JP2000219102A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員の着座位置や姿勢に影響され難い乗員検
出装置を備えたシートベルト装置を提供する。 【解決手段】 シートベルト(15)に取付けられたタング
プレート(16)と連結自在なバックル(17)と、座席(12)の
側面に設けられてバックル(17)が乗員の側方に位置する
ように支持するバックル支持部材(18)と、バックル(17)
に設けられて乗員の存在を検出する検出器(17b)と、を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の座席に乗員
をシートベルトで拘束して安全を図るシートベルト装置
に関し、特に、座席に着座した乗員を検出する機能を備
えて衝突安全機構の動作を制御するようにしたシートベ
ルト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両内の乗員を検出する乗員検出
装置として、例えば、特開平２−３１９６４号がある。
この発明は、ドアの内側に超音波センサを設け、超音波
センサから放射される超音波信号と、乗員によって反射
されて超音波センサに入射する超音波信号とを用いて、
乗員の有無を検出する。

【０００３】また、特開平９−２０１９４号は、ドアの
内側に超音波センサを設けた場合のケーブル配線の複雑
の回避、良好な信頼性確保を図るべく、乗員を検出する
検出器の配置位置をダッシュボードの上面とし、傾斜し
たフロントガラスをセンサ波の反射体とする構成を提案
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ドアやダッシュボードに配置されたセンサでは、乗員が
座席をスライドさせたときや座席背面（背もたれ）の角
度を変化させたとき（リクライニング）等には、センサ
から乗員までの距離やセンサ波の主放射方向と乗員位置
とのずれが生ずる。このため、正確な乗員検出のために
はスライド量やリクライニング量に合わせてセンサの検
出距離範囲（感度、指向性）等のパラメータを補正する
必要が生ずる。

【０００５】よって、本発明は、乗員の着座位置や姿勢
に影響され難い乗員検出装置を備えたシートベルト装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、シートベルトが設けられた座席に乗員が着座
しているかどうかを検出する機能を備えるシートベルト
装置において、シートベルトを装着するために上記シー
トベルトに取付けられたタングプレートと連結自在なバ
ックルと、上記座席の側面に設けられて上記バックルが
上記乗員の側方に位置するように支持するバックル支持
部材と、上記バックルに設けられて上記乗員の存在を検
出する検出器と、を備える。

【０００７】かかる構成により、乗員が座席に着座する
と、座席のスライド位置、リクライニング状態に拘ら
ず、乗員の存在を検出可能となる。

【０００８】好ましくは、乗員の存在を示す検出信号に
よって衝突の際のシートベルトのロックやエアバッグの
無用な作動を防止する閾値を変更する制御回路を備え
る。この制御回路は、更に、シートベルトの装着の有無
をも考慮してシートベルトのロックやエアバッグの無用
な作動を防止する。

【０００９】好ましくは、上記検出器は赤外線検出器で
ある。より好ましくは、検出器は、人体が発生する波長
域の赤外線を抽出するフィルタを介して赤外線を検出す
る焦電型赤外線検出器である。人体の微動による温度
（熱線の波動）の揺らぎをも検出し、エラーの少ない検
出を行うことが可能となる。

【００１０】好ましくは、上記バックルは乗員の側方の
略腰の位置に存在し、乗員が常に検出範囲内となるよう
にする。また、バックルは乗員側に開口する窓を備え、
検出器は、この窓を検出窓とする。

【００１１】好ましくは、バックルを支持部材は、鉄、
可撓性のある金属ワイヤである。

【００１２】乗員検出器による検出結果は、シートベル
トのプリテンショナのロック機構の動作可否、シートベ
ルトの緊張装置の動作可否、エアバッグの動作可否の判
断、判断の閾値の変更等に使用することが可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、乗員の安全を図る
機構を備えるシートベルト装置等を概略的に示してい
る。

【００１４】同図において、車両の車体１１に座席１２
が車両の前後方向にスライド可能に取付けられている。
座席１２側方の車体側壁には、シートベルト１５の一端
側を巻取るシートベルト巻取装置１３が取付けられてい
る。シートベルト巻取装置１３は、余分なベルトのたる
みを取る巻取ばねと車体に作用する加速度叉はシートベ
ルトの引出し加速度を感知して作動する緊急ロック機構
を内部に備えている。また、シートベルト巻取装置１３
は、衝突時、火薬の爆発力を利用し、シートベルト１５
を巻取るプリテンショナも備えている。プリテンショナ
は、例えば、特開平１０−１５２０２０号の構成を採用
することが可能であり、衝突検知装置がプリテンショナ
の作動が必要であると判断すると、衝突検知装置からプ
リテンショナ内のガス発生器に電流が供給され、燃焼室
内のスクイブが発火し、これにより駆動薬が点火してガ
スが発生する。ガスにより、燃焼室内の圧力が上昇し、
この圧力によって巻取軸が回転し、ベルトが巻き取られ
る。

【００１５】シートベルト巻取装置１３から引出された
シートベルト１５はベルト支持部１４を介して折返され
る。シートベルト１５には、シートベルト１５を挿通す
るタングプレート１６が取付けられており、タングプレ
ート１６は後述のバックル１７に連結される。それによ
って、シートベルト１５は乗員を座席１２に拘束し、シ
ートベルト１５は着装される。

【００１６】図２は、バックル１７の例を示している。
バックル１７には、バックルスイッチ１７ａ及び乗員セ
ンサ１７ｂが内蔵される。バックルスイッチ１７ａは、
タングプレート挿入口１７ｃに挿入されたタングプレー
ト１６とバックル１７との連結を検出し、バックル装着
を表すバックル装着信号を発生する。乗員センサ１７ｂ
は、着座した乗員の有無をバックル１７の乗員側に設け
られた窓１７ｄを介して検出する。乗員センサ１７ｂ
は、例えば、赤外線センサを使用することが出来る。赤
外線センサは、例えば、焦電型の赤外線センサであり、
人体から発生する赤外線以外を除去するべく低域波長遮
断フィルタを備える。このフィルタは太陽光のような７
μｍ以下の波長を遮断することができる。焦電型の赤外
線センサでは赤外線量の変化が出力電圧として現れる。
乗員（人）のように常に微動している赤外線発光体に対
しては所定値以上の電圧を発生するが、赤外線を発生し
ないもの、波長が７μ以下のもの、あるいは常に静止し
ているような無生物には反応せず、所定値以上の電圧は
発生しない。

【００１７】図３（ａ）の座席の正面図、同（ｂ）の座
席の上面図に示すように、バックル１７は、バックル支
持部材１８によって、座席１２の側面の乗員の略腰位置
に位置するように支持される。バックル支持部材１８
は、例えば、プラスチックで被覆した鉄板や、可撓性を
持たせるためにプラスチックで被覆した鋼鉄ワイヤを使
用することが可能である。バックル１７の乗員センサ１
７ｂの垂直方向の検出角度（検出範囲）Ａ、水平方向の
検出角度Ｂは、乗員の存在範囲に対応して設定される。

【００１８】シートベルト１５の他端側はアンカー金具
１９によって車体１１に取付けられる。

【００１９】車両のハンドル中央部あるいはダッシュボ
ード側には、エアバッグ装置２２が設けられる。エアバ
ッグ装置２２は、例えば、特開平７−１０１３０３号の
構成を使用することが可能である。エアバッグ装置２２
内には、エアバッグを膨張させる高圧ガスを発生する火
薬を点火するエアバッグ駆動部（インフレータ）２２ａ
が設けられている。

【００２０】図４は、シートベルト装置の制御系の第１
の制御形態を説明するブロック図である。

【００２１】同図において、制御部４０は、図示しない
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェース等を備えるマ
イクロコンピュータシステムによって構成される。好ま
しくは、各部を１チップに集積したマイクロコントロー
ラ（ＭＣＵ）によって構成する。制御部４０には、制御
プログラムによって乗員検出判断部が形成され、乗員セ
ンサ（赤外線センサ）１７ｂからの電圧出力をレベル弁
別して乗員の有無を判別する。

【００２２】また、制御部４０は、車両に設けられた加
速度センサ４１の出力パターンによって衝突の有無、程
度等を判別する。衝突と判別したときには、衝撃の程度
に応じてプリテンショナ駆動部（ガス発生器）２１及び
エアバッグ駆動部２２ａのいずれか叉は両方を作動させ
る。プリテンショナ駆動部２１の動作によってプリテン
ショナが作動し、シートベルト巻取装置の巻取軸がシー
トベルトを巻き取る方向に強制的に回転させられてシー
トベルト１５が巻込まれ、乗員が座席１２に拘束され
る。エアバッグ駆動部２２ａの動作によって火薬が点火
し、エアバック２２が瞬間的に膨張する。

【００２３】この乗員保護動作の際に、制御部４０は乗
員センサ１７ｂの電圧出力を参照し、乗員の有無に応じ
て判別の基準値（閾値）を変更して誤作動や不要な動作
を防止する。

【００２４】図５は、制御部４０の乗員検出判断部４０
ａに相当するＣＰＵの動作を説明するフローチャートで
ある。

【００２５】まず、車両のエンジンスイッチのオン時や
所定周期毎に乗員センサ１７ｂの電圧出力はインタフェ
ースを介してデータ化され、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ
の所定領域に書込まれ、割込みフラグがオンに設定され
る。これにより、ＣＰＵは、乗員センサ出力処理を開始
する。

【００２６】ＣＰＵは、乗員センサ１７ｂの出力をＲＡ
Ｍの所定領域から読出し（Ｓ２２）、センサ出力が予め
閾値として定められた所定値以上かどうかを判別する
（Ｓ２４）。所定値以上であるときは（Ｓ２４；Ｙｅ
ｓ）、乗員が存在する（着座している）と判断する。図
示しない状態レジスタの乗員存在を表す乗員フラグをオ
ンに設定し、既述割込みフラグをリセットして元の処理
に戻る（Ｓ２６）。所定値以上でないときは（Ｓ２４；
Ｎｏ）、乗員が存在しない（着座していない）と判断す
る。状態レジスタの乗員存在を表す乗員フラグをオフに
設定し、既述割込みフラグをリセットして元の処理に戻
る（Ｓ２８）。

【００２７】このようにして、乗員の有無を判別し、そ
の結果（乗員フラグのオン・オフ）を図示しない安全装
置を動作させるかどうかの判断ルーチンに利用する。

【００２８】図６は、制御部４０の乗員検出判断部４０
ａの他の制御動作例を例を説明するブロック図である。
同図において、図４と対応する部分には同一符号を付し
かかる部分の説明は省略する。この例では、更にバック
ルスイッチ１７ａのシートベルト装着信号を参照して安
全装置の動作を制御する。

【００２９】図７は、この場合の乗員検出判断部４０ａ
の制御アルゴリズムを示している。

【００３０】まず、車両のエンジンスイッチのオン時や
所定周期毎に乗員センサ１７ｂの電圧出力はインタフェ
ースを介してデータ化され、ＤＭＡ動作によってＲＡＭ
の所定領域に書込まれ、割込みフラグがオンに設定され
る。また、シートベルト装着信号も同様にインタフェー
スを介して周期的にサンプリングされ、ＤＭＡ動作によ
ってＲＡＭの他の所定領域に書込まれ、シートベルト装
着フラグがオン叉はオフに設定される。

【００３１】ＣＰＵは、割込み処理によって乗員センサ
出力処理を開始する。ＣＰＵは、乗員センサ１７ｂの出
力をＲＡＭの所定領域から読出し（Ｓ４２）、センサ出
力が予め閾値として定められた所定値以上かどうかを判
別する（Ｓ４４）。所定値以上であるときは（Ｓ４４；
Ｙｅｓ）、乗員が存在する（着座している）と判断す
る。次に、シートベルト装着フラグのオン・オフを判別
する（Ｓ４８）。シートベルトを装着している（装着フ
ラグオン）場合（Ｓ４８；Ｙｅｓ）、第１の動作フラグ
をオンに設定する。

【００３２】座席に乗員が存在しかつシートベルトを装
着していることを表す第１の動作フラグのオン（第１動
作モード）は、加速度センサ４１の出力レベルと基準閾
値との比較による衝突判断時に、例えば、エアバッグ及
びプリテンショナの両方の作動を許容する。エアバッグ
作動の閾値は通常値、作動タイミングは通常値に設定さ
れる。また、プリテンショナ作動の閾値は通常値、タイ
ミングは通常値である（Ｓ５０）。なお、加速度センサ
４１の出力レベルによるエアバッグ作動の閾値と、プリ
テンショナ作動の閾値とは別々に設定可能である。ＣＰ
Ｕは、処理済のフラグをリセットして元の処理に戻る。

【００３３】座席に乗員は存在するが、シートベルトは
未装着である場合（Ｓ４８；Ｎｏ）、第２の動作フラグ
をオンに設定する。

【００３４】第２の動作フラグのオン（第２動作モー
ド）は、衝突判断時に、制御部４０に、例えば、エアバ
ッグの作動を許容し、プリテンショナの作動を許容しな
い。エアバッグ作動の閾値は通常値よりも下げられ、作
動タイミングは通常値よりも早められる。この理由は、
座席に乗員が存在するが、シートベルトを装着していな
い。乗員を保護する装置はエアバッグだけであるので、
エアバッグの閾値を下げ、作動し易くする。シートベル
トを装着している場合に比べて衝突の衝撃による乗員の
移動も早く起るので、作動タイミングも早める。プリテ
ンショナは作動させない。シートベルトを装着していな
いので、プリテンショナによる効果を期待できず、プリ
テンショナ作動による修理代が掛ることになる（Ｓ５
２）。ＣＰＵは、処理済のフラグをリセットして元の処
理に戻る。

【００３５】乗員センサ出力が所定値以下で乗員が存在
しないときは（Ｓ４４；Ｎｏ）、次に、シートベルト装
着フラグのオン・オフを判別する（Ｓ５６）。乗員が存
在せずかつシートベルトがセットされている場合（Ｓ５
６；Ｙｅｓ）、第３の動作フラグをオンに設定する。

【００３６】第３の動作フラグのオン（第３の動作モー
ド）は、制御部４０に、例えば、エアバック作動を許容
せず、プリテンショナ作動を許容する。プリテンショナ
作動の閾値は通常値、作動タイミングは通常値に設定さ
れる。この理由は、座席に乗員が存在せず、シートベル
トが装着されているので、チャイルドシート等の物体が
シートベルトによって固定されている場合があり得る。
この場合、エアバッグが作動し、エアバッグ展開に伴う
チャイルドシートの移動を防止するのが望ましい（Ｓ５
８）。ＣＰＵは、処理済のフラグをリセットして元の処
理に戻る。

【００３７】乗員センサ出力が所定値以下で乗員が存在
せず、かつシートベルトがセットされていない場合（Ｓ
５６；Ｎｏ）、第４の動作フラグをオンに設定する。

【００３８】第４の動作フラグのオン（第４の動作モー
ド）は、制御部４０に、例えば、エアバック作動を許容
せず、プリテンショナ作動も許容しない。座席に保護す
べき乗員や物体が存在しない場合には、エアバッグやプ
リテンショナ作動を作動させる利益はない。むしろ、保
護装置が動作することによる後の修理を避ける方が望ま
しい。

【００３９】このように、本発明のシートベルト装置は
バックルに乗員の存在を検出するセンサを内蔵するの
で、乗員の近傍に位置し、シート移動やリクライニング
の影響を受けない。乗員の存在をより確実に検出し、シ
ートベルト装置に関連する乗員安全装置あるいは乗員保
護装置の制御をより確実なものとすることが可能とな
る。

【００４０】なお、乗員センサは、実施例の赤外線（熱
線）センサの他、超音波センサ、レーザ（あるいは光）
センサ等を使用することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシートベ
ルト装置は、バックルに乗員センサを備える構成とした
ので、より確実な乗員検出が可能となって好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、シートベルト装置の概要を説明する説
明図である。

【図２】図２は、乗員センサ１７ｂが設けられたバック
ル１７を説明する斜視図である。

【図３】図３は、乗員センサ１７の配置位置を説明する
説明図である。

【図４】図４は、シートベルト装置の制御系を説明する
ブロック図である。

【図５】図５は、乗員センサ１７ｂの出力処理の例を説
明するフローチャートである。

【図６】図６は、シートベルト装置の他の制御系を説明
するブロック図である。

【図７】図７は、乗員センサ１７ｂの他の出力処理の例
を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１３ シートベルト巻取装置 １５ シートベルト １６ タングプレート １７ バックル １８ バックル支持部材 ２１ プリテンショナ駆動回路 ２２ エアバッグ装置 ２２ａ エアバッグ駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シートベルトが設けられた座席に乗員が着
   座しているかどうかを検出する機能を備えるシートベル
   ト装置であって、 前記シートベルトを装着するために前記シートベルトに
   取付けられたタングプレートと連結自在なバックルと、 前記座席の側面に設けられて前記バックルが前記乗員の
   側方に位置するように支持するバックル支持部材と、 前記バックルに設けられて前記乗員の存在を検出する乗
   員検出器と、を備えるシートベルト装置。