(57)【要約】【課題】  シートの位置にかかわらず、シートベルト装着時においてシートベルトを確実に巻き取ることができるようにする。【解決手段】  シートクッション３の前後方向位置が調整可能な車両用シート２の乗員拘束装置１において、シートクッション３の前後方向位置を検出するシートポジションセンサ６と、シートバック４の上部近傍に設置されてシートベルト１１を支持するショルダーアンカー１３と、ショルダーアンカー１３の車体に対する上下方向位置を変更可能にするアンカー昇降装置３０と、シートポジションセンサ６により検出されたシートクッション３の前後方向位置に応じてショルダーアンカー１３の上下方向位置を適正な位置に位置させるべくアンカー昇降装置３０の動作を制御するＥＣＵ９０と、を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートクッションの前後方向位置が調整可能な車両用シートの乗員拘束装置において、
前記シートクッションの前後方向位置を検出するシートポジション検出手段と、
前記シートのシートバックの上部近傍に設置されてシートベルトを支持するショルダーアンカーと、
前記ショルダーアンカーの車体に対する上下方向位置を変更可能にするアンカー位置変更手段と、
前記シートポジション検出手段により検出された前記シートクッションの前後方向位置に応じて前記ショルダーアンカーの上下方向位置を適正な位置に位置させるべく前記アンカー位置変更手段の動作を制御する位置変更制御手段と、
を備えることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項２】
シートクッションの前後方向位置とシートバックの傾き角度を調整可能な車両用シートの乗員拘束装置において、
前記シートクッションの前後方向位置を検出するシートポジション検出手段と、
前記シートバックの傾き角度を検出する角度検出手段と、
前記シートのシートバックの上部近傍に設置されてシートベルトを支持するショルダーアンカーと、
前記ショルダーアンカーの車体に対する上下方向位置を変更可能にするアンカー位置変更手段と、
前記シートポジション検出手段により検出された前記シートクッションの前後方向位置および前記角度検出手段により検出された前記シートバックの傾き角度に応じて前記ショルダーアンカーの上下方向位置を適正な位置に位置させるべく前記アンカー位置変更手段の動作を制御する位置変更制御手段と、
を備えることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項３】
前記シートベルトの巻き取り力を変更可能な巻き取り装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シートベルトを用いた乗員拘束装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シートベルトで乗員を拘束して車両の外部から加えられた衝撃から乗員を保護する乗員拘束装置には、シートベルトを巻き取るバネ力を変更することができるものがある（例えば、特許文献１参照）。
このようにバネ力が変更可能な乗員拘束装置では、例えば、非使用状態からシートベルトを引き出すときに前記バネ力が「弱」に設定されるようにしておくと、シートベルトを軽く引き出すことができ、シートベルトに装備されているタングプレートを車体側に固定されたバックルに係合したときに前記バネ力が「中」に設定されるようにしておくと、「中」のバネ力でシートベルトを巻き取って乗員が圧迫感を受けない程度のシートベルトの張力で乗員を拘束することができ、タングプレートをバックルから開放したときに前記バネ力が「強」に設定されるようにしておくと、シートベルトを迅速且つ確実に巻き取ることができる。
【特許文献１】特開２０００−１３５９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両のシートには、シートクッションが車体前後方向に位置調整可能になっている場合がある。このようなシートに対して前述した従来のバネ力変更可能な乗員拘束装置を設けた場合、シートの位置によっては、乗員がシートに着座してシートベルトを装着し、タングプレートをバックルに係合したときに、シートベルトがシートバック等に接触して抵抗が大きくなり、そのためバネ力が「中」ではシートベルトの巻き取りが不十分となる場合がある。
これを防止するには、タングプレートをバックルに係合したときにバネ力が「強」に設定されるようにすればよいが、それでは、巻き取った後のシートベルトの張力が強くなるため、乗員が圧迫感を感じてしまう。
そこで、この発明は、シートの位置にかかわらず、シートベルト装着時におけるシートベルトの巻き取りが確実にでき、且つ、装着時に乗員が圧迫感を感じない乗員拘束装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、シートクッション（例えば、後述する実施例におけるシートクッション３）の前後方向位置が調整可能な車両用シート（例えば、後述する実施例におけるシート２）の乗員拘束装置（例えば、後述する実施例における乗員拘束装置１）において、前記シートクッションの前後方向位置を検出するシートポジション検出手段（例えば、後述する実施例におけるシートポジションセンサ６）と、前記シートのシートバック（例えば、後述する実施例におけるシートバック４）の上部近傍に設置されてシートベルト（例えば、後述する実施例におけるシートベルト１１）を支持するショルダーアンカー（例えば、後述する実施例におけるショルダーアンカー１３）と、前記ショルダーアンカーの車体に対する上下方向位置を変更可能にするアンカー位置変更手段（例えば、後述する実施例におけるアンカー昇降装置３０）と、前記シートポジション検出手段により検出された前記シートクッションの前後方向位置に応じて前記ショルダーアンカーの上下方向位置を適正な位置に位置させるべく前記アンカー位置変更手段の動作を制御する位置変更制御手段（例えば、後述する実施例におけるＥＣＵ９０）と、を備えることを特徴とする。
このように構成することにより、シートクッションの前後方向位置に応じてショルダーアンカーの上下方向位置を適正な位置に変更することができるので、シートベルト装着時にシートベルトを確実に巻き取ることが可能になり、シートベルトの張力を適正にして乗員を確実に拘束することができる。
【０００５】
請求項２に係る発明は、シートクッション（例えば、後述する実施例におけるシートクッション３）の前後方向位置とシートバック（例えば、後述する実施例におけるシートバック４）の傾き角度を調整可能な車両用シート（例えば、後述する実施例におけるシート２）の乗員拘束装置（例えば、後述する実施例における乗員拘束装置１）において、前記シートクッションの前後方向位置を検出するシートポジション検出手段（例えば、後述する実施例におけるシートポジションセンサ６）と、前記シートバックの傾き角度を検出する角度検出手段（例えば、後述する実施例における角度センサ７）と、前記シートのシートバックの上部近傍に設置されてシートベルト（例えば、後述する実施例におけるシートベルト１１）を支持するショルダーアンカー（例えば、後述する実施例におけるショルダーアンカー１３）と、前記ショルダーアンカーの車体に対する上下方向位置を変更可能にするアンカー位置変更手段（例えば、後述する実施例におけるアンカー昇降装置３０）と、前記シートポジション検出手段により検出された前記シートクッションの前後方向位置および前記角度検出手段により検出された前記シートバックの傾き角度に応じて前記ショルダーアンカーの上下方向位置を適正な位置に位置させるべく前記アンカー位置変更手段の動作を制御する位置変更制御手段（例えば、後述する実施例におけるＥＣＵ９０）と、を備えることを特徴とする。
このように構成することにより、シートクッションの前後方向位置およびシートバックの傾き角度に応じて、ショルダーアンカーの上下方向位置を適正な位置に変更することができるので、シートベルト装着時にシートベルトを確実に巻き取ることが可能になり、シートベルトの張力を適正にして乗員を確実に拘束することができる。
【０００６】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記シートベルトの巻き取り力を変更可能な巻き取り装置（例えば、後述する実施例におけるリトラクタ２０）を備えることを特徴とする。
このように構成することにより、シートベルト装着時にシートベルトを巻き取るときには比較的に小さな巻き取り力で巻き取り、巻き取り後のシートベルトの張力を、乗員が圧迫感を感じないで且つ確実に乗員を拘束することができるように設定することが可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１または請求項２に係る発明によれば、シートベルト装着時にシートベルトを確実に巻き取ることが可能になり、シートベルトの張力を適正にして乗員を確実に拘束することができる。
【０００８】
請求項３に係る発明によれば、シートベルト装着時にシートベルトを巻き取るときには比較的に小さな巻き取り力で巻き取り、しかも、巻き取り後のシートベルトの張力を、乗員が圧迫感を感じないで且つ確実に乗員を拘束することができるように設定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明に係る乗員拘束装置の実施例を図１から図９の図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施例は、図５に示すように、車両の運転席および助手席のシート２にこの発明に係る乗員拘束装置１が設置された態様である。
【００１０】
図５に示すように、車両Ｖの運転席および助手席のシート２にはシートベルト装置１０が設けられている。以下、運転席のシート２に設けられたシートベルト装置１０を例にとって説明する。
図１および図２に示すように、シート２は、乗員Ｐの主として臀部を支承するシートクッション３と、主として背部を支承するシートバック４を備え、シートクッション３はシートスライドアジャスター５を介して車体フロアに車体前後方向へ移動可能に設置され、シートバック４はリクライニングアジャスタ（図示略）を介してシートクッション３に対し前後方向へ傾転可能に設けられている。シートスライドアジャスター５とリクライニングアジャスタはいずれも従来からあるものと同じ構成であり周知技術であるので詳細説明を省略するが、シートスライドアジャスター５によってシートクッション３の車体前後方向位置の調整が可能であり、リクライニングアジャスタによってシートバック４の傾き角度の調整が可能になっている。
【００１１】
また、このシート２は、シートクッション３の車体前後方向位置を検出するシートポジションセンサ（シートポジション検出手段）６と、シートバック４の傾き角度（例えば、後傾限界姿勢からの前傾角度）を検出する角度センサ（角度検出手段）７を備えている。シートポジションセンサ６は検出したシートクッション３の前後方向位置に対応した電気信号を電子制御装置（ＥＣＵ）９０に出力し、角度センサ７は検出したシートバック４の傾き角度に対応した電気信号をＥＣＵ９０に出力する。
【００１２】
シートベルト装置１０は、乗員Ｐをシート２に拘束可能にするシートベルト１１と、このシートベルト１１を巻き取るリトラクタ（巻き取り装置）２０とを備えている。シートベルト１１の一端は、シート２に対して車室外側に配置されたロアアンカー１２を介して車体フロアに固定されており、シートベルト１１の他端は、シートバック４の上部近傍であってセンターピラー８に沿って上下動可能に設置されたショルダーアンカー１３を通ってリトラクタ２０に接続されている。
また、ロアアンカー１２とショルダーアンカー１３の間においてシートベルト１１はタングプレート１４に挿通されていて、このタングプレート１４は、シート２に対して車室内側の車体フロアに取り付けられたバックル１５に着脱可能にされている。シートベルト装置１０はバックルスイッチ１６を備えており、このバックルスイッチ１６は、タングプレート１４がバックル１５に係合されたとき（すなわち、シートベルト装着のとき）にＯＮ信号をＥＣＵ９０に出力し、タングプレート１４がバックル１５から解放されたとき（すなわち、シートベルト非装着のとき）にＯＦＦ信号をＥＣＵ９０に出力する。
【００１３】
図３および図４に示すように、リトラクタ２０はセンターピラー８の内部に設置されている。リトラクタ２０にはシートベルト１１を巻き取るためのコイルバネ（図示略）が内蔵されていて、このコイルバネのバネ力によってシートベルト１１を巻き取ることができるように構成されている。また、このリトラクタ２０は前記コイルバネのバネ力を変更するバネ力変更装置２１を備えている。すなわち、この実施例では、前記コイルバネのバネ力によってシートベルト１１を巻き取るための巻き取り力を発生させており、リトラクタ２０は前記バネ力変更装置２１によってシートベルト１１の巻き取り力を変更することができる。
【００１４】
ショルダーアンカー１３は、センターピラー８の内部に設置されたアンカー昇降装置（アンカー位置変更手段）３０によって、センターピラー８の車室側の面に沿って上下動可能に設置されている。
図３および図４に示すように、アンカー昇降装置３０は、一対のガイドレール３１，３１に昇降可能且つ離脱不能に支持されたスライダー３２を備え、このスライダー３２に昇降駆動用のモータ３３が取り付けられている。このモータ３３のシャフトに固定されたピニオンギヤ３４が、センターピラー８の内部に固定されているラック３５に噛合しており、モータ３３を正回転あるいは逆回転させることによってスライダー３２を昇降させることができる。このアンカー昇降装置３０は、スライダー３２の上下方向位置を検出するスライダー位置センサ３６を備えており、スライダー位置センサ３６は検出したスライダー３２の位置に応じた電気信号をＥＣＵ９０に出力する。
【００１５】
ショルダーアンカー１３は、スライダー３２において車室内側に面する部位に取り付けられており、ショルダーアンカー１３の先部はセンターピラー８に設けられた開口８ａを通って車室内に突出し、この突出部にシートベルト１１が掛けられている。なお、シートベルト１１はショルダーアンカー１３を通り、開口８ａを通ってリトラクタ２０に接続されている。
【００１６】
この実施例では、前述したリトラクタ２０のバネ力変更装置２１は次のように動作する。
まず、非使用状態においてリトラクタ２０からシートベルト１１が引き出されたときには、バネ力変更装置２１によりリトラクタ２０のバネ力が「弱」に設定される。これにより、シートベルト１１をリトラクタ２０から軽く引き出すことができる。
そして、バックル１５にタングプレート１４が係合されたときには、バネ力変更装置２１によりリトラクタ２０のバネ力が「中」に設定される。これにより、「中」のバネ力でシートベルト１１が巻き取られ、乗員Ｐが圧迫感を受けない程度のシートベルト１１の張力で乗員Ｐを拘束することができる。
次に、バックル１５からタングプレート１４が開放されたときには、バネ力変更装置２１によりリトラクタ２０のバネ力が「強」に設定される。これにより、シートベルト１１を迅速且つ確実にリトラクタ２０に巻き込むことができる。
【００１７】
次に、この実施例における乗員拘束装置１の作用について説明する。
乗員拘束装置１では、乗員Ｐがシート２に着座してシートベルト１１を装着するときに、シートクッション３の前後方向位置とシートバック４の傾き角度に応じて、ショルダーアンカー１３の上下方向位置を適正な位置に自動調整し、これにより、乗員Ｐの着座後におけるシートベルト１１の巻き取り時に、シートベルト１１がシートバック４の上部に接触しないようにし、バネ力が「中」に設定されたリトラクタ２０によって迅速且つ確実にシートベルト１１を巻き取ることができ、且つ、巻き取り後において乗員Ｐがシートベルト１１によって圧迫感を感じることがないようにしている。
【００１８】
図６のブロック図に示すように、シート２の乗員拘束装置１は、シート検知部５１と、状態判断部５２と、ショルダーアンカー駆動部５３と、ショルダーアンカー制御部５４によって構成される。
シート検知部５１は、シートポジションセンサ６と角度センサ７の検出信号に基づいて、シート２の位置および姿勢（すなわち、シートクッション３の前後方向位置およびシートバック４の傾き角度）を検出する。
状態判断部５２は、シート検知部５１が検知したシート２の位置および姿勢において、シートベルト１１がシートバック４に接触することにより発生する抵抗で巻き取り不良を起こすか否かを判断する。
ショルダーアンカー駆動部５３は、アンカー昇降装置３０のモータ３３を駆動して、ショルダーアンカー１３を昇降する。
ショルダーアンカー制御部５４は、シート検知部５１が検知したシート２の位置および姿勢において、ショルダーアンカー１３の上下方向位置が、シートベルト１１を正常に巻き取ることができる適正な位置となるように、モータ３３の運転を制御する。なお、この実施例では、ショルダーアンカー１３の適正な位置は、予め設定された「上方位置」と「下方位置」のいずれかを選択するものとする。
【００１９】
次に、この実施例における乗員拘束装置１のショルダーアンカー制御について、図７のフローチャートに従って説明する。図７のフローチャートに示すショルダーアンカー制御ルーチンは、ＥＣＵ９０によって一定時間毎に実行される
まず、ステップＳ１０１において、シート２の乗員に対して拘束が必要か否かを判定する。すなわち、この実施例では、バックル１５にタングプレート１４が係合されてバックルスイッチ１６がＯＮになったときには拘束が必要である判定され、バックルスイッチ１６がＯＦＦのときには拘束が必要ないと判定される。
【００２０】
ステップＳ１０１における判定結果が「ＮＯ」（拘束の必要なし）である場合は本ルーチンの実行を終了する。
ステップＳ１０１における判定結果が「ＹＥＳ」（拘束の必要あり）である場合は、ステップＳ１０２に進み、シートポジションセンサ６と角度センサ７の検出信号に基づいてシート２の位置が適正か否かを判定する。この実施例では、シートクッション３の前後方向位置が所定位置よりも後方に位置している場合、あるいは、シートクッション３の前後方向位置が前記所定位置よりも前方に位置し且つシートバック４の傾き角度が所定角度以下の場合は、シート２の位置が適正であると判定し、これ以外の場合はシート２の位置が適正でないと判定する。
【００２１】
ステップＳ１０２における判定結果が「ＹＥＳ」（シート位置が適正）である場合は、ステップＳ１０３に進み、ショルダーアンカー１３の位置を「下方位置」に設定する。
すなわち、シートクッション３の前後方向位置が前記所定位置よりも後方に位置している場合、あるいは、シートクッション３の前後方向位置が前記所定位置よりも前方に位置し且つシートバック４の傾き角度が前記所定角度以下の場合には、ショルダーアンカー１３が「下方位置」に位置していても、シートベルト１１を巻き取る際にシートベルト１１がシートバック４に接触することがなく、シートベルト巻き取り時の抵抗は小さいので、バネ力が「中」に設定されたリトラクタ２０によって迅速且つ確実にシートベルト１１を巻き取ることができる。したがって、これらの場合には、ショルダーアンカー１３を「下方位置」に設定する。
【００２２】
次に、ステップＳ１０３からステップＳ１０４に進み、ショルダーアンカー１３が「下方位置」に位置するようにアンカー昇降装置３０のモータ３３の運転を制御して、本ルーチンの実行を終了する。すなわち、この場合には、スライダー位置センサ３６によって検出されたショルダーアンカー１３の現在位置が「下方位置」であるときには、アンカー昇降装置３０のモータ３３を動作させないことにより「下方位置」に保持し、ショルダーアンカー１３の現在位置が「上方位置」であるときには、モータ３３を逆回転させてショルダーアンカー１３を「下方位置」に移動させる。
【００２３】
一方、ステップＳ１０２における判定結果が「ＮＯ」（シート位置が適正でない）である場合は、ステップＳ１０５に進み、ショルダーアンカー１３の位置を「上方位置」に設定する。
すなわち、図８に示すように、シートクッション３の前後方向位置が前記所定位置よりも前方に位置し且つシートバック４の傾き角度が前記所定角度以上の場合には、ショルダーアンカー１３が「下方位置」に位置していると、シートベルト１１を巻き取る際にシートベルト１１がシートバック４に接触して、シートベルト巻き取り時の抵抗が大きくなるので、バネ力が「中」に設定されたリトラクタ２０ではシートベルト１１を巻き取ることができなくなる虞がある。したがって、これらの場合には、ショルダーアンカー１３を「上方位置」に設定する。
【００２４】
次に、ステップＳ１０５からステップＳ１０４に進み、ショルダーアンカー１３が「上方位置」に位置するようにアンカー昇降装置３０のモータ３３の運転を制御して、本ルーチンの実行を終了する。すなわち、この場合には、スライダー位置センサ３６によって検出されたショルダーアンカー１３の現在位置が「下方位置」であるときには、アンカー昇降装置３０のモータ３３を正回転させてショルダーアンカー１３を「上方位置」に移動させ、ショルダーアンカー１３の現在位置が「上方位置」であるときには、モータ３３を動作させないことにより「上方位置」に保持する。
【００２５】
このようにしてショルダーアンカー１３を「上方位置」に位置させると、図９に示すように、シートクッション３の前後方向位置が前記所定位置よりも前方に位置し且つシートバック４の傾き角度が前記所定角度以上になっていても、シートベルト１１を巻き取る際にシートベルト１１がシートバック４に接触することがなく、シートベルト巻き取り時の抵抗は小さいので、バネ力が「中」に設定されたリトラクタ２０によっても迅速且つ確実にシートベルト１１を巻き取ることができる。
【００２６】
したがって、この乗員拘束装置１によれば、シート２の位置および姿勢にかかわらず、シートベルト１１の装着時にシートベルト１１を確実に巻き取ることができ、しかも、巻き取るときには比較的に小さな巻き取り力（「中」のバネ力）で巻き取って、巻き取り後のシートベルト１１の張力を、乗員Ｐが圧迫感を感じないで且つ確実に乗員を拘束することができる適正な大きさにすることができる。
この実施例では、ＥＣＵ３０がステップＳ１０１〜Ｓ１０５の一連の処理を実行することにより、位置変更制御手段が実現される。
【００２７】
なお、前述した実施例では、シートクッション３の前後方向位置とシートバック４の傾き角度に基づいて、シートベルト巻き取り時にシートベルト１１がシートバック４に接触することにより発生する抵抗で巻き取り不良を起こすか否かを判定し、巻き取り不良を起こすと判定した場合に、ショルダーアンカー１３を「上方位置」に位置させるようにしているが、シートクッション３の前後方向位置の情報だけに基づいて、シートベルト１１の巻き取り不良を起こすか否かを判定し、巻き取り不良を起こすと判定した場合に、ショルダーアンカー１３を「上方位置」に位置させるようにしてもよい。このようにしても、前述した実施例と同様の作用・効果を奏することができる。
【００２８】
さらに、前述した実施例では、ショルダーアンカー１３の設定位置を予め設定した「上方位置」と「下方位置」の二位置としたが、ショルダーアンカー１３の位置を予め３つ以上設定可能にしておいてもよく、その場合、例えば、シートクッション３の前後方向位置とシートバック４の傾き角度に応じてショルダーアンカー１３の最適な上下方向位置を求めるマップを用意し、このマップで求めた位置にショルダーアンカー１３が位置するようにモータ３３を制御するようにしてもよい。また、このようにする場合も、シートクッション３の前後方向位置の情報だけによりショルダーアンカー１３の位置を設定するようにしてもよい。
また、ショルダーアンカーの上下方向位置を変更可能にするアンカー位置変更手段は、この実施例におけるアンカー昇降装置３０に限るものではなく、その機能を有する限り、いかに構成されていてもよく、駆動源もモータに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係る乗員拘束装置を側方から見た概略構成図である。
【図２】前記乗員拘束装置を正面から見た概略構成図である。
【図３】前記乗員拘束装置におけるアンカー昇降装置の正面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ断面図である。
【図５】前記乗員拘束装置を備えた車両の概略構成図である。
【図６】前記乗員拘束装置のブロック図である。
【図７】前記乗員拘束装置のショルダーアンカー制御を示すフローチャートである。
【図８】前記乗員拘束装置の動作説明図（その１）である。
【図９】前記乗員拘束装置の動作説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００３０】
１  乗員拘束装置
２  シート
３  シートクッション
４  シートバック
６  シートポジションセンサ（シートポジション検出手段）
７  角度センサ（角度検出手段）
１１  シートベルト
１３  ショルダーアンカー
２０  リトラクタ（巻き取り装置）
３０  アンカー昇降装置（アンカー位置変更手段）
９０  ＥＣＵ（位置変更制御手段）
【図１】
2006082703.tif 000003
【図２】
2006082703.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006082703.tif 000006
【図５】
2006082703.tif 000007
【図６】
2006082703.tif 000008
【図７】
2006082703.tif 000009
【図８】
2006082703.tif 000010
【図９】
2006082703.tif 000011