JPH06286581A - 乗物用シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突予測により衝突回避の操作が可能な範囲
で乗員を拘束可能とし、かつ衝突検知により確実かつ迅
速に拘束可能とする。 【構成】 シート（７）に着座した乗員に装着可能なシ
ートベルト（２）と、作動信号の入力により前記シート
ベルト（２）を初期位置から巻き取って第１の張力Ｆ１
を発生させ、乗物衝突回避の操作が可能な範囲で前記乗
員を拘束する第１のプリテンショナ機構（ＰＴ１）と、
作動信号の入力により前記第１の張力Ｆ１状態にあるシ
ートベルトを巻き取って第２の張力Ｆ２を発生させ、乗
物衝突に対して乗員を拘束する第２のプリテンショナ機
構（ＰＴ２）と、前記乗物の衝突を予測して前記第１の
プリテンショナ機構（ＰＴ１）へ作動信号を出力する第
１の指令手段（ＧＩ１）と、前記乗物の衝突を判断して
前記第２のプリテンショナ機構（ＰＴ２）へ作動信号を
出力する第２の指令手段（ＧＩ２）とを備えたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用シートベルト
装置等の乗員拘束の向上、及びシートベルト装着時の快
適性向上の技術に関わる乗物用シートベルト装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の乗物用シートベルト装置の一例と
して、車両用シートベルト装置を図２６、図２７に示す
（実公平２−７０９４号公報参照）。

【０００３】図２６は、ＥＬＲ（緊急ロック式リトラク
タ）の構成図を示しており、１０２はシートベルトの巻
き取り軸、１０３はシートベルト、１０４は緊急ロック
機構、１０９はシートベルト巻き取り用モータである。
一方、図２７は、シートベルト巻き取り用モータの制御
駆動回路を示すブロック図であり、１２４は適当なベル
トスラック（弛み量）を設定する設定器で、この設定器
１２４には、ブレーキスイッチ１１６、車速センサ１１
７、アクセルスイッチ１１８からの信号が入力されてい
る。これらの信号に応じた信号を制御回路１２７に送
り、シートベルト巻き取り用リレー１２８と送り出し用
リレー１２９とをオンオフさせてモータ１０９を正転あ
るいは逆転させてシートベルトの巻き取り、巻き出しを
制御する。なお、ベルトスラックにより、乗員に対しシ
ートベルトを密着させた拘束状態から、所定の余裕代を
付与することができる（テンションレス状態）。

【０００４】そして、車速センサ１１７により、車両が
超低速走行または停車中、ＥＬＲはテンションレス状態
を保持する。低速走行中は車速センサ１１７がこれを感
知し、この車速センサ１１７の信号とブレーキスイッチ
１１６からのブレーキ操作信号を必要条件として、ブレ
ーキを操作すると、ＥＬＲはシートベルトのスラックを
巻き取る構成としている。また高速走行時には、車速セ
ンサ１１７からの信号とアクセルスイッチ１１８からの
減速信号を必要条件とし、車両が減速状態になると、Ｅ
ＬＲはシートベルトのスラックを巻き取る構成としてい
る。すなわち、ブレーキ、アクセル等の操作より衝突を
事前に検知し、シートベルトのスラックを解除した状態
でＥＬＲからのシートベルトの巻き出しをロックするた
め、乗員の拘束性能を良好にできる。また通常の運転状
態では、シートベルトのスラックを大きく設定できるた
め、拘束感が極めて少なくなる。

【０００５】このように、この従来例は、ＥＬＲのロッ
ク機構が作動する緊張事態の際には、直前に、通常ブレ
ーキを操作し減速していることより、このブレーキ操作
によって衝突を事前に検知するため非常に有効な手段で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、居眠り
運転などで運転者の覚醒度が低い場合などは、ブレーキ
をかけること無く衝突に至ることもあり、このような場
合に、従来の車両用シートベルト装置にあっては、事前
に巻き上げることができない。

【０００７】さらに、衝突の事前検知をブレーキ操作で
検知しているが、ブレーキの操作開始時間は人為的なも
のであるためこの結果巻き取りが開始される時間も一定
でないため、モータのシートベルト巻き取り性能とアン
マッチになる事態も考えられ、人間の操作ミスによりブ
レーキの操作開始が遅い場合は、十分巻き取りが完了し
ない内に衝突してしまうこともある。

【０００８】また、他の従来例に係る車両用シートベル
ト装置としては例えば図２８、図２９に示すようなもの
もある（特願平２−１００２１８）。

【０００９】図２８は、この従来例の作用のフローチャ
ート図を示したものである。検出手段ＣＬ３によって車
両衝突に関係するデータが検出されると、挙動予測手段
ＣＬ４が衝撃入力による乗員の挙動を予測する。そして
演算手段ＣＬ５は、予測した挙動から乗員の衝撃を低下
させる車体側要素ＣＬ１の状態を演算する。制御手段Ｃ
Ｌ６は、演算結果に基づいた車体側要素ＣＬ１の特性と
なるように駆動手段ＣＬ２を制御する。

【００１０】一例を上げれば、図２９に示すようにレー
ザレーダ１６９により、衝突する直前に衝突物との相対
速度および衝突物を検出し、これに基づき、挙動予測手
段および演算手段により、例えば最適なシートベルト荷
重変位特性が算出される。この特性を車体側要素の特性
として発生させるために、駆動手段としてＥＬＲ１１３
に組み込まれた荷重調整形クランプ２７およびプリロー
ダ１２９を駆動することによって制御する。このシート
ベルトの最適特性への制御は、衝突前あるいは乗員がま
だあまり移動していない衝突直後までに終了することに
より行なう。従って、拘束性能を向上させるという基本
的考え方は完璧であり、全く問題ない。

【００１１】しかしながら、このような従来の車両用シ
ートベルト装置にあっては、万一誤作動すると衝突前に
最適特性とされる巻き取り量は運転者によっては運転操
作性が十分でない位置となる可能があった。

【００１２】さらに他の従来例に係る車両用シートベル
ト装置として、例えば図３０に示すようなものもある。

【００１３】通常のプリテンショナＥＬＲでは、車両衝
突後の車体のＧ波形を検知して作動させるため、信頼性
が高く、衝突が発生したときのみ作動する。

【００１４】しかしながら、このような従来の車両用シ
ートベルト装置にあっては、その巻き取りストローク
は、シリンダ１３９内のピストン１４１の摺動距離で規
制されてしまうため、車両に搭載することを考えると、
巻き取りストロークを可能な限り巻き取り量が大きくな
るプリテンショナ構成にすると、装置が大型化して車両
への搭載が困難なものとなる他、重量増、コストアップ
を引き起こす。

【００１５】そこでこの発明は、衝突を事前に予測して
作動させることで、運転操作性を確保し、安価でしかも
確実な拘束状態を得ることのできる乗物用シートベルト
装置の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、シートに着座した乗員に装着可能
なシートベルトと、作動信号の入力により前記シートベ
ルトを初期位置から巻き取って第１の張力Ｆ１を発生さ
せ、乗物衝突回避の操作が可能な範囲で前記乗員を拘束
する第１のプリテンショナ機構と、作動信号の入力によ
り前記第１の張力Ｆ１状態にあるシートベルトを巻き取
って第２の張力Ｆ２を発生させ、乗物衝突に対して乗員
を拘束する第２のプリテンショナ機構と、前記乗物の衝
突を予測して前記第１のプリテンショナ機構へ作動信号
を出力する第１の指令手段と、前記乗物の衝突を判断し
て前記第２のプリテンショナ機構へ作動信号を出力する
第２の指令手段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】また請求項２の発明は、請求項１記載の乗
物用シートベルト装置であって、前記第１の指令手段
は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶｃを計
測して衝突までの時間Δｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃを求め、前
記第１のプリテンショナ機構の巻き取りに要する時間ｔ
ｂ１が前記時間Δｔｃ内となるように前記作動信号を出
力することを特徴とする。

【００１８】また請求項３の発明は、請求項２記載の乗
物用シートベルト装置であって、前記第１の指令手段
は、前記時間ｔｂ１を、前記第１のプリテンショナ機構
の巻き取り速度Ｖｂ１及び巻き取りストロークＬｂ１に
よりｔｂ１＝Ｌｂ１／Ｖｂ１で求めることを特徴とす
る。

【００１９】また請求項４の発明は、請求項３記載の乗
物用シートベルト装置であって、前記第１の指令手段
は、前記第１のプリテンショナ機構の巻き取りストロー
クＬｂ１を、前記シートベルトの装着後に前記第１のプ
リテンショナ機構を作動させることにより第１の張力Ｆ
１を発生させて求め、再びシートベルトを初期位置に復
元させる信号を出力することを特徴とする乗物用シート
ベルト装置。

【００２０】また請求項５の発明は、請求項１、又は請
求項２、又は請求項３、若しくは請求項４記載の乗物用
シートベルト装置であって、前記第２のプリテンショナ
機構の巻き取り量Ｌｂ２は、前記第１の張力Ｆ１状態に
あるシートベルトを巻き取って第２の張力Ｆ２をかける
ことにより求めることを特徴とする乗物用シートベルト
装置。

【００２１】また請求項６の発明は、請求項１、又は請
求項２、又は請求項３、又は請求項４、若しくは請求項
５記載の乗物用シートベルト装置であって、前記第１の
プリテンショナ機構は、作動信号の入力によりシートベ
ルトを巻き取って第１の張力Ｆ１を発生し、復元信号の
入力により前記シートベルトを初期位置へ戻す構成であ
り、前記第１の指令手段は、衝突の予測により前記作動
信号を出力し、この出力に基づき、乗物が衝突に至らな
かったと判断したとき前記復元信号を出力する構成であ
り、前記第２のプリテンショナ機構は、火薬又はばねを
用いた爆発的な力でシートベルトを瞬時に巻き取る不可
逆構成であることを特徴とする乗物用シートベルト装
置。

【００２２】また請求項７の発明は、請求項１、又は請
求項２、又は請求項３、又は請求項４、又は請求項５、
若しくは請求項６記載の乗物用シートベルト装置であっ
て、

【００２３】前記第１の指令手段は、衝突対象物までの
距離Ｌｃ及び相対速度Ｖｃを連続的に計測して衝突まで
の時間Δｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃを連続的に求め、衝突まで
の間に複数設定した各時点に前記時間Δｔｃが達するご
とに作動信号を発し、前記第１のプリテンショナ機構の
巻き取り動作を段階的に行なわせることを特徴とする乗
物用シートベルト装置。

【００２４】また請求項８の発明は、請求項１、又は請
求項２、又は請求項３、又は請求項４、又は請求項５、
若しくは請求項６記載の乗物用シートベルト装置であっ
て、

【００２５】前記第１の指令手段は、衝突対象物までの
距離Ｌｃ及び相対速度Ｖｃを連続的に計測して衝突まで
の時間Δｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃを連続的に求め、第１のプ
リテンショナ機構の巻き取りに要する時間をｔｂ１とし
たとき、シートベルトの張力Ｆが前記第１の張力Ｆ１に
至るまでの間、Ｆ＝（１−Δｔｃ／ｔｂ１）Ｆ１となる
ように作動信号を制御することを特徴とする乗物用シー
トベルト装置。

【００２６】また請求項９の発明は、請求項１、又は請
求項２、又は請求項３、又は請求項４、又は請求項５、
又は請求項６、又は請求項７、若しくは請求項８記載の
乗物用シートベルト装置であって、前記第１のプリテン
ショナ機構は、シートベルトの巻き取り速度をＶｂ１か
らこれより速いＶｂｘへ変更可能に構成され、前記第１
の指令手段は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び相対速度
ΔＶｃを計測して求められ衝突までの時間Δｔｃ＝Ｌｃ
／ΔＶｃが、相対速度ΔＶｃの増大により、第１のプリ
テンショナ機構の巻き取りに要する時間ｔｂ１より短く
なるとき、前記第１のプリテンショナ機構の巻き取り速
度をＶｂ１からＶｂ１ｘへ変更するようにして前記作動
信号を出力することを特徴とする乗物用シートベルト装
置。

【００２７】また請求項１０の発明は、請求項１、又は
請求項２、又は請求項３、又は請求項４、又は請求項
５、又は請求項６、又は請求項７、又は請求項８、若し
くは請求項９記載の乗物用シートベルト装置であって、
前記第１のプリテンショナ機構は、モータによって駆動
する構成であり、前記第１の指令手段は、衝突対象物ま
での距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶｃを計測して衝突までの
時間Δｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃを求め、距離Ｌｃが計測でき
る最長の距離Ｌｃｙに達したとき、相対速度ΔＶｃｙを
計測し、これより衝突までの時間Δｔｃｙ＝Ｌｃｙ／Δ
Ｖｃｙを計算し、第１のプリテンショナ機構の巻き取り
ストロークＬｂ１、同巻き取り速度Ｖｂ１ｙとしたと
き、Ｌｂ１／Ｖｂ１ｙ＜Δｔｃｙの関係より、Ｖｂ１ｙ
＞Ｌｂ１／Δｔｃｙを満たすＶｂ１ｙを発生させる電流
Ｉｙを求め、この電流Ｉｙを前記第１のプリテンショナ
機構のモータへ負荷するように作動信号を出力すること
を特徴とする乗物用シートベルト装置。

【００２８】また請求項１１の発明は、請求項１、又は
請求項２、又は請求項３、又は請求項４、又は請求項
５、又は請求項６、又は請求項７、又は請求項８、又は
請求項９、若しくは請求項１０記載の乗物用シートベル
ト装置であって、前記第１のプリテンショナ機構は、前
記シートベルトを繰り出し自在に巻き取り、緊急ロック
可能なリトラクタの下部を引張ばねを介して車体に結合
し、前記リトラクタの上部にワイヤを結合し、このワイ
ヤを車体に取り付けたモータに巻き上げ自在に結合し、
当該モータの巻き上げによって前記引張ばねに所定張力
を付与したときリトラクタの位置決めをするロック機構
を設けて構成し、前記第１の指令手段は、衝突の予測に
より前記ロック機構を解除する作動信号を出力し、この
出力に基づき乗物が衝突に至らなかったと判断したとき
前記モータにワイヤ巻き上げのための復元信号を出力す
ることを特徴とする乗物用シートベルト装置。

【００２９】また請求項１２の発明は、請求項１、又は
請求項２、又は請求項３、又は請求項４、又は請求項
５、又は請求項６、又は請求項７、又は請求項８、又は
請求項９、若しくは請求項１０記載の乗物用シートベル
ト装置であって、前記第１のプリテンショナ機構は、前
記シートベルトに取り付けられたタングを連結するバッ
クルを、車体に取り付けたピストン・シリンダ手段に結
合し、前記ピストン・シリンダ手段に圧力流体を供給し
て前記バックルを車体側へ引くようにピストン・シリン
ダ手段を働かせる圧力源手段を設けて構成し、前記第１
の指令手段は、衝突の予測により前記圧力源手段へ作動
信号を出力することを特徴とする。

【００３０】

【作用】上記構成の請求項１の発明では、第１指令手段
が乗物の衝突を予測して第１のプリテンショナ機構へ作
動信号を出力する。第１のプリテンショナ機構は作動信
号の入力によりシートベルト初期位置から巻き取って第
１の張力Ｆ１を発生させる。

【００３１】次いで第２の指令手段が車両の衝突を判断
して作動信号を出力すると第２のプリテンショナ機構が
第１の張力Ｆ１状態にあるシートベルトを巻き取って第
２の張力Ｆ２を発生させる。

【００３２】従って、衝突の予測により乗員は第１の張
力Ｆ１でシートベルトにより拘束される。この第１の張
力Ｆ１による拘束では車両衝突回避のための操作が可能
である。また、第２の張力Ｆ２は第１の張力Ｆ１よりも
大きく乗物衝突に対して乗員を確実に拘束することがで
きる。

【００３３】このように、衝突を予測し、その可能性の
高いことが事前に検知されたときのみシートベルトを巻
き取るため、通常の運転時は例えばテンションレス機構
等により張力を０とし、ベルトスラックを多く付与する
ことができる。ベルトスラックが多くても衝突する前に
第１の張力Ｆ１で巻き取れる分のベルトスラックは全て
吸収してしまっているので、衝突後、第２の張力Ｆ２を
発生させるための第２のプリテンショナ機構による巻き
取り量を少なくすることができる。

【００３４】請求項２の発明では、衝突までの時間Δｔ
ｃを衝突対象物までの距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶｃとか
らΔｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃにより求めることができ、第１
の指令手段からの作動信号により巻き取りに要する時間
ｔｂ１を時間Δｔｃ内とすることができる。

【００３５】従って、衝突するまでには第１のプリテン
ショナ機構による巻き取りが終了し、第１の張力Ｆ１を
確実に発生させることができる。

【００３６】請求項３の発明では、巻き取りに要する時
間ｔｂ１を第１のプリテンショナ機構の巻き取り速度Ｖ
ｂ１及び巻き取りストロークＬｂ１によりｔｂ１＝Ｌｂ
１／Ｖｂ１で求めることができる。

【００３７】請求項４の発明では、第１のプリテンショ
ナ機構の巻き取りストロークＬｂ１を、シートベルトの
装着後に第１のプリテンショナ機構を作動させて第１の
張力Ｆ１を発生させることによって求めるため、正確に
求めることができる。

【００３８】請求項５の発明では、第２のプリテンショ
ナ機構の巻き取り量Ｌｂ２を第１の張力Ｆ１状態にある
シートベルトに第２の張力Ｆ２をかけることにより求め
るから正確に求めることができる。

【００３９】請求項６の発明では、衝突の予測によって
第１の張力Ｆ１を発生させ、乗員を確実に拘束すること
ができる。また、復元信号の入力によりシートベルトを
初期位置へ戻すことができ、衝突予測後、衝突に至らな
かったときには復元信号の入力によりシートベルトを初
期位置へ戻すことができる。また、第２のプリテンショ
ナ機構は、爆発的な力でシートベルトを瞬時に巻き取
り、衝突の際に第２の張力Ｆ２を迅速に発生させること
ができる。

【００４０】請求項７の発明では、衝突までの間に複数
設定した各時点に計測した衝突までの時間Δｔｃが達す
るごとに作動信号を発し、第１のプリテンショナ機構の
巻き取り動作を段階的に行なわせることができる。

【００４１】従って、例えば第１段目の巻き取り後、相
対速度ΔＶｃが速まったとしても、最新の相対速度ΔＶ
ｃと衝突対象物までの距離Ｌｃとにより衝突までの時間
Δｔｃを求めるから、衝突までの時間Δｔｃが二段目の
設定した時点に到達するのが速くなり、これによって二
段目の巻き取りが行なわれるため、巻き取りが遅れるこ
とはない。

【００４２】また、相対速度Ｖｃの急激な増大により衝
突までに巻き取りがまにあわなかったとしても、衝突直
前までには複数段の巻き取りを終了させることができ
る。

【００４３】請求項８の発明では、衝突までの時間Δｔ
ｃと巻き取りに要する時間ｔｂ１との関係でシートベル
トの張力Ｆが第１の張力Ｆ１に至るまでの間、Ｆ＝（１
−Δｔｃ／ｔｂ１）Ｆ１となるように作動信号を制御す
るため、相対速度Ｖｃがどのように変化しても衝突前に
は第１の張力Ｆ１まで巻き取ることができる。

【００４４】請求項９の発明では、衝突までの時間Δｔ
ｃが相対速度ΔＶｃの増大により第１のプリテンショナ
機構の巻き取りに要する時間ｔｂ１より短くなるとき、
シートベルトの巻き取り速度をＶｂ１からＶｂ１ｘへア
ップさせることができ、衝突前に第１プリテンショナ機
構による巻き取りを完了させることができる。

【００４５】請求項１０の発明では、衝突対象物までの
距離Ｌｃが計測できる最長の距離Ｌｃｙに達したことを
起因として相対速度ΔＶｃｙを計測し、第１のプリテン
ショナ機構を作動させることができる。

【００４６】請求項１１の発明は、リトラクタの上部に
結合したワイヤをモータで巻き上げ引張ばねに所定張力
を付与してリトラクタをロック機構で位置決めることが
できる。

【００４７】従って、衝突の予測により第１の指令手段
から作動信号が出力されるとロック機構が解除され、引
張ばねがリトラクタを移動させてシートベルトに第１の
張力Ｆ１を付与することができる。その後、乗物が衝突
に至らなかったと判断したときには、第１の指令手段か
ら復元信号が出力されモータによってワイヤが巻き上げ
られロック機構によって位置決めることができる。

【００４８】請求項１２の発明では、衝突の予測により
第１の指令手段から圧力源手段へ作動信号が出力される
と圧力源手段からピストン・シリンダ手段に圧力流体が
供給され、バックルを車体側へ引くことができる。これ
によってバックルに連結されたタングを介してシートベ
ルトに第１の張力Ｆ１を付与することができる。

【００４９】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。

【００５０】図１はこの発明の第１実施例に係る概略構
成図を示している。この実施例に係る乗物用シートベル
ト装置は、車両用シートベルト装置を示している。
（ａ）のように、この車両用シートベルト装置は、シー
ト７に着座した乗員に装着可能なシートベルト２と、第
１のプリテンショナ機構ＰＴ１と、第２のプリテンショ
ナ機構ＰＴ２と、第１の指令手段ＧＩ１と、第２の指令
手段ＧＩ２とからおおむね構成されている。

【００５１】前記シートベルト２は車体側のセンターピ
ラー下部等に固定されたリトラクタ１から引き出されて
いる。このシートベルト２は、センターピラー上部等に
取り付けられたショルダーアンカー３を通り、更にタン
グ４を通って、前記リトラクタ１と共に車体側に共締め
されたアウトアンカー５に結合されている。このシート
ベルト２の装着はタング４を車体側のバックル６に挿入
することによって機械的に行なわれる。

【００５２】前記第１のプリテンショナ機構ＰＴ１は作
動信号の入力によりシートベルト２を初期位置から巻き
取って第１の張力Ｆ１を発生させ、車両衝突回避の操作
が可能な範囲でシート７に着座した乗員を拘束するもの
である。

【００５３】すなわち、第１のプリテンショナ機構ＰＴ
１は引込み式のバックル６で構成され、このバックル６
はシート７のフレームに結合されたレール８に軸方向
（図７では左斜め上下方向）に摺動自在に結合されてい
る。更に、バックル６はレール８内から延出したワイヤ
９と結合され、ワイヤ９は電動モータ１１のプーリ１０
に巻き取り可能に結合されている。従って作動信号の入
力によって電動モータ１１が回転するとプーリ１０が連
動してワイヤ９を巻き取り、レール８に沿ってバックル
６を引き込むことができる。このバックル６の引き込み
によって前記第１の張力Ｆ１を発生させることができ
る。また、電動モータ１１への復元信号の入力により電
動モータ１１を逆転させてバックル６を元の位置へ戻
し、シートベルト２を初期位置へ戻すことができる。

【００５４】前記第２のプリテンショナ機構ＰＴ２は、
作動信号の入力により第１の張力Ｆ１状態にあるシート
ベルト２を巻き取って第２の張力Ｆ２を発生させ、乗物
である車両の衝突に対して乗員を拘束する構成となって
いる。

【００５５】すなわち、第２のプリテンショナ機構ＰＴ
２は、火薬又はばねを用いた爆発的な力でシートベルト
を瞬時に巻き取る不可逆構成となっている。第２の張力
Ｆ２は乗員拘束上最適な張力として設定したものであ
る。

【００５６】具体的には、火薬式プリテンショナ１８が
リトラクタ１に設けられ作動信号の入力によって作動
し、シートベルト２をリトラクタ１に所定量巻き取る構
成となっている。１４はベルトクランプ機構である。

【００５７】前記第１の指令手段ＧＩ１は車両の衝突を
予測して第１のプリテンショナ機構ＰＴ１へ作動信号を
出力するものである。また、第１の指令手段ＧＩ１は衝
突の予測により作動信号を出力した後、この出力に基づ
き車両が衝突に至らなかったと判断したとき復元信号を
出力する構成となっている。

【００５８】この第１の指令手段ＧＩ１は演算回路１３
を備え、この演算回路１３に車体前部に設けられた超音
波センサー１２、及びロードセル１５からの信号が入力
されるようになっている。

【００５９】演算回路１３の出力信号は電動モータ１１
へ作動信号として入力されると共に、リトラクタ１のベ
ルトクランプ機構１４へも入力される構成となってい
る。

【００６０】第１の指令手段ＧＩ１は図１（ｂ）で示す
衝突対象物である前方車両（前車）Ｍ１までの距離Ｌｃ
及び相対速度ΔＶｃを計測して衝突までの時間Δｔｃ＝
Ｌｃ／ΔＶｃを求め、前記第１のプリテンショナ機構の
巻き取りに要する時間ｔｂ１が前記時間Δｔｃ内となる
ように前記作動信号を出力する構成となっている。前記
距離Ｌｃは超音波センサー１２が発する超音波が前車Ｍ
１に衝突して戻ってくるまでの時間に基づき計測するこ
とができる。前記相対速度ΔＶｃは距離Ｌｃの時間変化
によって計測することができる。

【００６１】また、前記第１の指令手段ＧＩ１は時間ｔ
ｂ１を第１のプリテンショナ機構ＰＴ１の巻き取り速度
Ｖｂ１及び巻き取りストロークＬｂ１によりｔｂ１＝Ｌ
ｂ１／Ｖｂ１で求めて記憶している。

【００６２】更に第１の指令手段ＧＩ１は、第１のプリ
テンショナ機構ＰＴ１の巻き取りストロークＬｂ１を、
シートベルトの装着後に第１のプリテンショナ機構ＰＴ
１を作動させて第１の張力Ｆ１を発生させて求め、記憶
する構成となっている。また、第１の指令手段ＧＩ１は
巻き取りストロークＬｂ１を記憶した後、シートベルト
２を再び初期位置に復元させる信号を出力する構成とな
っている。

【００６３】第１のプリテンショナ機構ＰＴ１の作動は
モータ１１を回転させることによって前記のようにして
行なうものである。そして、第１のプリテンショナ機構
ＰＴ１の巻き取り速度Ｖｂ１はモータ１１の回転速度に
換算することができ、これを演算回路１３が記憶してい
る。

【００６４】前記第２の指令手段ＧＩ２は、乗物すなわ
ち自車Ｍ２の衝突を判断して第２のプリテンショナ機構
ＰＴ２へ作動信号を出力する構成となっている。

【００６５】具体的には、第２の指令手段ＧＩ２は、診
断回路１７を有しこの診断回路１７に車体に取り付けた
Ｇセンサー１６の信号が入力される構成となっている。
診断回路１７からは前記火薬式プリテンショナ１８に信
号が入力される構成となっている。

【００６６】第２のプリテンショナ機構ＰＴ２の巻き取
り量Ｌｂ２は第１の張力Ｆ１状態にあるシートベルト２
に第２の張力Ｆ２をかけることにより求めたものであ
る。

【００６７】次に上記１実施例の作用を図２に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。

【００６８】まず、ステップＳ１では、超音波センサー
１２及び演算回路１３により前車Ｍ１までの距離Ｌｃ及
び相対速度ΔＶｃ（自車速度Ｖ２−前車速度Ｖ１）を常
時計測する。なお、衝突対象物が衝害物の場合はＶ１＝
０となる。

【００６９】ステップＳ２では、衝突するまでの時間Δ
ｔｃをΔｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃにより計算する。

【００７０】ステップＳ３では、シートベルト２の巻き
取りに要する時間、すなわちバックル６を最大に引き込
ませるのにかかる時間ｔｂ１ｍａｘをバックル６のフル
ストローク量Ｌｂｍａｘ及びモータ１１による引き込み
速度Ｖｂにより予め計算する。

【００７１】ステップＳ４では、衝突までの時間Δｔｃ
が第１プリテンショナ機構ＰＴ１の巻き取りに要する時
間よりも大きく、かつ衝突に至る危険性が高い時間に達
したかどうかを判断している。すなわち、時間Δｔｃが
バックル６の引き込みに要する最大の時間ｔｂ１ｍａｘ
よりも大きく、かつ衝突に至る危険性が高い時間ｔｂ１
ｍａｘ＋ｔｂαに達したかどうかを判断する。時間Δｔ
ｃがｔｂ１ｍａｘ＋ｔｂαに達していなければ（Δｔｃ
＞ｔｂ１ｍａｘ＋ｔｂα）、ステップＳ１に戻り、ｔｂ
１ｍａｘ＜Δｔｃ＜ｔｂ１ｍａｘ＋ｔｂαであればステ
ップＳ５へ移行する。

【００７２】ステップＳ５では、リトラクタ１のベルト
クランプ機構１４を作動させてクランプをロックし、シ
ートベルト２の巻き出しを止める。

【００７３】次いでステップＳ６へ移行し、第１のプリ
テンショナ機構ＰＴ１であるバックル６の引き込みをモ
ータ１１の電源をオンすることにより開始する。

【００７４】ステップＳ７では、シートベルト２の張力
が第１の張力Ｆ１に達したかどうかを判断している。す
なわち、シートベルト張力Ｆをロードセル１５により計
測し、シートベルト張力Ｆがドライバーの運転操作で衝
突回避操作が可能な第１の張力Ｆ１に達したときモータ
１１の電源をオフとし、第１のプリテンショナ機構ＰＴ
１によるシートベルト２の引き込みを止める（ステップ
Ｓ８）。

【００７５】その後ドライバーの衝突回避操作にもかか
わらず、自車Ｍ２が衝突に至り重大な衝突であることを
Ｇセンサ１６及び診断回路１７が判断した場合は、ステ
ップＳ１０へ移行する。

【００７６】ステップＳ１０では、診断回路１７から火
薬プリテンショナ１８に作動信号が送られ、その作動に
よってシートベルト２は瞬時に巻き取られ第２の張力Ｆ
２となる。

【００７７】ステップＳ９において衝突までの予測時間
Δｔｃが十分経過してもＧセンサー１６に車体の減速度
信号が入力されないときには乗員の衝突回避操作によっ
て衝突が回避されたと判断され、ステップＳ１１へ移行
する。ステップＳ１１では演算回路１３からモータ１１
へ逆転信号が入力され、バックル６を初期位置に戻す。

【００７８】次いでステップＳ１２へ移行し、演算回路
１３からベルトクランプ機構１４へ信号が送られ、クラ
ンプ解除が行なわれる。

【００７９】要するに、この発明の第１実施例では、図
１のように自車Ｍ２の衝突が予測されると診断回路１３
からベルトクランプ機構１４へ信号が送られると共に、
モータ１１へ作動信号が送られる。従って、リトラクタ
１のシートベルト繰り出しがロックされ、モータ１１の
作動によってバックル６が引き込まれ、シートベルト２
が第１張力Ｆ１状態となって乗員を拘束することができ
る。このとき、乗員は自車Ｍ２の衝突回避のための運転
操作を無理なく行なうことができるのである。

【００８０】自車Ｍ２が衝突に至ったときには火薬式プ
リテンショナ１８の作動によって第１の張力Ｆ１の状態
にあるシートベルト２がリトラクタ１に巻き取られて第
２の張力Ｆ２の状態となる。従って、乗員は最適な張力
でシートベルト２により拘束されることとなる。この場
合、第２のプリテンショナ機構ＰＴ２は第１の張力Ｆ１
の状態にあるシートベルト２を巻き取るものであるから
火薬式プリテンショナ１８等を大型化せずに迅速かつ確
実に第２の張力Ｆ２まで巻き取ることができる。

【００８１】すなわち、通常の運転時は例えばテンショ
ンレス機構等により張力を０とし、ベルトスラックが多
くあっても問題がなく、乗員に大きなうっとうしさや不
快感を与えることがない。また、衝突によって第２の張
力Ｆ２まで巻き取るに際しても衝突を予測した時点で予
め第１の張力Ｆ１まで巻き取っているため、衝突後、僅
かな量だけ巻き取れば拘束性能最適となるため、第２の
張力Ｆ２への巻き取り時間は短時間で済み、確実に巻き
取りを完了させることができる。

【００８２】また、第１の張力Ｆ１でスラックを吸収し
た後、第２の張力Ｆ２まで巻き取るのに必要な量は車種
ごとにほぼ一定となるため、設計段階で求めた巻き取り
特性に固定しておけばよく、第２のプリテンショナ機構
ＰＴ２の性能としても余裕を見込んだものとする必要も
なく、必要最小限のものにすることができる。

【００８３】第１のプリテンショナ機構ＰＴ１が作動し
た後、自車Ｍ２が衝突に至らなかったときにはモータ１
１が逆転され、バックル６が元の位置に戻ってシートベ
ルト２が復元され初期位置にすることができる。

【００８４】車両の衝突前に第１のプリテンショナ機構
ＰＴ１が誤動作した場合にはシートベルト２に第１の張
力が働くが、乗員はシート７に単に拘束されるのみで運
転操作は可能であり全く問題はない。また、第２のプリ
テンショナ機構ＰＴ２のみが誤動作した場合でもその巻
き取り量は僅かなものであるため初期状態にあるシート
ベルト２を巻き取っても乗員に対しては第２の張力Ｆ２
には至らず、この場合も運転操作が可能であり問題はな
い。

【００８５】図３は第１のプリテンショナ機構ＰＴ１、
第２のプリテンショナ機構ＰＴ２によるシートベルトの
巻き取り特性を時系列で示したものである。バックル６
をフルストロークさせる時間ｔｂ１ｍａｘよりも衝突す
るまでの予測時間Δｔｃが大きいときに衝突に至る可能
性の高いことを事前に検知し、実線で示すように第１の
プリテンショナ機構ＰＴ１の巻き取りを開始している。

【００８６】このΔｔｃ＞ｔｂ１ｍａｘで、かつ衝突に
至る可能性が高い領域として、ｔｂ１ｍａｘよりやや大
きい時間であるｔｂ１ｍａｘ＋ｔｂαを設定し（図４参
照）、Ｌｃ／Ｖｃで計算されるΔｔｃが、図中の斜線で
示すｔｂ１ｍａｘとｔｂ１ｍａｘ＋ｔｂαの間に、図中
の矢印Ａで示すように入ってきた時に作動させることに
より、確実に衝突より前に第１のプリテンショナ機構Ｐ
Ｔ１による巻き取りを完了させることができる。

【００８７】さらに、バックル６のフルストローク量Ｌ
ｂ１ｍａｘは、第１の張力Ｆ１で巻き取れる最大限のス
トロークに設定してあるため、実際には図３の破線で示
すように、引き込み時間がｔｂ１ｍａｘまでかかること
はなく、実線で示すように時間ｔｂ１で第１の張力Ｆ１
まで達する。このため衝突より前に、さらに確実に張力
Ｆ１で除去可能なベルトスラックを、第１のプリテンシ
ョナ機構ＰＴ１で吸収できる。

【００８８】該張力Ｆ１は、ドライバが運転可能な程度
の張力であるため、第１のプリテンショナ機構ＰＴ１が
作動後も引き続き衝突に至るまでの間、回避操作はもち
ろん可能であり、状態によっては完全な衝突の回避、あ
るいは衝突に至っても被害を最小限に抑えることができ
る。回避できた場合は、第１のプリテンショナ機構ＰＴ
１は、もとに戻る可逆式の構成であるためその後何回で
も使用可能である。

【００８９】衝突に至り、車体に大きな減速度が入り、
重大な衝突であることが、Ｇセンサ１６および診断回路
１７により判断された場合は、第２のプリテンショナ機
構ＰＴ２により、乗員拘束性能上最も良い第２のシート
ベルト張力Ｆ２まで巻き上げられる。この第２のシート
ベルト張力Ｆ２ではもはやドライバは運転することはで
きないが、確実に重大な衝突が始まっていることが確認
されているため運転の必要もない。また重大な衝突であ
るため、車体の変形も相当量に及ぶため、第２のプリテ
ンショナ機構ＰＴ２は再び使える可逆式である必要は特
になく、逆に不可逆式でかつ大きな第２の張力Ｆ２を発
生することのできる火薬式等のプリテンショナが適して
いる。

【００９０】ところで、乗員の拘束にとって最適となる
シートベルトの総巻き取り量の大きなばらつき要因とな
っていた衣類によるスラック分は、第１のプリテンショ
ナ機構ＰＴ１で張力Ｆ１まで巻き取った時点でほぼ吸収
されているため、張力Ｆ１を付加した後、さらに乗員拘
束上最適なシートベルト巻き取り量となるまでに必要な
残りの巻き取り量Ｌｂ２および必要張力Ｆ２は、シート
形状、ベルトレイアウト等によって車種毎に異なるもの
の、ほぼ一定値となる。このため図５に示すように、車
種毎に設計段階でバックル６を引き込ませ張力Ｆ１を付
加した状態で、さらにリトラクタ１のシャフトを回転さ
せてシートベルト２を巻き取ったときの、ポテンショメ
ータ２１で測定される巻き取り量と巻き取り張力の関係
を、第２の張力がＦ２になるまで求めておく。この特性
に基づき、第２のプリテンショナ機構ＰＴ２の巻き取り
特性として、まず巻き取り量をＬｂ２と設定し、かつＬ
ｂ１からＬｂ２間の巻き取り張力として図６に示す曲線
以上の張力が発生できる特性にしておく。これにより、
第２のプリテンショナ機構ＰＴ２の巻き取り性能として
は、本当に大きな巻き取り張力を必要とした時で、か
つ、必要最低限の巻き取りストロークとなり、第２のプ
リテンショナ機構ＰＴ２の構成を小型簡略化できる。な
おかつ乗員拘束性能上最も良好な巻き取りを行なうこと
ができる。

【００９１】以上説明してきたように、第１実施例で
は、衝突の可能性の高いことが事前に検知されたときの
みシートベルトを巻き取るため、通常の運転時は例えば
テンションレス機構等により張力をゼロとし、スラック
が多くあっても問題はなく、乗員に大きなうっとうし
さ、不快感を与えることはない。

【００９２】また例え衝突前の第１のプリテンショナ機
構ＰＴ１による巻き取りが誤動作であったとしても、こ
の時の張力を運転が可能な範囲の張力になるように制御
するため、運転操作性が悪化することはない。

【００９３】図７はこの発明の第２実施例を示してい
る。この実施例は回転操作が可能な範囲の第１の張力Ｆ
１で巻き取れるストロークＬｂ１を見積る手段としてシ
ートベルト２をバックル６に装着後、一度回避操作が可
能な範囲の最大のシートベルト張力（第１の張力Ｆ１）
でシートベルト２を巻き取り、そのときの衣服等の条件
に応じたスラック量を事前に測定し記憶した後、運転を
快適にするためにシートベルト２を弛ませる構成とした
ものである。

【００９４】従ってこの実施例では演算回路３４の他に
制御回路３２及びモータ１１に設けた回転式ポテンショ
メータ３３を備えている。

【００９５】次に図８のフローチャートに従って作用を
説明する。

【００９６】まず、シートベルト２を装着するために、
タング４をバックル６に挿入すると、バックル６内に設
けたバックルスイッチ３１がＯＮになり（ステップＳ８
１）、制御回路３２により第１のプリテンショナ機構Ｐ
Ｔ１のバックル６のモータ１１のスイッチがＯＮになり
（ステップＳ８０２）、ロードセル１５によりシートベ
ルト張力が第１の張力Ｆ１になるまで引かれる（ステッ
プＳ８０３）。この時のバックルの巻き取り量Ｌｂ１ｍ
ｅｍｏが、モータ１１に設けた回転式ポテンショメータ
３３により測定され、制御回路３２にメモリされる（ス
テップＳ８０４、Ｓ８０５）。この後、モータ１１の逆
回転により、バックルが初期位置に戻る（ステップＳ８
０６）。

【００９７】この後、車両の通常の走行状態に入ると、
第１実施例と同様に、車両の相対速度ΔＶｃおよび車間
距離Ｌｃを測定し（ステップＳ８０７）、これから衝突
までの時間Δｔｃを計算する（ステップＳ８０８）。

【００９８】一方制御回路３２にメモリされたバックル
の必要引き込み量Ｌｂ１ｍｅｍｏより、演算回路３４
で、バックル６を引き込むのに必要な時間ｔｂ１ｍｅｍ
ｏが計算される（ステップＳ８０９）。Δｔｃがｔｂ１
ｍｅｍｏより大きく、かつ衝突する危険が高いｔｂ１ｍ
ｅｍｏ＋ｔｂα以下となったときに、リトラクタ１のク
ランプ１４がロックされ（ステップＳ８１０、Ｓ８１
１）、モータ１１がＯＮとなり、回転式ポテンショメー
タにより、Ｌｂ１ｍｅｍｏとなるまでバックルを引く
（ステップＳ８１２、Ｓ８１３）。

【００９９】以後の流れは第１実施例と同様である。す
なわち、ステップＳ８１４は図２のステップＳ８に対応
し、以下、Ｓ８１５はＳ９に、Ｓ８１６はＳ１０に、Ｓ
８１７はＳ１１に、Ｓ８１８はＳ１２に対応している。

【０１００】この時のシートベルト張力の時系列での特
性を図９に示す。シートベルト装着直後に第１の張力Ｆ
１まで巻き取り、この時の巻き取り時間ｔｂ１ｍｅｍｏ
をメモリし、衝突を事前に検知したとき、ｔｂ１ｍｅｍ
ｏの間引き込むことにより、必要張力Ｆ１まで巻き取る
ことができることが分かる。

【０１０１】第１の実施例では、第１のプリテンショナ
機構ＰＴ１による巻き取り量が最大であったときにも衝
突前に巻き取りが完了するように、巻き取りを開始する
時間を、ｔｂ１ｍａｘ＝Ｌｂ１ｍａｘ／Ｖｂ１以上とし
ていたが、本実施例では、シートベルト装着時に必要巻
き取り量Ｌｂ１ｍｅｍｏを計測しており、ほとんどの場
合、Ｌｂ１ｍｅｍｏ＜Ｌｂ１ｍａｘであるため、巻き取
りにかかる時間ｔｂ１ｍｅｍｏもｔｂ１ｍａｘより小さ
くなる。このため衝突より前にシートベルトを巻き始め
る時間ｔｂ１ｍｅｍｏ＋ｔｂαを小さくできる。すなわ
ち、より衝突の可能性が高まった時に第１のプリテンシ
ョナ機構ＰＴ１の作動を開始することができるため、誤
作動の防止、および正規の作動であったとしてもその作
動頻度を低減し、より必要な状態の時のみ作動させるこ
とができ、ドライバに不必要な緊張を与えないですむ。

【０１０２】図１０は、この発明の第３実施例を示して
いる。

【０１０３】この実施例は第１のプリテンショナ機構Ｐ
Ｔ１の巻き取り特性として衝突までの時間Δｔｃが衝突
までの間に複数設定した各時点に達するごとに第１の指
令手段ＧＩ１が作動信号を発し、第１のプリテンショナ
機構ＰＴ１の巻き取り動作を段階的に行なわせるもので
ある。そして、衝突までの最終時点までには第１の張力
Ｆ１を発生する巻き取りが終了している状態としたもの
である。

【０１０４】従ってこの実施例では、演算回路４１が上
記特性を行なわせる構成となっている。

【０１０５】次に図１１のフローチャートに従って作用
を説明する。

【０１０６】まず第１回目の巻き取りは、衝突までの時
間ΔｔｃがＴｂ１／４に達したときに開始され（ステッ
プＳ１１０１、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３）、リトラクタ
１のクランプ１４がロックされ（ステップＳ１１０
４）、第１のプリテンショナ機構ＰＴ１の巻き取りモー
タ１１の電源がＯＮとなり、ロードセル１５により測定
されるシートベルト張力Ｆが、１／４Ｆ１になるまで巻
き取られ、電源はＯＦＦになる（ステップＳ１１０５、
Ｓ１１０６、Ｓ１１０７）。

【０１０７】次にΔｔｃがＴｂ１／４に達したときに、
第２回目の巻き取りが開始され、シートベルト張力Ｆが
２／４Ｆ１になるまで巻き取られる（ステップＳ１１０
８、Ｓ１１０９、Ｓ１１１０、Ｓ１１１１、Ｓ１１１
２、Ｓ１１１３、Ｓ１１１４）。

【０１０８】同様にして第３回目（ステップＳ１１１
５）、第４回目（ステップＳ１１１６）の巻き取りが行
われ、第４回目の巻き取りが終了するときには、シート
ベルト張力はＦ１に達している。この多段階の巻き取り
の制御は、演算回路４１により行なわれる。

【０１０９】なお最初の巻き取り開始時間Δｔｃは、４
分割した巻き取りにかかる時間の合計時間（ｔｂ１／４
＋ｔｂ２／４＋ｔｂ３／４＋ｔｂ４／４）よりも十分長
めに設定する。

【０１１０】以後の流れは第１実施例と同様である。す
なわち、ステップＳ１１１７は図２のステップＳ９と対
応し、同様にＳ１１１８はＳ１０に、Ｓ１１１９はＳ１
１に、Ｓ１１２０はＳ１２に対応している。

【０１１１】この時の、シートベルト張力の時系列での
特性を図１２に示す。Δｔｃに達した時点で、これを４
分割した各時間ｔｂ１／４（＝Δｔｃ）〜Ｔｂ４／４に
達する毎に、運転に支障の無い張力Ｆ１を４分割した張
力１／４Ｆ１、２／４Ｆ１、３／４Ｆ１、４／４Ｆ１と
順に巻き取られ、衝突時にはＦ１での巻き取りが完了し
ているのがわかる。

【０１１２】このように、本実施例では、十分早めに第
１段の巻き取りが開始され、その後も連続して衝突まで
の時間を計測し、これが短くなるのに従って、段階的に
シートベルト張力を上げているため、例えば第１段目の
巻き取り後、相対速度Δｔｃが速まったとしても最新の
ΔＶｃおよびＬｃ情報により２段目の巻き取りの開始時
間Ｔｂ２／４に至った段階で次の巻き取りを行うため、
巻き取りが遅れることはない。

【０１１３】さらには、衝突までの時間が短くなってい
くにつれて巻き取るということは、衝突の危険度が高ま
るにつれて巻き取り量を多くしているということであ
り、万一本実施例の多段階システムにおいて、相対速度
の急激な増大により衝突までに巻き取りが間に合わなか
ったとしても、巻き取りはかなりの所まで進んでいるこ
とになり、ほぼ良好な拘束性能を得ることができる。

【０１１４】図１３はこの発明の第４実施例を示してい
る。

【０１１５】この実施例は第１のプリテンショナ機構Ｐ
Ｔ１の巻き取り特性を連続的なものとしている。すなわ
ち、第１の指令手段ＧＩ１は衝突までの時間Δｔｃを連
続的に計測、算出し、シートベルトの巻き取りに要する
時間をＴｂとしたとき、任意のΔｔｃのおけるシートベ
ルトの張力ＦをＦ＝（１−Δｔｃ／Ｔｂ）Ｆ１となるよ
うに作動信号を制御している。そして、衝突までの最終
時点までには第１の張力Ｆ１での巻き取りが終了してい
る構成とした。 従って、第１の指令手段ＧＩ１の演算
回路５１は上記特性を得るような構成となっている。

【０１１６】次に第４実施例を図１４のフローチャート
に基づいて説明する。

【０１１７】まず、衝突までの時間ΔｔｃがＴｂに達し
たときに開始され（ステップＳ１４０１、Ｓ１４０２、
Ｓ１４０３）、リトラクタ１のクランプ１４がロックさ
れ（ステップＳ１４０４）、第１プリテンショナの巻き
取りモータ１１の電源がＯＮとなる（ステップＳ１４０
５）。ロードセル１５により測定されるシートベルト張
力Ｆが、Ｆ１＊（１−Δｔｃ／Ｔｂ１）より小さい場合
はシートベルトがさらに巻き取られ（ステップＳ１４０
７）、逆にシートベルト張力ＦがＦ１＊（１−Δｔｃ／
Ｔｂ）より大きい場合は、モータ１１が逆回転し（ステ
ップＳ１４０８）、常にシートベルト張力Ｆ＝Ｆ１＊
（１−Δｔｃ／Ｔｂ１）になるように制御される。その
後、シートベルト張力ＦがＦ１に達した時点で第１プリ
テンショナの巻き取りは完了する（ステップＳ１４０
９、Ｓ１４１０）。

【０１１８】以後の流れは第１実施例と同様である。す
なわち、ステップＳ１４１１が図２のステップＳ９に対
応し、同様にＳ１４１２がＳ１０に、Ｓ１４１３がＳ１
１に、Ｓ１４１４がＳ１２に対応している。

【０１１９】この時のシートベルト張力の時系列での特
性を図１５に示す。

【０１２０】時間Ｔｂに達した時点で、シートベルトの
巻き取りが始まり、その後Ｆ１＊（１−Δｔｃ／Ｔｂ）
の関係式に従い、シートベルト張力がＦ１に達するまで
連続的にシートベルト張力が上昇して行き、衝突前に第
１のプリテンショナ機構ＰＴ１の巻き取りが完了してい
るのがわかる。巻き取りが開始されてから、衝突までの
時間Δｔｃを逐一計測しながら、これに見合っただけの
比率分のシートベルト張力が発生する構成となっている
ため、巻き取りが開始されてから、例えば前車との相対
速度がどのように変化しても、第３実施例の多段階の場
合に比べ、さらに確実に衝突する前に運転可能な最大張
力の第１の張力Ｆ１まで巻き取ることができる。

【０１２１】図１６は第５実施例を示している。

【０１２２】前車との距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶｃを計
測するのに用いる超音波センサ１２等はそのセンサの能
力上、前車又は衝害物との距離Ｌｃが所定量Ｌｃｘ以下
にならないと測定できない。このためセンサにより検知
が可能になった時点、すなわち車間距離がＬｃｘになっ
た時点で既にＬｃｘに対して相対速度ΔＶｃｘが過大
で、衝突までの時間Δｔｃｘ＝Ｌｃｘ／ΔＶｃｘがシー
トベルトの巻き取りに必要な時間Ｔｂ＝Ｌｂｍａｘ／Ｖ
ｂより小さくなる場合もでてくる。この場合、モータに
定格以上の過電流を流し、シートベルト巻き取り速度を
定格値のＶｂ１からＶｂ１ｘに速めることにより巻き取
る所用時間ｔｂ１からｔｂ１ｘに低減し、衝突時までに
第１の張力Ｆ１での巻き取りを完了させる構成としたも
のである。

【０１２３】すなわち、第１のプリテンショナ機構ＰＴ
１はシートベルトの巻き取り速度をＶｂ１からこれより
速いＶｂ１ｘへ変更可能に構成されている。

【０１２４】また、第１の指令手段ＧＩ１は前車までの
距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶｃを計測して求められ衝突ま
での時間Δｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃが相対速度ΔＶｃの増大
により第１のプリテンショナ機構ＰＴ１の巻き取りに要
する時間ｔｂ１より短くなるとき、第１のプリテンショ
ナ機構ＰＴ１の巻き取り速度をＶｂ１からＶｂ１ｘへ変
更するようにして作動信号を出力する構成となってい
る。

【０１２５】従って、第１の指令手段ＧＩ１の制御回路
６１は上記の特性を達成できる構成となっている。

【０１２６】次に第５実施例の作用を図１７のフローチ
ャートを用いて説明する。

【０１２７】まず車間距離Ｌｃが、センサで計測可能に
なるＬｃｘ以下になったとき、相対速度、車間距離の測
定がスタートする（ステップＳ１７０１）。衝突までの
時間Δｔｃがｔｂｍａｘ以上ｔｂｍａｘ＋ｔｂα以下と
なったときは、第１実施例と同様に第１のプリテンショ
ナ機構ＰＴ１の巻き取りがスタートする（ステップＳ１
７０２、Ｓ１７０３、Ｓ１７０４、Ｓ１７０５、Ｓ１７
１１、Ｓ１７１２、Ｓ１７１４）。

【０１２８】一方衝突するまでの時間Δｔｃが第１のプ
リテンショナ機構ＰＴ１で巻き取る時間ｔｂ１ｍａｘよ
りも短いｔｃｘ＝Ｌｃｘ／ΔＶｃとなっており、衝突ま
でに巻き取れないと判断した場合は、ｔｃｘよりも速く
巻き取るために、Ｌｂ１ｍａｘ／Ｖｂ１ｘ＜Δｔｃｘと
なるシートベルト巻き取り速度Ｖｂｘを算出する（ステ
ップＳ１７０６）。

【０１２９】その後リトラクタのクランプをロックし
（ステップＳ１７０７）、シートベルト巻き取り速度Ｖ
ｂ１ｘを発生させるのに必要なモータへの電流Ｉｘを算
出し（ステップＳ１７０８）、第１のプリテンショナ機
構ＰＴ１のモータ１１へ電流Ｉｘを付加し、シートベル
ト張力ＦがＦ１になるまで巻き取る（ステップＳ１７０
９、Ｓ１７１０）。こうして、巻き取り速度を速めてい
るために、衝突前に第１のプリテンショナ機構ＰＴ１の
巻き取りは完了する。

【０１３０】後の流れは第１実施例と同様である。すな
わち、ステップＳ１７１５は図２のステップＳ９に対応
し同様にステップＳ１７１６はＳ１０に、Ｓ１７１７は
Ｓ１１に、Ｓ１７１８はＳ１２に対応している。

【０１３１】図１８は、シートベルトの巻き取り速度を
速める制御を行うことにより、衝突する前に巻き取りを
完了させることができるようになった例を示したもので
ある。図中の点Ａは、車間距離ＬｃがＬｃｘになり、超
音波センサにより計測が可能になったときであっても、
相対速度ΔＶｃが大きくはなく、衝突までの時間Δｔｃ
＝Ｌｃ／ΔＶｃの方が、シートベルトの巻き取り時間ｔ
ｂ１ｍａｘよりも長いことを示すラインＡの上側の斜線
領域にあるため、衝突前に第１のプリテンショナ機構Ｐ
Ｔ１の巻き取りが完了できることを示している。

【０１３２】これに対し、図中の点Ｂは、車間距離Ｌｃ
がＬｃｘになり、超音波センサにより計測が可能となっ
たときに、相対速度ΔＶｃが既にΔＶｃｘと速く、衝突
までの時間ΔｔｃがΔｔｃｘ＝Ｌｃｘ／ΔＶｃｘと短く
なってしまい、シートベルト巻き取り時間ｔｂ１ｍａｘ
以下となった状況を示している。この状況でも間に合う
ようにするため、シートベルトの巻き込み速度Ｖｂ１を
Ｖｂ１ｘまで速めることにより、シートベルトの巻き取
り時間ｔｂ１をｔｂ１ｘ＝Ｌｂ１ｍａｘ／Ｖｂ１ｘを短
縮化した時の、衝突前に巻き取り完了可能な領域をライ
ンＢの上側斜線部に示す。該点Ｂに示す状況であっても
該ラインＢの斜線部領域に入り、第１のプリテンショナ
機構ＰＴ１による巻き取りが衝突前に完了可能であるこ
とがわかる。

【０１３３】以上示したきたように、センサで計測可能
な車間距離になった時に、通常のシートベルト巻き取り
速度では遅い場合、シートベルトの巻き取り速度をアッ
プさせることにより、衝突前に第１のプリテンショナ機
構ＰＴ１による巻き取りを完了させることができる。こ
のようにモータに過電流を流すことにより巻き取り速度
を速めることは、モータの寿命を縮めることになるが、
車間距離がセンサで可能になるほど近づいているにもか
かわらず、ブレーキ操作を行わず、相対速度が依然とし
て大きいという状況は非常にまれであり、また衝突にま
で至る可能性が極めて高いため、モータの耐久性がやや
低下しても問題はない。

【０１３４】図１９はこの発明の第６実施例を示してい
る。

【０１３５】すなわち、第１の指令手段ＧＩ１は衝突対
象物である前車までの距離ΔＬｃ及び相対速度ΔＶｃを
計測して衝突までの時間Δｔｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃを求め、
距離Ｌｃが計測できる最長の距離Ｌｃｙに達したとき相
対速度ΔＶｃｙを計測する。これより、衝突までの時間
Δｔｃｙ＝Ｌｃｙ／ΔＶｃｙを計測し、第１のプリテン
ショナ機構ＰＴ１の巻き取りストロークＬｂ１、同巻き
取り速度Ｖｂ１ｙとしたとき、Ｌｂ１／Ｖｂ１ｙ＜Δｔ
ｃｙの関係より、Ｖｂ１ｙ＞Ｌｂ１／Δｔｃｙを満たす
Ｖｂ１ｙを発生させる電流Ｉｙを求める。この電流Ｉｙ
を前記第１のプリテンショナ機構ＰＴ１のモータ１１へ
付加するように作動信号を出力するものである。

【０１３６】すなわち、センサで検知できる最長の距離
Ｌｃｙに達したときに（点Ｃ）、相対速度ΔＶｃｙを計
測し、これより衝突までの時間Δｔｃｙを計算し、この
Δｔｃｙ以内の時間で巻き取れるように、Ｌｂ１／Ｖｂ
１ｙ＜Δｔｃｙの関係式より、シートベルトの必要巻き
取り速度Ｖｂ１ｙをＶｂ１ｙ＞Ｌｂ１／Δｔｃｙを満た
すように求める。さらに図２０より、該シートベルト巻
き取り速度Ｖｂ１ｙを発生させるために必要なモータに
入力する電流Ｉｙを求め、モータに付加する構成とした
ものである。

【０１３７】モータへの負荷電流により、巻き取り速度
が可変となるシステムであることが前提となるが、本実
施例では、車間距離が一定値となった時をトリガとし
て、一回だけ相対速度を求めれば良く、センサおよび演
算システムを簡略化できる。なお、第１実施例では、セ
ンサにて測定が可能となった時以降、常時衝突するまで
の時間Δｔｃを求め、これがｔｂ１ｍａｘに近づく（ｔ
ｂ１ｍａｘ＋ｔｂα）のを検知しなければならない。

【０１３８】図２１は第１のプリテンショナ機構ＰＴ１
の他の例を示している。

【０１３９】すなわち、第１のプリテンショナ機構ＰＴ
１はシートベルト繰り出し自在に巻き取り、緊急ロック
可能なリトラクタ７１の下部を引張ばね７２を介して車
体に結合している。リトラクタ７２の上部にワイヤ７４
を結合し、このワイヤ７４を車体に取り付けたモータ７
５に巻き上げ自在に結合している。モータ７５の巻き上
げによって引張ばね７２に所定張力を付与したときリト
ラクタ７１の位置決めをするロック機構７６を設けてい
る。第１の指令手段ＧＩ１（図１等）は衝突の予測によ
り前記ロック機構７６を解除する作動信号を出力し、こ
の出力に基づき車両が衝突に至らなかった判断したとき
前記モータ７５にワイヤ７４巻き上げのための復元信号
を出力する構成となっている。

【０１４０】従って、リトラクタ７１の下方を、ばね７
２を介して車体７３に結合する一方、上方にはワイヤ７
４を取り付け、これを車体に取り付けたモータ７５にて
引き上げることにより、該ばね７２を伸ばしながら、リ
トラクタ７１を上方を移動させ、ばねの張力がＦ１に達
した時に、モータの回転が止まり、ロック機構７６によ
りリトラクタ７１の位置が固定される。

【０１４１】衝突の可能性が極めて高くなったときに
は、図２１（ｂ）に示すように、このロック機構７６を
外すことにより、ばねの張力により最大の第１の張力Ｆ
１でシートベルトをすばやく引き、衝突前にスラックを
吸収する。一方、回避操作により衝突に至らなかった場
合は、図２１（ｃ）に示すように、再度モータにより張
力Ｆ１になるまでリトラクタを引き上げロックする。こ
れにより何度でも使える構成としている。

【０１４２】本実施例では、衝突回避後、次に危険な場
面になるまで、ゆっくりとモータ７５で巻き上げれば良
く、前記実施例のように、衝突直前に短時間で巻き上げ
るために強力かつ速い巻き取り性能を有するモータは不
要であるため、モータおよびこれに関連する部品を、簡
略化したものとすることが可能となる。

【０１４３】図２２は更に他の例の第１のプリテンショ
ナ機構ＰＴ１を示している。この第１のプリテンショナ
機構ＰＴ１はシートベルト２に取付けられたタング４を
連結するバックル８１を車体に取付けたピストン・シリ
ンダ手段ＰＳに結合している。すなわち、バックル８１
の根元部をピストン・シリンダ手段ＰＳのピストン８２
のロッド８２ａに結合している。ピストン８２はシリン
ダ８３内に位置し、その上側に圧力室８３ａが設けられ
ている。ピストン８３の圧力室８３ａには連通管８６が
取付けられ、この連通管８６は圧力調整バルブ８５を有
した圧力源手段としてのコンプレッサ８４に接続されて
いる。そして第１の指令手段ＧＩ１（図１等）は衝突の
予測により前記圧力源手段の圧力調整バルブ８５へ作動
信号を出力する構成となっている。

【０１４４】従って、バックル８１の根本部分を、ピス
トン８２、シリンダ８３構造とし、該ピストン８２の上
側に、コンプレッサ８４より圧縮空気を圧力調整バルブ
８４および連通管８６を通して送ることにより、ピスト
ン８２をシリンダ８３の下方に押す。これによりバック
ル８１が下方に移動し、シートベルトに張力をかけスラ
ックを吸収する。

【０１４５】本実施例を用いて、前記第３実施例と同様
に、４段階で巻き取った時のシートベルト張力を時系列
で示したのが図２３である。

【０１４６】時間がＴｂ１／４に達したときに、圧力調
整バルブ８４が開かれる。この時の圧力Ｐ１／４として
は、ピストン８２の面積をＳとしたときに、最初の設定
シートベルト張力１／４Ｆ１との関係が、１／４Ｆ１＝
Ｐ１／４＊Ｓとなるように圧力調整バルブを開く。

【０１４７】圧力をＰ１／４に設定することにより、自
動的に、シートベルトに張力１／４Ｆ１が発生する任意
の位置までバックルが引かれ、シートベルトの張力とピ
ストンに作用する力とがバランスして停止する。

【０１４８】同様に、時間がＴｂ２／４に達したとき
に、圧力を、２／４Ｆ１＝Ｐ２／４＊Ｓの関係を満たす
ように、圧力調整バルブの設定圧をＰ２／４に設定する
ことにより、シートベルト張力が２／４Ｆ１となるまで
引かれる。

【０１４９】第３、第４段階も同様であり、各段階で必
要な張力がでるだけの圧力を圧力調整バルブで設定する
だけで、第３実施例と同様な作用を得ることができる。
従って、シートベルト張力を測定しながら巻き取り量を
調整するといったフィードバック制御を行なう必要はな
く、自動的に各張力で引ける分だけバックルがストロー
クして任意の位置で止まるため、制御回路を大幅に簡略
化することができる。

【０１５０】図２４は第９実施例を示している。

【０１５１】この実施例では衝突を事前に検知し、第１
のプリテンショナ機構ＰＴ１の作動を開始する判断情報
として車間距離、相対速度に加えブレーキング時の減速
度を情報として加えることにより、より衝突の確度が高
くなってから作動させる構成としたものである。

【０１５２】従って演算回路１３、及び診断回路１７に
Ｇセンサ９１からの信号が入力される構成となってい
る。Ｇセンサ９１は衝突時の減速度Ｇとブレーキングに
より車体に発生している減速度Ｇｃとの測定に共用する
構成となっている。

【０１５３】次に第９実施例の作用を図２５のフローチ
ャートを用いて説明する。

【０１５４】超音波センサ１２および演算回路１３によ
り、前車Ｍ１までの距離Ｌｃｂおよび相対速度ΔＶｃ
（自車速度Ｖ２−前車速度Ｖ１）を常時計測する。前車
Ｍ１の時はＶ１＝０となる（ステップＳ２５０１）。ま
た衝突時の減速度測定用Ｇセンサと共用になっているＧ
センサ９１により、ブレーキングにより車体に発生して
いる減速機Ｇｃを測定する（ステップＳ２５０１）。Ｌ
ｃｖ、ΔＶｃおよびＧｃより衝突するまでの時間Δｔｃ
ｂを計算する（ステップＳ２５０２）。

【０１５５】減速度情報を含めた時の衝突するまでの時
間Δｔｃｂは、

【数１】 で示される。

【０１５６】以下は第１の実施例と同様であり、上記の
ように求められる衝突するまでにかかる時間Δｔｃｂ
が、バックル６の引き込みに要する最大の時間ｔｂ１ｍ
ａｘよりも大きく、かつ衝突に至る危険性が高い時間ｔ
ｂ１ｍａｘ＋ｔｂαに達したときに、リトラクタ１のク
ランプ１４をロックし、シートベルト２の巻き出しを止
める（ステップＳ２５０３、Ｓ２５０４、Ｓ２５０
５）。

【０１５７】さらに、第１のプリテンショナ機構ＰＴ１
のバックル６の引き込みを、モータ１１の電源をＯＮに
することにより開始する（ステップＳ２５０６）。

【０１５８】この時のシートベルト張力Ｆをロードセル
１５により計測し、シートベルト張力が、ドライバが運
転でき回避操作が可能なＦ１に達したときに、第１のプ
リテンショナ機構ＰＴ１の引き込みを止める（ステップ
Ｓ２５０７、Ｓ２５０８）。

【０１５９】その後、ドライバの衝突回避操作にもかか
わらず、衝突に至り、重大な衝突であることをＧセンサ
９１および診断回路１７が判断した場合は、第２のプリ
テンショナ機構ＰＴ２であるリトラクタ１に設けた火薬
式プリテンショナ１８により乗員拘束性能上最も良いシ
ートベルト張力Ｆ２まで巻き取る（ステップＳ２５０
９、Ｓ２５１０）。

【０１６０】衝突までの予定時間Δｔｃを十分経過して
も、Ｇセンサ９１に車体の減速度信号が入力されず、衝
突が回避されたことが判断された場合は、第１のプリテ
ンショナ機構ＰＴ１の巻き取りモータ１１を逆回転し、
バックル６を初期位置にもどす（ステップＳ２５１１、
Ｓ２５１２）。

【０１６１】第１の実施例では、相対速度および車間距
離を測定した後、例えば居眠り運転等によりノーブレー
キであっても衝突するより前に第１のプリテンショナ機
構ＰＴ１による巻き取りを完了するようにしているが、
通常の場合はドライバが危険を感じてブレーキをかける
ため、車体に減速度が作用し相対速度が減少してゆくこ
とになる。これにより、初期の車間距離が同一の場合で
あれば、衝突までの時間が長くなる。逆に考えれば、バ
ックルの引き込みが間に合うように、引き込みを開始す
る時の前車との車間距離は短くできる。

【０１６２】例えば第１実施例では、車間距離Ｌｃが５
ｍで、相対速度ΔＶｃが３５ｍｐｈ（１５．６ｍ／ｓｅ
ｃ）あるときに巻き取りが開始する構成であるとする。
ノーブレーキの時の衝突までの時間Δｔｃは５ｍ／１
５．６ｍ／ｓｅｃ＝０．３２ｓｅｃとなり、これより短
い時間でバックルが引き込む構成であるとする。本実施
例では、ブレーキングが行われ車体に１Ｇ（９．８ｍ／
ｓｅｃ² ）の減速度が発生しているとする。バックルの
巻き取りが間に合うように前記例と同等の時間０．３２
ｓｅｃに巻き取りを開始したときの車間距離Ｌｃｂは、

【数２】 よりＬｃｂ＝４．５ｍとなる。

【０１６３】すなわちブレーキングによる減速度の情報
を付加して衝突までの時間を見積もることにより、より
衝突する可能性が高まってから第１のプリテンショナ機
構ＰＴ１が作動するようになるため、第１のプリテンシ
ョナ機構ＰＴ１の作動頻度が少なくなり、ドライバによ
り不用意な緊張を感じさせなくても良くなる。もちろん
この場合であっても確実に衝突する前に第１のプリテン
ショナ機構ＰＴ１の巻き取りが完了することができる。

【０１６４】なおこの発明のシートベルト装置は、車両
以外の乗物、船舶、航空機、その他にも適用することが
できる。

【０１６５】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明によれば、衝突の予測により第１のプリテンショナ機
構で第１の張力Ｆ１を発生させることができ、衝突予測
状態で乗員を適確に拘束することができ、その状態で乗
員は衝突回避の運転操作を行なうことができる。衝突し
てからは第２のプリテンショナ機構で第２の張力Ｆ２を
発生させ、乗員を確実な状態で拘束することができる。
そして、第２のプリテンショナ機構は第１の張力Ｆ１が
発生している状態から第２の張力Ｆ２を発生させるだけ
シートベルトを巻き取ればよく、小型の機構で確実、迅
速に巻き取ることができる。更に通常の運転時はテンシ
ョンレス機構等によりシートベルト張力を０とすること
も可能であり、ベルトスラックが多くても問題はなく、
乗員に大きなうっとうしさや不快感を与えることを防止
できる。また、衝突可能性が高まったときに第１プリテ
ンショナ機構の作動を開始することができるため正規の
作動であったとしてもその作動頻度を低減し、ドライバ
に不必要な緊張を与えないようにすることができる。ま
た、誤作動を起しても運転操作は可能である。

【０１６６】請求項２の発明によれば、第１のプリテン
ショナ機構の巻き取りに要する時間ｔｂ１が衝突までの
時間Δｔｃとなるように作動信号を出力するため、衝突
までには第１のプリテンショナ機構による巻き取りを確
実に終了させることができる。

【０１６７】請求項３の発明によれば、巻き取りに要す
る時間ｔｂ１を第１のプリテンショナ機構の巻き取り速
度Ｖｂ１及び巻き取りストロークＬｂ１とにより求める
ため確実であり、衝突するまでの第１のプリテンショナ
機構の巻き取り終了の確実さを確保することができる。

【０１６８】請求項４の発明によれば、第１のプリテン
ショナ機構の巻き取りストロークＬｂ１を第１のプリテ
ンショナ機構を作動させて第１の張力Ｆ１を発生させて
求めるため、衣服などの状況にかかわらず確実に求める
ことができる。従って、衝突までの第１のプリテンショ
ナ機構による巻き取り終了の確実さを向上させることが
できる。

【０１６９】請求項５の発明によれば、第２のプリテン
ショナ機構の巻き取り量Ｌｂ２を第１の張力Ｆ１状態に
あるシートベルトに第２の張力Ｆ２をかけることにより
求めるため、第２のプリテンショナ機構として余裕を見
込んだものとする必要がなく、必要最低減のものとする
ことができる。

【０１７０】請求項６の発明によれば、第１のプリテン
ショナ機構は第１の張力Ｆ１の状態から復元信号の入力
によりシートベルトを初期位置へ戻すことができるた
め、乗員に不必要なシートベルト張力を要することはな
く不快感を防止することができる。しかも、第２のプリ
テンショナ機構を瞬時に巻き取る構成としたため迅速な
巻き取りを行なうことができる。

【０１７１】請求項７の発明では、第１プリテンショナ
機構を衝突までの間に段階的に制御することができ、第
１プリテンショナ機構を十分速めに作動させたとしても
衝突前に遅れることなく第１の張力を発生させることが
できる。また、途中で相対速度が急に大きくなっても巻
き取りはすでに相当進んでいるため巻き取りが衝突まで
に終了しなかったとしても不都合がほとんどない。

【０１７２】請求項８の発明によれば、第１のプリテン
ショナ機構を衝突までの間に連続的に制御することがで
き、衝突予測を相対速度が急激に増加し、それがどのよ
うに変化してもこれに応じて第１のプリテンショナ機構
による巻き取りを行なわせることができ、衝突までの間
に第１の張力Ｆ１を発生させる巻き取りを完了すること
ができる。

【０１７３】請求項９の発明によれば、衝突予測後、相
対速度が増加したときには第１のプリテンショナ機構の
巻き取り速度をＶｂ１からＶｂ１ｘへ変更することがで
き、衝突までの間に第１のプリテンショナ機構による巻
き取りを終了させることが可能とする。

【０１７４】請求項１０の発明によれば、車間距離が一
定値となったときをトリガとして一回だけ相対速度を求
めればよく、センサ及び演算システムを簡略化すること
ができる。

【０１７５】請求項１１の発明によれば、第１のプリテ
ンショナ機構は引張ばねの力によって働かせ、この引張
ばねは予めモータでゆっくりと巻き上げればよく、強力
かつ速い巻き取り性能を有するモータは不要となる。従
って、モータ及びこれに関連する部品を簡略化すること
が可能となる。

【０１７６】請求項１２の発明によれば、必要な張力を
得るための圧力を圧力源手段によって設定すればよく、
シートベルト張力を測定しながら巻き取り量を調整する
といったフィードバック制御を行なう必要はなく、自動
的に各張力でひける分だけバックルがストロークして任
意の位置で止まるため、制御回路を大幅に簡略化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係り、（ａ）は構成
図、（ｂ）は車間距離等の説明図である。

【図２】本発明の第１実施例の作動フローチャート図で
ある。

【図３】本発明の第１実施例のシートベルト張力時系列
特性図である。

【図４】本発明の第１のプリテンショナ機構作動開始領
域解説図である。

【図５】本発明の第２のプリテンショナ特性決定のため
の事前実験解説図である。

【図６】本発明の第２のプリテンショナ特性決定のため
の事前実験結果例図である。

【図７】本発明の第２実施例の構成図である。

【図８】本発明の第２実施例の作用フローチャート図で
ある。

【図９】本発明の第２実施例のシートベルト張力時系列
特性図である。

【図１０】本発明の第３実施例の構成図である。

【図１１】本発明の第３実施例の作動フローチャート図
である。

【図１２】本発明の第３実施例のシートベルト張力時系
列特性図である。

【図１３】本発明の第４実施例の構成図である。

【図１４】本発明の第４の実施例の作動フローチャート
図である。

【図１５】本発明の第４実施例のシートベルト張力時系
列特性図である。

【図１６】本発明の第５実施例の構成図である。

【図１７】本発明の第５実施例の作動フローチャート図
である。

【図１８】本発明の第５実施例の第１のプリテンショナ
機構作動開始領域解説図である。

【図１９】本発明の第６実施例の第１のプリテンショナ
機構作動開始領域解説図である。

【図２０】本発明の第６実施例の第１のプリテンショナ
機構巻き取り速度と電流との関係図である。

【図２１】本発明の第７実施例に係り（ａ）は構成図、
（ｂ），（ｃ）は作動図である。

【図２２】本発明の第８実施例の構成図である。

【図２３】本発明の第８実施例のシートベルト張力時系
列特性図である。

【図２４】本発明の第９実施例の構成図である。

【図２５】本発明の第９実施例の作動フローチャート図
である。

【図２６】従来例に係るシートベルト装置のリトラクタ
の断面図である。

【図２７】同シートベルト装置のブロック図である。

【図２８】他の従来例に係るシートベルト装置のブロッ
ク図である。

【図２９】同シートベルト装置の構成図であり（ａ）は
全体概要図、（ｂ）は要部拡大図である。

【図３０】さらに他の実施例にかかるシートベルト装置
の断面図である。

【符号の説明】

２ シートベルト ７ シート ＰＴ１ 第１のプリテンショナ機構 ＰＴ２ 第２のプリテンショナ機構 ＧＩ１ 第１の指令手段 ＧＩ２ 第２の指令手段

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートに着座した乗員に装着可能なシー
   トベルトと、 作動信号の入力により前記シートベルトを初期位置から
   巻き取って第１の張力Ｆ１を発生させ、乗物衝突回避の
   操作が可能な範囲で前記乗員を拘束する第１のプリテン
   ショナ機構と、 作動信号の入力により前記第１の張力Ｆ１状態にあるシ
   ートベルトを巻き取って第２の張力Ｆ２を発生させ、乗
   物衝突に対して乗員を拘束する第２のプリテンショナ機
   構と、 前記乗物の衝突を予測して前記第１のプリテンショナ機
   構へ作動信号を出力する第１の指令手段と、 前記乗物の衝突を判断して前記第２のプリテンショナ機
   構へ作動信号を出力する第２の指令手段とを備えたこと
   を特徴とする乗物用シートベルト装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の乗物用シートベルト装置
   であって、 前記第１の指令手段は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び
   相対速度ΔＶｃを計測して衝突までの時間Δｔｃ＝Ｌｃ
   ／ΔＶｃを求め、前記第１のプリテンショナ機構の巻き
   取りに要する時間ｔｂ１が前記時間Δｔｃ内となるよう
   に前記作動信号を出力することを特徴とする乗物用シー
   トベルト装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の乗物用シートベルト装置
   であって、 前記第１の指令手段は、前記時間ｔｂ１を、前記第１の
   プリテンショナ機構の巻き取り速度Ｖｂ１及び巻き取り
   ストロークＬｂ１によりｔｂ１＝Ｌｂ１／Ｖｂ１で求め
   ることを特徴とする乗物用シートベルト装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の乗物用シートベルト装置
   であって、 前記第１の指令手段は、前記第１のプリテンショナ機構
   の巻き取りストロークＬｂ１を、前記シートベルトの装
   着後に前記第１のプリテンショナ機構を作動させること
   により第１の張力Ｆ１を発生させて求め、再びシートベ
   ルトを初期位置に復元させる信号を出力することを特徴
   とする乗物用シートベルト装置。
5. 【請求項５】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
   ３、若しくは請求項４記載の乗物用シートベルト装置で
   あって、 前記第２のプリテンショナ機構の巻き取り量Ｌｂ２は、
   前記第１の張力Ｆ１状態にあるシートベルトを巻き取っ
   て第２の張力Ｆ２をかけることにより求めることを特徴
   とする乗物用シートベルト装置。
6. 【請求項６】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
   ３、又は請求項４、若しくは請求項５記載の乗物用シー
   トベルト装置であって、 前記第１のプリテンショナ機構は、作動信号の入力によ
   りシートベルトを巻き取って第１の張力Ｆ１を発生し、
   復元信号の入力により前記シートベルトを初期位置へ戻
   す構成であり、 前記第１の指令手段は、衝突の予測により前記作動信号
   を出力し、この出力に基づき、乗物が衝突に至らなかっ
   たと判断したとき前記復元信号を出力する構成であり、 前記第２のプリテンショナ機構は、火薬又はばねを用い
   た爆発的な力でシートベルトを瞬時に巻き取り、所定位
   置に固定する不可逆構成であることを特徴とする乗物用
   シートベルト装置。
7. 【請求項７】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
   ３、又は請求項４、又は請求項５、若しくは請求項６記
   載の乗物用シートベルト装置であって、 前記第１の指令手段は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び
   相対速度Ｖｃを連続的に計測して衝突までの時間Δｔｃ
   ＝Ｌｃ／ΔＶｃを連続的に求め、衝突までの間に複数設
   定した各時点に前記時間Δｔｃが達するごとに作動信号
   を発し、前記第１のプリテンショナ機構の巻き取り動作
   を段階的に行なわせることを特徴とする乗物用シートベ
   ルト装置。
8. 【請求項８】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
   ３、又は請求項４、又は請求項５、若しくは請求項６記
   載の乗物用シートベルト装置であって、 前記第１の指令手段は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び
   相対速度Ｖｃを連続的に計測して衝突までの時間Δｔｃ
   ＝Ｌｃ／ΔＶｃを連続的に求め、第１のプリテンショナ
   機構の巻き取りに要する時間をｔｂ１としたとき、シー
   トベルトの張力Ｆが前記第１の張力Ｆ１に至るまでの
   間、Ｆ＝（１−Δｔｃ／ｔｂ１）Ｆ１となるように作動
   信号を制御することを特徴とする乗物用シートベルト装
   置。
9. 【請求項９】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
   ３、又は請求項４、又は請求項５、又は請求項６、又は
   請求項７、若しくは請求項８記載の乗物用シートベルト
   装置であって、 前記第１のプリテンショナ機構は、シートベルトの巻き
   取り速度をＶｂ１からこれより速いＶｂｘへ変更可能に
   構成され、 前記第１の指令手段は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び
   相対速度ΔＶｃを計測して求められ衝突までの時間Δｔ
   ｃ＝Ｌｃ／ΔＶｃが、相対速度ΔＶｃの増大により、第
   １のプリテンショナ機構の巻き取りに要する時間ｔｂ１
   より短くなるとき、前記第１のプリテンショナ機構の巻
   き取り速度をＶｂ１からＶｂ１ｘへ変更するようにして
   前記作動信号を出力することを特徴とする乗物用シート
   ベルト装置。
10. 【請求項１０】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
    ３、又は請求項４、又は請求項５、又は請求項６、又は
    請求項７、又は請求項８、若しくは請求項９記載の乗物
    用シートベルト装置であって、 前記第１のプリテンショナ機構は、モータによって駆動
    する構成であり、 前記第１の指令手段は、衝突対象物までの距離Ｌｃ及び
    相対速度ΔＶｃを計測して衝突までの時間Δｔｃ＝Ｌｃ
    ／ΔＶｃを求め、距離Ｌｃが計測できる最長の距離Ｌｃ
    ｙに達したとき、相対速度ΔＶｃｙを計測し、これより
    衝突までの時間Δｔｃｙ＝Ｌｃｙ／ΔＶｃｙを計算し、
    第１のプリテンショナ機構の巻き取りストロークＬｂ
    １、同巻き取り速度Ｖｂ１ｙとしたとき、Ｌｂ１／Ｖｂ
    １ｙ＜Δｔｃｙの関係より、Ｖｂ１ｙ＞Ｌｂ１／Δｔｃ
    ｙを満たすＶｂ１ｙを発生させる電流Ｉｙを求め、この
    電流Ｉｙを前記第１のプリテンショナ機構のモータへ負
    荷するように作動信号を出力することを特徴とする乗物
    用シートベルト装置。
11. 【請求項１１】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
    ３、又は請求項４、又は請求項５、又は請求項６、又は
    請求項７、又は請求項８、又は請求項９、若しくは請求
    項１０記載の乗物用シートベルト装置であって、 前記第１のプリテンショナ機構は、前記シートベルトを
    繰り出し自在に巻き取り、緊急ロック可能なリトラクタ
    の下部を引張ばねを介して車体に結合し、前記リトラク
    タの上部にワイヤを結合し、このワイヤを車体に取り付
    けたモータに巻き上げ自在に結合し、当該モータの巻き
    上げによって前記引張ばねに所定張力を付与したときリ
    トラクタの位置決めをするロック機構を設けて構成し、 前記第１の指令手段は、衝突の予測により前記ロック機
    構を解除する作動信号を出力し、この出力に基づき乗物
    が衝突に至らなかったと判断したとき前記モータにワイ
    ヤ巻き上げのための復元信号を出力することを特徴とす
    る乗物用シートベルト装置。
12. 【請求項１２】 請求項１、又は請求項２、又は請求項
    ３、又は請求項４、又は請求項５、又は請求項６、又は
    請求項７、又は請求項８、又は請求項９、若しくは請求
    項１０記載の乗物用シートベルト装置であって、 前記第１のプリテンショナ機構は、前記シートベルトに
    取り付けられたタングを連結するバックルを、車体に取
    り付けたピストン・シリンダ手段に結合し、前記ピスト
    ン・シリンダ手段に圧力流体を供給して前記バックルを
    車体側へ引くようにピストン・シリンダ手段を働かせる
    圧力源手段を設けて構成し、 前記第１の指令手段は、衝突の予測により前記圧力源手
    段へ作動信号を出力することを特徴とする乗物用シート
    ベルト装置。