(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時において、シートに着座する乗員を保護するシートベルトを備え、
前記シートに着座する乗員の骨密度を検出する骨密度検出手段を前記シートの背もたれ部の上部の側部に備えて、
前記骨密度検出手段の検出値に基づいて前記シートベルトの作動状態を変更する制御手段を備えてある車両の保護手段制御構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車や商用車、バスやトラック等の車両において、シートに対して装備された保護手段（シートベルト）の作動状態を変更する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、シートに対して装備された保護手段（シートベルト）の作動状態を、シートに着座する乗員に応じて変更するように構成することが考えられている（例えば、シートベルトに備えられたプリテンショナ装置の作動状態を強弱に変更したり、エアバッグの膨張状態を強弱に変更したりする）。このように、保護手段の作動状態をシートに着座する乗員に応じて変更することにより、シートに着座する乗員が保護手段によって傷められる可能性を小さくすることができる。
【０００３】
この場合、シートに着座する乗員の年齢や体重を事前に制御装置に入力しておいたり、シートの座部の位置やシートの背もたれ部の角度を検出して制御装置に入力することにより、制御装置がシートに着座する乗員の状態を把握して、制御装置が保護手段の作動状態をシートに着座する乗員に応じて変更するように構成することが考えられている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、シートに着座する乗員の年齢や体重を事前に制御装置に入力しておく場合、シートに着座する乗員又は他の人が走行開始前に制御装置に入力する作業を行わなければならないので、操作性の面で難点がある。さらに、年齢や体重はシートに着座する乗員の身体の状態を適切に表しているとは限らず、年齢や体重と身体の状態との関係は個人差があるものとなっている。
【０００６】
シートの座部の位置やシートの背もたれ部の角度を検出して制御装置に入力する場合、シートの座部の位置やシートの背もたれ部の角度を検出するセンサーを備えることによって、シートに着座する乗員又は他の人が走行開始前に制御装置に入力する作業を行う必要は無くなる。しかし、シートの座部の位置やシートの背もたれ部の角度も、シートに着座する乗員の体格を予想することはできるが、年齢や体重と同様にシートに着座する乗員の身体の状態を適切に表しているとは限らない。
本発明は車両の保護手段制御構造において、シートに着座する乗員の身体の状態を適切に検出して、保護手段の作動状態を変更することができるように構成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、車両の保護手段制御構造において、次のように構成することにある。
車両の衝突時において、シートに着座する乗員を保護するシートベルトを備え、シートに着座する乗員の骨密度を検出する骨密度検出手段を前記シートの背もたれ部の上部の側部に備えて、骨密度検出手段の検出値に基づいてシートベルトの作動状態を変更する制御手段を備える。
【０００８】
（作用）
シートに着座する乗員がシートベルトによって傷められる可能性について、具体的な状態としては、シートに着座する乗員の骨が傷められる可能性が考えられる（例えば骨の弱い乗員に対して、シートベルトに備えられたプリテンショナ装置の作動状態が強すぎると、シートに着座する乗員が鎖骨を傷める可能性がある）。
【０００９】
本発明の第１特徴によると、シートに着座する乗員の骨密度を検出する骨密度検出手段を備えて、骨密度検出手段の検出値に基づいてシートベルトの作動状態を変更する制御手段を備えている。骨密度とは、骨に含まれるミネラル（カルシウムやリン、マグネシウム、ナトリウム等）の量を示すもので、一般に骨の強さを表すものである。
これによって、本発明の第１特徴によると、シートに着座する乗員の骨密度を検出することによって、シートに着座する乗員の骨の強さを直接的に把握することができるのであり、骨密度検出手段の検出値に基づいて、シートベルトの作動状態を適切に変更及び設定することができる。
【００１０】
本発明の第１特徴によると、骨密度検出手段によりシートに着座する乗員の骨密度が検出されるので、シートに着座する乗員又は他の人が走行開始前に制御装置に入力する作業を行う必要がない。
又、シートに着座する乗員がシートベルトによって傷められる可能性、特にシートに着座する乗員の骨が傷められる可能性は、シートに着座する乗員の上半身において高くなると考えられる。本発明の第１特徴によると、骨密度検出手段をシートの背もたれ部の上部に備えているので、特にシートに着座する乗員の骨が傷められる可能性が高い上半身の骨密度を直接的に把握することができる。
【００１１】
（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、車両の保護手段制御構造において、シートに着座する乗員の骨の強さを直接的に把握することができ、骨密度検出手段の検出値に基づいて、シートベルトの作動状態を適切に変更及び設定することができるようになって、シートに着座する乗員がシートベルトによって傷められる可能性（特にシートに着座する乗員の骨が傷められる可能性）を小さくすることができた。
本発明の第１特徴によると、シートに着座する乗員又は他の人が走行開始前に制御装置に入力する作業を行う必要がないので、操作性の面でも良いものとなった。
さらに、本発明の第１特徴によると、特にシートに着座する乗員の骨が傷められる可能性が高い上半身の骨密度を直接的に把握することができるようになって、シートに着座する乗員がシートベルトによって傷められる可能性（特にシートに着座する乗員の上半身の骨が傷められる可能性）を小さくすることができた。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は乗用車のシート１（右ハンドル車の運転席）を示しており、シート１は座部２、背もたれ部３及びヘッドレスト４を備えて構成されて、シート１の座部２に備えられたリクライナ部７に、シート１の背もたれ部３が前後方向に角度変更自在に支持されている。右及び左のロアレール５がフロアに前後方向に固定されて、右及び左のアッパーレール６が右及び左のロアレール５に沿って前後方向に移動自在及び位置固定自在に支持されており、右及び左のアッパーレール６にシート１（座部２）が固定されている。
【００２２】
図１及び図２（イ）に示すように、Ｂピラー（図示せず）の下部に緊急ロック式の巻き取り装置８が備えられて、Ｂピラーの上部にショルダーベルトアンカー９が備えられており、巻き取り装置８から延出されたシートベルト１０が、ショルダーベルトアンカー９に通されている。右のアッパーレール６の後部（又はシート１の座部１の右の後部）（又はＢピラーの下部の固定部）に、ベルトアンカー１１が取り付けられ、シートベルト１０の端部がベルトアンカー１１に連結されており、シートベルト１０に金具１２が挿入されている。左のアッパーレール６の後部（又はシート１の座部１の左の後部）に、バックル１３が取り付けられている。
【００２３】
図１及び図２（イ）に示すように、巻き取り装置８にプリテンショナ装置１４が備えられている。プリテンショナ装置１４はシートベルト１０を巻き取り装置８に引き込むように構成されており、電動モータ（図示せず）によって駆動される。これにより、プリテンショナ装置１４によって、シートベルト１０の巻き取り装置８への引き込み量を大小に変更したり、シートベルト１０の巻き取り装置８への引き込みを複数回に分けて段階的に引き込むことが可能である。
【００２４】
図２（イ）に示すように、シート１の前方に備えられるインストルメントパネル１５及びステアリングハンドル１６において、ステアリングハンドル１６の内部にエアバッグ１７が備えられている。エアバッグ１７は二つの袋状の部分をつなぎ合わせ、二つの袋状の部分の境界部分１７ａ（図２（ハ）参照）を比較的広い範囲に亘って縫製して、二つの袋状の部分を連通させるようにして構成されている。発生するガス量が比較的小さな第１インフレータ１８、及び発生するガス量が比較的大きな第２インフレータ１９が、エアバッグ１７に対して備えられている。インストルメントパネル１５において、ステアリングハンドル１６の下側に、合成樹脂製の下部パネル部２０が備えられており、下部パネル部２０の内部に位置するように、下部インフレータ２１及び下部エアバッグ２４が備えられている。
【００２５】
図１に示すように、シート１の背もたれ部３の内部に、正面視逆Ｕ字状の支持フレーム２２が備えられて、支持フレーム２２にシート１の背もたれ部３が支持されており、支持フレーム２２にシート１のヘッドレスト４が支持されている。支持フレーム２２の上部の右側部に、超音波式の骨密度検出装置２３（骨密度検出手段に相当）が取り付けられており、骨密度検出装置２３は超音波の発信器及び受信器を左右に並べて構成されている。
【００２６】
図１及び図２（イ）に示すように、シート１に乗員が着座した状態（シートベルト１０を装着して、シート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）にシートベルト１０が乗る状態）において、シート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）の後方に骨密度検出装置２３が位置している。これによって、シート１に乗員が着座し、キーＯＮ操作及びエンジンの始動操作を行う度に、骨密度検出装置２３によりシート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）の骨密度が検出されて、制御装置（図示せず）（制御手段に相当）に入力される。シート１に着座する乗員が交代しても、キーＯＮ操作及びエンジンの始動操作を行えば、骨密度検出装置２３によりシート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）の骨密度が検出されて更新される。
【００２７】
以上の構造により、車体が前方から衝突して、車体に備えられた衝突センサー（図示せず）が衝突を検出すると、図２（ロ）に示すように、先ず制御装置の操作指令によりプリテンショナ装置１４が作動して、シートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量だけ引き込まれる。
この場合、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値以上であると、シート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）は弱くはないと判断されて、前述のようにシートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量だけ一度に引き込まれる。
【００２８】
次に図２（ハ）に示すように、下部インフレータ２１が点火されてガスを放出し、下部エアバッグ２４が膨張して、下部パネル部２０が後方のシート１側に押し出され、シート１に着した乗員の膝付近が下部パネル部２０によって受け止められて、シート１に着座した乗員の腰部がシート１の座部２に沿って前方に移動する状態が抑えられる。
【００２９】
これと同時に図２（ハ）に示すように、制御装置の操作指令により第１インフレータ１８が点火されてガスを放出し、エアバッグ１７が膨張する。これにより、シート１に着座した乗員の上半身はシートベルト１０によって拘束されるのであり（シート１に着座した乗員の上半身が前方に移動する状態がシートベルト１０によって拘束されるのであり）、シート１に着座した乗員の上半身がエアバッグ１７によって受け止められる。
【００３０】
この場合、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値以上であると、シート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）は弱くはないと判断されて、前述のようにシートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量だけ引き込まれており、シートベルト１０による拘束力は強いものとなっている。この状態において前述のように第１インフレータ１８だけが点火されてガスを放出するので、図２（ハ）に示すように、エアバッグ１７において、二つの袋状の部分の境界部分１７ａの縫製が破断されることはなく、エアバッグ１７は所定の大きさに膨張する。
【００３１】
図３（イ）（ロ）に示すように、車体が前方から衝突して、車体に備えられた衝突センサー（図示せず）が衝突を検出し、制御装置の操作指令によりプリテンショナ装置１４が作動して、シートベルト１０が巻き取り装置８に引き込まれる場合、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値未満であると、シート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）が弱いと判断されて、シートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量よりも少ない引き込み量だけ一度に引き込まれる。これによって、プリテンショナ装置１４によりシートベルト１０が巻き取り装置８に引き込まれる際、シート１に着座する乗員の右肩（右鎖骨）が傷められる可能性を小さくすることができる。
【００３２】
前述のように、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値未満となった場合、シートベルト１０が巻き取り装置８に複数回に分けて段階的に、所定の引き込み量だけ引き込まれるように構成したり、シートベルト１０が巻き取り装置８に複数回に分けて段階的に、所定の引き込み量よりも少ない引き込み量だけ引き込まれるように構成したり、前述の所定の引き込み量よりも少ない引き込み量を骨密度の値に応じて大小に変更したりすることも可能である。設定値を任意に高低に変更できるように構成することも可能である。プリテンショナ装置１４を電動モータによって駆動するのではなく、インフレータ（図示せず）によって駆動される火薬式に構成することも可能である。
【００３３】
前述のように、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値未満であると、図３（ハ）に示すように、制御装置の操作指令により第１及び第２インフレータ１８，１９が点火されてガスを放出し、エアバッグ１７が膨張するのであり、二つの袋状の部分の境界部分１７ａの縫製が破断されて、エアバッグ１７が所定の大きさよりも大きく膨張する。前述のようにシートベルト１０の巻き取り装置８への引き込み量が所定の引き込み量よりも少ないものであると、シートベルト１０による拘束力は比較的弱いものとなるので、この状態をエアバッグ１７が所定の大きさよりも大きく膨張することによって補っている。この場合、下部エアバッグ２４は図２（ハ）と同じ大きさに膨張する。
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］において、図１、２、３に示す構成に加えて、図４に示すように、骨密度検出装置２３をシート１の座部２の車両後方側部の内部に備えてもよい（２組の骨密度検出装置２３がシート１の座部２の車両後方側部の右及び左側に配置される）。これによって、骨密度検出装置２３によりシート１に着座した乗員の骨盤の下部や大腿骨の骨盤に近い部分の骨密度が検出される。
【００３８】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］において、図１、２、３に示す構成に加えて、図５及び図６に示すように、骨密度検出装置２３をシートベルト１０における金具１２に備えてもよい。この場合、骨密度検出装置２３の一対の接続端子２３ａを金具１２に固定し、バックル１３の内部に一対の接続端子（図示せず）、及びこの接続端子に接続される配線（図示せず）を備えて、金具１２をバックル１３に挿入して連結すると、骨密度検出装置２３の接続端子２３ａがバックル１３の接続端子に接続されるように構成する。
【００３９】
これにより、図６に示すように、金具１２をバックル１３に挿入して連結した状態において、金具１２（骨密度検出装置２３）がシート１に着座した乗員の腰部付近（骨盤の腸骨部の部分）の直横に位置することになり、シート１に着座した乗員の腰部付近（骨盤の腸骨部の部分）の骨密度が検出される。検出された骨密度が骨密度検出装置２３の接続端子２３ａ、バックル１３の接続端子及び配線を介して制御装置に入力される。
【００４０】
［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］において、図１、２、３に示す構成に加えて、図７に示すように、骨密度検出装置２３をバックル１３の内側部に備えてもよい。
前述の［発明の実施の第２別形態］の図６に示すように、骨密度検出装置２３を金具１２に備えた場合、図６に示す向きとは左右逆向きに金具１２をバックル１３に挿入して連結してしまう可能性があり、このような状態になると、シート１に着座した乗員の腰部付近（骨盤の腸骨部の部分）から骨密度検出装置２３が少し離れることになる。
【００４１】
これに対して図７に示すように、骨密度検出装置２３をバックル１３の内側部に備えると、金具１２の向きとは関係なく、バックル１３（骨密度検出装置２３）がシート１に着座した乗員の腰部付近（骨盤の腸骨部の部分）の直横に位置し、骨密度検出装置２３がシート１に着座した乗員の腰部付近（骨盤の腸骨部の部分）に接近した状態となる。
【００４２】
［発明の実施の第４別形態］
前述の［発明の実施の第２別形態］及び［発明の実施の第３別形態］において、骨密度検出装置２３の発信器を金具１２に備え、骨密度検出装置２３の受信器をバックル１３の内部に備えて、金具１２をバックル１３に挿入して連結すると、骨密度検出装置２３の発信器の接続端子がバックル１３の接続端子に接続されるように構成してもよい。
逆に、骨密度検出装置２３の受信器を金具１２に備え、骨密度検出装置２３の発信器をバックル１３の内部に備えて、金具１２をバックル１３に挿入して連結すると、骨密度検出装置２３の受信器の接続端子がバックル１３の接続端子に接続されるように構成してもよい。
【００４３】
【００４４】
発明の実施の第１別形態〜発明の実施の第４別形態のように構成すると、骨密度検出装置２３によりシート１に着座した乗員の右肩（右鎖骨）の骨密度に加えて、シート１に着座した乗員の骨盤の下部や大腿骨の骨盤に近い部分の骨密度や、シート１に着座した乗員の腰部付近（骨盤の腸骨部の部分）の骨密度が検出されるので、骨密度検出装置２３による骨密度の検出精度が高まり、効果的なものとなる。
【００４５】
［発明の実施の第５別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第４別形態］において、エアバッグ１７と同様に下部エアバッグ２４も所定の大きさ及び所定の大きさよりも大きく膨張するように構成し、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値以上であると、制御装置の操作指令により下部エアバッグ２４が所定の大きさに膨張し、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値未満であると、制御装置の操作指令により下部エアバッグ２４が所定の大きさよりも大きく膨張するように構成してもよい。
【００４６】
［発明の実施の第６別形態］
シート１の座部２にアンチサブマリン機構（車体が前方から衝突した際に、シート１の座部２の前部を上方に持ち上げて、シート１に着座する乗員の腰部がシート１の座部２に沿って前方に移動する状態を抑える機構）（図示せず）を備えた場合に、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値以上であると、制御装置の操作指令によりアンチサブマリン機構によって、シート１の座部２の前部が所定量だけ上方に持ち上げられ、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値未満であると、制御装置の操作指令によりアンチサブマリン機構によって、シート１の座部２の前部が所定量よりも小さい量だけ上方に持ち上げられるように構成してもよい。
【００４７】
［発明の実施の第７別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第６別形態］に関し、シートベルト１０、エアバッグ１７、下部エアバッグ２４及びアンチサブマリン機構等の保護手段において、以下の説明及び図８（イ）（ロ）（ハ）（ニ）に示すように構成してもよい。
【００４８】
図８（イ）に示すように、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値Ｎ１以上であると、保護手段が作動状態Ｍ１で作動する（例えばプリテンショナ装置１４が作動して、シートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量だけ引き込まれる）。事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値Ｎ１未満であると、保護手段が作動状態０となる（例えばプリテンショナ装置１４が作動せず、シートベルト１０が巻き取り装置８に引き込まれない）。この場合、設定値Ｎ１を任意に高低に変更できるように構成することも可能であり、作動状態Ｍ１を任意に強弱に変更できるように構成することも可能である。
【００４９】
図８（ロ）に示すように、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値Ｎ１以上であると、保護手段が作動状態Ｍ１で作動する（例えばプリテンショナ装置１４が作動して、シートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量だけ引き込まれる）。事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値Ｎ１未満であると、保護手段が作動状態Ｍ２で作動する（例えばプリテンショナ装置１４が作動してシートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量よりも少ない引き込み量だけ引き込まれる）。この場合に、設定値Ｎ１を任意に高低に変更できるように構成することも可能であり、作動状態Ｍ１，Ｍ２を任意に強弱に変更できるように構成することも可能である。
【００５０】
図８（ハ）に示すように、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値Ｎ１以上であると、保護手段が作動状態Ｍ１で作動する（例えばプリテンショナ装置１４が作動して、シートベルト１０が巻き取り装置８に所定の引き込み量だけ引き込まれる）。事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度が設定値Ｎ１未満であると、保護手段の作動状態が骨密度に応じて一次関数的（又は二次関数的）に変化する（例えばプリテンショナ装置１４によるシートベルト１０の巻き取り装置８への引き込み量が、骨密度に応じて一次関数的（又は二次関数的）に変化する）。この場合、設定値Ｎ１を任意に高低に変更できるように構成することも可能であり、作動状態Ｍ１を任意に強弱に変更できるように構成することも可能である。
【００５１】
図８（ニ）に示すように、設定値Ｎ１に関係なく、事前に骨密度検出装置２３によって検出されている骨密度に応じて、保護手段の作動状態が骨密度に応じて一次関数的（又は二次関数的）に変化する（例えばプリテンショナ装置１４によるシートベルト１０の巻き取り装置８への引き込み量が、骨密度に応じて一次関数的（又は二次関数的）に変化する）。この場合に、作動状態Ｍ１を任意に強弱に変更できるように構成することも可能である。
本発明はシート１（運転席）に対してばかりではなく、シート１（助手席）や２列目のシート１、ミニバン等の３列目のシート１に対して適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】シート、骨密度検出装置、シートベルト、巻き取り装置及びプリテンショナ装置の付近の斜視図
【図２】事前に骨密度検出装置によって検出されている骨密度が設定値以上である場合において、（イ）シートに乗員が着座した状態を示す側面図、（ロ）車体が前方から衝突し、プリテンショナ装置が作動してシートベルトが巻き取り装置に所定の引き込み量だけ引き込まれた状態を示す側面図、（ハ）第１インフレータが点火されてガスを放出し、エアバッグにおいて二つの袋状の部分の境界部分の縫製が破断されることなく、エアバッグが所定の大きさに膨張した状態を示す側面図
【図３】事前に骨密度検出装置によって検出されている骨密度が設定値未満である場合において、（イ）シートに乗員が着座した状態を示す側面図、（ロ）車体が前方から衝突し、プリテンショナ装置が作動してシートベルトが巻き取り装置に所定の引き込み量よりも少ない引き込み量だけ引き込まれた状態を示す側面図、（ハ）第１及び第２インフレータが点火されてガスを放出し、エアバッグにおいて二つの袋状の部分の境界部分の縫製が破断されて、エアバッグが所定の大きさよりも大きく膨張した状態を示す側面図
【図４】発明の実施の第１別形態において、シートの座部の車両後方側部及び骨密度検出装置の付近を示す斜視図
【図５】発明の実施の第２別形態において、シートベルトの金具及び骨密度検出装置の付近を示す斜視図
【図６】発明の実施の第３別形態において、シートベルトの金具、バックル及び骨密度検出装置の付近を示す正面図
【図７】発明の実施の第４別形態において、シートベルトの金具、バックル及び骨密度検出装置の付近を示す正面図
【図８】発明の実施の第７別形態において、事前に骨密度検出装置によって検出されている骨密度と、保護手段の作動状態との関係を示す図
【符号の説明】
【００５３】
１                シート
２                シートの座部
３                シートの背もたれ部
１０              シートベルト
１２              シートベルトの金具
１３              バックル
２３              骨密度検出手段
【図１】
0004746405.tif 000002
【図２】
0004746405.tif 000003
【図３】
0004746405.tif 000004
【図４】
0004746405.tif 000005
【図５】
0004746405.tif 000006
【図６】
0004746405.tif 000007
【図７】
0004746405.tif 000008
【図８】
0004746405.tif 000009