(57)【要約】シートベルト（１４）に動作可能に連結されるアンカープレート（１０２）は、アンカーボルト（１１２）にスライド可能に係合するスロット（１１０）を組み込み、これは、バネ（１０４）によってその中で片寄らされる。シートベルト（１４）の張力によって、バネ（１０４）は変形し、スロット（１１０）のアンカーボルト（１１２）は、関連して動かされて、これをアンカープレート（１０２）上の近接センサ（１０６）で感知する。別の側面において、キャリッジ（２１４）は、ブラケット（２０２）に対してスライドするように適し、そして第１のバネ（１０４）は、キャリッジ（２１４）とブラケット（２０２）との間で動作し、それによりブラケット（２０２）に対してキャリッジ（２１４）は、第１の方向とは逆方向に片寄る。ブラケット（２０２）がアンカーボルト（１１２）で車両フレーム（２４）に動作可能に連結され、シートベルト（１４）がキャリッジ（２１４）に動作可能に係合するか、またはその逆も同様である。シートベルト（１４）の張力は、アンカーボルト（１１２）によって反作用されるとき、キャリッジ（２１４）は第１の方向に向かって関連して動き、これは変位センサ（２３０）によって感知される。一態様において、第２のバネ（２２０．２）は、キャリッジ（２１４）を前記ブラケット（２０２）に対して第１の方向に片寄らせるようにキャリッジ（２１４）とブラケット（２０２）との間で動作して、それによって実質的に弛みを取り除く。変位センサ（２３０）の一態様は、ブラケット（２０２）に連結された磁気センサ（２３０）を含み、これは、キャリッジ（２１４）に動作可能に連結され、極が互い違いの向きを有する一対の磁石（２３２．１，２３２．２）の間の磁界を計測する。別の側面において、第２のキャリッジ（３１４）および関連する変位センサ（２３０）は、付加的な張力計測を行う。
2005517566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって：
ａ）シートベルトの帯紐に動作可能に連結するのに適するアンカープレート；
ｂ）前記アンカープレートの第１のスロットであって、前記アンカープレートを、前記第１のスロットを介してアンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結させるのに適し、シートベルトがアンカープレートに動作可能に連結されるとき、および前記アンカープレートが第１のスロットを介してアンカーボルトで動作可能に車両フレームに連結されるときに、スライド可能に前記アンカーボルトに係合し、前記シートベルトにかかる張力に応じて、前記第１スロットに対する前記アンカーボルトの移動を制限するのに適する、前記第１のスロット；
ｃ）前記アンカープレートがアンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結されるときに、前記アンカープレートとアンカーボルトとの間で動作するバネであって、前記スロットをアンカーボルトに対して片寄らせ、シートベルトの張力によって、前記バネの変形を生じさせ、かつ前記スロットのアンカーボルトに関連した運動をさせ、前記変形の大きさは、前記張力の大きさに応答するものである、前記バネ；および
ｄ）前記アンカープレートに動作可能に連結される少なくとも１つの近接センサであって、アンカーボルトに対する近さに応答し、それによって、アンカーボルトの前記第１のスロット内における位置に応答し、ここで、この位置は、シートベルトにかかる前記張力に応答する前記バネの変形に応答するものである、前記近接センサ
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【請求項２】
アンカープレートが取付開口部を含み、前記取付開口部を介して帯紐を巻き付けることによって、アンカープレートが帯紐に動作可能に連結される、請求項１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項３】
バネが、アンカーボルトと、アンカープレートがシートベルトの帯紐に動作可能に連結される位置との間の位置において、アンカープレートに動作可能に連結される引張バネを含む、請求項１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項４】
少なくとも１つの近接センサが、バックバイアスのホール効果センサ、ＧＭＲセンサ、渦電流センサ、光学センサまたは静電容量センサのいずれかを含む、請求項１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項５】
少なくとも１つの近接センサがスイッチを含み、前記スイッチは、アンカーボルトに係合するのに適し、前記スイッチの状態は、アンカーボルトがアンカーボルトに係合しているかどうかに応答する、請求項１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項６】
アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって：
ａ）シートベルトの１つの帯紐およびアンカーボルトに動作可能に連結するのに適するブラケットであって、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐を受けるのに適する第１の開口部を含む、前記ブラケット；
ｂ）第１のキャリッジであって、前記ブラケットおよび第１のキャリッジは、第１のキャリッジが、前記ブラケットに対して第１の方向またはその逆向きにスライドするのに適しており、前記第１のキャリッジは、第１の開口部と協動し、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐に動作可能に係合するのに適する第２の開口部を含み、それによって、アンカーボルトによって作用するシートベルトの張力により、第１のキャリッジが、前記ブラケットに対して前記第１の方向に移動する、前記第１のキャリッジ；
ｃ）前記第１のキャリッジとブラケットとの間で動作する少なくとも１つの第１のバネであって、第１のキャリッジを前記ブラケットに対して前記第１の方向とは逆向きに片寄らせるのに適する、前記第１のバネ；
ｄ）前記第１のキャリッジとブラケットとの間で動作する少なくとも１つの第２のバネであって、第１のキャリッジを前記ブラケットに対して前記第１の方向に片寄らせるのに適し、前記第１および第２のバネは、第１のキャリッジと第１および第２のバネとの間の弛みを実質的に除去するのに適する、前記第２のバネ；および
ｅ）前記ブラケットに対する第１のキャリッジの変位を測定するのに適する第１の変位センサ
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【請求項７】
ブラケットが、アンカーボルトに動作可能に連結するのに適し、第２の開口部が、シートベルトの帯紐に動作可能に係合するのに適する、請求項６に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項８】
ブラケットが、シートベルトの帯紐に動作可能に連結するのに適し、第２の開口部が、アンカーボルトに動作可能に係合するのに適する、請求項６に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項９】
少なくとも１つの第１のバネが、第１の圧縮バネを含み、第１のキャリッジが、前記第１の圧縮バネの少なくとも一部を横方向に対して抑制するのに適する、第１のバネガイドを含む、請求項６に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１０】
バネガイドが、第１のキャリッジに第１の空洞を含み、第１の圧縮バネの一部が、前記第１の空洞内に位置し、第１の空洞の深さが、第１の圧縮バネが完全に圧縮されたときの長さよりも大きい、請求項９に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１１】
少なくとも１つの第２のバネが、第２の圧縮バネを含み、第１のキャリッジが、前記第１の圧縮バネの少なくとも一部を横方向に対して抑制するのに適する、第２のバネガイドを含む、請求項６に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１２】
バネガイドが、第１のキャリッジに第２の空洞を含み、第２の圧縮バネの一部が、第２の空洞内に位置する、請求項１１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１３】
請求項６に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって、第１の変位センサが：
ａ）ブラケットに動作可能に連結される第１の磁気センサ；
ｂ）第１のキャリッジに動作可能に連結される第１の磁石であって、そのＮ極は、Ｓ極に対して第１の方向に配置される、前記第１の磁石；および
ｃ）第１のキャリッジに動作可能に連結される第２の磁石であって、そのＳ極は、Ｎ極に対して第１の方向に配され、第１の磁気センサは、第１の磁石と第２の磁石との間に配置される、前記第２の磁石
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【請求項１４】
第１の磁気センサが、ホール効果センサとＧＭＲセンサから選択される、請求項１３に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１５】
アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって：
ａ）シートベルトの１つの帯紐およびアンカーボルトに動作可能に連結するのに適するブラケットであって、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐を受けるのに適する第１の開口部を含む、前記ブラケット；
ｂ）第１のキャリッジであって、前記ブラケットおよび第１のキャリッジは、第１のキャリッジが、前記ブラケットに対して、第１の方向またはその逆向きにスライドするのに適しており、前記第１のキャリッジは、第１の開口部と協動し、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐に動作可能に係合するのに適する第２の開口部を含み、それによって、アンカーボルトによって作用するシートベルトの張力により、第１のキャリッジが、前記ブラケットに対して前記第１の方向に移動する、前記第１のキャリッジ；
ｃ）前記第１のキャリッジとブラケットとの間で動作する少なくとも１つの第１のバネであって、第１のキャリッジを前記ブラケットに対して前記第１の方向とは逆向きに片寄らせるのに適する、前記第１のバネ；および
ｄ）前記ブラケットに対する第１のキャリッジの変位を測定するのに適する第１の変位センサであって：
ｉ）ブラケットに動作可能に連結される第１の磁気センサ；
ｉｉ）第１のキャリッジに動作可能に連結される第１の磁石であって、そのＮ極は、Ｓ極に対して第１の方向に配置される、前記第１の磁石；および
ｉｉｉ）第１のキャリッジに動作可能に連結される第２の磁石であって、そのＳ極は、Ｎ極に対して第１の方向に配され、第１の磁気センサは、第１の磁石と第２の磁石との間に配置される、前記第２の磁石を含む前記第１の変位センサ
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【請求項１６】
ブラケットが、アンカーボルトに動作可能に連結するのに適し、第２の開口部が、シートベルトの帯紐に動作可能に係合するのに適する、請求項１５に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１７】
ブラケットが、シートベルトの帯紐に動作可能に連結するのに適し、第２の開口部が、アンカーボルトに動作可能に係合するのに適する、請求項１５に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１８】
少なくとも１つの第１のバネが、第１の圧縮バネを含み、第１のキャリッジが、前記第１の圧縮バネの少なくとも一部を横方向に対して抑制するのに適する第１のバネガイドを含む、請求項１５に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項１９】
バネガイドが、第１のキャリッジに第１の空洞を含み、第１の圧縮バネの一部が、前記第１の空洞内に位置し、第１の空洞の深さが、第１の圧縮バネが完全に圧縮されたときの長さよりも大きい、請求項１８に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項２０】
第１の磁気センサが、ホール効果センサとＧＭＲセンサから選択される、請求項１５に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項２１】
アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって：
ａ）シートベルトの１つの帯紐およびアンカーボルトに動作可能に連結するのに適するブラケットであって、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐を受けるのに適する第１の開口部を含む、前記ブラケット；
ｂ）第１のキャリッジであって、前記ブラケットおよび第１のキャリッジは、第１のキャリッジが、前記ブラケットに対して、第１の方向またはその逆向きにスライドするのに適しており、前記第１のキャリッジは、第１の開口部と協動し、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐に動作可能に係合するのに適する第２の開口部を含み、それによって、アンカーボルトによって作用するシートベルトの張力により、第１のキャリッジが、前記ブラケットに対して前記第１の方向に移動する、前記第１のキャリッジ；
ｃ）第２のキャリッジであって、前記第１のキャリッジおよび前記第２のキャリッジは、前記第２のキャリッジが前記第１のキャリッジに対して、前記第１の方向またはその逆向きに、前記第２の開口部内をスライドするのに適しており、前記第１のキャリッジは、第１および第２の開口部と協動し、他方のアンカーボルトおよびシートベルトの帯紐に係合するのに適する第３の開口部を含み、それによって、アンカーボルトによって作用するシートベルトの張力により、第２のキャリッジが、前記ブラケットに対して前記第１の方向に移動する、前記第２のキャリッジ；
ｄ）前記第１のキャリッジとブラケットとの間で動作する少なくとも１つの第１のバネであって、第１のキャリッジを前記ブラケットに対して前記第１の方向とは逆向きに片寄らせるのに適する、前記少なくとも１つの第１のバネ；
ｅ）前記第１のキャリッジと第２のキャリッジとの間で動作する少なくとも１つの第３のバネであって、第２のキャリッジを前記第１のキャリッジに対して前記第１の方向とは逆向きに片寄らせるのに適する、前記少なくとも１つの第３のバネ；
ｆ）前記ブラケットに対する前記第１のキャリッジの変位を測定するのに適する第１の変位センサ；および
ｇ）前記ブラケットに対する前記第２のキャリッジの変位を測定するのに適する第２の変位センサ
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【請求項２２】
第１のキャリッジとブラケットとの間で動作する少なくとも１つの第２のバネであって、第１のキャリッジをブラケットに対して第１の方向に片寄らせるのに適し、第１および第２のバネは、第１のキャリッジと第１および第２のバネとの間の弛みを実質的に除去するのに適する前記少なくとも１つの第２のバネをさらに含む、請求項２１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項２３】
第１のキャリッジと第２のキャリッジとの間で動作する少なくとも１つの第４のバネであって、第２のキャリッジを第１のキャリッジに対して第１の方向に片寄らせるのに適し、第３および第４のバネは、第２のキャリッジと第３および第４のバネとの間の弛みを実質的に除去するのに適する前記少なくとも１つの第４のバネをさらに含む、請求項２１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項２４】
ブラケットが、アンカーボルトに動作可能に連結するのに適し、第３の開口部が、シートベルトの帯紐に動作可能に係合するのに適する、請求項２１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項２５】
ブラケットが、シートベルトの帯紐に動作可能に連結するのに適し、第３の開口部が、アンカーボルトに動作可能に係合するのに適する、請求項２１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサ。
【請求項２６】
請求項２１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって、第１の変位センサが：
ａ）ブラケットに動作可能に連結される第１の磁気センサ；
ｂ）第１のキャリッジに動作可能に連結される第１の磁石であって、そのＮ極は、Ｓ極に対して第１の方向に配置される、前記第１の磁石；および
ｃ）第１のキャリッジに動作可能に連結される第２の磁石であって、そのＳ極は、Ｎ極に対して第１の方向に配され、第１の磁気センサは、第１の磁石と第２の磁石との間に配置される、前記第２の磁石
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【請求項２７】
請求項２１に記載の、アンカーボルトで車両フレームに動作可能に連結するのに適するシートベルト張力センサであって、第２の変位センサが：
ａ）ブラケットに動作可能に連結される第２の磁気センサ；
ｂ）第２のキャリッジに動作可能に連結される第３の磁石であって、そのＮ極は、Ｓ極に対して第１の方向に配置される、前記第３の磁石；および
ｃ）第２のキャリッジに動作可能に連結される第４の磁石であって、そのＳ極は、Ｎ極に対して第１の方向に配され、第２の磁気センサは、第３の磁石と第４の磁石との間に配置される、前記第４の磁石
を含む、前記シートベルト張力センサ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
帯紐、ケーブル、ロープまたは糸などの柔軟な負荷受け要素にかかる張力負荷の測定に対するニーズがある。例えば、車両安全拘束システムに使用されるシートベルトにかかる張力負荷を測定する必要があり、このときシートベルトの負荷測定は、シートベルトによって保持される対象の種類を弁別するために、または座席基部にある座席重量センサから得られる座席重量の測定の際にシートベルトの負荷の影響を補償するために使用することができる。
【０００２】
図１を参照すると、シートベルト張力センサ１０は、それにかかる張力負荷を計測するためにシートベルト１４の帯紐１２に動作可能に連結される。
図１に示されるシートベルト１４は、連続する膝上／肩のベルトのループを備える“３点”シートベルトとして一般的に知られており、膝上ベルト部１６および肩ベルト部１８を含み、ここで、シートベルト１４の膝上ベルト部１６の一端は、車両フレーム２４に保持される第１のアンカー２２に対して“第１の点”２０で取り付けられ、また、肩ベルト部１８の一端は、車両フレーム２４に保持されるシートベルト収納部２８に対して“第２の点”２６で取り付けられ、膝上ベルト部１６および肩ベルト部１８の他端は、シートベルト１４がラッチプレート３２のループ３０を通過する箇所に位置し、このループは、車両フレーム２４に保持される第２のアンカー３８に“第３の点”３６で取り付けられるバックル３４に係合する。肩ベルト部１８は、車両フレーム２４に動作可能に連結され、肩ベルト部１８を乗員４２の肩に誘導する“Ｄリング”４０を通過する。
【０００３】
シートベルト収納部２８は、帯紐の提供または収納のいずれかを行うスプールを有しており、これは、ラッチプレート３２をバックル３４に対して係合するように、必要に応じてシートベルト１４を乗員の周囲に配されることができ、また、過剰な弛みを帯紐１２から除去する。シートベルト収納部２８は、シートベルト１４にわずかな張力を与え、その結果、衝突の際に、更なる引き込みを防止するためにシートベルト収納部２８が帯紐１２をロックするので、乗員４２は、シートベルト１４に弛みがある場合よりも比較的衝突イベントの早い段階でシートベルト１４によって拘束される。この衝突イベントの際、乗員を拘束するときには、シートベルト１４の帯紐１２は、比較的高い張力負荷にさらされ、その大きさは、衝突の深刻さおよび乗員４２の質量に依存する。
【０００４】
図２を参照すると、シートベルト１４の膝上ベルト部１６が、後向きの小児用座席４４’などのチャイルドシート４４を車両座席４６に固定するために使用されてもよく、ここで、ロッククリップ４８は、肩ベルト部１８がラッチプレート３２付近の膝上ベルト部１６に対してスライドするのを防ぐために使用されてもよい。この場合、一般的に膝上ベルト部１６は、比較的きつく、大人にとっての快適さの限界を超える張力負荷で固定されており、そのためチャイルドシート４４は、座席のクッションを圧縮させて車両座席４６にしっかりと保持されて、また、そうでなければ、肩ベルト部１８による拘束は当てにならない。
【０００５】
したがって、シートベルト１４の帯紐１２にかかる張力負荷は、車両座席４６上にある対象物を識別するために使用可能であり、ここで、閾値を超える張力負荷は、チャイルドシート４４を示すだろう。図１、図２を参照すると、シートベルト張力センサ１０は、特定の座席位置でシートベルト１４の帯紐１２の膝上ベルト部１６に動作可能に連結される。シートベルト張力センサ１０および衝突センサ５０は、制御器５２に動作可能に連結され、この制御器５２は、特定の座席位置の乗員を保護するように配された安全拘束システム５６の拘束アクチュエータ５４、例えばエアバッグインフレータ５４’の動作を制御するのに適する。
【０００６】
シートベルト張力センサ１０によって感知される張力負荷が閾値より大きい場合、拘束アクチュエータ５４は、衝突が衝突センサ５０で検出されるかどうかに拘わらず、制御器５２によって無効とされる。シートベルト張力センサ１０によって感知される張力負荷が閾値より小さい場合、制御器５２によって拘束アクチュエータ５４が有効となり、衝突センサ５０によって検出される衝突に応答して拘束アクチュエータ５４を作動可能となる。あるいは、制御可能な拘束アクチュエータ５４、例えば多段のエアバッグインフレータ５４’の場合、インフレータの段階のタイミングおよび数は、制御可能であり、閾値より大きい張力負荷を感知するシートベルト張力センサに応答してエアバッグインフレータ５４’を無効にするのではなく、膨張速度の減少をもたらす。
【０００７】
図２を参照すると、シートベルト張力センサ１０は、安全拘束システム５６の動作を制御するために、少なくとも１つの他の乗員センサ５８、例えば座席重量センサ６０とともに使用されてもよい。座席重量センサ６０は、多種の公知技術または態様に応じて動作してよく、例えば流体静力学的負荷センサ、力感知抵抗器（force sensitive registor）、磁気歪み感知素子（magnetostrictive sensing element）または歪みゲージ負荷センサなどが組み込まれ、これらは、例えば座席クッション６２にかかる負荷の少なくとも一部を計測するか、または座席の総重量を測定する。いずれの場合においても、車両フレーム２４によって発生するシートベルトにかかる張力負荷は、座席クッション６２にかかる負荷を増加させるように作用し、これによって座席重量センサ６０が感知する見掛けの負荷が増加する。この見掛けの負荷は、それぞれ反力によって増加し、その結果、シートベルト１４にかかる張力負荷において、座席重量センサ６０によって感知される見掛けの負荷は張力負荷の２倍に増大する。したがって、シートベルト張力センサ１０と座席重量センサ６０の両方を備えたシステムにおいて、座席重量センサ６０による座席重量の計測値は、シートベルト１４にかかる張力負荷の影響のためにその値が補償され、つまり、座席重量の計測値から、シートベルト張力センサ１０によって測定される張力負荷によってもたらされる、またはもたらされると思われる座席重量の構成要素を差し引くことによって、より正確な乗員重量の計測が行われる。座席重量センサ６０による座席重量測定値が、シートベルト１４にかかる張力負荷の影響を補償しな場合、シートベルト１４で車両座席４６に固定されたチャイルドシート４４は、座席重量センサ６０に負荷をもたらすことがあり、この負荷は、大人の場合とほぼ同じくらい大きく、そのため、チャイルドシート４４が車両座席４６上にあるときに、拘束アクチュエータ５４が無効であるべきシステムにおいて、未補償の座席重量の計測は、関連の拘束アクチュエータ５４を誤って有効にする可能性がある。
【０００８】
乗員センサ５８にかかるシートベルトの張力の影響を補償するシステムにおいて、シートベルト張力センサ１０、例えば座席重量センサ６０などの乗員センサ５８および衝突センサ５０は、制御器５２に動作可能に連結され、この制御器５２は、特定の座席位置の乗員を保護するように配された安全拘束システム５６の拘束アクチュエータ５４、例えばエアバッグインフレータ５４’の動作を制御するのに適する。シートベルト張力センサ１０によって感知される張力負荷が閾値より大きい場合、拘束アクチュエータ５４は、衝突が衝突センサ５０で検出されるかどうか、または乗員センサ５８による測定値に拘わらず、制御器５２によって無効とされる。シートベルト張力センサ１０によって感知される張力負荷が閾値より小さい場合には、シートベルト張力センサ１０が感知する張力負荷に応じて補償されうる乗員センサ５８の測定値に応じて、制御器５２によって拘束アクチュエータ５４が有効または無効とされる。
【０００９】
拘束アクチュエータ５４が有効であるとき、拘束アクチュエータ５４は、衝突センサ５０によって検出される衝突に反応して作動することができる。または、制御可能な拘束アクチュエータ５４、例えば多段のエアバッグインフレータ５４’、の場合、インフレータの段階のタイミングおよび数は制御可能であり、乗員センサ５８およびシートベルト張力センサ１０による測定値に応答してエアバッグインフレータ５４’を無効にするのではなく、膨張速度の減少をもたらす。
【００１０】
図３を参照すると、シートベルト１４に通常かかる負荷は、以下の４つの範囲：１）人の周囲に直接配置されるシートベルト１４に関連する張力負荷を含む低負荷範囲（Ｉ）、２）チャイルドシート４４の拘束に関連する張力負荷を含む低−中間負荷範囲（ＩＩ）、３）衝突以外の車両動力学（例えばブレーキまたは粗い道路）に関連する負荷を含む高−中間負荷範囲（ＩＩＩ）、４）衝突イベントの拘束力に関連する負荷を含む高負荷範囲（ＩＶ）に分けられる。
【００１１】
例えば低負荷範囲（Ｉ）は、乗員４２が快適に耐えることができる最大張力負荷によって通常制限される。例えば低−中間負荷範囲（ＩＩ）は、チャイルドシート４４を車両座席４６に固定される際に、人がシートベルト１４に加えうる最大張力負荷によって通常制限される。シートベルト１４および関連の負荷のベアリング要素が、高負荷範囲（ＩＶ）の張力負荷に影響を受けるにも拘わらず、チャイルドシート４４を車両座席４６に固定するのに関連する、低−中間負荷範囲（ＩＩ）の張力負荷を計測可能である場合には、シートベルト張力センサ１０は、安全拘束システム５６を制御するのに有用であろう。
【００１２】
図４、図５ａ、図５ｂを参照すると、第１の側面の第１の態様にしたがって、シートベルト張力センサ１０．１は、アンカープレート１０２、バネ要素１０２および少なくとも１つの近接センサ１０６を含む。アンカープレート１０２は、帯紐取付開口部１０８を含み、これを介してシートベルト１４の帯紐１２が巻き付けられて、そして自身に再び縫い付けられており、さらに第１のスロット１１０を含み、これを介してアンカーボルト１１２でアンカープレート１０２が車両フレーム２４に取付られており、ここで、第１のスロット１１０は、アンカープレート１０２をアンカーボルト１１２に関して、その第１の端１１４と第２の端１１６の間のアンカープレート１０２の長さに沿って移動可能にする。例えば、アンカープレート１０２にかかる帯紐１２による張力は、第１のスロット１１０の第２の端１１６をアンカーボルト１１２のシャンク（shank）に向かって移動させるように作用する。アンカープレート１０２のヘッドは、第１のスロット１１０の幅よりも大きく、そのためアンカープレート１０２は、捕獲（capture）される。アンカープレート１０２は、シートベルト１４の車両フレーム２４に対する取付を提供し、例えば、アンカーボルト１１２で車両フレーム２４に取り付けるために、第１のスロット１１０ではなく孔を組み込んだ従来のシートベルトのアンカープレートを適応させてもよい。
【００１３】
図４、図５ａ、図５ｂに示される態様において、バネ要素１０４は、引張バネ１０４．１、例えば引張コイルバネ、を含み、これは、アンカープレート１０２上において、アンカーボルト１１２とピン１１８との間に動作可能に連結され、ピン１１８は、帯紐取付開口部１０８と第１のスロット１１０との間に配置される。引張バネ１０４．１は、アンカープレート１０２をアンカーボルト１１２のシャンクに向かって引っ張り、その結果、アンカープレート１０２の第１のスロット１１０の第１の端１１４がアンカーボルト１１２のシャンクの方に片寄るように、第１のスロット１１０の第１の端１１４がアンカーボルト１１２のシャンクに向かって引っ張られる。引張バネ１０４．１は、アンカープレート１０２の第１のスロット１１０の第１の端が、アンカーボルト１１２のシャンクに対して予め負荷を加えていてもよく、つまり、シートベルト１４の帯紐１２の張力による帯紐取付開口部１０８にかかる力がなく、アンカープレート１０２に“無負荷”状態のときに、アンカーボルト１１２と第１のスロット１１０との間の“弛み”を除去することができる。
【００１４】
少なくとも１つの近接センサ１０６は、第１のスロット１１０に沿ったアンカーボルト１１２の位置に反応し、またその測定を行い、バネ要素１０４の力−変位特性と組み合わせて、帯紐１２によってアンカープレート１０２にかかる負荷を測定することができる。例えば図４、図５ａは、それぞれ第１の端１１４、第２の端１１６に近接する、すなわちそれぞれアンカーボルト１１２のシャンクの位置に近接する第１および第２の近接センサ１０６．１，１０６．２を示す。少なくとも１つの近接センサ１０６は、例えばバックバイアスされたホール効果センサ（すなわち、磁石と組み合わせたホール効果センサ）、バックバイアスされたＧＭＲ（巨大磁気抵抗）センサまたは渦電流センサ、光学センサもしくは静電容量センサなどの他のタイプの磁気センサを含んでいてもよい。少なくとも１つの近接センサ１０６は、例えば、図５ａに示されるようにアンカープレート１０２に動作可能に連結されるプリント回路基板１２０に取り付けられてもよい。さらに、少なくとも１つの近接センサ１０６は、密封されたサブシステムに組み込まれてもよく、これは例えば、自身から伸びるピッグテールコネクタを有し、制御器５２などとの接続などのために少なくとも１つの近接センサ１０６に連結される。
【００１５】
動作時において、アンカープレート１０２に対する帯紐１２による負荷が存在せず、バネ要素１０４が、アンカープレート１０２の第１のスロット１１０の第１の端をアンカーボルト１１２の方に片寄らせ、その結果、第１の近接センサ１０６．１が自身に近接するアンカーボルト１１２を感知し、これは、シートベルト１４の帯紐１２にかかる張力が比較的低いことを示す。帯紐の張力が増大すると、アンカーボルト１０２は、引張バネ１０４．１の張力に逆らって移動し、そして第１のスロット１１０第２の端１１６がアンカーボルト１１２に近づく。帯紐１２の張力が中間程度の場合、アンカーボルト１１２は、そのことを示す信号をそれぞれ提供する、第１および第２の近接センサ１０６．１，１０６．２の両方の中間にある。帯紐１２の張力が比較的高く、引張バネ１０４．１が完全に伸びるのに十分な場合、アンカーボルト１１２は、そのことを示す信号を提供する、第２の近接センサ１０６．２に近づくように移動する。
【００１６】
シートベルト張力センサ１０．１によって感知されうる最小の負荷は、第１のスロット１１０の第１の端が、アンカーボルト１１２に対して変位量の増大を生じるように、バネ要素１０４を変形させるために必要な最小の負荷に対応する。シートベルト張力センサ１０．１によって感知されうる最大の負荷は、第１のスロット１１０の第２の端１１６がアンカーボルト１１２に接触するようにバネ要素１０４を変形させるために必要な最小の負荷に対応する。感知可能な前記最大負荷より大きい張力負荷は、アンカープレート１０２の変形に起因する、おそらく無視できる増大分以外について、引張バネ１０４．１に対する負荷の増大を生じることなくアンカープレート１０２に影響を与える。したがって、シートベルト張力センサ１０は、測定範囲内にある張力負荷を測定することができ、また、はるかに大きな負荷に対しても実質的な影響を被らずに耐えることができる。
【００１７】
図６、図７ａ、図７ｂ、図８を参照すると、シートベルト張力センサ１０．２の第１の側面の第２の態様は、１）バネ要素１０４が圧縮バネ１０４．２、例えば圧縮コイルバネを含むこと、および２）少なくとも１つの近接センサ１０６が、近接センサ１０６とアンカーボルト１１２との間の距離が閾値に達すると状態を変化させる、ディジタルスイッチを含むことを除いて上述された第１の態様と同様のものである。バネ要素１０４（例えば引張バネ１０４．１または圧縮バネ１０４．２）のタイプおよび近接センサ（連続または不連続）のタイプは、それぞれ独立であることが理解されるべきである。例えば別の態様は、圧縮バネ１０４．２および連続的な近接センサ１０６を組み込むことができる。また図６は、シートベルト張力センサ１０．２との空間を設けるために、シートベルト張力センサ１０．２と車両フレーム２４との間のアンカーボルト１１２のシャンクに配置されるスペーサブッシュ１２１を示し、それによりアンカープレート１０２および関連の構成要素がアンカーボルト１１２に対して自由に移動するために十分な隙間が設けられる。
【００１８】
圧縮バネ１０４．２は、第１のスロット１１０の第２の端１１６の付近に配置され、それにより第１のスロット１１０の第１の端１１４をアンカーボルト１１２の方へ、またはそれに対して片寄らせる。図８を参照すると、アンカープレート１０２は、その上または中に圧縮コイルバネ１０４．２が配置されたバネガイド１２２を含んでもよく、これは、アンカーボルト１１２のシャンクの形状に沿うように適合した第１のスロット１１０の第２の端１１６と組合わさって、張力負荷が閾値を超えた際にアンカープレート１０２のアンカーボルト１１２に対する相対的な移動を抑制し、それにより圧縮バネ１０４．２にかかりうる負荷を制限する。例えば、バネガイド１２２は、第１のスロット１１０からアンカープレート１０２内に伸びる一対の第２のスロット１２４の間に形成され、それによって、第２のスロット１２４の長さが、圧縮コイルバネ１０４．２が完全に圧縮されたときの長さよりも大きくなり、高負荷状態においても圧縮コイルバネ１０４．２が“底に達する（bottom out）”ことを防ぐ。
【００１９】
動作時において、圧縮バネ１０４．２は、第１のスロット１１０の第２の端１１６をアンカーボルト１１２のシャンクから押し出し、その結果、アンカープレート１０２に対する帯紐１２による負荷が存在せず、特に、アンカーボルト１１２のシャンクと第１のスロット１１０の第１の端１１４との間の弛みを除去するために圧縮バネ１０４．２に予め負荷が加えられている場合、アンカーボルト１１２のシャンクは、第１のスロット１１０の第１の端１１４と接触する。また、圧縮バネ１０４．２に予め負荷を加えておくことは、圧縮バネ１０４．２をアンカープレート１０２内に保持する際に有益である。帯紐１２にかかる張力が増大すると、圧縮バネ１０４．２は、関連の力−変形特性に応じて圧縮され、その結果、圧縮バネ１０４．２の特定の変形は、対応する張力負荷に関連する。
【００２０】
圧縮バネ１０４．２の最大変形、および対応する計測可能な最大張力負荷は、アンカーボルト１１２のシャンクが、第１のスロット１１０の第２の端１１６に対して“底に達する”ときに生じる。この最大レベルより大きい張力負荷は、無視できる量以上に圧縮バネ１０４．２の変形を増大させることなく、アンカープレートがアンカーボルト１１２に接触したときに生じる。
【００２１】
バネ要素１０４は、どのタイプのバネでも可能であり、ワイヤスプリングまたはフラットスプリングが含まれるが、これらに限定されない。例えば図４、図５ｂは引張コイルバネ１０４．１を示し、図６、図７ａ、図７ｂは圧縮コイルバネ１０４．２を示す。図９を参照すると、シートベルト張力センサ１０．３の第１の側面の第３の態様にしたがって、バネ要素１０４は、ねじりバネ（torsion spring）１０４．３を含む。ねじりバネ１０４．３を組み込んだシートベルト張力センサ１０．３の動作は、上述の圧縮バネ１０４．２について説明したものと同様である。ねじりバネ１０４．３は、一組のピン１２６によってアンカープレート１０２に配置される。
【００２２】
一般に、シートベルト張力センサ１０．１，１０．２，１０．３は、まずバネ要素１０４全体に張力負荷を与え、それからバネ要素１０４の変形に対する反応を測定することによって、シートベルト張力を測定する。したがって、対応する張力測定の正確性および再現性は、少なくともバネ要素１０４の力−変形特性の再現性に依存する。アンカーボルト１１２に対するアンカープレート１０２の正確な動きは、例えば約２〜３ミリメートルまたはそれ以上である。バネ定数（例えば力／距離）は、関連の張力負荷の測定範囲を決定する。例えば、０．０８〜０．１２インチ変位する場合、約１００ポンド／インチのバネ定数は、関連の張力負荷測定における可能な範囲は、８−１２ポンドまでとなる。
【００２３】
図６、図７ａ、図７ｂ、図８、図９を参照すると、第１の近接センサ１０６．３および第２の近接センサ１０６．４は、第１のスロット１１０の側面に沿って配され、そのため、第１のスロット１１０の第１の端１１４および第２の端１１６が配置されるときに、それぞれがアンカーボルト１１２のシャンクの近さに応答する。第１の近接センサ１０６．３および第２の近接センサ１０６．４は、ディジタルスイッチ、例えばモーメンタリコンタクトメカニカルスイッチ（momentary contact mechanical switch）であり、これは、近接センサ１０６．３と近接センサ１０６．４との間の距離の状態を変化させ、アンカーボルト１１２が閾値に達する。したがって、第１の近接センサ１０６．３および第２の近接センサ１０６．４は、以下の３つの異なる測定状態：１）第１の近接センサ１０６．３がアクティブであるときの低張力負荷、２）第１の近接センサ１０６．３および第２の近接センサ１０６．４の両方がアクティブではないときの中間の張力負荷、３）第２の近接センサ１０６．４がアクティブであるときの高張力負荷を提供する。
【００２４】
他の態様と同様に、近接センサ１０６の一方または両方は、近さの測定を連続的に提供するのに適することができ、例えば、近接センサ１０６とアンカーボルト１１２との間の距離が変化する際にその出力が連続的に変化する直線近接センサ１０６であって、それによってシートベルト張力の連続的な測定を提供する。近接センサ１０６は、アンアンカープレート１０２に対するアンカーボルト１１２の位置に応じて、例えば図４、図５ａに示されるように第１のスロット１１０のいずれかの端、図６、図７ａ、図８、図９に示される第１のスロット１１０の側面、またはその他の場所のいずれにも配置されることができる。
【００２５】
別の一態様として、シートベルト張力センサ１０は、１つの近接センサ１０６のみを含んでもよく、それは連続または不連続である。例えば、第１のスロット１１０の第２の端１１６に配置される不連続の近接センサ１０６、例えばスイッチは、関連するシートベルト張力負荷が閾値を超えたかどうかの指示を提供するだろう。第１のスロット１１０の第１の端１１４の付近に配置される連続的な近接センサ１０６は、一般的に、比較的低いシートベルト張力負荷に対してより感度がよいであろうし、一方第１のスロット１１０の第２の端１１６の付近に配置される連続的な近接センサ１０６は、関連する計測範囲内の比較的高いシートベルト張力負荷に対して感度がよいだろう。
【００２６】
近接センサは、構成要素を保護するためおよび全体の集合体のアンカープレートへの導入を便利にするために、ハウジング内部、例えばプラスチックカバーに配置され、ここで、このハウジングは、アンカープレートに対して相対的に固定される。
シートベルト張力センサ１０．１，１０．２，１０．３は、比較的コンパクトにパッケージ化されることができ、また、シートベルト張力の範囲の測定を提供することができ、これは、アンカーボルト１１２に対するアンカープレート１０２の比較的大きい範囲の相対的変位に対応する。
【００２７】
図１０〜図１３を参照すると、第２の側面にしたがって、シートベルト張力センサ１０．４は、乗用車の構造部材、例えば車両フレーム２４に、ブラケット２０２の下部２０６の孔２０４を介してアンカーボルト１１２を使用して取り付けられるのに適するブラケット２０２を含む。ブラケット２０２の上端２０８は、ブラケット２０２に係合するシュラウド（shroud）２１０の上端を包み込んで保持する一対のフィンガー（finger）２０２．１を組み込み、その間に空洞２１２が形成される。キャリッジ２１４は、ブラケット２０２とシュラウド２１０との間の空洞２１２内に配置される。ブラケット２０２、キャリッジ２１４およびシュラウド２１０は、それぞれ開口部２１６を組み込み、それを介してシートベルトが巻き付けられる。キャリッジ２１４は、下端２０８に向かって、またはそれから離れる方向に空洞２１２内をスライドするのに適している。ブラケット２０２およびシュラウド２１０内の開口部２１６は、キャリッジ２１４によって係合される実質的に平行な側面２１８を含み、それによりキャリッジ２１４が空洞２１２内をスライド可能な対応した移動方向を有する通路を画定する。
【００２８】
図１３を参照すると、少なくとも１つの第１のバネ２２０．１、例えば少なくとも１つの対応するバネガイド２２２内の第１の対の圧縮コイルバネは、ブラケット２０２の上端２０８から離れるようにキャリッジ２１４を片寄らせる。さらに、少なくとも１つの第２のバネ２２０．２、例えば少なくとも１つの対応するバネガイド２２２内の第１の対の圧縮コイルバネは、ブラケット２０２の下部２０６から離れるようにキャリッジ２１４を片寄らせる。したがって、例えばシートベルトからのキャリッジ２１４への外部負荷が存在しないときにおける、空洞２１２内のキャリッジの位置、ならびに、少なくとも１つの第１のバネ２２０．１および第２のバネ２２０．２の対応する変形は、少なくとも１つの第１のバネ２２０．１からキャリッジ２１４にかかる負荷が少なくとも１つの第２のバネ２２０．２への負荷の大きさと等しくなる場合と同じである。
【００２９】
キャリッジ２１４の開口部２１６のサイズは、ブラケット２０２およびシュラウド２１０の開口部２１６のサイズよりも小さく、キャリッジ２１４、バネ２２０．１，２２０．２、シュラウド２１０およびブラケット２０２は、キャリッジ２１４の開口部２１６が、シートベルト１４にかかる張力負荷が存在しないブラケット２０２の下部２０６に向かって片寄らされるのに適している。図１２を参照すると、シートベルト１４の張力負荷２２４は、それに巻き付けられるシートベルト帯紐１２によってキャリッジ２１４の開口部の上側面２２６に対して加えられる。図１２において、シートベルト帯紐１２の巻き付きは示されないが、張力負荷２２４が概略的に示されている。キャリッジ２１４は、第１のバネ２２０．１および第２のバネ２２０．２の有効バネ定数に依存する変位によってキャリッジ２１４に加わる張力負荷２２４に応答してブラケット２０２およびシュラウド２１０に対して相対的に移動する。張力負荷２２４の限界レベルにおいて、キャリッジ２１４は、シュラウド２１０およびブラケット２０２の開口部２１６の上側２２８に対して底に達しており、そのため残りの負荷は、空洞２１２内のキャリッジ２１４の対応する変位を生じることなくブラケット２０２に加えられる。
【００３０】
与えられた有効バネ定数に対して、シートベルト張力は、ブラケット２０２に対するキャリッジ２１４の変位を測定することによって測定される。図１３を参照すると、キャリッジ２１４に取り付けられる一対の磁石２３２．１，２３２．２によって生成される磁界を計測するために、シュラウド２１０に取り付けられる（図１３には示されていない）磁界センサ２３０、例えばホール効果センサ、を使用して変位が計測される。磁界センサ２３０は、シュラウド２１０に取り付けられる回路基板２３４にマウントされ、電力および信号の接続は、回路基板２３４に連結されるリード線を介して磁界センサ２３０になされる。
【００３１】
図１４ａを参照すると、磁石のＮ−Ｓ軸は、移動の方向に並び、磁石２３２．１，２３２．２のＮ極、Ｓ極は、一方に対して互いに逆方向になっており、そして磁界センサ２３０は、磁石２３２．１，２３２．２の間に配置されている。この配置にしたがって、磁界センサ２３０と磁石２３２．１，２３２．２いずれかとの距離は、移動の方向（図１４ｂのＸ軸）に沿ったキャリッジ２１４の位置に対して相対的に不変である。さらに、磁石２３２．１，２３２．２のＮ極、Ｓ極が互いに対して逆方向になっていると、磁界のＹ軸成分の強さおよび方向は、磁界センサ２３０によって計測されるので磁石２３２．１，２３２．２の間のＸ軸の位置に依存する。したがって、磁界センサ２３０によって感知される磁界は、磁界センサ２３０／シュラウド２１０に対するキャリッジの変位に依存し、その直線性は、磁石２３２．１，２３２．２のＮ極、Ｓ極を一方に対して互いに逆方向となるようにすることによって改善される。
【００３２】
図１０、図１２を参照すると、シートベルト張力センサ１０．４は、さらに磁界センサ２３０近傍のシュラウドの下端を覆う磁石シールド２３８を含み、それによって磁界センサ２３０を漂遊磁界の影響から守る。
【００３３】
シートベルト張力センサ１０．４は、キャリッジ２１４の非拘束端２４２の少なくとも１つの第１のバネ２２０．１に加えて、キャリッジ２１４の非拘束端（non-restraining end）２４０に少なくとも１つの第２のバネ２２０．２を組み込み、これらは共にキャリッジ２１４を平衡の位置に維持する。拘束端２４２は、少なくとも１つの第１のバネ２２０．１が配置され、シートベルトの張力負荷２２４に応答して反力が働くキャリッジの端であり、それによりキャリッジを平衡の状態に維持する。非拘束端２４０は、キャリッジ２１４の反対の端であって、そこには少なくとも１つの第２のバネ２２０．２が配置される。キャリッジ２１４は、両方の端２４０，２４２に働く力によって平衡の位置に維持され、それでもシートベルト張力負荷２２４が増大するのに応答してその動きを増大させる。したがって、シートベルト張力センサ１０．４は、ゼロではない張力負荷２２４を連続的に計測することができる。少なくとも１つの第２のバネ２２０．２のコンプライアンスは、典型的に、少なくとも１つの第１のバネ２２０．１の対応するコンプライアンスよりも実質的に大きくなり、例えば１０倍になり、つまり、バネ定数が小さくなる。キャリッジ２１４の拘束端２４２と非拘束端２４０の両方にバネ２２０．１，２２０．２の配置すると、低負荷状態における正確性を改善する。
【００３４】
シートベルト張力センサ１０．４は、磁界センサ２３０をその間に取り囲むキャリッジ２１４に第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２を組み込み、これは、磁界センサ２３０によって感知される磁界が、第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２の互いに対するＸ方向の位置に対して実質的に直線状となる関係を提供する。図１５を参照すると、ホール効果磁界センサ２３０の出力が、キャリッジの位置の関数としてプロットされており、移動のミリメートル当たりのボルトが約−０．７２の勾配を示している。１６ポンドの測定範囲を提供するように対応する移動の範囲および力−変形特性を有するシートベルト張力センサ１０．４に対して、図１５の結果は、磁界センサ２３０からの信号の電圧当たり−５．５７ポンドのシートベルト張力測定感度に対応する。
【００３５】
図１６を参照すると、シートベルト張力センサ１０．５の第３の側面にしたがって、シートベルト張力センサ１０．５は、余分な計測を提供し、安全システムにおける診断不能の単一のエラーの潜在的なソースを軽減するように余分な感知要素に適応する。例えば、移動部分を１つのみ有するシートベルト張力センサ１０．４では、その単一の移動部分が、何らかの理由、場合によっては機械的な損傷またはシートベルト張力センサ１０．４の外部のものに妨げられたために、動かなくなった場合に、シートベルト張力センサ１０．４は、高いシートベルト張力負荷２２４がかかる場合、例えばチャイルドシートの状況、であってもおそらく低いベルト張力を示しうる。このような故障は、チャイルドシート４４が車両座席４６に固定されているときに、ことによってはエアバッグを作動させうる。
【００３６】
この問題は、キャリッジ２１４（つまり第１のキャリッジ２１４）に対して移動するように適する第２のキャリッジ３１４を組み込むように、図１３に示される第２の側面の配置を修正することによって軽減され、ここで、第２のキャリッジ３１４は、第１のキャリッジ２１４内の第２の空洞３１２に配され、第２のキャリッジ３１４を第１のキャリッジ２１４の第２の空洞３１２内の平衡の位置に片寄らせる第３のバネ３２０．１および第４のバネ３２０．２が提供される。第２のキャリッジ３１４は、開口部２１６を組み込み、夫れを介してシートベルトの帯紐１２が巻き付けられる。第２のキャリッジ３１４は、図１４ａに示されるように第１のキャリッジ２１４の第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２のＮ−Ｓ極が方向づけられるのと同様にして、対応するＮ−Ｓ極が逆方向になるように方向づけられた第３の磁石３３２．１および第４の磁石３３２．２を組み込む。
【００３７】
第２の磁界センサ３３０は、第１の磁界センサ２３０と同じ回路基板２３４上にマウントされ、第３の磁石３３２．１と第４の磁石３３２．２との間に配置される。第２の磁界センサ３３０がこのようにマウントされるので、第３の磁石３３２．１および第４の磁石３３２．２の第２の磁界センサ３３０に対する移動は、第１の磁界センサ２３０に対する第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２の移動よりも通常大きく、これは、第３のバネ３２０．１および第４のバネ３２０．２が、第１のバネ２２０．１および第２のバネ２２０．２それぞれと効率的に直列となっているからであって、それによりバネの組み合わせのコンプライアンスの効率性が増す。したがって、第３の磁石３３２．１および第４の磁石３３２．２は、例えば、第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２よりも長く、ブラケット２０２／シュラウド２１０に対する第２のキャリッジ３１４のより長いストロークを提供する。
【００３８】
または、第２の磁界センサ３３０が、ブラケット２０２／シュラウド２１０ではなく、第１のキャリッジ２１４に対して相対的に固定された場合には、第３の磁石３３２．１および第４の磁石３３２．２に対するその相対移動は、ブラケット２０２／シュラウド２１０に対する第１のキャリッジ２１４の動きに依存せず、その結果、第３の磁石３３２．１および第４の磁石３３２．２は、同じ範囲の負荷計測に対して必ずしも長くする必要がないであろう。一般に、第１の磁界センサ２３０のそれとの第２の磁界センサ３３０の較正におけるいかなる違いも、第１の磁界センサ２３０および第２の磁界センサ３３０からの信号を処理するシグナルプロセッサによって適応されうる。
【００３９】
第１の磁界センサ２３０および第２の磁界センサ３３０は、関連するシートベルト張力センサ１０．５における故障の検出および診断を提供する。例えば、１または２以上のバネが壊れる場合、または磁石もしくは磁界センサが故障する場合、第１の磁界センサ２３０および第２の磁界センサ３３０からの信号は、実質的に異なる関連のシートベルト張力負荷２２４を示し、これは欠陥を示している。
【００４０】
図１７、図１８を参照して、第３の側面にしたがって、シートベルト張力センサ１０．６は、図１０〜図１４ａに示されるようなシートベルト張力センサ１０．４の全ての要素を本質的に含むが、異なる方法で配置される。より具体的には、キャリッジ２１４は、孔４０４に適応し、それを介してシートベルト張力センサ１０．４がアンカーボルト１１２で車両フレーム２４に取り付けられる。フィンガー２０２．１が無い、ブラケット２０２は、孔４０４に対してキャリッジ２１４の拘束端２４２の方向に広げられ、帯紐取付開口部４０８を提供し、これを介してシートベルト１４の帯紐１２が巻き付けられて、再び自身に縫い付けられる。シュラウド２１０は、例えば固定具などでブラケット２０２に固定される。図１７、図１８は、シートベルト張力センサ１０．６のブラケット側のアンカーボルト１１２のヘッドを示すが、シートベルト張力センサ１０．６は、シュラウド側のアンカーボルト１１２のヘッドで車両フレーム２４に取り付けられうる。
【００４１】
動作時には、キャリッジ２１４、第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２は、アンカーボルト１１２に対しては移動しない。その代わりに、力がシートベルト１４の帯紐１２の張力から帯紐取付開口部４０８に加わるときに、ブラケット２０２およびシュラウド２１０は、１）張力負荷２２４の量、２）第１のバネ２２０．１および第２のバネ２２０．２の有効な力−変形特性の両方に依存する量だけキャリッジ２１４に対して、相対的に移動する。磁界センサ２３０は、相対的な動きを感知し、これは、シートベルト張力センサ１０．６の範囲内の負荷に対して、前述されたようにシートベルト張力センサ１０．６の計測を提供する。回路基板２３４および関連の構成要素は、キャリッジ２１４の非拘束端２４０近傍か、またはキャリッジの反対の端の近傍か、あるいは第１の磁石２３２．１および第２の磁石２３２．２がキャリッジにマウントされる依存する別の場所にマウントされうる。
【００４２】
ホール効果磁界センサ２３０は、以上で説明して示された一対の磁石よりも単一の磁石と協動するように適しうることが理解されるべきである。
具体的な態様が上記詳細な説明において詳細に説明され、添付の図面に示されるが、当業者は、この開示が全体として教示するところに照らせば、これらに対する多種の改変および代替が開発されうることを認識するであろう。
【００４３】
例えば上記の例では、シートベルト張力センサ１０を車両フレーム２４に動作可能に連結するためのアンカーボルト１１２が開示されているが、アンカーボルト１１２は、代わりに車両フレーム２４に連結される別の要素に連結されることができ、またはシートベルト張力センサ１０は、ピンで車両フレーム２４に動作可能に連結されることができ、例えばそれは、車両フレーム２４に動作可能に連結されるシャックル（shackle）に係合すると理解されるべきである。したがって、用語アンカーボルトには、その要素がネジを組み込まなくとも、アンカーボルト１１２のようにシートベルト張力センサ１０に係合するのに適する要素が含まれる。
【００４４】
別の例として、シートベルトの帯紐１２は、別の手段でシートベルト張力センサ１０に動作可能に連結されることができ、例えばシートベルトの帯紐１２を関連の取付開口部１０８，２１６，４０８を介して巻き付け、帯紐１２がそれらを介してスライド可能にしたり、またはシートベルトの帯紐１２をシートベルト張力センサ１０に動作可能に接続される別の要素を介して巻き付けたりできる。例えば、シートベルトの帯紐１２は、関連のバックル３４に接続されるのに適するラッチプレート３２に動作可能に接続されることができ、これは、シートベルト張力センサ１０に動作可能に接続されるか、または関連付けられる。
【００４５】
別の例として、図８の態様は、関連の圧縮バネ１０４．２に係合する複数の第２のスロット１２４を示しているが、圧縮バネ１０４．２は、アンカーボルトよりも狭い単一の第２のスロット１２４の中にも配置されることができ、その結果、アンカーボルト１１２がそこからスライドするのを防ぐ。
また別の例として、図４、図５ａ、図５ｂに示される態様において、引張バネ１０４．１を、ピン１１８に接続されるのではなく、代わりにアンカープレート１０２の孔またはスロットに引っかけることもできる。
【００４６】
図１３、図１６、図１８には、バネガイド２２２が、その中に関連のバネが少なくとも部分的に含まれる空洞として示されるが、バネガイド２２２は、ピンもまた含むことができ、例えば図８に示されるように、その周りにバネの少なくとも一部が配置されることが理解されるべきである。さらに、バネガイド２２２は、代わりに空洞を含むことができ、これは、その面、例えば関連のキャリッジ２１４の外側の面に沿って、部分的に開放される。またさらに、シュラウド２１０は、バネガイド２２２の空洞内部にバネを束縛する際に協動するのに適しうる。
【００４７】
したがって、ここに開示される特定の配置は、説明する目的のためだけになされるのであって、本発明の範囲を制限するものではなく、本発明の範囲は、添付の請求の範囲の全範囲およびその全ての等価物に対して与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】車両座席でシートベルトを装着する乗員の平面図であり、シートベルトは、シートベルト張力センサに動作可能に連結されている。
【図２】シートベルトによって保持されるチャイルドシートがその上に配置される車両座席の正面図であり、シートベルトは、シートベルト張力センサに動作可能に連結されており、車両座席は、座席重量センサを組み込んでいる。
【図３】多種のシートベルトの張力負荷範囲に関連するシナリオである。
【図４】第１の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの側面図である。
【図５ａ】第１の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの正面図である。
【図５ｂ】第１の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの背面図である。
【図６】第２の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの側面図である。
【図７ａ】シートベルトの張力負荷が比較的小さい条件における、第２の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの正面図である。
【図７ｂ】シートベルトの張力負荷が比較的大きい条件における、第２の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの正面図である。
【図８】関連するバネ要素が除去された、第２の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの正面図である。
【図９】シートベルトの張力負荷が比較的小さい条件における、第３の態様の第１の側面によるシートベルト張力センサの正面図である。
【図１０】第２の側面によるシートベルト張力センサの組立品の正面図である。
【図１１】最初に図１０に示されたシートベルト張力センサの組立品の背面図である。
【図１２】最初に図１０に示されたシートベルト張力センサの組立品の等角図である。
【図１３】関連する筐体が除去された、最初に図１０に示されたシートベルト張力センサの組立品の等角図である。
【図１４ａ】磁界センサ、および図１０〜１３および図１６〜１８に示されるシートベルト張力センサに組み込まれる関連する一対の磁石の配置である。
【図１４ｂ】図１４ａに関連する軸座標系である。
【図１５】図１４ａに示される磁界センサの特性を示す。
【図１６】シートベルト張力センサの第３の側面によるキャリッジ組立品の正面図である。
【図１７】シートベルト張力センサの第３の側面の変種による、シートベルト張力センサの正面等角図である。
【図１８】図１７に示されるシートベルト張力センサの組立品の背面等角図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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