JP4007245B2 - 車両用シートベルト装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェビングの張力を変化させるプリテンショナを有し、ブレーキ制動が予測される場合にウェビングを巻き取って乗員のリスク度を回避する車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の乗員のリスク度を回避する技術として、例えば、米国特許６３７０４６１号公報（特許文献１）に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載されている技術では、避けられない衝突を予測して、衝突前に車両の姿勢を制御するものである。避けられない衝突を予測する手段としては、運転者のブレーキ操作割合、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の作動信号、レーダによる障害物検知によるものが考えられる。
【０００３】
また、車両姿勢制御手段としては、あらゆる種類のシャシー、車体、内装の装置が含まれる。例えば、車高を低くする、ステアリングの位置を変更する、シート位置を変更する等のほか、乗員拘束装置を事前に作動させる、作動させる際のしきい値を変更する、といった方法が考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許６３７０４６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、運転者のブレーキ操作割合を検知して、避けられない衝突を予測しているが、ブレーキペダルの初期位置がずれた場合には、予測精度が低下することが避けられない。具体的には、ブレーキペダルの踏み込み量を予測に用いている場合には、ブレーキペダルの初期位置がずれると、検出した踏み込み量に誤差が含まれることになり、精度が低下する。
【０００６】
また、ブレーキペダルの踏み込み速度を予測に用いている場合には、ブレーキペダルとセンサの取り付け位置によって、ブレーキペダルストロークに対するセンサ出力値の関係が線形にならなくなる。このような場合にも、初期位置のずれによって、センサ出力の変化が同じであっても、ブレーキペダルストロークのどの範囲で動いているのかによって、ブレーキペダル踏み込み速度は異なる。従って、予測精度が低下してしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、車両のブレーキ操作を検出するブレーキペダルストロークセンサと、前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づいて、急ブレーキが発生していると判断される場合に、前記第１のプリテンショナによるウェビング巻き取り時の張力を制御する制御手段と、を具備し、前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、前記制御手段は、前記ブレーキペダルストロークセンサにてブレーキ操作が行われていないと判断されたときに、当該ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する手段を備え、且つ、前記制御手段は、イグニッションがオンとされた後、前記ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点位置を補正する処理が行われるまでは、前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づく前記第１のプリテンショナの作動条件が成立した場合であっても、前記第１のプリテンショナを作動させないことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレーキ操作をしていないと判断したときに、そのときのブレーキペダルストロークをブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、ブレーキペダルストロークセンサの値を補正する手段を設けたので、ブレーキペダルストロークセンサの値のゼロ点を補正することができ、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいて、第１のプリテンショナの作動判断をして、ウェビングを巻き取る制御の精度が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図である。
【００１０】
同図に示すように、シートベルト装置１０は、３点式パッシブシートベルトに例をとって示し、シートＳに着座した乗員Ｈを拘束するウェビング１１と、このウェビング１１の一端側を巻回するリトラクタ１２とを備え、ウェビング１１の他端側はシートＳのドア側に配置したアンカーを介して車体に固定してあるとともに、ウェビング１１の中間部に移動自在に挿通したタング１３を、シートＳの車体中央側で車体に固定したバックル１４に着脱自在に係合し、このバックル１４と前記リトラクタ１２との間でウェビング１１をセンターピラーＰｃの上部のスルーリング１５を介して移動自在に支持するようになっている。
【００１１】
リトラクタ１２は、ウェビング１１をリトラクタ１２に巻き取り駆動し、またはリトラクタ１２から巻き戻し駆動する第１のプリテンショナ１６と、緊急時にウェビング１１に張力を付与し乗員Ｈを最終的に拘束する第２のプリテンショナ１７と、を設けてある。
【００１２】
第１のプリテンショナ１６は、可逆的な動作が可能な電動プリテンショナとして構成され、モータＭと減速ギヤ機構１６ａとからなり、モータＭの回転数を減速してトルクをリトラクタ１２に設けたウェビング１１を巻回するリールに伝達するようになっている。
【００１３】
第２のプリテンショナ１７は、この実施形態では火薬式（火薬プリテイン）として構成され、衝突検知によって火薬の爆発力でウェビング１１を瞬時にリトラクタ１２に巻取るようになっている。
【００１４】
尚、第２のプリテンショナ１７は火薬式に限ることなく、ウェビング１１を迅速に巻取ることができる限りにおいてモータ等を用いることができる。
【００１５】
また、前記リトラクタ１２には、衝突時に巻取ったウェビング１１の張力が所定値以上に上昇して乗員Ｈに大きな負担を掛けるのを防止するためのロードフォースリミッタ、及びウェビング１１の急激な引き出しを感知してこのウェビング１１の引き出しをロックするロック機構を設けてある。
【００１６】
そして、衝突時には、ロック機構により、乗員の体をシートに拘束し、第２のプリンテンショナ１６が作動して、ウェビング１１の弛みを除去して、乗員の拘束性を向上させる。また、ロードフォースリミッタが作用して、シートベルトにより乗員の体へ作用する力を所定値以下に抑制する。
【００１７】
更に、本実施形態に係るシートベルト装置１０は、第１のプリテンショナ１６を制御する第１のコントローラ３０と、第２のプリテンショナ１７を制御する第２のコントローラ５３と、を具備している。
【００１８】
第１のコントローラ３０は、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ２０にて検知されるブレーキストローク信号、及び車速センサ２１の検出信号に基づいて、第１のプリテンショナ１６を制御する。
【００１９】
第２のコントローラ５３は、衝突時の衝撃を検知する衝撃センサ５２より衝突を示す検知信号が与えられた際には、第２のプリテンショナ１７を駆動させるべく制御する。
【００２０】
図２は、第１のコントローラ３０の詳細な構成を示す機能ブロック図である（図１に示した第２のコントローラ５３については、記載を省略している）。同図では、第１のプリテンショナ１６のモータＭを２個（Ｍ１，Ｍ２）設けてあり、このうちＭ１は運転席用のシートベルト装置１０のものであり、Ｍ２は助手席用のシートベルト装置１０のものとなっている。
【００２１】
第１のコントローラ３０は、図２に示すようにＣＰＵ３１を備え、更に、このＣＰＵ３１にバッテリ（ＢＡＴＴ）からフューズ２２を介して電源電圧を入力する電源回路３２と、イグニッション信号を入力するＩＧＮ（イグニッション）入力回路３３と、車速センサ２１の車速信号を入力するＣＡＮ（Controller Area Network）・Ｉ／Ｆ３４と、ブレーキペダルストロークセンサ２０のブレーキストローク信号を入力するアナログＩ／Ｆ３５と、を備えている。
【００２２】
ここで、電源回路３２により安定化された電圧は、ＣＰＵ３１の駆動源として用いる以外に、センサ電源回路３２ａを介してブレーキペダルストロークセンサ２０に供給されるようになっている。
【００２３】
ＣＰＵ３１より出力される制御信号は、駆動回路３６を介してリレー３７に供給され、且つ、運転席用及び助手席用のモータＭ（Ｍ１，Ｍ２）を駆動制御し、且つ回転方向を切り換えるＨ−Bridge（Ｈブリッジ）３８ａ，３８ｂに供給されるようになっている。
【００２４】
Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂには、リレー３７を介して、フューズ２２、バッテリ電源よりの電圧が与えられ、且つ、各モータＭは、Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂにより回転方向が制御されるとともに、これらモータＭの回転速度は、ＣＰＵ３１で演算したデューティ比（以下、デューティと称す）によって制御されるようになっている。
【００２５】
ブレーキペダルストロークセンサ２０は、運転者の制動操作によるブレーキペダルの踏込み量を、ポテンショメータの回転角で検出するようになっており、このブレーキペダルストロークセンサ２０は、センサ電源回路３２ａより与えられる電源電圧を、ブレーキペダルの踏込み量に応じた電圧信号に変換し、この電圧信号を、アナログＩ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に出力する。
【００２６】
車速センサ２１で検出した車速データは、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由してＣＰＵ３１に供給される。この場合、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由することなく、車速センサ２１から車速に応じた周期のパルスを出力して、このパルス周期から車速を検出するようにしてもよい。
【００２７】
ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれたときの制動が、緊急制動であるかどうかを判断する共に、緊急制動であれば衝突回避動作であると判断して、Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂに電流指令値をデューティ出力し、モータＭの回転数を制御してウェビング１１に張力を加え、該ウェビング１１を巻き取る制御を行う。
【００２８】
また、第１のコントローラ３０に入力される、ブレーキペダルストローク、車速を検出する各センサが故障した場合には、これらの故障を検知するフェールセーフ機能を有しており、このフェールセーフロジックに基づいて、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への電流の通電を停止する。
【００２９】
図３は、ＣＰＵ３１の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキの作動を判断するブレーキ操作判断部３１ａと、車速センサ２１の検出信号に基づいて、制動の終了を判断する制動終了判断部３１ｂと、緊急制動判断部３１ｃと、フェールセーフ部３１ｄと、動作モード判定部３１ｅと、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への出力電流、および通電時間を算出する出力電流及び通電時間算出部３１ｆと、運転席側のモータＭ１の作動を判断する運転席作動判断部３１ｇと、助手席側のモータＭ２の作動を判断する助手席作動判断部３１ｈと、を備えている。
【００３０】
更に、ブレーキペダルストロークのゼロ点を補正するためのゼロ点補正部３１ｉを備えている。
【００３１】
次に、実施形態に係るシートベルト装置１０の動作について説明する。図４は、該シートベルト装置１０の全体的な動作を示すフローチャートである。また、図５〜図９は、詳細フローチャートである。
【００３２】
まず、図４に基づいて、全体動作について説明すると、車両走行中には、ステップＳ１にて、車速センサ２１にて検出される当該車両の走行速度が、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。次いで、ステップＳ２では、ブレーキペダルストロークセンサ２０により検出されたブレーキペダルのストローク量（踏み込み量）が検知され、アナログ・Ｉ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。
【００３３】
ステップＳ３では、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理が行われる。
【００３４】
ステップＳ４では、上記の処理で得られた車速データ、及びブレーキペダルのストローク量のデータに基づいて、緊急制動が行われているかどうかが判断される。例えば、運転者が運転中、前方に障害物が急に現れたり、障害物の発見が遅れた場合には、衝突を回避するために、緊急制動を行う。そして、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号に基づき、緊急の制動操作が発生していることが検出される。
【００３５】
また、ステップＳ５では、緊急制動が終了しているかどうかが判断される。ここでは、例えば、車両が停止している場合や速度が略一定である場合、或いは加速している場合に、緊急制動が終了しているものと判断する。
【００３６】
ステップＳ６では、出力デューティを算出する処理が行われる。
【００３７】
ステップＳ７では、フェールセーフのロジックにより、センサ類が故障した場合には、各モータＭへの電圧供給を停止させる処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ８では、フェールセーフ、作動禁止条件に基づいて、シートベルト制御の作動、非作動を判断し、その後、ステップＳ１からの処理に戻る。
【００３９】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、ステップＳ３に示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理について説明する。
【００４０】
まず、ステップＳ１１で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００４１】
所定値以下である場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３で、この状態（ステップＳ１１，１２で共にＹＥＳとなる状態）が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点とし、ステップＳ１５でブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００４２】
また、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ１２でＮＯ）、及び所定時間が経過しない場合（ステップＳ１３でＮＯ）には、現在ブレーキ操作中であると判断できるので、ステップＳ１４のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ１５でブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００４３】
また、ステップＳ１５における補正処理の補正値は、「ブレーキペダルストローク」−「ゼロ点」、即ち、ブレーキペダルストロークの値とゼロ点として設定された値との差分として求めることができる。
【００４４】
図６は、図４のステップＳ４に示した、緊急制動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１の処理で、車速が所定の速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断される。そして、Ｖ１以下の場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、第１のプリテンショナ１６によるウェビング張力の制御を行わない。
【００４５】
また、車速がＶ１を超えていれば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２で、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号から、ブレーキの踏み込み速度を算出する。そして、ステップＳ２３では、ブレーキ踏み込み量、及びブレーキ踏み込み速度に基づいて、運転者が期待する減速Ｇ（Ｇは加速度を示す）である、期待減速Ｇを算出する。
【００４６】
次いで、ステップＳ２４では、期待減速Ｇと緊急制動判断のしきい値Ｇ１とを比較し、期待減速Ｇが緊急制動判断のしきい値Ｇ１よりも大きい場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）、緊急制動であると判断して、ステップＳ２５で、緊急制動フラグを「１」にセットする。
【００４７】
図７は、図４に示したステップＳ５の、制動判断終了処理を詳細に示すフローチャートである。同図に示すステップＳ３１では、車速が所定値Ｖ０（例えば、Ｖ０は時速５Ｋｍ程度）未満であるかどうかが判断され、Ｖ０未満である場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、車両は停止しているものと見なして、ステップＳ３３にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４８】
また、車速がＶ０以上である場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ３２で、車両の減速度が所定の減速度Ｇ２よりも小さいかどうかが判断され、小さい場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、略一定の速度で走行しているか、或いは加速しているものと判断し、前述のステップＳ３３と同様に、ステップＳ３４にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４９】
他方、減速度が減速度Ｇ２以上である場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、ステップＳ３５て、「タイマ」をリセットする。つまり、変数「タイマ」＝０とする。
【００５０】
その後、ステップＳ３６では、変数「タイマ」の値と所定の時間Ｔ１とを比較し、「タイマ」がＴ１を超えた場合には、ステップＳ３７で緊急制動フラグをリセットする。つまり、時間Ｔ１以上継続して減速度が小さくなった場合、或いは、車両が停止した場合には、緊急制動終了と判断する。また、「タイマ」がＴ１以下である場合には、緊急制動フラグをそのまま維持する。
【００５１】
ここで、「タイマ」が所定の時間Ｔ１を超えるまで待つ理由（即時に緊急制動を終了させない理由）は、車両停止ではないけれども、タイヤロック等に起因して車両の走行速度が一瞬だけＶ０以下になったり、ポンピングブレーキにより、制動中ではあるが、減速度が一瞬だけＧ２よりも小さくなるような場合を想定し、このような場合に、緊急制動が終了すること、ひいては、ウェビング１１の張力制御が終了することを防止するためである。
【００５２】
図８は、図４に示したステップＳ６の、出力デューティ算出処理を示すフローチャートである。この処理では、まず、ステップＳ４１で、緊急制動フラグ（図６参照）が「１」であるかどうがが判断される。そして、「１」である場合には（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２で、出力デューティを「Ｄ１」に設定し、「１」でない場合には（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４３で、出力デューティを「０」に設定する。つまり、緊急制動フラグが「１」の場合には、「Ｄ１」でデューティ出力するが、「０」の場合にはデューティ出力しない。
【００５３】
図９は、図４に示したステップＳ７の、フェールセーフ処理の具体的な処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５１で、各種センサ等において、故障が検知されたかどうかが判断され、故障が検知された場合には、ステップＳ５３で、デューティ出力を禁止する。つまり、センサ類が故障している場合には、ブレーキ制動、或いは前方障害物への接近が検出されていないにも関わらず、ウェビング１１の張力が制御される場合があり、このような場合には、乗員にリスクが生じる可能性があるので、これを回避するために、故障が検知された際には、デューティ出力を禁止する。
【００５４】
また、同様に、ステップＳ５２にて、作動禁止条件が満たされた場合においても、デューティ出力を禁止する。作動禁止条件とは、例えば、低車速時において、万が一衝突したとしても被害が小さいと想定される場合である。このような場合には、出力を禁止して、ウェビング１１巻き取りの作動頻度を低下させることが、モータの耐久性の観点から望ましい。
【００５５】
他方、故障が検知されず、且つ作動禁止条件が満たされていない場合には、ステップＳ５４にてデューティ出力を許可する。
【００５６】
上記の処理により、緊急制動判断が成立した際に、第１のプリテンショナ１６を作動させてウェビング１１に張力を付与することにより、減速時の慣性力によって乗員が前方に移動するのを抑制し、仮にそのまま障害物に衝突した場合であっても、車室内での２次衝突の可能性を極力低下させることができるのである。
【００５７】
次に、図５に示したステップＳ１４のゼロ点設定の処理について詳しく説明する。ブレーキペダルストロークセンサ２０は、その取り付け部のガタ、変形、電気的特性により、図１０、図１１に示すように、ブレーキペダルストロークに対するセンサ出力がオフセットし、ゼロ点ずれが発生することがある。
【００５８】
例えば、ブレーキペダルストロークの変化に対するセンサ出力が、図１２の直線Ｐ１のように変化するように設定されているにも関わらず、オフセットが発生し、直線Ｐ２に示すように変化する場合には、ブレーキペダルストロークが、しきい値として設定された値Ｓ２を超えたときに、シートベルト制御が開始されるように設定しているにも関わらず、ブレーキペダルストロークがＳ１を超えたときに作動してしまうという誤動作が発生してしまう。
【００５９】
その結果、図１３の曲線Ｐ３に示すように、ゼロ点が正しく判断された場合には、緊急制動であると判断されないブレーキ操作であっても、ゼロ点ずれが生じたために、センサ出力が曲線Ｐ４のようになってしまい、しきい値Ｔｈ１を超えてしまい、緊急制動と判断されて、シートベルト制御が開始されるので、作動頻度が増加して、乗員に煩わしさを感じさせてしまう。
【００６０】
本実施形態では、ブレーキペダルストロークが操作されていない状態を判断し、このときのブレーキペダルストローク位置に基づいて、ゼロ点を設定することにより、ガタ、変形、電気的特性に起因するオフセットを除去し、上記の問題を解決している。
【００６１】
ここで、ゼロ点ずれは、ブレーキペダルストロークの絶対値に対するセンサ出力の誤差となるが、ブレーキペダルストロークに対するセンサ出力の傾きは等しいので、ブレーキペダルストロークを微分して得られる、ブレーキペダルストローク速度の誤差とはならない。そのため、ブレーキペダルストロークとブレーキペダルストローク速度を用いて、緊急制動を判断する場合には、ブレーキペダルストロークの誤差のみを考慮すればよい。
【００６２】
このようにして、第１の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ブレーキ操作をしていないと判断したときに、そのときのブレーキペダルストロークをブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、ブレーキペダルストロークセンサの値を補正する手段を設けたので、ブレーキペダルストロークセンサの値のゼロ点を補正することができ、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいて、第１のプリテンショナの作動判断をして、ウェビング１１を巻き取る制御の精度が向上する。これにより、ウェビング１１の張力制御を高精度に行うことができる。
【００６３】
また、ブレーキ操作をしていないと判断する条件が、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内の状態が所定時間以上継続し、且つブレーキペダルストロークの値が所定範囲内の状態が所定時間以上継続した場合としたので、ブレーキ操作が行われていないことを、確実に判断できる。
【００６４】
更に、補正値を、ブレーキペダルストロークとブレーキペダルストロークのゼロ点との差分としたので、ブレーキペダルストロークセンサの値のゼロ点を高精度に補正することができる。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施形態に係るシートベルト装置について説明する。第２の実施形態では、前述した第１の実施形態の、図５に示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正の処理手順が相違し、その他の構成については第１の実施形態と同一であるので、この処理手順についてのみ説明する。
【００６６】
図１４は、第２の実施形態に係るブレーキペダルストロークのゼロ点補正の処理手順を示すフローチャートである。
【００６７】
同図に示すように、まず、ステップＳ６１で、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定であるかどうかが判断される。未設定である場合には（ステップＳ６１でＹＥＳ）、ステップＳ６２で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ６２でＹＥＳ）、ステップＳ６３で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００６８】
所定値以下である場合には（ステップＳ６３でＹＥＳ）、ステップＳ６４で、この状態が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ６４でＹＥＳ）、ステップＳ６５で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点とし、ステップＳ６６で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００６９】
また、ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されている場合（ステップＳ６１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ６２でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ６３でＮＯ）、及び所定時間が経過しない場合（ステップＳ６４でＮＯ）には、ステップＳ６５のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ６６で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００７０】
つまり、本実施形態では、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定の場合にのみ、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内で、且つ、ブレーキペダルストロークが所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、その時点のブレーキペダルストロークをゼロ点とし、ゼロ点補正を行うようにしている。
【００７１】
従って、一旦、前記の条件が成立し、ゼロ点が設定された場合には、再度ゼロ点を設定することは行わない。これは、ブレーキペダルのゼロ点がずれる原因が、取り付け部のガタ、変形、電気的特性によるものであり、ゼロ点が大きくずれることは頻繁には発生しないからである。なお、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定の場合には、ゼロ点の初期値として「０」を使用して、ゼロ点補正を行えばよい。
【００７２】
また、１回のイグニッションオン時に、１回ゼロ点補正を行うようにしても良い。
【００７３】
このようにして、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ゼロ点が未設定のときにのみ、ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する処理が行われるので、ゼロ点補正が頻繁に行われることを防止することができる。
【００７４】
また、同一のイグニッションオン中には、１回のみゼロ点位置の補正を行うことにより、ゼロ点補正が頻繁に行われることがなく、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいた、第１のプリテンショナナの作動判断にばらつきが生じない。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態の図９で示したフェールセーフ処理を、図１５のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。
【００７６】
まず、ステップＳ７１で、各種センサ等において、故障が検知されたかどうかが判断され、故障が検知された場合には、ステップＳ７４で、デューティ出力を禁止する。つまり、センサ類が故障している場合には、ブレーキ制動、或いは前方障害物への接近が検出されていないにも関わらず、ウェビング１１の張力が制御される場合があり、このような場合には、乗員にリスクが生じる可能性があるので、これを回避するために、故障が検知された際には、デューティ出力を禁止する。
【００７７】
また、ステップＳ７２にて、作動禁止条件が満たされた場合においても、デューティ出力を禁止する。更に、ステップＳ７３にて、ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されていないと判断された場合についても同様に、ステップＳ７４で、デューティ出力を禁止する。作動禁止条件とは、例えば、低車速時において、万が一衝突したとしても被害が小さいと想定される場合である。このような場合には、出力を禁止して、ウェビング１１巻き取りの作動頻度を低下させることが、モータの耐久性の観点から望ましい。
【００７８】
他方、故障が検知されず、且つ作動禁止条件が満たされず、且つ、ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されている場合には、ステップＳ７５にてデューティ出力を許可する。
【００７９】
従って、イグニッションをオンとした後、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内で、且つ、ブレーキペダルストロークが所定値以下の状態が、所定時間以上継続するまでは、ウェビング１１の巻き取りが行われない。これにより、ゼロ点のずれが大きい場合でも、ゼロ点の補正が行われるまではウェビング１１の巻き取りが行われないので、緊急ブレーキとは言えないようなブレーキ操作の時に、ウェビング１１が巻き取られる、ということを防ぐことができる。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第１の実施形態の図８で示した出力デューティ算出処理を、図１６のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。
【００８１】
まず、ステップＳ８１で、緊急制動フラグが「１」であるかどうかが判断され、「１」である場合には（ステップＳ８１でＹＥＳ）、ステップＳ８２で、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定であるかどうかが判断される。そして、未設定である場合には（ステップＳ８２でＹＥＳ）、ステップＳ８３で、出力デューティを「Ｄ１」に設定する。
【００８２】
ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されている場合には（ステップＳ８２でＮＯ）、ステップＳ８４で、出力デューティを「Ｄ２」（但し、Ｄ２＞Ｄ１）に設定する。また、緊急制動フラグが「１」でない場合には（ステップＳ８１でＮＯ）、ステップＳ８５で、出力デューティを「０」とする。
【００８３】
ここでの処理では、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定の場合には、ゼロ点設定されているときよりも、出力デューティを低く設定するようにしている。これにより、ブレーキペダルストロークのゼロ点がずれ、且つ、ゼロ点の補正が行われてない状態で、緊急ブレーキとは言えないようなブレーキ操作であったにも関わらず、第１のプリテンショナ１６の作動しきい値を超えた場合でも、ウェビング１１巻き取りの張力が低めに設定されているので、乗員に違和感を感じさせることが少ない。
【００８４】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、第１の実施形態の図５で示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理を、図１７のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。なお、図１において、第１のコントローラ３０には、ブレーキランプスイッチ（図示省略）の検出信号が入力される構成となっている。
【００８５】
図１７において、まず、ステップＳ９１では、ブレーキランプスイッチがオンとされているかどうかが判断される。ブレーキランプスイッチがオンである場合には（ステップＳ９１でＹＥＳ）、ステップＳ９２にて、ブレーキペダルストロークのゼロ点を設定する。
【００８６】
次いで、ステップＳ９３で、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正を行う。また、ブレーキランプスイッチがオフの場合には（ステップＳ９１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークのゼロ点を設定せずに、ステップＳ９３で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００８７】
ここでの処理では、ブレーキランプスイッチがオンとなった点を、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として設定し、ブレーキペダルストロークを補正している。ブレーキを踏むときは、必ずブレーキランプスイッチがオンとなるので、このようにすることにより、ブレーキを踏むときには必ず、ゼロ点補正が実施されることになる。
【００８８】
このようにして、第５の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ブレーキランプスィッチがオンとなった点をブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、ブレーキペダルストロークセンサの値を補正するようにしたので、ブレーキ操作が行われる場合には必ずゼロ点補正が行われ、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点ずれによって、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいた、第１のプリテンショナの作動判断のばらつきがなくなる。
【００８９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態では、第１の実施形態の図５で示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理を、図１８のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。なお、図１において、第１のコントローラ３０には、アクセルペダルストロークセンサ（図示省略）の検出信号が入力される構成となっている。
【００９０】
図１８において、まず、ステップＳ１０１で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１０２で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００９１】
所定値以下である場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０３で、この状態が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０４で、アクセルペダルストロークの変化が所定値以上であるかどうかが判断される。アクセルペダルストロークが所定値以上である場合には（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０５で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点とし、ステップＳ１０６で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００９２】
また、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、所定時間が経過しない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、及びアクセルペダルストロークが所定値よりも小さい場合（ステップＳ１０４でＮＯ）には、現在ブレーキ操作中である可能性があるので、ステップＳ１０５のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ１０６で、ブレーキペダルストロークの補正処理を行う。
【００９３】
ここでの処理では、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内で、且つ、ブレーキペダルストロークが所定値以下の状態が、所定時間以上継続したときに、アクセルペダル操作が行われたら、そのときのブレーキペダルストロークセンサの値を、ブレーキペダルストロークのゼロ点として設定し、ゼロ点補正を行うようにしている。これにより、より確実に、ブレーキ操作をしていないことを判断して、ゼロ点設定を行うことができる。
【００９４】
このようにして、第６の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、アクセルペダル操作が検出されたときに、そのときのブレーキペダルストロークセンサの値を、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、補正を行うようにしたので、ブレーキ操作が行われていないことを確実に判断することができる。
【００９５】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態では、第１の実施形態の図５で示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理を、図１９のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。
【００９６】
図１９において、まず、ステップＳ１１１で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、ステップＳ１１２で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００９７】
所定値以下である場合には（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１１３で、この状態が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、ステップＳ１１５で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点として設定し、ステップＳ１１７で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００９８】
また、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ１１２でＮＯ）、及び所定時間が経過しない場合（ステップＳ１１３でＮＯ）には、ステップＳ１１４で、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定であるかどうかが判断される。
【００９９】
未設定である場合には（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、ステップＳ１１６で、ブレーキペダルストロークのゼロ点を初期値に設定し、その後、ステップＳ１１７で、ブレーキペダルストロークの補正を行う。また、未設定でない場合には（ステップＳ１１４でＮＯ）、ステップＳ１１５、Ｓ１１６のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ１１７で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【０１００】
ここでの処理では、ブレーキペダルのゼロ点が設定されていない状態、即ち、ブレーキペダル操作をしていないと判断されるまでの間（ステップＳ１１３でＹＥＳとなるまでの間）は、ブレーキペダルのゼロ点の初期値として、ゼロ以外の値を用いるようにしている。
【０１０１】
ここで、初期値（ステップＳ１１６で用いる初期値）としては、図２０に示すように、実際のブレーキペダルストロークに対する、ブレーキペダルストロークセンサ値のずれの幅の範囲内で、第１のプリテンショナ１６の作動判断の感度がもっとも鈍くなる値のオフセット値を、ブレーキペダルストロークのゼロ点の初期値として用いる。
【０１０２】
つまり、図２０（ａ）に示すように、ブレーキペダルストロークには、バラツキが存在するので、ブレーキペダルストロークから予測される減速Ｇは、しきい値を０．７とした場合、例えば０．６〜０．８の範囲でばらついてしまう。つまり、この範囲が予測される減速Ｇの、ずれの幅ということになる。
【０１０３】
本実施形態では、上述したように、第１のプリテンショナ１６の作動判断の感度がもっとも鈍くなる値のオフセット値を、ブレーキペダルストロークのゼロ点の初期値として用いるので、０．６〜０．７の幅（即ち、０．１）をゼロ点オフセットの値として用いる。即ち、ブレーキペダルストロークから予測される減速Ｇは、０．１が加算されることにより、図２０（ｂ）に示す如く、０．７〜０．９の範囲となり、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の感度が鈍くなるように設定される。
【０１０４】
このようにして、第７の実施形態では、ゼロ点ずれを補正するまでの間においては、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の感度が鈍く設定されるので、作動頻度が増加せず、乗員に煩わしさを感じさせることがなくなる。
【０１０５】
即ち、ゼロ点補正が行われるまでの期間の、ブレーキペダルストロークセンサの値による、第１のプリテンショナの作動判断のしきい値の下限が、作動バラツキの許容幅内に入るので、ウェビング１１巻き取りの頻度が増えることなく、乗員に煩わしさを与えることがない。
【０１０６】
次に、本発明の第８の実施形態を図２１を参照しながら説明する。第８の実施形態は、前述した第７の実施形態において、ブレーキペダルのゼロ点の初期値として、シートベルト作動判断のしきい値に、許容幅が考慮された場合の例である。
【０１０７】
ここでは、実際のブレーキペダルストロークに対する、ブレ−キペダルストロークセンサ値のずれの幅の最大値と、第１のプリテンショナ１６の作動判断の許容幅の差の分だけ、第１のプリテンショナ１６の作動判断の感度が鈍くなるように、ブレーキペダルストロークのゼロ点の初期値を設定する。
【０１０８】
即ち、図２１（ａ）に示すように、ブレーキペダルストロークから予測される減速Ｇの、バラツキの許容幅が例えば０．６〜０．８の範囲である場合には、これに加えて、第１のプリテンショナ１６の作動判断の許容幅（ここでは、０．０５としている）が存在するので、これらを加算した分がずれの最大幅となる。ここでは、ずれの最大幅は、０．５５〜０．８５となっている。
【０１０９】
そして、本実施形態では、この許容幅０．０５をゼロ点オフセットの初期値として用いる。即ち、同図（ｂ）に示すように、ずれの最大幅が設定されるので、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の感度が鈍くなるように設定される。
【０１１０】
これにより、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点補正が行われない状態においても、ブレーキペダルストロークセンサのずれの下限が、第１のプリテンショナ１６の作動判断の許容範囲内となり、ウェビング１１による締め付けが頻繁に作動して、乗員に煩わしさを与えることがなくなる。
【０１１１】
即ち、第８の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ブレーキペダルストロークセンサ値の、考えられる誤差の範囲内の値で、ブレーキストロークによる判断の感度が最も鈍くなる誤差値と、ブレーキストロークによる判断の誤差の許容最小値との差を、ゼロ点の初期値として用いるので、ウェビング１１巻き取りの頻度が増えることなく、乗員に煩わしさを与えることがない。更に、作動判断のしきい値の許容幅を考慮しているので、許容幅を考慮しない場合に比べて、ゼロ点補正が行われるまでの間の作動判断の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成図である。
【図２】第１のコントローラとこれに付帯する機器の構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵでの処理を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る各実施形態の、全体処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係り、緊急制動判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係り、緊急制動終了判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態に係り、フェールセーフの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ブレーキペダルに生じる組み付けバラツキを示す説明図である。
【図１１】ブレーキペダルストロークの変化とセンサ出力との関係を示す特性図であり、ブレーキペダルストローク、或いはストロークセンサにバラツキが発生する場合を示す。
【図１２】ブレーキペダルストロークのゼロ点ずれに起因するしきい値のずれを示す説明図である。
【図１３】ブレーキペダルストロークのゼロ点ずれに起因するセンサ出力の誤差を示す説明図である。
【図１４】第２の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態に係り、フェールセーフの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】第５の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第６の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】第７の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】第７の実施形態に係り、ゼロ点ずれの補正方法を示す説明図である。
【図２１】第８の実施形態に係り、ゼロ点ずれの補正方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ シートベルト装置
１１ ウェビング
１２ リトラクタ
１３ タング
１４ バックル
１５ スルーリング
１６ 第１のプリテンショナ
１６ａ 減速ギヤ機構
１７ 第２のプリテンショナ
２０ ブレーキペダルストロークセンサ
２１ 車速センサ
２２ フューズ
３０ 第１のコントローラ（制御手段）
３１ ＣＰＵ
３１ａ ブレーキ操作判断部
３１ｂ 制動終了判断部
３１ｃ 緊急制動判断部
３１ｄ フェールセーフ部
３１ｅ 動作モード判定部
３１ｆ 出力電流及び通電時間算出部
３１ｇ 運転席作動判断部
３１ｈ 助手席作動判断部
３１ｉ ゼロ点補正部
３２ 電源回路
３２ａ センサ電源回路
３３ ＩＧＮ入力回路
３４ ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ
３５ アナログＩ／Ｆ
３６ 駆動回路
３７ リレー
３８ａ，３８ｂ Ｈ-Bridge
５２ 衝撃センサ
５３ 第２のコントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェビングの張力を変化させるプリテンショナを有し、ブレーキ制動が予測される場合にウェビングを巻き取って乗員のリスク度を回避する車両用シートベルト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の乗員のリスク度を回避する技術として、例えば、米国特許６３７０４６１号公報（特許文献１）に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載されている技術では、避けられない衝突を予測して、衝突前に車両の姿勢を制御するものである。避けられない衝突を予測する手段としては、運転者のブレーキ操作割合、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の作動信号、レーダによる障害物検知によるものが考えられる。
【０００３】
また、車両姿勢制御手段としては、あらゆる種類のシャシー、車体、内装の装置が含まれる。例えば、車高を低くする、ステアリングの位置を変更する、シート位置を変更する等のほか、乗員拘束装置を事前に作動させる、作動させる際のしきい値を変更する、といった方法が考えられる。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許６３７０４６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、運転者のブレーキ操作割合を検知して、避けられない衝突を予測しているが、ブレーキペダルの初期位置がずれた場合には、予測精度が低下することが避けられない。具体的には、ブレーキペダルの踏み込み量を予測に用いている場合には、ブレーキペダルの初期位置がずれると、検出した踏み込み量に誤差が含まれることになり、精度が低下する。
【０００６】
また、ブレーキペダルの踏み込み速度を予測に用いている場合には、ブレーキペダルとセンサの取り付け位置によって、ブレーキペダルストロークに対するセンサ出力値の関係が線形にならなくなる。このような場合にも、初期位置のずれによって、センサ出力の変化が同じであっても、ブレーキペダルストロークのどの範囲で動いているのかによって、ブレーキペダル踏み込み速度は異なる。従って、予測精度が低下してしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、車両のブレーキ操作を検出するブレーキペダルストロークセンサと、前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づいて、急ブレーキが発生していると判断される場合に、前記第１のプリテンショナによるウェビング巻き取り時の張力を制御する制御手段と、を具備し、前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、前記制御手段は、前記ブレーキペダルストロークセンサにてブレーキ操作が行われていないと判断されたときに、当該ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する手段を備え、且つ、前記制御手段は、イグニッションがオンとされた後、前記ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点位置を補正する処理が行われるまでは、前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づく前記第１のプリテンショナの作動条件が成立した場合であっても、前記第１のプリテンショナを作動させないことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、ブレーキ操作をしていないと判断したときに、そのときのブレーキペダルストロークをブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、ブレーキペダルストロークセンサの値を補正する手段を設けたので、ブレーキペダルストロークセンサの値のゼロ点を補正することができ、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいて、第１のプリテンショナの作動判断をして、ウェビングを巻き取る制御の精度が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るシートベルト装置の配置構成図である。
【００１０】
同図に示すように、シートベルト装置１０は、３点式パッシブシートベルトに例をとって示し、シートＳに着座した乗員Ｈを拘束するウェビング１１と、このウェビング１１の一端側を巻回するリトラクタ１２とを備え、ウェビング１１の他端側はシートＳのドア側に配置したアンカーを介して車体に固定してあるとともに、ウェビング１１の中間部に移動自在に挿通したタング１３を、シートＳの車体中央側で車体に固定したバックル１４に着脱自在に係合し、このバックル１４と前記リトラクタ１２との間でウェビング１１をセンターピラーＰｃの上部のスルーリング１５を介して移動自在に支持するようになっている。
【００１１】
リトラクタ１２は、ウェビング１１をリトラクタ１２に巻き取り駆動し、またはリトラクタ１２から巻き戻し駆動する第１のプリテンショナ１６と、緊急時にウェビング１１に張力を付与し乗員Ｈを最終的に拘束する第２のプリテンショナ１７と、を設けてある。
【００１２】
第１のプリテンショナ１６は、可逆的な動作が可能な電動プリテンショナとして構成され、モータＭと減速ギヤ機構１６ａとからなり、モータＭの回転数を減速してトルクをリトラクタ１２に設けたウェビング１１を巻回するリールに伝達するようになっている。
【００１３】
第２のプリテンショナ１７は、この実施形態では火薬式（火薬プリテイン）として構成され、衝突検知によって火薬の爆発力でウェビング１１を瞬時にリトラクタ１２に巻取るようになっている。
【００１４】
尚、第２のプリテンショナ１７は火薬式に限ることなく、ウェビング１１を迅速に巻取ることができる限りにおいてモータ等を用いることができる。
【００１５】
また、前記リトラクタ１２には、衝突時に巻取ったウェビング１１の張力が所定値以上に上昇して乗員Ｈに大きな負担を掛けるのを防止するためのロードフォースリミッタ、及びウェビング１１の急激な引き出しを感知してこのウェビング１１の引き出しをロックするロック機構を設けてある。
【００１６】
そして、衝突時には、ロック機構により、乗員の体をシートに拘束し、第２のプリンテンショナ１６が作動して、ウェビング１１の弛みを除去して、乗員の拘束性を向上させる。また、ロードフォースリミッタが作用して、シートベルトにより乗員の体へ作用する力を所定値以下に抑制する。
【００１７】
更に、本実施形態に係るシートベルト装置１０は、第１のプリテンショナ１６を制御する第１のコントローラ３０と、第２のプリテンショナ１７を制御する第２のコントローラ５３と、を具備している。
【００１８】
第１のコントローラ３０は、車両のブレーキ操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ２０にて検知されるブレーキストローク信号、及び車速センサ２１の検出信号に基づいて、第１のプリテンショナ１６を制御する。
【００１９】
第２のコントローラ５３は、衝突時の衝撃を検知する衝撃センサ５２より衝突を示す検知信号が与えられた際には、第２のプリテンショナ１７を駆動させるべく制御する。
【００２０】
図２は、第１のコントローラ３０の詳細な構成を示す機能ブロック図である（図１に示した第２のコントローラ５３については、記載を省略している）。同図では、第１のプリテンショナ１６のモータＭを２個（Ｍ１，Ｍ２）設けてあり、このうちＭ１は運転席用のシートベルト装置１０のものであり、Ｍ２は助手席用のシートベルト装置１０のものとなっている。
【００２１】
第１のコントローラ３０は、図２に示すようにＣＰＵ３１を備え、更に、このＣＰＵ３１にバッテリ（ＢＡＴＴ）からフューズ２２を介して電源電圧を入力する電源回路３２と、イグニッション信号を入力するＩＧＮ（イグニッション）入力回路３３と、車速センサ２１の車速信号を入力するＣＡＮ（Controller Area Network）・Ｉ／Ｆ３４と、ブレーキペダルストロークセンサ２０のブレーキストローク信号を入力するアナログＩ／Ｆ３５と、を備えている。
【００２２】
ここで、電源回路３２により安定化された電圧は、ＣＰＵ３１の駆動源として用いる以外に、センサ電源回路３２ａを介してブレーキペダルストロークセンサ２０に供給されるようになっている。
【００２３】
ＣＰＵ３１より出力される制御信号は、駆動回路３６を介してリレー３７に供給され、且つ、運転席用及び助手席用のモータＭ（Ｍ１，Ｍ２）を駆動制御し、且つ回転方向を切り換えるＨ−Bridge（Ｈブリッジ）３８ａ，３８ｂに供給されるようになっている。
【００２４】
Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂには、リレー３７を介して、フューズ２２、バッテリ電源よりの電圧が与えられ、且つ、各モータＭは、Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂにより回転方向が制御されるとともに、これらモータＭの回転速度は、ＣＰＵ３１で演算したデューティ比（以下、デューティと称す）によって制御されるようになっている。
【００２５】
ブレーキペダルストロークセンサ２０は、運転者の制動操作によるブレーキペダルの踏込み量を、ポテンショメータの回転角で検出するようになっており、このブレーキペダルストロークセンサ２０は、センサ電源回路３２ａより与えられる電源電圧を、ブレーキペダルの踏込み量に応じた電圧信号に変換し、この電圧信号を、アナログＩ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に出力する。
【００２６】
車速センサ２１で検出した車速データは、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由してＣＰＵ３１に供給される。この場合、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を経由することなく、車速センサ２１から車速に応じた周期のパルスを出力して、このパルス周期から車速を検出するようにしてもよい。
【００２７】
ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキペダルが踏み込まれたときの制動が、緊急制動であるかどうかを判断する共に、緊急制動であれば衝突回避動作であると判断して、Ｈ−Bridge３８ａ，３８ｂに電流指令値をデューティ出力し、モータＭの回転数を制御してウェビング１１に張力を加え、該ウェビング１１を巻き取る制御を行う。
【００２８】
また、第１のコントローラ３０に入力される、ブレーキペダルストローク、車速を検出する各センサが故障した場合には、これらの故障を検知するフェールセーフ機能を有しており、このフェールセーフロジックに基づいて、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への電流の通電を停止する。
【００２９】
図３は、ＣＰＵ３１の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ＣＰＵ３１は、ブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号に基づいて、ブレーキの作動を判断するブレーキ操作判断部３１ａと、車速センサ２１の検出信号に基づいて、制動の終了を判断する制動終了判断部３１ｂと、緊急制動判断部３１ｃと、フェールセーフ部３１ｄと、動作モード判定部３１ｅと、各モータＭ（Ｍ１，Ｍ２）への出力電流、および通電時間を算出する出力電流及び通電時間算出部３１ｆと、運転席側のモータＭ１の作動を判断する運転席作動判断部３１ｇと、助手席側のモータＭ２の作動を判断する助手席作動判断部３１ｈと、を備えている。
【００３０】
更に、ブレーキペダルストロークのゼロ点を補正するためのゼロ点補正部３１ｉを備えている。
【００３１】
次に、実施形態に係るシートベルト装置１０の動作について説明する。図４は、該シートベルト装置１０の全体的な動作を示すフローチャートである。また、図５〜図９は、詳細フローチャートである。
【００３２】
まず、図４に基づいて、全体動作について説明すると、車両走行中には、ステップＳ１にて、車速センサ２１にて検出される当該車両の走行速度が、ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ３４を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。次いで、ステップＳ２では、ブレーキペダルストロークセンサ２０により検出されたブレーキペダルのストローク量（踏み込み量）が検知され、アナログ・Ｉ／Ｆ３５を介してＣＰＵ３１に取り込まれる。
【００３３】
ステップＳ３では、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理が行われる。
【００３４】
ステップＳ４では、上記の処理で得られた車速データ、及びブレーキペダルのストローク量のデータに基づいて、緊急制動が行われているかどうかが判断される。例えば、運転者が運転中、前方に障害物が急に現れたり、障害物の発見が遅れた場合には、衝突を回避するために、緊急制動を行う。そして、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号に基づき、緊急の制動操作が発生していることが検出される。
【００３５】
また、ステップＳ５では、緊急制動が終了しているかどうかが判断される。ここでは、例えば、車両が停止している場合や速度が略一定である場合、或いは加速している場合に、緊急制動が終了しているものと判断する。
【００３６】
ステップＳ６では、出力デューティを算出する処理が行われる。
【００３７】
ステップＳ７では、フェールセーフのロジックにより、センサ類が故障した場合には、各モータＭへの電圧供給を停止させる処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ８では、フェールセーフ、作動禁止条件に基づいて、シートベルト制御の作動、非作動を判断し、その後、ステップＳ１からの処理に戻る。
【００３９】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、ステップＳ３に示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理について説明する。
【００４０】
まず、ステップＳ１１で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００４１】
所定値以下である場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３で、この状態（ステップＳ１１，１２で共にＹＥＳとなる状態）が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点とし、ステップＳ１５でブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００４２】
また、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ１２でＮＯ）、及び所定時間が経過しない場合（ステップＳ１３でＮＯ）には、現在ブレーキ操作中であると判断できるので、ステップＳ１４のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ１５でブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００４３】
また、ステップＳ１５における補正処理の補正値は、「ブレーキペダルストローク」−「ゼロ点」、即ち、ブレーキペダルストロークの値とゼロ点として設定された値との差分として求めることができる。
【００４４】
図６は、図４のステップＳ４に示した、緊急制動判断の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１の処理で、車速が所定の速度Ｖ１よりも大きいか否かが判断される。そして、Ｖ１以下の場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、第１のプリテンショナ１６によるウェビング張力の制御を行わない。
【００４５】
また、車速がＶ１を超えていれば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２で、ブレーキペダルストロークセンサ２０の出力信号から、ブレーキの踏み込み速度を算出する。そして、ステップＳ２３では、ブレーキ踏み込み量、及びブレーキ踏み込み速度に基づいて、運転者が期待する減速Ｇ（Ｇは加速度を示す）である、期待減速Ｇを算出する。
【００４６】
次いで、ステップＳ２４では、期待減速Ｇと緊急制動判断のしきい値Ｇ１とを比較し、期待減速Ｇが緊急制動判断のしきい値Ｇ１よりも大きい場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）、緊急制動であると判断して、ステップＳ２５で、緊急制動フラグを「１」にセットする。
【００４７】
図７は、図４に示したステップＳ５の、制動判断終了処理を詳細に示すフローチャートである。同図に示すステップＳ３１では、車速が所定値Ｖ０（例えば、Ｖ０は時速５Ｋｍ程度）未満であるかどうかが判断され、Ｖ０未満である場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、車両は停止しているものと見なして、ステップＳ３３にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４８】
また、車速がＶ０以上である場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ３２で、車両の減速度が所定の減速度Ｇ２よりも小さいかどうかが判断され、小さい場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、略一定の速度で走行しているか、或いは加速しているものと判断し、前述のステップＳ３３と同様に、ステップＳ３４にて、変数「タイマ」をインクリメントする。
【００４９】
他方、減速度が減速度Ｇ２以上である場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、ステップＳ３５て、「タイマ」をリセットする。つまり、変数「タイマ」＝０とする。
【００５０】
その後、ステップＳ３６では、変数「タイマ」の値と所定の時間Ｔ１とを比較し、「タイマ」がＴ１を超えた場合には、ステップＳ３７で緊急制動フラグをリセットする。つまり、時間Ｔ１以上継続して減速度が小さくなった場合、或いは、車両が停止した場合には、緊急制動終了と判断する。また、「タイマ」がＴ１以下である場合には、緊急制動フラグをそのまま維持する。
【００５１】
ここで、「タイマ」が所定の時間Ｔ１を超えるまで待つ理由（即時に緊急制動を終了させない理由）は、車両停止ではないけれども、タイヤロック等に起因して車両の走行速度が一瞬だけＶ０以下になったり、ポンピングブレーキにより、制動中ではあるが、減速度が一瞬だけＧ２よりも小さくなるような場合を想定し、このような場合に、緊急制動が終了すること、ひいては、ウェビング１１の張力制御が終了することを防止するためである。
【００５２】
図８は、図４に示したステップＳ６の、出力デューティ算出処理を示すフローチャートである。この処理では、まず、ステップＳ４１で、緊急制動フラグ（図６参照）が「１」であるかどうがが判断される。そして、「１」である場合には（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２で、出力デューティを「Ｄ１」に設定し、「１」でない場合には（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４３で、出力デューティを「０」に設定する。つまり、緊急制動フラグが「１」の場合には、「Ｄ１」でデューティ出力するが、「０」の場合にはデューティ出力しない。
【００５３】
図９は、図４に示したステップＳ７の、フェールセーフ処理の具体的な処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５１で、各種センサ等において、故障が検知されたかどうかが判断され、故障が検知された場合には、ステップＳ５３で、デューティ出力を禁止する。つまり、センサ類が故障している場合には、ブレーキ制動、或いは前方障害物への接近が検出されていないにも関わらず、ウェビング１１の張力が制御される場合があり、このような場合には、乗員にリスクが生じる可能性があるので、これを回避するために、故障が検知された際には、デューティ出力を禁止する。
【００５４】
また、同様に、ステップＳ５２にて、作動禁止条件が満たされた場合においても、デューティ出力を禁止する。作動禁止条件とは、例えば、低車速時において、万が一衝突したとしても被害が小さいと想定される場合である。このような場合には、出力を禁止して、ウェビング１１巻き取りの作動頻度を低下させることが、モータの耐久性の観点から望ましい。
【００５５】
他方、故障が検知されず、且つ作動禁止条件が満たされていない場合には、ステップＳ５４にてデューティ出力を許可する。
【００５６】
上記の処理により、緊急制動判断が成立した際に、第１のプリテンショナ１６を作動させてウェビング１１に張力を付与することにより、減速時の慣性力によって乗員が前方に移動するのを抑制し、仮にそのまま障害物に衝突した場合であっても、車室内での２次衝突の可能性を極力低下させることができるのである。
【００５７】
次に、図５に示したステップＳ１４のゼロ点設定の処理について詳しく説明する。ブレーキペダルストロークセンサ２０は、その取り付け部のガタ、変形、電気的特性により、図１０、図１１に示すように、ブレーキペダルストロークに対するセンサ出力がオフセットし、ゼロ点ずれが発生することがある。
【００５８】
例えば、ブレーキペダルストロークの変化に対するセンサ出力が、図１２の直線Ｐ１のように変化するように設定されているにも関わらず、オフセットが発生し、直線Ｐ２に示すように変化する場合には、ブレーキペダルストロークが、しきい値として設定された値Ｓ２を超えたときに、シートベルト制御が開始されるように設定しているにも関わらず、ブレーキペダルストロークがＳ１を超えたときに作動してしまうという誤動作が発生してしまう。
【００５９】
その結果、図１３の曲線Ｐ３に示すように、ゼロ点が正しく判断された場合には、緊急制動であると判断されないブレーキ操作であっても、ゼロ点ずれが生じたために、センサ出力が曲線Ｐ４のようになってしまい、しきい値Ｔｈ１を超えてしまい、緊急制動と判断されて、シートベルト制御が開始されるので、作動頻度が増加して、乗員に煩わしさを感じさせてしまう。
【００６０】
本実施形態では、ブレーキペダルストロークが操作されていない状態を判断し、このときのブレーキペダルストローク位置に基づいて、ゼロ点を設定することにより、ガタ、変形、電気的特性に起因するオフセットを除去し、上記の問題を解決している。
【００６１】
ここで、ゼロ点ずれは、ブレーキペダルストロークの絶対値に対するセンサ出力の誤差となるが、ブレーキペダルストロークに対するセンサ出力の傾きは等しいので、ブレーキペダルストロークを微分して得られる、ブレーキペダルストローク速度の誤差とはならない。そのため、ブレーキペダルストロークとブレーキペダルストローク速度を用いて、緊急制動を判断する場合には、ブレーキペダルストロークの誤差のみを考慮すればよい。
【００６２】
このようにして、第１の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ブレーキ操作をしていないと判断したときに、そのときのブレーキペダルストロークをブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、ブレーキペダルストロークセンサの値を補正する手段を設けたので、ブレーキペダルストロークセンサの値のゼロ点を補正することができ、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいて、第１のプリテンショナの作動判断をして、ウェビング１１を巻き取る制御の精度が向上する。これにより、ウェビング１１の張力制御を高精度に行うことができる。
【００６３】
また、ブレーキ操作をしていないと判断する条件が、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内の状態が所定時間以上継続し、且つブレーキペダルストロークの値が所定範囲内の状態が所定時間以上継続した場合としたので、ブレーキ操作が行われていないことを、確実に判断できる。
【００６４】
更に、補正値を、ブレーキペダルストロークとブレーキペダルストロークのゼロ点との差分としたので、ブレーキペダルストロークセンサの値のゼロ点を高精度に補正することができる。
【００６５】
次に、本発明の第２の実施形態に係るシートベルト装置について説明する。第２の実施形態では、前述した第１の実施形態の、図５に示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正の処理手順が相違し、その他の構成については第１の実施形態と同一であるので、この処理手順についてのみ説明する。
【００６６】
図１４は、第２の実施形態に係るブレーキペダルストロークのゼロ点補正の処理手順を示すフローチャートである。
【００６７】
同図に示すように、まず、ステップＳ６１で、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定であるかどうかが判断される。未設定である場合には（ステップＳ６１でＹＥＳ）、ステップＳ６２で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ６２でＹＥＳ）、ステップＳ６３で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００６８】
所定値以下である場合には（ステップＳ６３でＹＥＳ）、ステップＳ６４で、この状態が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ６４でＹＥＳ）、ステップＳ６５で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点とし、ステップＳ６６で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００６９】
また、ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されている場合（ステップＳ６１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ６２でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ６３でＮＯ）、及び所定時間が経過しない場合（ステップＳ６４でＮＯ）には、ステップＳ６５のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ６６で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００７０】
つまり、本実施形態では、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定の場合にのみ、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内で、且つ、ブレーキペダルストロークが所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、その時点のブレーキペダルストロークをゼロ点とし、ゼロ点補正を行うようにしている。
【００７１】
従って、一旦、前記の条件が成立し、ゼロ点が設定された場合には、再度ゼロ点を設定することは行わない。これは、ブレーキペダルのゼロ点がずれる原因が、取り付け部のガタ、変形、電気的特性によるものであり、ゼロ点が大きくずれることは頻繁には発生しないからである。なお、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定の場合には、ゼロ点の初期値として「０」を使用して、ゼロ点補正を行えばよい。
【００７２】
また、１回のイグニッションオン時に、１回ゼロ点補正を行うようにしても良い。
【００７３】
このようにして、第２の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ゼロ点が未設定のときにのみ、ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する処理が行われるので、ゼロ点補正が頻繁に行われることを防止することができる。
【００７４】
また、同一のイグニッションオン中には、１回のみゼロ点位置の補正を行うことにより、ゼロ点補正が頻繁に行われることがなく、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいた、第１のプリテンショナナの作動判断にばらつきが生じない。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態の図９で示したフェールセーフ処理を、図１５のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。
【００７６】
まず、ステップＳ７１で、各種センサ等において、故障が検知されたかどうかが判断され、故障が検知された場合には、ステップＳ７４で、デューティ出力を禁止する。つまり、センサ類が故障している場合には、ブレーキ制動、或いは前方障害物への接近が検出されていないにも関わらず、ウェビング１１の張力が制御される場合があり、このような場合には、乗員にリスクが生じる可能性があるので、これを回避するために、故障が検知された際には、デューティ出力を禁止する。
【００７７】
また、ステップＳ７２にて、作動禁止条件が満たされた場合においても、デューティ出力を禁止する。更に、ステップＳ７３にて、ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されていないと判断された場合についても同様に、ステップＳ７４で、デューティ出力を禁止する。作動禁止条件とは、例えば、低車速時において、万が一衝突したとしても被害が小さいと想定される場合である。このような場合には、出力を禁止して、ウェビング１１巻き取りの作動頻度を低下させることが、モータの耐久性の観点から望ましい。
【００７８】
他方、故障が検知されず、且つ作動禁止条件が満たされず、且つ、ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されている場合には、ステップＳ７５にてデューティ出力を許可する。
【００７９】
従って、イグニッションをオンとした後、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内で、且つ、ブレーキペダルストロークが所定値以下の状態が、所定時間以上継続するまでは、ウェビング１１の巻き取りが行われない。これにより、ゼロ点のずれが大きい場合でも、ゼロ点の補正が行われるまではウェビング１１の巻き取りが行われないので、緊急ブレーキとは言えないようなブレーキ操作の時に、ウェビング１１が巻き取られる、ということを防ぐことができる。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第１の実施形態の図８で示した出力デューティ算出処理を、図１６のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。
【００８１】
まず、ステップＳ８１で、緊急制動フラグが「１」であるかどうかが判断され、「１」である場合には（ステップＳ８１でＹＥＳ）、ステップＳ８２で、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定であるかどうかが判断される。そして、未設定である場合には（ステップＳ８２でＹＥＳ）、ステップＳ８３で、出力デューティを「Ｄ１」に設定する。
【００８２】
ブレーキペダルストロークのゼロ点が設定されている場合には（ステップＳ８２でＮＯ）、ステップＳ８４で、出力デューティを「Ｄ２」（但し、Ｄ２＞Ｄ１）に設定する。また、緊急制動フラグが「１」でない場合には（ステップＳ８１でＮＯ）、ステップＳ８５で、出力デューティを「０」とする。
【００８３】
ここでの処理では、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定の場合には、ゼロ点設定されているときよりも、出力デューティを低く設定するようにしている。これにより、ブレーキペダルストロークのゼロ点がずれ、且つ、ゼロ点の補正が行われてない状態で、緊急ブレーキとは言えないようなブレーキ操作であったにも関わらず、第１のプリテンショナ１６の作動しきい値を超えた場合でも、ウェビング１１巻き取りの張力が低めに設定されているので、乗員に違和感を感じさせることが少ない。
【００８４】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、第１の実施形態の図５で示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理を、図１７のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。なお、図１において、第１のコントローラ３０には、ブレーキランプスイッチ（図示省略）の検出信号が入力される構成となっている。
【００８５】
図１７において、まず、ステップＳ９１では、ブレーキランプスイッチがオンとされているかどうかが判断される。ブレーキランプスイッチがオンである場合には（ステップＳ９１でＹＥＳ）、ステップＳ９２にて、ブレーキペダルストロークのゼロ点を設定する。
【００８６】
次いで、ステップＳ９３で、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正を行う。また、ブレーキランプスイッチがオフの場合には（ステップＳ９１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークのゼロ点を設定せずに、ステップＳ９３で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００８７】
ここでの処理では、ブレーキランプスイッチがオンとなった点を、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として設定し、ブレーキペダルストロークを補正している。ブレーキを踏むときは、必ずブレーキランプスイッチがオンとなるので、このようにすることにより、ブレーキを踏むときには必ず、ゼロ点補正が実施されることになる。
【００８８】
このようにして、第５の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ブレーキランプスィッチがオンとなった点をブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、ブレーキペダルストロークセンサの値を補正するようにしたので、ブレーキ操作が行われる場合には必ずゼロ点補正が行われ、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点ずれによって、ブレーキペダルストロークセンサの値に基づいた、第１のプリテンショナの作動判断のばらつきがなくなる。
【００８９】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態では、第１の実施形態の図５で示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理を、図１８のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。なお、図１において、第１のコントローラ３０には、アクセルペダルストロークセンサ（図示省略）の検出信号が入力される構成となっている。
【００９０】
図１８において、まず、ステップＳ１０１で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１０２で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００９１】
所定値以下である場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０３で、この状態が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０４で、アクセルペダルストロークの変化が所定値以上であるかどうかが判断される。アクセルペダルストロークが所定値以上である場合には（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０５で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点とし、ステップＳ１０６で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００９２】
また、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、所定時間が経過しない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、及びアクセルペダルストロークが所定値よりも小さい場合（ステップＳ１０４でＮＯ）には、現在ブレーキ操作中である可能性があるので、ステップＳ１０５のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ１０６で、ブレーキペダルストロークの補正処理を行う。
【００９３】
ここでの処理では、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以内で、且つ、ブレーキペダルストロークが所定値以下の状態が、所定時間以上継続したときに、アクセルペダル操作が行われたら、そのときのブレーキペダルストロークセンサの値を、ブレーキペダルストロークのゼロ点として設定し、ゼロ点補正を行うようにしている。これにより、より確実に、ブレーキ操作をしていないことを判断して、ゼロ点設定を行うことができる。
【００９４】
このようにして、第６の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、アクセルペダル操作が検出されたときに、そのときのブレーキペダルストロークセンサの値を、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、補正を行うようにしたので、ブレーキ操作が行われていないことを確実に判断することができる。
【００９５】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態では、第１の実施形態の図５で示したブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理を、図１９のフローチャートに示す処理に変更したものであり、その他の構成については、第１の実施形態と同一である。
【００９６】
図１９において、まず、ステップＳ１１１で、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であるかどうかが判断される。そして、所定値以下である場合には（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、ステップＳ１１２で、ブレーキペダルストロークが所定値以下であるかどうかが判断される。
【００９７】
所定値以下である場合には（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１１３で、この状態が所定時間以上経過したかどうかが判断され、所定時間以上経過した場合には（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、ステップＳ１１５で、このときのブレーキペダルストロークセンサ２０の検出信号の値をブレーキペダルストロークのゼロ点として設定し、ステップＳ１１７で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【００９８】
また、ブレーキペダルストロークの変化が所定値よりも大きい場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、ブレーキペダルストロークが所定値よりも大きい場合（ステップＳ１１２でＮＯ）、及び所定時間が経過しない場合（ステップＳ１１３でＮＯ）には、ステップＳ１１４で、ブレーキペダルストロークのゼロ点が未設定であるかどうかが判断される。
【００９９】
未設定である場合には（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、ステップＳ１１６で、ブレーキペダルストロークのゼロ点を初期値に設定し、その後、ステップＳ１１７で、ブレーキペダルストロークの補正を行う。また、未設定でない場合には（ステップＳ１１４でＮＯ）、ステップＳ１１５、Ｓ１１６のブレーキペダルストロークのゼロ点の設定を行わず、ステップＳ１１７で、ブレーキペダルストロークを補正する処理を行う。
【０１００】
ここでの処理では、ブレーキペダルのゼロ点が設定されていない状態、即ち、ブレーキペダル操作をしていないと判断されるまでの間（ステップＳ１１３でＹＥＳとなるまでの間）は、ブレーキペダルのゼロ点の初期値として、ゼロ以外の値を用いるようにしている。
【０１０１】
ここで、初期値（ステップＳ１１６で用いる初期値）としては、図２０に示すように、実際のブレーキペダルストロークに対する、ブレーキペダルストロークセンサ値のずれの幅の範囲内で、第１のプリテンショナ１６の作動判断の感度がもっとも鈍くなる値のオフセット値を、ブレーキペダルストロークのゼロ点の初期値として用いる。
【０１０２】
つまり、図２０（ａ）に示すように、ブレーキペダルストロークには、バラツキが存在するので、ブレーキペダルストロークから予測される減速Ｇは、しきい値を０．７とした場合、例えば０．６〜０．８の範囲でばらついてしまう。つまり、この範囲が予測される減速Ｇの、ずれの幅ということになる。
【０１０３】
本実施形態では、上述したように、第１のプリテンショナ１６の作動判断の感度がもっとも鈍くなる値のオフセット値を、ブレーキペダルストロークのゼロ点の初期値として用いるので、０．６〜０．７の幅（即ち、０．１）をゼロ点オフセットの値として用いる。即ち、ブレーキペダルストロークから予測される減速Ｇは、０．１が加算されることにより、図２０（ｂ）に示す如く、０．７〜０．９の範囲となり、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の感度が鈍くなるように設定される。
【０１０４】
このようにして、第７の実施形態では、ゼロ点ずれを補正するまでの間においては、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の感度が鈍く設定されるので、作動頻度が増加せず、乗員に煩わしさを感じさせることがなくなる。
【０１０５】
即ち、ゼロ点補正が行われるまでの期間の、ブレーキペダルストロークセンサの値による、第１のプリテンショナの作動判断のしきい値の下限が、作動バラツキの許容幅内に入るので、ウェビング１１巻き取りの頻度が増えることなく、乗員に煩わしさを与えることがない。
【０１０６】
次に、本発明の第８の実施形態を図２１を参照しながら説明する。第８の実施形態は、前述した第７の実施形態において、ブレーキペダルのゼロ点の初期値として、シートベルト作動判断のしきい値に、許容幅が考慮された場合の例である。
【０１０７】
ここでは、実際のブレーキペダルストロークに対する、ブレ−キペダルストロークセンサ値のずれの幅の最大値と、第１のプリテンショナ１６の作動判断の許容幅の差の分だけ、第１のプリテンショナ１６の作動判断の感度が鈍くなるように、ブレーキペダルストロークのゼロ点の初期値を設定する。
【０１０８】
即ち、図２１（ａ）に示すように、ブレーキペダルストロークから予測される減速Ｇの、バラツキの許容幅が例えば０．６〜０．８の範囲である場合には、これに加えて、第１のプリテンショナ１６の作動判断の許容幅（ここでは、０．０５としている）が存在するので、これらを加算した分がずれの最大幅となる。ここでは、ずれの最大幅は、０．５５〜０．８５となっている。
【０１０９】
そして、本実施形態では、この許容幅０．０５をゼロ点オフセットの初期値として用いる。即ち、同図（ｂ）に示すように、ずれの最大幅が設定されるので、第１のプリテンショナ１６を作動させる際の感度が鈍くなるように設定される。
【０１１０】
これにより、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点補正が行われない状態においても、ブレーキペダルストロークセンサのずれの下限が、第１のプリテンショナ１６の作動判断の許容範囲内となり、ウェビング１１による締め付けが頻繁に作動して、乗員に煩わしさを与えることがなくなる。
【０１１１】
即ち、第８の実施形態に係る車両用シートベルト装置では、ブレーキペダルストロークセンサ値の、考えられる誤差の範囲内の値で、ブレーキストロークによる判断の感度が最も鈍くなる誤差値と、ブレーキストロークによる判断の誤差の許容最小値との差を、ゼロ点の初期値として用いるので、ウェビング１１巻き取りの頻度が増えることなく、乗員に煩わしさを与えることがない。更に、作動判断のしきい値の許容幅を考慮しているので、許容幅を考慮しない場合に比べて、ゼロ点補正が行われるまでの間の作動判断の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用シートベルト装置が搭載された車両の概略構成図である。
【図２】第１のコントローラとこれに付帯する機器の構成を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵでの処理を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明に係る各実施形態の、全体処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態に係り、緊急制動判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係り、緊急制動終了判断処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態に係り、フェールセーフの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ブレーキペダルに生じる組み付けバラツキを示す説明図である。
【図１１】ブレーキペダルストロークの変化とセンサ出力との関係を示す特性図であり、ブレーキペダルストローク、或いはストロークセンサにバラツキが発生する場合を示す。
【図１２】ブレーキペダルストロークのゼロ点ずれに起因するしきい値のずれを示す説明図である。
【図１３】ブレーキペダルストロークのゼロ点ずれに起因するセンサ出力の誤差を示す説明図である。
【図１４】第２の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態に係り、フェールセーフの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態に係り、出力デューティを算出する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】第５の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第６の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】第７の実施形態に係り、ブレーキペダルストロークのゼロ点補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】第７の実施形態に係り、ゼロ点ずれの補正方法を示す説明図である。
【図２１】第８の実施形態に係り、ゼロ点ずれの補正方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ シートベルト装置
１１ ウェビング
１２ リトラクタ
１３ タング
１４ バックル
１５ スルーリング
１６ 第１のプリテンショナ
１６ａ 減速ギヤ機構
１７ 第２のプリテンショナ
２０ ブレーキペダルストロークセンサ
２１ 車速センサ
２２ フューズ
３０ 第１のコントローラ（制御手段）
３１ ＣＰＵ
３１ａ ブレーキ操作判断部
３１ｂ 制動終了判断部
３１ｃ 緊急制動判断部
３１ｄ フェールセーフ部
３１ｅ 動作モード判定部
３１ｆ 出力電流及び通電時間算出部
３１ｇ 運転席作動判断部
３１ｈ 助手席作動判断部
３１ｉ ゼロ点補正部
３２ 電源回路
３２ａ センサ電源回路
３３ ＩＧＮ入力回路
３４ ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ
３５ アナログＩ／Ｆ
３６ 駆動回路
３７ リレー
３８ａ，３８ｂ Ｈ-Bridge
５２ 衝撃センサ
５３ 第２のコントローラ
Claims (8)
- シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、
緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、
車両のブレーキ操作を検出するブレーキペダルストロークセンサと、
前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づいて、急ブレーキが発生していると判断される場合に、前記第１のプリテンショナによるウェビング巻き取り時の張力を制御する制御手段と、を具備し、
前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、
前記制御手段は、前記ブレーキペダルストロークセンサにてブレーキ操作が行われていないと判断されたときに、当該ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する手段を備え、
且つ、前記制御手段は、
イグニッションがオンとされた後、前記ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点位置を補正する処理が行われるまでは、前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づく前記第１のプリテンショナの作動条件が成立した場合であっても、前記第１のプリテンショナを作動させないことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、
緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、
車両のブレーキ操作を検出するブレーキペダルストロークセンサと、
前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づいて、急ブレーキが発生していると判断される場合に、前記第１のプリテンショナによるウェビング巻き取り時の張力を制御する制御手段と、を具備し、
前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、
前記制御手段は、前記ブレーキペダルストロークセンサにてブレーキ操作が行われていないと判断されたときに、当該ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する手段を備え、
且つ、前記制御手段は、
前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データを用いた、前記第１のプリテンショナ作動条件が成立した場合で、イグニッションがオンとされた後、前記ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点補正を行うまでの間は、ゼロ点補正を行った後よりも、前記第１のプリテンショナが発生する張力を低い値に設定することを特徴とする車両用シートベルト装置。 - 前記ブレーキ操作が行われていないと判断する条件は、ブレーキペダルストロークの変化が所定値以下であり、且つ、ブレーキペダルストローク値が所定値以下となる状態が所定時間以上経過した場合であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
- シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、
緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、
車両のブレーキ操作を検出するブレーキペダルストロークセンサと、
前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づいて、急ブレーキが発生していると判断される場合に、前記第１のプリテンショナによるウェビング巻き取り時の張力を制御する制御手段と、を具備し、
前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、
前記制御手段は、前記ブレーキペダルストロークセンサにてブレーキ操作が行われていないと判断されたときに、当該ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する手段を備え、
且つ、前記制御手段は、
車両に搭載されるブレーキランプスイッチがオンとなった前記ブレーキペダルストローク位置を、ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点として、前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データを補正することを特徴とする車両用シートベルト装置。 - シートに着座した乗員を拘束するウェビングと、該ウェビングを巻き取り、巻き戻しするリトラクタを備えた車両用シートベルト装置において、
前記ウェビングを前記リトラクタに所望する張力で巻き取り駆動する第１のプリテンショナと、
緊急時に前記ウェビングに張力を付与し、乗員を最終的に拘束する第２のプリテンショナと、
車両のブレーキ操作を検出するブレーキペダルストロークセンサと、
前記ブレーキペダルストロークセンサの検出データに基づいて、急ブレーキが発生していると判断される場合に、前記第１のプリテンショナによるウェビング巻き取り時の張力を制御する制御手段と、を具備し、
前記第１のプリテンショナは、可逆的に動作する電動プリテンショナであり、
前記制御手段は、前記ブレーキペダルストロークセンサにてブレーキ操作が行われていないと判断されたときに、当該ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する手段を備え、
且つ、前記制御手段は、
車両に搭載されるアクセルペダル操作が検出された場合には、そのときのブレーキペダルストロークセンサの検出データをブレーキペダルストロークのゼロ点として、補正を行うことを特徴とする車両用シートベルト装置。 - 前記ゼロ点位置を補正する際の補正値は、ブレーキペダルストロークとブレーキペダルストロークのゼロ点との差分として求めることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用シートベルト装置。
- ブレーキペダルストロークのゼロ点位置を補正する処理は、ゼロ点が未設定の場合にのみ行うことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用シートベルト装置。
- ブレーキペダルストロークセンサのゼロ点位置を補正する処理は、同一イグニッションオン中には、１回のみ行うことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の車両用シートベルト装置。
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