JP2001122076A - 乗員拘束装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、乗員拘束装置に関し、乗員の着座
位置にかかわらず、乗員に対するシートベルトの拘束性
能を高く維持することを目的とする。 【解決手段】 車両シート１２のラップインナ側におけ
る側面に、インナアンカ３２を車両前後方向に移動させ
る機構を設ける。また、車両シート１２のシートクッシ
ョン１６内に、乗員１４の臀部の位置に応じた信号を出
力する座圧分布感知センサを配設する。ＥＣＵ１０は、
乗員１４の臀部の位置に基づいて乗員１４の腰部の位置
を検出する。そして、乗員１４の腰部のシートクッショ
ン１６上における位置とインナアンカ３２との水平方向
の距離が常に一定に維持されるように、上記機構に駆動
信号を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員拘束装置に係
り、特に、車両に搭乗する乗員をシートベルトで拘束す
る乗員拘束装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平５−２８６３８
６号に開示される如く、車両減速時等に、乗員がシート
クッションに沈み込む現象（以下、サブマリン現象と称
す）の発生を防止し得る乗員拘束装置が知られている。
上記従来の乗員拘束装置は、前部と後部とに２分割され
るシートを備えており、車両が急減速した際にその前部
が上方へ押し上げられるように構成されている。このた
め、かかる構成によれば、車両の急減速に起因して、シ
ートベルトを着用する乗員が車両前方へ移動しようとし
ても、乗員の大腿部をシートの前部により拘束すること
ができる。従って、上記従来の乗員拘束装置によれば、
急減速時においてサブマリン現象の発生を防止すること
が可能となる。

【０００３】ところで、一般に、乗員を拘束するシート
ベルトは、乗員がシート座面に深く着座している場合、
すなわち、臀部をシートバックに密着させて着座してい
る場合に、そのラップベルト部が乗員の臍の下側および
腰部を拘束するように配置されている。また、シートベ
ルトのアンカは、車室内のフロアや、乗員の着座する車
両シートに固定されて取り付けられている。従って、か
かるシートベルトによれば、乗員が車両シートに姿勢よ
く着座している場合に、乗員を適正に拘束することが可
能となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、乗員
は、シート座面に深く着座するとは限らず、シート座面
の前寄りに着座して安楽姿勢になる場合がある。上述の
如くアンカが車室内のフロアや車両シートに固定されて
いるシートベルトが装着される状況下で、乗員が安楽姿
勢になると、ラップベルト部が臍や腰部の上側を拘束す
る。このように、上記のシートベルトでは、乗員の着座
姿勢に応じて乗員に対する拘束位置が変化することとな
る。また、乗員が安楽姿勢になった場合には、乗員の臀
部および背部とシートバックとの間に大きな空間が形成
される。

【０００５】このため、上述の如くアンカが車室内のフ
ロアや車両シートに固定されているシートベルトでは、
乗員がシート座面の前寄りに着座した場合に、サブマリ
ン現象が生じ易くなり、乗員に対するシートベルトの拘
束性能が低下してしまう。本発明は、上述の点に鑑みて
なされたものであり、乗員の着座位置にかかわらず、乗
員に対するシートベルトの拘束性能を高く維持すること
が可能な乗員拘束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】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、車両シートに着座した乗員を拘束する
シートベルトを備える乗員拘束装置において、着座時に
おける乗員の所定部位の位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出手段により検出された位置に基づい
て、前記シートベルトを乗員の拘束に最適な位置に移動
させる駆動手段と、を備えることを特徴とする乗員拘束
装置により達成される。

【０００７】本発明において、着座時における乗員の所
定部位の位置が検出される。シートベルトは、検出され
た乗員の所定部位の位置に基づいて、乗員の拘束に最適
な位置に移動される。このため、本発明によれば、乗員
の着座位置にかかわらず、乗員をシートベルトで適正に
拘束することができるので、乗員に対するシートベルト
の拘束性能を高く維持できる。

【０００８】この場合、請求項２に記載する如く、請求
項１記載の乗員拘束装置において、前記シートベルト
は、乗員の腰部を拘束するラップベルト部を有し、前記
位置検出手段は、乗員の腰部の位置を検出すると共に、
前記駆動手段は、前記ラップベルト部の両端に配設され
た支持部材のうち少なくとも一方を前記車両シートに対
して車両前後方向に移動させることにより、前記シート
ベルトを乗員の拘束に最適な位置に移動させることとし
てもよい。

【０００９】また、請求項３に記載する如く、請求項２
記載の乗員拘束装置において、前記駆動手段は、車両側
面側から見た際の前記ラップベルト部の水平方向からの
角度が所定角度となるように、前記支持部材のうち少な
くとも一方を前記車両シートに対して車両前後方向に移
動させることとしてもよい。更に、請求項４に記載する
如く、請求項１記載の乗員拘束装置において、前記シー
トベルトは、乗員の肩部を拘束するショルダベルト部を
有し、前記位置検出手段は、乗員の肩部の位置を検出す
ると共に、前記駆動手段は、前記ショルダベルト部のガ
イド部材を前記車両シートに対して移動させることによ
り、前記シートベルトを乗員の拘束に最適な位置に移動
させることとしてもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例であ
る乗員拘束装置の構成図を示す。また、図２は、図１に
示すIII 矢視で見た際の平面図を示す。本実施例の乗員
拘束装置は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）
１０を備えており、ＥＣＵ１０により制御される。尚、
図１においては、車両の後部右側座席における乗員拘束
装置を車両左側面から見た際の、乗員１４が車両シート
１２に深く着座した状態を実線で、乗員１４が車両シー
ト１２に前寄りに着座した状態を破線で、それぞれ示し
ている。

【００１１】図１および図２に示す如く、車両シート１
２は、乗員１４の尻部を支持するシートクッション１
６、および、乗員１４の背部を支持するシートバック１
８により構成されている。車両は、車両シート１２に着
座する乗員を拘束するシートベルト２０を備えている。
車両シート１２のシートクッション１６のラップアウタ
側における側面には、アウタアンカ２１が固定されてい
る。また、シートバック１８のラップアウタ側の上部に
は、シートベルト２０のウェビングを巻き取るリトラク
タ２２が組み込まれている。シートベルト２０は、３点
式ＥＬＲシートベルトであり、一端がアウタアンカ２１
に固定されており、他端がショルダベルトガイド２３を
介してリトラクタ２２に巻き取られるように構成されて
いる。シートベルト２０の途中には、シートベルト２０
を着脱するためのタングプレート２４が移動可能に取り
付けられている。

【００１２】車両シート１２のシートクッション１６の
ラップインナ側における側面には、車両前後方向に延在
するレール２６が固定されている。レール２６には、そ
のレール２６と平行に延びる軸を備えた電動式モータ２
８が固定されている。電動モータ２８は、ＥＣＵ１０か
ら駆動信号が供給された場合に、かかる駆動信号に応じ
て回転する。電動式モータ２８の軸には、スライダ３０
が係合している。スライダ３０は、電動式モータ２８の
回転に伴って軸方向へ、すなわち、車両シート１２に対
して相対的に変位できるように構成されている。

【００１３】スライダ３０には、インナアンカ３２が車
幅方向に向かう軸を中心にして回転可能に連結されてい
る。インナアンカ３２には、シートベルト２０を着脱す
るためのシートバックル３４が設けられている。上記の
構成において、タングプレート２４がシートバックル３
４に挿入された後にロックされることにより、シートベ
ルト２０が乗員１４に対して装着される。

【００１４】車両シート１２のシートクッション１６内
には、座圧分布感知センサ４０が配設されている。座圧
分布感知センサ４０は、車両シート１２に着座した乗員
１４の臀部のシートクッション１６上における位置に応
じた信号を出力する。座圧分布感知センサ４０は、ＥＣ
Ｕ１０に接続されている。ＥＣＵ１０は、座圧分布感知
センサ４０の出力信号に基づいて乗員１４の臀部のシー
トクッション１６上における位置を検出し、その臀部の
位置に基づいて乗員１４の腰部の位置を検出する。尚、
ＥＣＵ１０は、乗員１４の臀部の位置に対する腰部の位
置を、予め実験的に求めることにより記憶している。

【００１５】ところで、一般に、シートベルト２０は、
乗員１４が車両シート１２の座面に深く着座している場
合に、そのラップベルト部が乗員１４の臍の下側および
腰部を拘束するように配置されている。乗員１４の腰部
がシートベルト２０で拘束される場合は、乗員１４の車
両前方への移動は起こり難く、サブマリン現象が生じ難
くなる。

【００１６】しかしながら、乗員１４は、車両シート１
２の座面に深く着座せず、車両シート１２の座面の前寄
りに着座する場合がある。シートベルト２０のインナア
ンカ３２が車両シート１２に固定されているものとする
と、乗員１４が車両シート１２の座面の前寄りに着座し
た場合に、シートベルト２０のラップベルト部が乗員１
４を適正に拘束しなくなり、その結果、乗員１４が車両
シート１２に深く着座した場合に比してサブマリン現象
が生じ易くなる。このため、シートベルト２０のインナ
アンカ３２が車両シート１２に固定されている場合に
は、乗員１４に対するシートベルト２０の拘束性能が低
下してしまう。

【００１７】これに対して、本実施例のシステムは、シ
ートベルト２０のインナアンカ３２を車両シート１２に
対して車両前後方向に移動可能にすることで、乗員１４
に対するシートベルト２０の拘束性能を高く維持し得る
点に特徴を有している。図３は、上記の機能を実現すべ
く、本実施例においてＥＣＵ１０が実行する制御ルーチ
ンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチン
は、所定時間毎に繰り返し起動される。図３に示すルー
チンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行
される。

【００１８】ステップ１００では、座圧分布感知センサ
４０の出力信号に基づいて、乗員１４の腰部の位置が検
出される。ステップ１０２では、上記ステップ１００で
検出された乗員１４の腰部の位置に基づいて、スライダ
３０を車両シート１２に対して移動させるべき目標位置
が決定される。尚、スライダ３０の目標位置は、シート
ベルト２０のラップベルト部が、車両側面側から見た際
に水平方向から一定の角度（例えば５０゜）を満たしつ
つ乗員１４の臍の下側および腰部を拘束するように、乗
員１４の腰部のシートクッション１６上における位置に
対してある程度の距離だけ車両後方側に設定される。ま
た、かかる距離は、レール２６の、シートクッション１
６の側面における上下方向の配設位置に応じて変化さ
れ、車両シート１２毎にレール２６の配設位置に応じた
適正な値に設定される。

【００１９】ステップ１０４では、スライダ３０を、上
記ステップ１０２で決定された目標位置に向けて移動さ
せる処理が実行される。具体的には、電動式モータ２８
に対して、スライダ３０が目標位置に向けて移動される
ように駆動信号が供給される。本ステップ１０４の処理
が終了すると、今回のルーチンが終了される。上記の処
理によれば、車両シート１２のシートクッション１６上
における乗員１４の着座位置に対する水平方向の距離が
常に一定に維持されるようにスライダ３０およびインナ
アンカ３２を移動させることができる。この場合、シー
トクッション１６上における乗員１４の着座位置にかか
わらず、常に、シートベルト２０のラップベルト部が乗
員１４の臍の下側および腰部を拘束することになる。こ
のため、本実施例によれば、サブマリン現象の発生を防
止することが可能となる。従って、本実施例の乗員拘束
装置によれば、乗員１４の着座位置にかかわらず、乗員
１４に対するシートベルト２０の拘束性能を高く維持す
ることができ、これにより、乗員１４の保護を確実なも
のとすることができる。

【００２０】ところで、上記の実施例においては、ラッ
プインナ側のインナアンカ３２のみを車両シート１２に
対して車両前後方向に移動させることとしているが、ラ
ップアウタ側のアウタアンカ２１のみ、あるいは、イン
ナアンカ３２およびアウタアンカ２１を共に移動させる
こととしてもよい。インナアンカ３２およびアウタアン
カ２１を共に移動させる場合は、シートベルト２０のラ
ップベルト部の両側が移動することとなるので、乗員１
４の腰部を更に適正に拘束することが可能となる。

【００２１】次に、上記図１と共に図４を参照して、本
発明の第２実施例について説明する。本実施例の乗員拘
束装置は、上記図１に示す構成において、ラップインナ
側に配設されたスライダ３０に代えて、ラップアウタ側
のスライダを移動させることにより実現される。上記第
１実施例では、乗員１４が車両シート１２への着座位置
を後寄りから前寄りに変化させた場合は、インナアンカ
３２が連結されたスライダ３０が車両前方へ移動するこ
ととなる。この場合、シートベルト２０のラップベルト
部が乗員１４の腰部を適正に拘束することができる一
方、乗員１４の拘束に必要なシートベルト２０の長さ
（以下、有効シートベルト長と称す）が短くなることに
起因してシートベルト２０に弛みが生じるおそれがあ
る。従って、乗員１４が車両シート１２への着座位置を
後寄りから前寄りに変化させた場合に乗員１４の腰部を
適正に拘束するためには、シートベルト２０に弛みが生
じるようにアンカを移動させることは適切ではない。

【００２２】図４は、本実施例である乗員拘束装置の要
部構成図を示す。尚、図４においては、車両の後部右側
座席における乗員拘束装置を車両右側面から見た際の、
乗員１４が車両シート１２に深く着座した状態を実線
で、乗員１４が車両シート１２に前寄りに着座した状態
を破線で、それぞれ示している。また、図４において、
上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一
の符号を付してその説明を省略する。

【００２３】図４に示す如く、シートベルト２０の途中
には、上記のタングプレート２４に加えて更に、ベルト
ガイド５０が移動可能に取り付けられている。車両シー
ト１２のシートクッション１６のラップアウタ側におけ
る側面には、車両前後方向に延在するレール（図示せ
ず）に固定された電動式モータ５２が固定されている。
電動式モータ５２は、上記電動式モータ２８と同様に、
ＥＣＵ１０から駆動信号が供給された場合に、かかる駆
動信号に応じて回転する。電動式モータ５２の軸には、
該電動式モータ５２の回転に伴って軸方向に移動するス
ライダ５４が係合している。スライダ５４には、上記の
ベルトガイド５０が固定されている。ベルトガイド５０
は、電動式モータ５２の回転に伴ってスライダ５４が移
動することにより、シートベルト２０のウェビングに対
して相対的に移動する。

【００２４】本実施例において、ＥＣＵ１０は、乗員１
４の腰部のシートクッション１６上における着座位置に
基づいて、スライダ５４を車両シート１２に対して移動
させるべき目標位置を決定する。そして、その決定され
た目標位置にスライダ５４が移動するように電動式モー
タ５２に対して駆動信号を供給する。この場合、上記第
１実施例の場合と同様に、乗員１４のシートクッション
１６上における着座位置にかかわらず、常に、シートベ
ルト２０のラップベルト部が乗員１４の臍の下側および
腰部を拘束することになる。従って、本実施例の乗員拘
束装置においても、乗員１４の着座位置にかかわらず、
サブマリン現象の発生を防止することができ、乗員１４
に対するシートベルト２０の拘束性能を高く維持するこ
とができる。

【００２５】また、本実施例においては、乗員１４が車
両シート１２への着座位置を後寄りから前寄りに変化さ
せた場合、スライダ５４の移動に伴って、ベルトガイド
５０が車両前方に移動することとなる。この場合、アウ
タアンカ２１とベルトガイド５０との距離が長くなり、
有効シートベルト長が長くなるため、シートベルト２０
に弛みが生じることが防止される。従って、本実施例に
よれば、乗員１４が車両シート１２への着座位置を後寄
りから前寄りに変化させた場合に、シートベルト２０に
弛みを生じさせることなく、シートベルト２０のラップ
ベルト部により乗員１４の腰部を適正に拘束することが
可能となる。

【００２６】尚、上記第１および第２実施例において
は、スライダ３０およびインナアンカ３２、および、ベ
ルトガイド５０が特許請求の範囲に記載された「支持部
材」に相当していると共に、ＥＣＵ１０が、座圧分布感
知センサ４０の出力信号に基づいて乗員１４の腰部のシ
ートクッション１６上における位置を検出することによ
り特許請求の範囲に記載された「位置検出手段」が、ス
ライダ３０がレール２６上の、乗員１４の腰部のシート
クッション１６上における位置に応じた位置に移動され
るように電動式モータ２８に対して駆動信号を供給する
ことにより特許請求の範囲に記載された「駆動手段」
が、それぞれ実現されている。

【００２７】ところで、上記第１および第２実施例で
は、乗員１４のシートクッション１６上における着座位
置に従って、シートベルト２０のラップベルト部の両端
に配設されたスライダ３０，５０を移動させることとし
ているが、乗員１４の着座位置によっては乗員１４の臀
部および背部とシートバック１８との間に大きな空間が
形成されるおそれがある。かかる場合は、乗員１４の背
部が下方へ向けて抵抗なく移動できることとなるので、
サブマリン現象が生じ易くなってしまう。従って、乗員
１４の臀部および背部とシートバック１８との間に大き
な空間が形成されないようにすることが適切である。

【００２８】図５は、上記第１および第２実施例の乗員
拘束装置の変形例の構成図を示す。尚、図５（Ａ）は、
乗員１４が車両シート１２の後寄りに着座した場合を、
図５（Ｂ）は、乗員１４が車両シート１２の前寄りに着
座した場合を、それぞれ示している。本変形例において
は、図５に示す如く、車両シート１２のシートバック１
８の下部に、可動部材６０が設けられている。可動部材
６０は、シートバック１８の表面に沿うような板状の部
材で構成されており、上部を支点にして下部が車両前方
へ向けて移動できるようにリンク機構６２に連結されて
いる。リンク機構６２は、モータ（図示せず）に連結さ
れており、モータにＥＣＵ１０から駆動信号が供給され
ることにより、可動部材６０の下部を、かかる駆動信号
に応じた位置に移動させる。

【００２９】ＥＣＵ１０は、乗員１４の腰部のシートク
ッション１６上における位置に基づいて可動部材６０の
下部を移動させるべき目標位置を決定し、その目標位置
に可動部材６０の下部が移動するようにリンク機構６２
のモータに駆動信号を供給する。この場合、乗員１４の
シートクッション１６上における着座位置に従って、乗
員１４とシートバック１８との間に空間が形成されない
ように可動部材６０の下部が移動される。

【００３０】このため、本変形例によれば、乗員１４の
シートクッション１６上における着座位置にかかわら
ず、乗員１４とシートバック１８との間に空間が形成さ
れるのが回避される。上記の如く空間が形成されない場
合は、乗員１４の背部がシートバック１８に対して下方
へ移動する過程で可動部材６０に接触することにより抵
抗が生ずる。このため、本変形例によれば、サブマリン
現象が生じ難くなり、乗員１４に対するシートベルト２
０の拘束性能を更に高く維持することが可能となってい
る。

【００３１】また、上記第１および第２実施例において
は、シートベルト２０のラップベルト部が乗員１４の腰
部を適正に拘束するように、シートベルト２０のラップ
ベルト部の両端に配設されたスライダ３０，５０を移動
させることとしているが、シートベルト２０のショルダ
ベルト部が乗員１４の肩部を適正に拘束するようにして
もよい。

【００３２】すなわち、シートバック１８に対する肩部
の位置は乗員１４の着座位置に応じて変動するので、具
体的には、乗員１４が車両シート１２の座面の前寄りに
着座するほど乗員の肩部がシートバック１８に対して下
部に位置することとなるので、ショルダベルトガイド２
３が一定の位置に配設されているものとすると、例えば
乗員１４が車両シート１２の座面の前寄りに着座した場
合は、乗員１４の肩部がシートベルト２０のショルダベ
ルト部に接触せず、車両減速時に乗員１４に大きな慣性
力が作用することで乗員１４の肩部を有効に拘束するこ
とができないおそれがある。

【００３３】そこで、ショルダベルトガイド２３をシー
トバック１８に対して移動させる駆動機構と、乗員１４
の肩部の位置を検出する位置センサとを設け、シートバ
ック１８に対する乗員１４の肩部の位置に応じて、乗員
１４の肩部が常態でシートベルト２０のショルダベルト
部に接触するように、ショルダベルトガイド２３をシー
トバック１８に対して車両前後および左右方向、上下方
向に移動させることとしてもよい。

【００３４】この場合、ショルダベルトガイド２３が特
許請求の範囲に記載された「ガイド部材」に相当すると
共に、ＥＣＵ１０が位置センサの出力信号に基づいて乗
員１４の肩部の位置を検出することにより特許請求の範
囲に記載された「位置検出手段」が、ショルダベルトガ
イド２３が乗員１４の肩部の位置に応じた位置に移動さ
れるように駆動機構に駆動信号を供給することにより特
許請求の範囲の記載された「駆動手段」が、それぞれ実
現されている。

【００３５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１乃至３記載の発明
によれば、乗員の着座位置にかかわらず、乗員に対する
拘束性能を高く維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である乗員拘束装置の構成
図である。

【図２】図１に示すIII 矢視で見た際の平面図である。

【図３】本実施例においてＥＣＵ１０が実行する制御ル
ーチンの一例のフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施例である乗員拘束装置の要部
構成図である。

【図５】本発明の第１および第２実施例である乗員拘束
装置の変形例の構成図である。

【符号の説明】

１０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２０ シートベルト ２８，５２ 電動式モータ ３０，５４ スライダ ３２ インナアンカ ４０ 座圧分布感知センサ ５０ ベルトガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 卓也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 石本 修一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D018 CA05 CC02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両シートに着座した乗員を拘束するシ
   ートベルトを備える乗員拘束装置において、 着座時における乗員の所定部位の位置を検出する位置検
   出手段と、 前記位置検出手段により検出された位置に基づいて、前
   記シートベルトを乗員の拘束に最適な位置に移動させる
   駆動手段と、 を備えることを特徴とする乗員拘束装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の乗員拘束装置において、 前記シートベルトは、乗員の腰部を拘束するラップベル
   ト部を有し、 前記位置検出手段は、乗員の腰部の位置を検出すると共
   に、 前記駆動手段は、前記ラップベルト部の両端に配設され
   た支持部材のうち少なくとも一方を前記車両シートに対
   して車両前後方向に移動させることにより、前記シート
   ベルトを乗員の拘束に最適な位置に移動させることを特
   徴とする乗員拘束装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の乗員拘束装置において、 前記駆動手段は、車両側面側から見た際の前記ラップベ
   ルト部の水平方向からの角度が所定角度となるように、
   前記支持部材のうち少なくとも一方を前記車両シートに
   対して車両前後方向に移動させることを特徴とする乗員
   拘束装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の乗員拘束装置において、 前記シートベルトは、乗員の肩部を拘束するショルダベ
   ルト部を有し、 前記位置検出手段は、乗員の肩部の位置を検出すると共
   に、 前記駆動手段は、前記ショルダベルト部のガイド部材を
   前記車両シートに対して移動させることにより、前記シ
   ートベルトを乗員の拘束に最適な位置に移動させること
   を特徴とする乗員拘束装置。