に乗員を保護すべく構成した車両用乗員保護装置である。
【０００３】
この従来装置においてはリトラクタ（またはプリテンショナ）によるシートベルトの巻込みスピードが一律であるため、その作動速度を遅く設定すると、乗員のシートバックに対する拘束が不充分となって、良好な乗員保護効果が得られず、逆に、その作動速度を早く設定すると乗員に対して違和感を与えるだけでなく、シートベルトにより乗員が後方へ急速に付勢され、頸椎への負担が増長のされる問題点があった。
【０００４】
ここで、上述の頸椎への負担は次のようなメカニズムで発生するものと推考される。つまり、後突時において乗員の頭部は慣性で止ろうとする一方、乗員の胸椎はシートバック上部で押されて前進しながら直線化し、また乗員の体幹はシートバックに沿ってずり上がるので、乗員の頸椎に負担が発生するものと推考される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項１記載の発明は、後突予測または検出時に制御手段でプリテンショナの作動速度を、作動初期に低速で、その後に高速となるように設定して、該プリテンショナを作動させることで、プリテンショナによりに頸椎への負担が増大することを防止し、また後突時にあっては乗員の頭部をヘッドレストに確実に近接させて、頸椎への負担を未然に防止することができ、しかも、プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態の時、乗員検知手段が乗員を検出すると、作動速度が高速になることを禁止することで、乗員がシートバックまたはヘッドレストに既に当接している情況下にあっては無駄な制御を抑止することができ、さらに、プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態から高速状態に移行した後に、乗員検知手段が乗員を検知すると、プリテンショナの作動を禁止することにより、乗員がシートバックまたはヘッドレストに既に当接している状況下にあっては無駄なプリテンショナ作動を抑止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００６】
この発明の一実施態様は、上述のプリテンショナの作動速度を２段階（例えば低速と高速との２段階）に制御することで、制御の簡素化を図ることができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００７】
この発明の一実施態様は、上述の作動速度の変化タイミングを、実際に後突が発生する以前に設定することで、後突予測時点から実際の後突発生時点までの間でプリテンショナの作動速度を可変して、頸椎への負担をより一層良好に未然防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の車両用乗員保護装置は、後突を予測または検出するセンサと、上記センサの後突予測または検出時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段と、乗員がシートバックに近接または当接したことを検知する乗員検知手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記制御手段は、プリテンショナの作動速度を、作動初期に低速で、その後に高速となるように設定する一方、上記プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態の時、上記乗員検知手段により乗員を検知すると、その作動速度が高速になることを禁止する第１の禁止手段と、上記プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態から高速状態に移行した後に、上記乗員検知手段により乗員を検知すると、プリテンショナの作動を禁止する第２の禁止手段とを備えたものである。
【０００９】
この発明の一実施態様は、上記プリテンショナの作動速度を２段階に制御するものである。
この発明の一実施態様は、上記作動速度の変化タイミングを、実際に後突が発生する以前に設定したものである。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、上述のセンサは後突を予測または検出し、上述の制御手段はセンサの後突予測または検出時にシートベルトのプリテンショナを作動させて、シートベルトを巻込むが、上述の制御手段はプリテンショナの作動速度を作動初期に低速で、その後に高速となるようにコントロールする。
このため作動初期において低速で違和感がないように、乗員をシートバック側へ引き寄せ、乗員の頭部とヘッドレストとの距離を短縮し、その後、高速でシートベルトを巻き込むので、プリテンショナにより頸椎への負担が増大することを防止し、また後突時にあっては乗員の頭部をヘッドレストに確実に近接させて、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００１１】
しかも、上述の第１の禁止手段は、プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態の時、乗員検知手段が乗員の近接または当接を検知すると、作動速度が高速になることを禁止する。
この結果、乗員がシートバックまたはヘッドレストに既に当接している状況下にあっては、プリテンショナの作動速度を高速にするという無駄な制御を抑止することができる効果がある。
【００１２】
また、上述の第２の禁止手段は、プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態から高速状態に移行した後に、乗員検知手段が乗員の近接または当接を検知すると、該プリテンショナの作動を禁止する。
この結果、乗員がシートバックまたはヘッドレストに既に当接している状況下にあっては無駄なプリテンショナ作動を抑止することができる効果がある。すなわち、プリテンショナの作動速度が高速状態に移行した後に、それまでのプリテンショナ作動により乗員の背部がシートバックに当接、または頭部がヘッドレストに当接すると、それ以上のプリテンショナ作動は無駄であるから、斯る不要制御を防止することができる。また、それ以上のプリテンショナ作動が仮りに実行されると乗員が過度に拘束されるが、このような点も解消することができる効果がある。
【００１３】
この発明の一実施態様によれば、上述のプリテンショナの作動速度を２段階に制御するので、制御手段によるプリテンショナ制御の簡素化を図ることができる効果がある。
【００１４】
この発明の一実施態様によれば、上述のプリテンショナの作動速度の変化タイミング（低速から高速に切換わるタイミング）を、実際に後突が発生する以前に設定したので、後突予測時点から実際の後突発生時点までの間でプリテンショナの作動速度を可変して、頸椎への負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００１５】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用乗員保護装置を示し、図１においてシートクッション１と、シートバック２と、ヘッドレスト３とを備えたシート４を設け、このシート４に着座した乗員Ａを、タング５をバックル６に係入させた時、ショルダベルト７およびラップベルト８から成る３点式シートベルト装置にて拘束すべく構成している。
【００１６】
上述のショルダベルト７は車体に内設されたプリテンショナ９（図３参照）に連結され、必要時にショルダベルト７に張力を付与すべく構成している。
なお、上述のショルダベルト７とラップベルト８との双方の端部に電動プリテンショナを設けて、これら両ベルト７，８を同時に巻取るように構成してもよい。
【００１７】
また上述のシートバック２は図３に示すシートバック角度駆動モータ１０によりシートクッション１に対して傾動可能に構成されており、リクライニング支点１１を中心として起伏する。
【００１８】
このシートバック２内には乗員がシートバック２に近接または当接したことを検出する近接センサ１２を内蔵している。この近接センサ１２は超音波センサで構成することができるが、乗員のシートバック２への当接の有無を検出する場合には近接センサ１２に代えて、感圧センサ１３（図３参照）を用いてもよい。
【００１９】
さらに上述のシートバック２内の上方前部には図１、図２に示すように、中実構造のシートバックフレーム１４に支持されて成るエアバッグ装置１５を内蔵し、インフレータ１６の作動時にはシートバック２の表皮縫目部を介してエアバッグ１７を図１に仮想線で示すように乗員Ａの頸部から後頭部にかけて展開して、乗員Ａの頸部を保護すべく構成している。なお、図１において１８はステアリングホイールである。
【００２０】
図３は車両用乗員保護装置の制御回路を示し、ＣＰＵ２０は後突を予測する予測センサ１９からの信号と、ポテンショメータ等により構成されてシートバック２の傾斜角度を検出するシートバック角度センサ２１からの信号と、近接センサ１２または感圧センサ１３からの信号とに基づいて、ＲＯＭ２２に格納されたプログラムに従って、プリテンショナ９、シートバック角度駆動モータ１０、インフレータドライバ２３を駆動制御し、またＲＡＭ２４はタイマの所定値データなどのデータやその他の必要なデータおよびマップ等を記憶する。
【００２１】
ここで、上述のＣＰＵ２０は内蔵タイマ２５を有し、後突の予測時点からタイマスタートして、計時を行なう。なお後突の予測時点から衝突までの時間は１秒前後である。
また、上述の予測センサ１９は超音波を用いて自車と後突の可能性がある車両との間の相対距離や相対速度を計測して、後突を予測（予知）する。
【００２２】
なお、この予測センサ１９に代えて、後突を検出するＧセンサを用いてもよい。
【００２３】
さらに、上述のインフレータドライバ２３はインフレータ１６を介してエアバック装置１５のエアバック１７を展開制御する。
さらには、上述のＣＰＵ２０は予測センサ１９の後突予測時にシートベルト（ショルダベルト７参照）のプリテンショナ９を作動させる制御手段であり、この制御手段（ＣＰＵ２０参照）はプリテンショナ９の作動速度が初期に遅く、その後、速くなるように設定している。
【００２４】
この実施例では、プリテンショナ９をその作動初期に低速で作動し、その後、高速で作動するように高低の２段階に制御すべく構成すると共に、プリテンショナ９の作動速度の変化タイミング（図５に示すフローチャートの第５ステップＱ５におけるＹＥＳ判定参照）を、実際に後突が発生する以前に設定している。
【００２５】
しかも、上述のＣＰＵ２０は、乗員検知手段としての近接センサ１２または感圧センサ１３がプリテンショナ９の作動速度の変化前において乗員Ａを検出した時、作動速度を早くすることを禁止する第１の禁止手段（図５に示すフローチャートの第６ステップＱ６参照）と、
乗員検知手段としての近接センサ１２または感圧センサ１３がプリテンショナ９の作動速度の変化後において乗員Ａを検出した時、プリテンショナ９の作動を禁止する第２の禁止手段（図５に示すフローチャートの第１２ステップＱ１２参照）と、
乗員検知手段としての近接センサ１２または感圧センサ１３が乗員を検出した時、プリテンショナ９の作動を禁止する規制手段（図５に示すフローチャートの第１２ステップＱ１２参照、この実施例では該１２ステップＱ１２が規制手段と上述の第２の禁止手段とを兼ねる）と、
乗員Ａがシートバック２に近接または当接したことを上記センサ１２，１３にて検出した後に、上述のプリテンショナ９にてシートベルト（ショルダベルト７参照）を所定量巻込み作動させる定量作動手段（図５に示すフローチャートの第７，第１１ステップＱ７，Ｑ１１参照）と、
を兼ねる。
【００２６】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図４に示すフローチャート（メインルーチン）と図５に示すフローチャート（サブルーチン）とを参照して、以下に詳述する。
まず、図４に示すフローチャートを参照して、後突の予測乃至エアバッグ展開処理について説明する。
【００２７】
第１ステップＳ１で、ＣＰＵ２０は予測センサ１９による検出を実行し、次の第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０は予測センサ１９の出力に基づいて衝突予測か否か、換言すれば後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に、ＹＥＳ判定時には第４ステップＳ４にそれぞれ移行する。
【００２８】
上述の第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は各種機器（例えばシートバック２、シートベルト７，８および再使用可能なエアバッグ等）が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻す。
【００２９】
一方、上述の第４ステップＳ４で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を作動させる。このプリテンショナ９の作動処理については図５に示すサブルーチンを参照して、後述する。
【００３０】
次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ２０はインフレータドライバ２３を介して、エアバッグ装置１５のインフレータ１６を作動して、図１に仮想線で示すようにエアバッグ１７を展開し、乗員Ａの頸部を保護する。なお、この第５ステップＳ５で、エアバッグ装置１５を駆動する構成に代えて、ヘッドレスト３を前方へ移動させ、乗員Ａの頭部とヘッドレスト３との間の間隔を縮小して、乗員の頭部、頸部を保護すべく構成してもよい。
【００３１】
次に図５に示すフローチャートを参照してプリテンショナ９の作動処理について説明する。
このサブルーチンは図４で示したメインルーチンの第４ステップＳ４に相当するものであり、プリテンショナ９の低速、高速の切換えをタイマ２５による時間に基づいて実行するフローチャートである。
【００３２】
第１ステップＱ１で、ＣＰＵ２０はその内蔵タイマ２５をスタートさせ、次の第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９をその動作初期に対応して遅いスピードつまり低速にて作動し、ショルダベルト７を低速で巻込む。
次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２または感圧センサ１３の検出を実行し、次の第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接しているか否かを判定する。つまりショルダベルト７の巻込みにより乗員Ａが図１に実線で示す状態から同図に仮想線で示すようにシートバック２に当接または近接したかを判定する。
【００３３】
而して、第４ステップＱ４でのＮＯ判定時には次の第５ステップＱ５に移行する一方、ＹＥＳ判定時には別の第６ステップＱ６に移行する。
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００３４】
そして、ＮＯ判定時には第６ステップＱ６にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には第１２ステップＱ１２に移行して、プリテンショナ９を停止する。
【００３５】
一方、前述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は内蔵タイマ２５のタイマ値が所定値（後突予測と実際の後突との中間に相当する値）に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第２ステップＱ２にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第８ステップＱ８に移行する。
この第８ステップＱ８で、タイマ値が所定値に達したことに対応して、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速作動から高速作動に切換えて、ショルダベルト７を高速で巻込む。
【００３６】
次に第９ステップＱ９で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２または感圧センサ１３の出力に基づいて乗員Ａがシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第８ステップＱ８にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００３７】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００３８】
そして、第１１ステップＱ１１でのＮＯ判定時には第１０ステップＱ１０にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＱ１２に移行し、この第１２ステップＱ１２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を停止し、次の第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ２０はタイマをリセットする。
【００３９】
このように図１〜図５で示した実施例によれば、上述の予測センサ１９は後突を予測し、上述の制御手段（ＣＰＵ２０参照）は予測センサ１９の後突予測時にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させて、ショルダベルト７を巻込むが、上述の制御手段（ＣＰＵ２０参照）はプリテンショナ９の作動速度が初期に遅く、その後速くなるようにコントロールする。
このため作動初期において低速で違和感がないように乗員Ａをシートバック２側へ引き寄せ、乗員Ａの頭部とヘッドレスト３との距離を短縮し、その後、速いスピードでショルダベルト７を巻き込むので、プリテンショナ９により頸椎への負担が増大することを防止し、また後突時にあっては乗員Ａの頭部をヘッドレスト３に確実に近接させて、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００４０】
また、上述のプリテンショナ９の作動速度を２段階（低速と高速との２段階）に制御するので、制御手段（ＣＰＵ２０参照）によるプリテンショナ制御の簡素化を図ることができる効果がある。
【００４１】
さらに、上述のプリテンショナ９の作動速度の変化タイミング（遅いスピードから早いスピードに切換わるタイミング）を、実際に後突が発生する以前に設定したので、後突予測時点から実際の後突発生時点までの間でプリテンショナ９の作動速度を可変して、頸椎への負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００４２】
加えて、上述の第１の禁止手段（第６ステップＱ６参照）は、シートバック２に設けられた乗員検知手段（近接センサ１２、感圧センサ１３参照）がプリテンショナ９の作動速度の変化前において乗員Ａを検出した時、作動速度を早くすることを禁止する。
【００４３】
この結果、乗員Ａがシートバック２に既に当接している状況下にあっては、プリテンショナ９の作動速度を早くするという無駄な制御を抑止することができる効果がある。
【００４４】
また、上述の第２の禁止手段（第１２ステップＱ１２参照）は、シートバック２に設けられた乗員検知手段（近接センサ１２、感圧センサ１３参照）がプリテンショナ９の作動速度の変化後において乗員Ａを検出した時、該プリテンショナ９の作動を禁止する。
この結果、乗員Ａがシートバック２に既に当接している状況下にあっては無駄なプリテンショナ作動を抑止することができる効果がある。すなわち、プリテンショナ９の作動速度の変化後に、それまでのプリテンショナ作動により乗員Ａの背部がシートバック２に当接すると、それ以上のプリテンショナ作動は無駄であるから、斯る不要制御を防止することができる。
【００４５】
さらに、上述の規制手段（第１２ステップＱ１２参照、この実施例では該１２ステップＱ１２が規制手段と第２の禁止手段とを兼ねる）は、シートバック２に設けられた乗員検知手段（近接センサ１２、感圧センサ１３参照）が乗員Ａを検出した時、プリテンショナ９によるショルダベルト７の巻き込み作動を禁止する。
【００４６】
このため、乗員Ａがシートバック２に既に当接している状況下にあっては不要なプリテンショナ作動を省略することができる効果がある。
【００４７】
加えて、上述の定量作動手段（各ステップＱ７，Ｑ１１参照）は、乗員Ａがシートバック２に近接または当接したことを検出した後に、プリテンショナ９にてショルダベルト７を所定量巻込み作動させる。この結果、ショルダベルト７，８の弛みを確実に除去して、乗員保護性能をさらに向上させることができる効果がある。
【００４８】
なお、予測センサを用いて後突を予測する構成に代えて、Ｇセンサにより後突を検出すべく構成してもよいことは勿論である。
【００４９】
図６、図７は車両用乗員保護装置の他の例を示すフローチャートおよびタイムチャートで、この実施例においても図１〜図３で示した回路装置を用いる。
この場合、上述のＣＰＵ２０は、乗員検知手段としての近接センサ１２または感圧センサ１３がプリテンショナ９の作動速度の変化前において乗員Ａを検出した時、作動速度を早くすることを禁止する第１の禁止手段（図６に示すフローチャートの第６ステップＣ６参照）と、
乗員検知手段としての近接センサ１２または感圧センサ１３がプリテンショナ９の作動速度の変化後において乗員Ａを検出した時、プリテンショナ９の作動を禁止する第２の禁止手段（図６に示すフローチャートの第１４ステップＣ１４参照）と、
乗員検知手段としての近接センサ１２または感圧センサ１３が乗員Ａを検出した時、プリテンショナ９の作動を禁止する規制手段（図６に示すフローチャートの第１４ステップＣ１４参照、この実施例では該１４ステップＱ１４が規制手段との上述の第２の禁止手段とを兼ねる）と、
乗員Ａがシートバック２に近接または当接したことを上記センサ１２，１３にて検出した後に、上述のプリテンショナ９にてシートベルト（ショルダベルト７参照）を所定量巻込み作動させる定量作動手段（図６に示すフローチャートの第７，第１３ステップＣ７，Ｃ１３参照）と、
衝突の微弱時間前ｔ３から後突タイミングｔ４の直前まで上述のプリテンショナ９を低速作動させ、かつ後突タイミングｔ４時点では上述のプリテンショナ９を完全に停止させる停止手段（図６に示すフローチャートの第１２ステップＣ１２参照）と、
を兼ねる。
【００５０】
なお、図６に示すフローチャートは図４で先に示したメインルーチンの第４ステップＳ４に相当するサブルーチンであって、この図６に示す実施例では衝突タイミングｔ４を検出し、このタイミングｔ４に基づいてプリテンショナ９の作動速度を低速から高速に切換えるようにしたものである。
【００５１】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図６に示すフローチャート、図７に示すタイムチャートを参照して、以下に詳述する。
第１ステップＣ１で、ＣＰＵ２０は衝突タイミングｔ４を検出（演算）する。つまり予測センサ１９による予測時点ｔ１から、相対距離と相対速度とにより衝突タイミングｔ４が求められる。
【００５２】
次に第２ステップＣ２で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速で作動して、ショルダベルト７を遅いスピードで巻き込む。
次に第３ステップＣ３で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２または感圧センサ１３による検出を実行する。
【００５３】
次に第４ステップＣ４で、ＣＰＵ２０は乗員Ａが図１に仮想線で示したようにシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ショルダベルト７の低速巻込みにより乗員Ａがシートバック２に当接、近接した際（ＹＥＳ判定時）には第６ステップＣ６に移行し、乗員Ａがシートバック２に当接または近接していない時（ＮＯ判定時）には次の第５ステップＣ５に移行する。
【００５４】
上述の第６ステップＣ６で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第７ステップＣ７で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９が所定量の作動を完了したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第６ステップＣ６にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には第１４ステップＣ１４に移行して、プリテンショナ９の作動を停止する。
【００５５】
一方、上述の第５ステップＣ５で、ＣＰＵ２０は衝突タイミングｔ４の所定時間前ｔ２か否かを判定し、ＮＯ判定時には第２ステップＣ２にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第８ステップＣ８に移行する。つまり時点ｔ１〜時点ｔ２までの間で、乗員Ａがシートバック２に当接、近接していないうちは、プリテンショナ９が低速作動される。
【００５６】
次に第８ステップＣ８で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を低速動作から高速動作に切換えて、ショルダベルト７を早いスピードで巻き込む。
次に第９ステップＣ９で、ＣＰＵ２０は近接センサ１２または感圧センサ１３からの出力に基づいて、乗員Ａが図１に仮想線で示したようにシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第８ステップＣ８にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１０ステップＣ１０に移行する。
【００５７】
この第１０ステップＣ１０で、ＣＰＵ２０は衝突タイミングｔ４の微弱時間前ｔ３か否かを判定し、ＮＯ判定時（未だｔ３に達していない時）には第１１ステップＣ１１に移行する一方、時点ｔ３に達したＹＥＳ判定時には別の第１２ステップＣ１２に移行する。
【００５８】
上述の第１１ステップＣ１１で、ＣＰＵ２０はシートベルト７，８の弛みをとる目的で、プリテンショナ９を低速作動させ、次の第１３ステップＣ１３で、ＣＰＵ２０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ９が所定量の作動を完了したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第１０ステップＣ１０にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には第１４ステップＣ１４に移行して、プリテンショナ９の作動を停止する。
【００５９】
一方、上述の第１２ステップＣ１２で、ＣＰＵ２０は衝突タイミングｔ４の微弱時間前ｔ３に達したことに対応して、プリテンショナ９を完全に停止させるか或は衝突タイミングｔ４の直前までプリテンショナ９を低速に切換えて作動し、ショルダベルト７を遅いスピードで巻き込み、次の第１４ステップＣ１４に移行し、この第１４ステップＣ１４で、ＣＰＵ２０はプリテンショナ９を完全に停止させる。
【００６０】
このように図６、図７で示した構成によれば、上述の予測センサ１９は後突を予測し、上述の制御手段（ＣＰＵ２０参照）は予測センサ１９の後突予測時（時点ｔ１参照）にショルダベルト７のプリテンショナ９を作動させて、ショルダベルト７を巻込むが、上述の制御手段（ＣＰＵ２０参照）はプリテンショナ９の作動速度が初期に遅く、その後速くなるようにコントロールする。
【００６１】
このため作動初期において低速で違和感がないように乗員Ａをシートバック２側へ引き寄せ、乗員Ａの頭部とヘッドレスト３との距離を短縮し、その後（時点ｔ２以降参照）、速いスピードでショルダベルト７を巻き込むので、プリテンショナ９により頸椎への負担が増大することを防止し、また後突時にあっては乗員Ａの頭部をヘッドレスト３に確実に近接させて、頸椎への負担を未然に防止することができる効果がある。
【００６２】
また、上述のプリテンショナ９の作動速度を低速および高速の２段階に制御するので、制御手段（ＣＰＵ２０参照）によるプリテンショナ制御の簡素化を図ることができる効果がある。
【００６３】
さらに、上述のプリテンショナ９の作動速度の変化タイミング（遅いスピードから早いスピードに切換わるタイミングのことで、図７に示す時点ｔ２参照）を、実際に後突が発生する以前に設定したので、後突予測時点ｔ１から実際の後突発生時点ｔ４までの間でプリテンショナ９の作動速度を可変して、頸椎への負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００６４】
加えて、上述の第１の禁止手段（第６ステップＣ６参照）は、シートバック２に設けられた乗員検知手段（近接センサ１２、感圧センサ１３参照）がプリテンショナ９の作動速度の変化前において乗員Ａを検出した時、プリテンショナ９の作動速度を早くすることを禁止する。
この結果、乗員Ａがシートバック２に既に当接している状況下にあっては、プリテンショナ９の作動速度を早くするという無駄な制御を抑止することができる効果がある。
【００６５】
また上述の第２の禁止手段（第１４ステップＣ１４参照）は、シートバック２に設けられた乗員検知手段（近接センサ１２、感圧センサ１３参照）がプリテンショナ９の作動速度の変化後において乗員Ａを検出した時、該プリテンショナ９の作動を禁止する。
【００６６】
この結果、乗員Ａがシートバック２に既に当接している状況下にあっては無駄なプリテンショナ作動を抑止することができる効果がある。すなわち、プリテンショナ９の作動速度の変化後に、それまでのプリテンショナ作動により乗員Ａの背部が図１に仮想線で示す如くシートバック２に当接すると、それ以上のプリテンショナ作動は無駄であるから、斯る不要制御を防止することができる。
【００６７】
さらに、上述の規制手段（第１４ステップＣ１４参照、この実施例では該ステップＣ１４が規制手段と第２の禁止手段とを兼ねる）は、シートバック２に設けられた乗員検知手段（近接センサ１２、感圧センサ１３参照）が乗員Ａを検出した時、プリテンショナ９によるショルダベルト７の巻き込み作動を禁止する。
【００６８】
このため、乗員Ａがシートバック２に既に当接している状況下にあっては不要なプリテンショナ作動を省略することができる効果がある。
一方、上述の定量作動手段（各ステップＣ７，Ｃ１３参照）は、乗員Ａがシートバック２に近接または当接したことを検出した後に、プリテンショナ９にてショルダベルト７を所定量巻込み作動させる。この結果、シートベルト７，８の弛みを確実に除去して、乗員保護性能をさらに向上させることができる効果がある。
【００６９】
さらに、上述の停止手段（第１２ステップＣ１２参照）は、後突タイミングｔ４の直前までプリテンショナ９を低速作動させ、後突タイミング時点ｔ４ではプリテンショナ９を停止させるので、後突時にショルダベルト７による後方側への力を乗員Ａに付勢しないように成して、乗員保護性能をより一層向上させることができる効果がある。
【００７０】
なお、この実施例においても予測センサで後突を予測する構成に代えて、Ｇセンサで後突を検出すべく構成してもよい。
【００７１】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の制御手段は、実施例のＣＰＵ２０に対応し、
以下同様に、
シートベルトは、ショルダベルト７、ラップベルト８に対応し、
乗員検知手段は、近接センサ１２、感圧センサ１３に対応し、
第１の禁止手段は、各ステップＱ６に対応し、
第２の禁止手段は、各ステップＱ１２に対応し、
規制手段は、各ステップＱ１２に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、上記各実施例においては近接センサ１２または感圧センサ１３をシートバック２に設けて乗員検知を実行すべく構成したが、これら近接センサ１２または感圧センサ１３をヘッドレスト３に設けて乗員の頭部の近接または当接を検出すべく構成してもよいことは勿論である。
【００７３】
さらに、図示実施例においては車両用乗員保護装置を運転席側に適用した場合について例示したが、これは運転席、助手席、リヤ席の何れに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用乗員保護装置を示す側面図。
【図２】シートの正面図。
【図３】制御回路のブロック図。
【図４】後突予測乃至エアバッグ展開処理を示すフローチャート。
【図５】プリテンショナ作動処理を示すフローチャート。
【図６】プリテンショナ作動処理の他の構成を示すフローチャート。
【図７】プリテンショナ作動処理を示すタイムチャート。
【符号の説明】
２…シートバック
３…ヘッドレスト
７…ショルダベルト
８…ラップベルト
９…プリテンショナ
１２…近接センサ（乗員検知手段）
１３…感圧センサ（乗員検知手段）
１９…予測センサ（センサ）
２０…ＣＰＵ（制御手段）
Ｑ６…第１の禁止手段
Ｑ１２…第２の禁止手段（規制手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention includes a sensor that predicts (predicts) or detects a rear collision, and a control unit such as a CPU or a microcomputer unit that operates a pretensioner for a seat belt when the rear collision is predicted or detected. The present invention relates to a vehicle occupant protection device for protecting a vehicle.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as a vehicle occupant protection device of the above-mentioned example, there is a device described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-175327.
  That is, a prediction sensor (relative distance sensor) that predicts a rear collision based on the relative distance between the host vehicle and the target subsequent vehicle, and a retractor of a seat belt (a so-called MCU) via a microcomputer unit (so-called MCU) when the rear collision is predicted by this sensor. Alternatively, when the collision is inevitable by operating the pretensioner, the vehicle occupant protection device is configured to protect the occupant at the time of collision by increasing the tension of the seat belt and fixing the occupant to the seat.
[0003]
  In this conventional device, the retracting speed of the seat belt by the retractor (or pretensioner) is uniform, so if the operating speed is set slow, the passenger's restraint on the seat back becomes insufficient and a good occupant protection effect On the other hand, if the operating speed is set fast, not only does it give the passenger a sense of incongruity, but the passenger is rapidly urged backwards by the seat belt, increasing the burden on the cervical spine. was there.
[0004]
  Here, it is assumed that the above-described burden on the cervical spine is generated by the following mechanism. In other words, at the time of the rear impact, the occupant's head tries to stop with inertia, while the occupant's thoracic vertebra is pushed forward at the upper part of the seat back and straightens while moving forward, and the occupant's trunk rises along the seat back, It is assumed that a burden is generated on the cervical spine of the occupant.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  According to the first aspect of the present invention, the operation speed of the pretensioner is set so that the operation speed of the pretensioner is low at the initial stage of operation and then high speed by the control means at the time of prediction or detection of the rear collision, and the pretensioner is operated. This prevents the pretensioner from increasing the burden on the cervical spine, and prevents the burden on the cervical spine by making the occupant's head close to the headrest in the event of a rear impact. In addition, when the operating speed of the pretensioner is low at the initial stage of operation, when the occupant detection means detects the occupant, the occupant has already contacted the seat back or the headrest by prohibiting the operating speed from increasing. In other situations, it is possible to prevent useless control, and after the pretensioner operating speed shifts from the initial low speed state to the high speed state, When the occupant is detected, the operation of the pretensioner is prohibited, so that the useless pretensioner operation can be suppressed in a situation where the occupant is already in contact with the seat back or the headrest. For the purpose of providingTo do.
[0006]
  One embodiment of the present invention provides a vehicle occupant protection device capable of simplifying control by controlling the operation speed of the pretensioner in two stages (for example, two stages of low speed and high speed). With the goal.
[0007]
  In one embodiment of the present invention, the timing of changing the operation speed described above is set before the actual occurrence of the rear collision, so that the operation of the pretensioner is performed between the predicted time of the rear collision and the actual time of the occurrence of the rear collision. It is an object of the present invention to provide a vehicle occupant protection device that can change the speed and prevent the burden on the cervical spine better and better.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The vehicle occupant protection device according to the present invention includes a sensor that predicts or detects a rear collision, a control unit that operates a pretensioner of the seat belt when the rear collision is predicted or detected, and the occupant approaches or abuts the seat back. An occupant protection device for a vehicle including an occupant detection means for detecting the operation, wherein the control means sets the operating speed of the pretensioner at a low speed in the initial stage of operation and then at a high speed thereafter. When the operating speed of the pretensioner is in a low-speed state at the initial stage of operation, when the occupant detecting means detects the occupant, the first prohibiting means for prohibiting the operating speed from being increased, and the operating speed of the pretensioner are A second prohibiting means for prohibiting the operation of the pretensioner when an occupant is detected by the occupant detecting means after the transition from the low speed state to the high speed state at the initial stage of operation; Those withis there.
[0009]
  In one embodiment of the present invention, the operating speed of the pretensioner is controlled in two stages.
  In one embodiment of the present invention, the change timing of the operating speed is set before the actual rear-end collision occurs.
[0010]
[Action and effect of the invention]
  According to this invention, the above-described sensor predicts or detects a rear collision, and the above-described control means operates the seat belt pretensioner at the time of detecting or detecting the rear collision of the sensor to wind the seat belt. The control means controls the operating speed of the pretensioner so that it is low at the beginning of the operation and then high.
  For this reason, the occupant is drawn to the seat back side at a low speed in the initial stage of operation, the distance between the occupant's head and the headrest is shortened, and then the seat belt is retracted at a high speed. It is possible to prevent the burden from increasing, and to prevent the burden on the cervical spine in advance by ensuring that the occupant's head is brought close to the headrest during a rear impact.
[0011]
  Moreover, the first prohibiting means described above prohibits the operating speed from becoming high when the occupant detecting means detects the proximity or contact of the occupant when the operating speed of the pretensioner is in a low speed state at the initial stage of operation.
  As a result, when the occupant is already in contact with the seat back or the headrest, it is possible to suppress the useless control of increasing the operating speed of the pretensioner.
[0012]
  In addition, the second prohibiting means described above may prevent the pretensioner from operating when the occupant detecting means detects the proximity or contact of the occupant after the operating speed of the pretensioner has shifted from the low speed state at the initial stage of operation to the high speed state. Ban.
  As a result, there is an effect that it is possible to suppress the useless use of the pretensioner when the occupant is already in contact with the seat back or the headrest. In other words, after the pretensioner operating speed shifts to a high speed state, if the back of the occupant abuts against the seat back or the head abuts against the headrest due to previous pretensioner operation, further pretensioner operation is useless. Therefore, such unnecessary control can be prevented. In addition, if the pretensioner operation beyond that is executed, the occupant is excessively restrained, but this point can also be solved.is there.
[0013]
  According to one embodiment of the present invention, since the operation speed of the pretensioner is controlled in two stages, there is an effect that the pretensioner control by the control means can be simplified.
[0014]
  According to one embodiment of the present invention, the timing for changing the operating speed of the pretensioner (the timing for switching from low speed to high speed) is set before the actual occurrence of the rear collision. There is an effect that the operation speed of the pretensioner can be varied until the time of the occurrence of the rear collision, and the burden on the cervical spine can be prevented more satisfactorily.
[0015]
【Example】
  An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  The drawing shows a vehicle occupant protection device. In FIG. 1, a seat 4 having a seat cushion 1, a seat back 2, and a headrest 3 is provided, and an occupant A seated on the seat 4 is attached to a tongue 5 to a buckle 6. When engaged, it is configured to be restrained by a three-point seat belt device comprising a shoulder belt 7 and a lap belt 8.
[0016]
  The shoulder belt 7 is connected to a pretensioner 9 (see FIG. 3) provided in the vehicle body, and is configured to apply tension to the shoulder belt 7 when necessary.
  Note that an electric pretensioner may be provided at both ends of the shoulder belt 7 and the lap belt 8 and the belts 7 and 8 may be wound up simultaneously.
[0017]
  The seat back 2 described above is configured to be tiltable with respect to the seat cushion 1 by a seat back angle drive motor 10 shown in FIG.
[0018]
  In the seat back 2, a proximity sensor 12 for detecting that an occupant approaches or comes into contact with the seat back 2 is incorporated. The proximity sensor 12 can be constituted by an ultrasonic sensor. However, when detecting the presence or absence of contact of the occupant with the seat back 2, a pressure sensitive sensor 13 (see FIG. 3) is used instead of the proximity sensor 12. It may be used.
[0019]
  Further, as shown in FIGS. 1 and 2, an air bag device 15 supported by a solid structure seat back frame 14 is incorporated in the upper front portion of the seat back 2 described above. As shown by the phantom line in FIG. 1, the airbag 17 is deployed from the neck of the occupant A to the back of the head through the skin portion of the back 2 to protect the occupant A's neck. In FIG. 1, reference numeral 18 denotes a steering wheel.
[0020]
  FIG. 3 shows a control circuit of the vehicle occupant protection device. The CPU 20 is composed of a signal from a prediction sensor 19 that predicts a rear collision, and a seat back angle sensor 21 that is composed of a potentiometer or the like and detects the inclination angle of the seat back 2. And the drive signal of the pretensioner 9, the seat back angle driving motor 10 and the inflator driver 23 according to the program stored in the ROM 22 based on the signal from the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13, and the RAM 24 Data such as predetermined value data of the timer and other necessary data and maps are stored.
[0021]
  Here, the CPU 20 described above has a built-in timer 25, and starts the timer from the predicted time of the rear collision, and measures the time. Note that the time from the predicted point of the rear collision to the collision is around 1 second.
  In addition, the above-described prediction sensor 19 predicts (predicts) a rear collision by measuring a relative distance and a relative speed between the own vehicle and a vehicle having a possibility of a rear collision using ultrasonic waves.
[0022]
  Note that a G sensor that detects a rear collision may be used instead of the prediction sensor 19.
[0023]
  Further, the above-described inflator driver 23 controls the deployment of the airbag 17 of the airbag apparatus 15 via the inflator 16.
  Further, the CPU 20 described above is a control unit that operates the pretensioner 9 of the seat belt (see the shoulder belt 7) at the time of prediction of the rear collision of the prediction sensor 19, and this control unit (see the CPU 20) has an operating speed of the pretensioner 9. It is set to be slow at the beginning and then fast.
[0024]
  In this embodiment, the pretensioner 9 is configured to be controlled at two stages of high and low so that the pretensioner 9 operates at a low speed in the initial stage of operation and then operates at a high speed, and the change timing of the operating speed of the pretensioner 9 (FIG. 5). (Refer to YES determination in the fifth step Q5 of the flowchart) is set before the actual occurrence of the rear collision.
[0025]
  Moreover, when the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13 serving as the occupant detection means detects the occupant A before the change in the operating speed of the pretensioner 9, the CPU 20 described above prohibits the operating speed from being increased. Prohibiting means (see the sixth step Q6 in the flowchart shown in FIG. 5);
Second prohibiting means for prohibiting the operation of the pretensioner 9 when the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13 as the occupant detecting means detects the occupant A after the operating speed of the pretensioner 9 is changed (the flowchart shown in FIG. 5). Twelfth step Q12), and
When the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13 serving as the occupant detection means detects an occupant, the restriction means prohibits the operation of the pretensioner 9 (see the 12th step Q12 in the flowchart shown in FIG. Q12 doubles as a restricting means and the above-mentioned second prohibiting means)
After detecting that the occupant A has approached or contacted the seat back 2 with the sensors 12 and 13, the above-described pretensioner 9 causes the seat belt (refer to the shoulder belt 7) to be wound up by a predetermined amount. (Refer to the seventh and eleventh steps Q7 and Q11 of the flowchart shown in FIG. 5);
Doubles as
[0026]
  The operation of the vehicle occupant protection device thus configured will be described in detail below with reference to a flowchart (main routine) shown in FIG. 4 and a flowchart (subroutine) shown in FIG.
  First, with reference to the flowchart shown in FIG. 4, a rear-end collision prediction or airbag deployment process will be described.
[0027]
  In the first step S1, the CPU 20 performs detection by the prediction sensor 19, and in the next second step S2, the CPU 20 determines whether or not the collision is predicted based on the output of the prediction sensor 19, in other words, there is a possibility of a rear collision. If it is determined NO, the process proceeds to the third step S3, and if it is determined YES, the process proceeds to the fourth step S4.
[0028]
  In the above-described third step S3, if various devices (for example, the seat back 2, the seat belts 7 and 8, and the reusable airbag) are activated, the CPU 20 slowly uses these devices so that there is no sense of incongruity. return.
[0029]
  On the other hand, in the above-described fourth step S4, the CPU 20 operates the pretensioner 9. The operation processing of the pretensioner 9 will be described later with reference to a subroutine shown in FIG.
[0030]
  Next, in the fifth step S5, the CPU 20 operates the inflator 16 of the airbag device 15 via the inflator driver 23 to deploy the airbag 17 as shown by the phantom line in FIG. Protect. In this fifth step S5, instead of the configuration for driving the airbag device 15, the headrest 3 is moved forward, the distance between the head of the occupant A and the headrest 3 is reduced, and the head of the occupant is reduced. You may comprise so that a part and a neck may be protected.
[0031]
  Next, the operation process of the pretensioner 9 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  This subroutine corresponds to the fourth step S4 of the main routine shown in FIG. 4, and is a flowchart for executing the low-speed and high-speed switching of the pretensioner 9 based on the time by the timer 25.
[0032]
  In the first step Q1, the CPU 20 starts its built-in timer 25. In the next second step Q2, the CPU 20 operates the pretensioner 9 at a low speed, that is, at a low speed corresponding to the initial operation, and the shoulder belt 7 is moved. Involve at low speed.
  Next, in the third step Q3, the CPU 20 executes detection by the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13, and in the next fourth step Q4, the CPU 20 determines whether or not the occupant A is in contact with or close to the seat back 2. Determine. That is, it is determined whether or not the occupant A is in contact with or close to the seat back 2 as indicated by a virtual line in FIG.
[0033]
  Thus, when NO is determined in the fourth step Q4, the process proceeds to the next fifth step Q5, while when YES is determined, the process proceeds to another sixth step Q6.
  In the sixth step Q6, the CPU 20 operates the pretensioner 9 at a low speed for the purpose of loosening the seat belts 7 and 8, and in the next seventh step Q7, the CPU 20 causes the occupant A to contact or approach the seat back 2. After that, it is determined whether or not a predetermined amount of operation of the pretensioner 9 has been completed.
[0034]
  When NO is determined, the process returns to the sixth step Q6. On the other hand, when YES is determined, which corresponds to no slack, the process proceeds to the twelfth step Q12 and the pretensioner 9 is stopped.
[0035]
  On the other hand, in the above-described fifth step Q5, the CPU 20 determines whether or not the timer value of the built-in timer 25 has reached a predetermined value (a value corresponding to the intermediate between the rear-end collision prediction and the actual rear-end collision). Sometimes, the process returns to the second step Q2, while when YES is determined, the process proceeds to the next eighth step Q8.
  In the eighth step Q8, in response to the timer value reaching the predetermined value, the CPU 20 switches the pretensioner 9 from the low speed operation to the high speed operation and winds the shoulder belt 7 at a high speed.
[0036]
  Next, in the ninth step Q9, the CPU 20 determines whether or not the occupant A is in contact with or close to the seat back 2 based on the output of the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13, and if NO is determined, the CPU 20 proceeds to the eighth step Q8. On the other hand, when YES is determined, the process proceeds to the next tenth step Q10.
[0037]
  In the tenth step Q10, the CPU 20 operates the pretensioner 9 at a low speed for the purpose of loosening the seat belts 7 and 8, and in the next eleventh step Q11, the CPU 20 causes the occupant A to contact or approach the seat back 2. After that, it is determined whether or not a predetermined amount of operation of the pretensioner 9 has been completed.
[0038]
  When NO is determined in the 11th step Q11, the process returns to the 10th step Q10. On the other hand, when YES is determined corresponding to the absence of slack, the process proceeds to the next 12th step Q12. The tensioner 9 is stopped, and in the next thirteenth step Q13, the CPU 20 resets the timer.
[0039]
  As described above, according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the prediction sensor 19 predicts a rear collision, and the control means (refer to the CPU 20) determines the rear belt 7 when the prediction sensor 19 predicts a rear collision. The pretensioner 9 is actuated and the shoulder belt 7 is wound up. The above-described control means (see the CPU 20) controls the pretensioner 9 so that the operation speed of the pretensioner 9 is initially slow and then fast.
  Therefore, the occupant A is pulled toward the seat back 2 so that there is no sense of incongruity at low speed in the initial stage of operation, the distance between the head of the occupant A and the headrest 3 is shortened, and then the shoulder belt 7 is wound at a high speed. The tensioner 9 prevents the burden on the cervical spine from being increased, and the head of the occupant A can be surely brought close to the headrest 3 at the time of a rear collision to prevent the burden on the cervical spine. There is.
[0040]
  In addition, since the operation speed of the pretensioner 9 is controlled in two stages (two stages of low speed and high speed), it is possible to simplify the pretensioner control by the control means (see the CPU 20).
[0041]
  Furthermore, since the timing for changing the operating speed of the pretensioner 9 (timing for switching from the slow speed to the fast speed) is set before the actual rear collision occurs, the actual rear collision occurrence time from the rear collision prediction time point is set. In the meantime, the operating speed of the pretensioner 9 can be varied to effectively prevent the burden on the cervical spine.
[0042]
  In addition, the above-described first prohibiting means (see the sixth step Q6) is such that the occupant detecting means (see the proximity sensor 12 and the pressure sensor 13) provided in the seat back 2 is before the change in the operating speed of the pretensioner 9. When the occupant A is detected at, it is prohibited to increase the operating speed.
[0043]
  As a result, when the occupant A is already in contact with the seat back 2, there is an effect that it is possible to suppress useless control of increasing the operating speed of the pretensioner 9.
[0044]
  Further, the second prohibiting means (see the twelfth step Q12) described above is performed after the occupant detecting means (see the proximity sensor 12 and the pressure sensor 13) provided on the seat back 2 has changed the operating speed of the pretensioner 9. When the occupant A is detected, the operation of the pretensioner 9 is prohibited.
  As a result, when the occupant A is already in contact with the seat back 2, there is an effect that it is possible to suppress the useless pretensioner operation. That is, after the operating speed of the pretensioner 9 is changed, if the back of the occupant A comes into contact with the seat back 2 by the pretensioner operation so far, the further pretensioner operation is useless, thus preventing such unnecessary control. can do.
[0045]
  Further, the above-described restricting means (see the twelfth step Q12, in this embodiment, the twelve step Q12 serves as the restricting means and the second prohibiting means) is an occupant detecting means (proximity sensor 12) provided on the seat back 2. When the occupant A is detected by the pressure sensor 13), the pretensioner 9 prohibits the winding operation of the shoulder belt 7.
[0046]
  For this reason, there is an effect that unnecessary pretensioner operation can be omitted under the situation where the occupant A is already in contact with the seat back 2.
[0047]
  In addition, the above-described fixed amount actuating means (see steps Q7 and Q11) activates the pretensioner 9 to wind the shoulder belt 7 by a predetermined amount after detecting that the occupant A has approached or contacted the seat back 2. Let As a result, it is possible to surely remove the slack of the shoulder belts 7 and 8 and further improve the occupant protection performance.
[0048]
  Of course, the G sensor may be configured to detect the rear collision instead of the configuration in which the rear collision is predicted using the prediction sensor.
[0049]
  6 and 7 are a flowchart and a time chart showing another example of the vehicle occupant protection device, and the circuit device shown in FIGS. 1 to 3 is also used in this embodiment.
  In this case, when the proximity sensor 12 or the pressure sensitive sensor 13 as the occupant detection means detects the occupant A before the change of the operating speed of the pretensioner 9, the CPU 20 described above prohibits increasing the operating speed. Prohibiting means (see the sixth step C6 of the flowchart shown in FIG. 6),
Second prohibition means for prohibiting the operation of the pretensioner 9 when the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13 as the occupant detection means detects the occupant A after the change in the operating speed of the pretensioner 9 (the flowchart shown in FIG. 6). 14th step C14), and
When the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13 serving as the occupant detection means detects the occupant A, the restriction means for prohibiting the operation of the pretensioner 9 (see the 14th step C14 in the flowchart shown in FIG. Step Q14 also serves as the second prohibiting means described above with the restricting means)
After detecting that the occupant A has approached or contacted the seat back 2 with the sensors 12 and 13, the above-described pretensioner 9 causes the seat belt (refer to the shoulder belt 7) to be wound up by a predetermined amount. (Refer to the seventh and thirteenth steps C7 and C13 of the flowchart shown in FIG. 6);
Stop means for operating the above-described pretensioner 9 at a low speed from the time t3 before the collision weak time to immediately before the rear-collision timing t4 and completely stopping the pre-tensioner 9 at the time of the rear-collision timing t4 (of the flowchart shown in FIG. 12th step C12),
Doubles as
[0050]
  The flowchart shown in FIG. 6 is a subroutine corresponding to the fourth step S4 of the main routine shown in FIG. 4, and in the embodiment shown in FIG. 6, the collision timing t4 is detected and based on this timing t4. Thus, the operating speed of the pretensioner 9 is switched from low speed to high speed.
[0051]
  The operation of the vehicle occupant protection device thus configured will be described in detail below with reference to the flowchart shown in FIG. 6 and the time chart shown in FIG.
  In the first step C1, the CPU 20 detects (calculates) the collision timing t4. That is, the collision timing t4 is obtained from the relative time and the relative speed from the prediction time t1 by the prediction sensor 19.
[0052]
  Next, in the second step C2, the CPU 20 operates the pretensioner 9 at a low speed and winds the shoulder belt 7 at a low speed.
  Next, in the third step C3, the CPU 20 performs detection by the proximity sensor 12 or the pressure sensor 13.
[0053]
  Next, in a fourth step C4, the CPU 20 determines whether or not the occupant A is in contact with or close to the seat back 2 as indicated by the phantom line in FIG. When the seat back 2 is in contact with or close to the seat back 2 (when YES is determined), the process proceeds to the sixth step C6, and when the occupant A is not in contact with or close to the seat back 2 (when NO is determined), 5 Step C5 follows.
[0054]
  In the above-described sixth step C6, the CPU 20 operates the pretensioner 9 at a low speed for the purpose of removing the slack of the seat belts 7 and 8, and in the next seventh step C7, the CPU 20 After approaching, it is determined whether or not the pretensioner 9 has completed a predetermined amount of operation. When the determination is NO, the process returns to the sixth step C6. When the determination is YES, the process proceeds to the fourteenth step C14. Stop operation.
[0055]
  On the other hand, in the above-described fifth step C5, the CPU 20 determines whether or not t2 is a predetermined time before the collision timing t4. When NO is determined, the process returns to the second step C2, while when YES is determined, the process proceeds to the next eighth step C8. To do. That is, the pretensioner 9 is operated at a low speed while the occupant A is in contact with the seat back 2 and is not in proximity between the time t1 and the time t2.
[0056]
  Next, in the eighth step C8, the CPU 20 switches the pretensioner 9 from the low speed operation to the high speed operation and winds the shoulder belt 7 at a high speed.
  Next, in the ninth step C9, based on the output from the proximity sensor 12 or the pressure sensitive sensor 13, the CPU 20 determines whether or not the occupant A has contacted or approached the seat back 2 as indicated by the phantom line in FIG. When NO is determined, the process returns to the eighth step C8, whereas when YES is determined, the process proceeds to the next tenth step C10.
[0057]
  In this tenth step C10, the CPU 20 determines whether or not it is t3 before the weak time of the collision timing t4. When NO determination is made (when t3 has not yet been reached), the CPU 20 proceeds to the eleventh step C11, but at time t3. When YES is reached, the process proceeds to another twelfth step C12.
[0058]
  In the eleventh step C11 described above, the CPU 20 operates the pretensioner 9 at a low speed for the purpose of removing the slack of the seat belts 7 and 8, and in the next thirteenth step C13, the CPU 20 After approaching, it is determined whether or not the pretensioner 9 has completed a predetermined amount of operation. When NO is determined, the process returns to the 10th step C10. When YES is determined, the process proceeds to the 14th step C14. Stop operation.
[0059]
  On the other hand, in the above-described twelfth step C12, the CPU 20 stops the pretensioner 9 completely or stops the pretensioner 9 until just before the collision timing t4 in response to reaching the weak time t3 before the collision timing t4. The operation is switched to a low speed, the shoulder belt 7 is wound at a low speed, and the process proceeds to the next 14th step C14. In this 14th step C14, the CPU 20 stops the pretensioner 9 completely.
[0060]
  As described above, according to the configuration shown in FIGS. 6 and 7, the above-described prediction sensor 19 predicts a rear collision, and the above-described control means (see the CPU 20) predicts the rear collision of the prediction sensor 19 (see time t <b> 1). The pretensioner 9 of the shoulder belt 7 is operated and the shoulder belt 7 is wound. The above-mentioned control means (see the CPU 20) controls the operation speed of the pretensioner 9 to be initially low and then high.
[0061]
  Therefore, the occupant A is pulled toward the seat back 2 so that there is no sense of incongruity at low speed in the initial stage of operation, the distance between the head of the occupant A and the headrest 3 is shortened, and thereafter (see time t2 and thereafter), the shoulder belt at a high speed 7 to prevent the pretensioner 9 from increasing the burden on the cervical spine, and in the event of a rear impact, the head of the occupant A is brought close to the headrest 3 to reduce the burden on the cervical spine. There is an effect that can be prevented.
[0062]
  Further, since the operating speed of the above-described pretensioner 9 is controlled in two stages of low speed and high speed, there is an effect that simplification of pretensioner control by the control means (see the CPU 20) can be achieved.
[0063]
  Further, since the change timing of the operating speed of the pretensioner 9 described above (the timing of switching from the slow speed to the fast speed, refer to the time point t2 shown in FIG. 7) is set before the actual rear collision occurs, There is an effect that the operation speed of the pretensioner 9 can be varied between the rear impact prediction time t1 and the actual rear impact occurrence time t4, thereby further effectively preventing the burden on the cervical spine.
[0064]
  In addition, the first prohibiting means (see the sixth step C6) described above is that the occupant detecting means (see the proximity sensor 12 and the pressure sensor 13) provided in the seat back 2 is before the change in the operating speed of the pretensioner 9. When the occupant A is detected at, it is prohibited to increase the operating speed of the pretensioner 9.
  As a result, when the occupant A is already in contact with the seat back 2, there is an effect that it is possible to suppress useless control of increasing the operating speed of the pretensioner 9.
[0065]
  In addition, the second prohibiting means (see the 14th step C14) described above is that the occupant detection means (see the proximity sensor 12 and the pressure sensor 13) provided on the seat back 2 has changed after the operating speed of the pretensioner 9 has changed. When A is detected, the operation of the pretensioner 9 is prohibited.
[0066]
  As a result, when the occupant A is already in contact with the seat back 2, there is an effect that it is possible to suppress the useless pretensioner operation. In other words, after the operating speed of the pretensioner 9 changes, if the back of the occupant A comes into contact with the seat back 2 as shown by the phantom line in FIG. 1 by the previous pretensioner operation, the further pretensioner operation is useless. Therefore, such unnecessary control can be prevented.
[0067]
  Further, the above-mentioned restricting means (see the 14th step C14, in this embodiment, the step C14 serves as both the restricting means and the second prohibiting means) is an occupant detecting means (proximity sensor 12, When the pressure sensor 13) detects the occupant A, the pretensioner 9 prohibits the shoulder belt 7 from being involved.
[0068]
  For this reason, there is an effect that unnecessary pretensioner operation can be omitted under the situation where the occupant A is already in contact with the seat back 2.
  On the other hand, the above-described quantitative operation means (see steps C7 and C13) causes the shoulder belt 7 to be wound by a predetermined amount by the pretensioner 9 after detecting that the occupant A has approached or contacted the seat back 2. . As a result, it is possible to reliably remove the slack of the seat belts 7 and 8 and further improve the passenger protection performance.
[0069]
  Further, the stopping means (see the 12th step C12) operates the pretensioner 9 at a low speed until immediately before the rear collision timing t4, and stops the pretensioner 9 at the rear collision timing time t4. The rearward force caused by the occupant is not biased to the occupant A, and the occupant protection performance can be further improved.
[0070]
  In this embodiment as well, the rear sensor may be detected by the G sensor instead of the rear sensor by the prediction sensor.
[0071]
  In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
  The control means of the present invention corresponds to the CPU 20 of the embodiment,
  Similarly,
  The seat belt corresponds to the shoulder belt 7 and the lap belt 8,
  The occupant detection means corresponds to the proximity sensor 12 and the pressure sensor 13,
  The first prohibition means corresponds to each step Q6,
  The second prohibition means corresponds to each step Q12,
  Regulating means correspond to each step Q12To do,
  The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
[0072]
  For example, in each of the above embodiments, the proximity sensor 12 or the pressure sensitive sensor 13 is provided on the seat back 2 to perform the occupant detection. However, the proximity sensor 12 or the pressure sensitive sensor 13 is provided on the headrest 3 to detect the occupant. Of course, it may be configured to detect proximity or contact of the head.
[0073]
  Further, in the illustrated embodiment, the case where the vehicle occupant protection device is applied to the driver's seat side is illustrated, but this may be applied to any of the driver's seat, the passenger seat, and the rear seat.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a vehicle occupant protection device of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a seat.
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit.
FIG. 4 is a flowchart showing rear collision prediction or airbag deployment processing.
FIG. 5 is a flowchart showing pretensioner operation processing.
FIG. 6 is a flowchart showing another configuration of the pretensioner operation process.
FIG. 7 is a time chart showing pretensioner operation processing.
[Explanation of symbols]
  2 ... Seat back
  3 ... Headrest
  7 ... Shoulder belt
  8 ... Lap belt
  9 ... Pretensioner
  12 ... Proximity sensor (occupant detection means)
  13 ... Pressure sensor (occupant detection means)
  19 ... Predictive sensor (sensor)
  20 ... CPU (control means)
  Q6 ... First prohibitionmeans
  Q12 ... Second prohibition means (regulation means)

Claims

後突を予測または検出するセンサと、
上記センサの後突予測または検出時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段と、
乗員がシートバックに近接または当接したことを検知する乗員検知手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記制御手段は、プリテンショナの作動速度を、作動初期に低速で、その後に高速となるように設定する一方、
上記プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態の時、上記乗員検知手段により乗員を検知すると、その作動速度が高速になることを禁止する第１の禁止手段と、
上記プリテンショナの作動速度が作動初期の低速状態から高速状態に移行した後に、
上記乗員検知手段により乗員を検知すると、プリテンショナの作動を禁止する第２の禁止手段とを備えた
車両用乗員保護装置。 A sensor for predicting or detecting a rear collision;
Control means for activating the seat belt pretensioner at the time of the rear-end collision prediction or detection of the sensor;
An occupant protection device for a vehicle comprising occupant detection means for detecting that the occupant is close to or in contact with the seat back,
The control means sets the operating speed of the pretensioner so that it is low in the initial stage of operation and then high in speed.
When the operating speed of the pretensioner is in a low-speed state at the initial stage of operation, when detecting an occupant by the occupant detecting means, a first prohibiting means for prohibiting the operating speed from becoming high;
After the operating speed of the pretensioner shifts from the low speed state at the initial operation to the high speed state,
A vehicle occupant protection device comprising: a second prohibiting unit that prohibits the operation of the pretensioner when an occupant is detected by the occupant detecting unit.

上記プリテンショナの作動速度を２段階に制御する
請求項１記載の車両用乗員保護装置 Control the operating speed of the pretensioner in two stages
The vehicle occupant protection device according to claim 1.

上記作動速度の変化タイミングを、実際に後突が発生する以前に設定した
請求項１記載の車両用乗員保護装置。 The above operating speed change timing was set before the actual rear-end collision occurred.
The vehicle occupant protection device according to claim 1 .