JP2002087209A - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シートベルトによる乗員拘束力の降伏荷重を乗
員の体格に応じて変更する降伏荷重変更手段と、降伏後
の後半荷重を上記降伏荷重よりも低い所定の荷重に保持
する後半荷重設定手段とを設けることで、乗員の体格に
応じて降伏荷重とそれより低い後半荷重とを設定するこ
とができ、乗員に応じて胸加速度と頭部加速度とを充分
に低減することができる車両の乗員保護装置の提供を目
的とする。 【解決手段】エアバッグ１５およびシートベルトを備え
た車両の乗員保護装置であって、乗員の体格を入力設定
または検出する体格検出手段１３と、車両の衝突を検出
する衝突検出手段１１と、上記体格検出手段１３からの
信号に基づいて上記シートベルトによる乗員拘束力の降
伏荷重を乗員の体格に応じて変更する降伏荷重変更手段
１７と、降伏後の後半荷重を上記降伏荷重より低い所定
の荷重に保持する後半荷重設定手段１８とを備えたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の衝突時に
乗員を保護するためにエアバッグとシートベルトとを備
えたような車両の乗員保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例の車両の乗員保護装置とし
ては、例えば、特開平６−４８２６７号公報および特開
平１０−３５４１１号公報に記載の装置がある。前者の
特開平６−４８２６７号公報に記載の装置は、車両の衝
突を検出する衝突センサと、シートベルトを引き込み動
作させるプリテンショナとを備え、衝突センサが車両の
衝突を検出した時、制御部を介してプリテンショナを作
動させて乗員を初期拘束し、シートベルトの張力が所定
荷重に達すると、シートベルトの伸びによって衝撃力を
吸収するように構成したものである。

【０００３】この従来装置によれば、プリテンショナの
作動で乗員とシートベルトとの間の緩みを除去して、乗
員の初期拘束を迅速に行なうことができる利点がある反
面、体格の異なる乗員に対して、乗員の体格に応じたシ
ートベルト荷重の設定が不可能で、また胸加速度および
頭部加速度の低減を図ることができない問題点があっ
た。

【０００４】一方、後者の特開平１０−３５４１１号公
報に記載の装置は、外周部にシートベルトを巻回するボ
ビンと、このボビンの軸芯部に配置されたトーションバ
ーと、該トーションバーに一体的に設けられたロッキン
グプレートと、このロッキングプレートと上述のボビン
との間に設けられたせん断ピンとを備え、車両の衝突時
にシートベルトを介してロッキングプレートに所定以上
の荷重が付勢されると、まずせん断ピンを破断して、乗
員の運転エネルギの一部を吸収し、その後、トーション
バーが該バーそれ自体の軸回りに捩じれ変形し、所定の
トルクにてボビンを回転させることで乗員の運動エネル
ギを吸収し、これにより衝撃力を吸収するものである。

【０００５】この従来装置(いわゆるロードリミッタ)に
よれば、せん断ピンの破断およびトーションバーの捩じ
れ変形により、衝撃力を吸収することができる利点があ
る反面、上記せん断ピンによる降伏荷重、並びにトーシ
ョンバーの捩じれ変形による後半荷重は乗員の体格に関
係なしに一律に設定されているので、体格の異なる乗員
に対して、乗員の体格をに応じたシートベルト荷重の設
定が不可能で、かつ乗員に応じて胸加速度および頭部加
速度の低減を図ることができない問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、シートベ
ルトによる乗員拘束力の降伏荷重を乗員の体格に応じて
変更する降伏荷重変更手段と、降伏後の後半荷重を上記
降伏荷重よりも低い所定の荷重に保持する後半荷重設定
手段とを設けることで、乗員の体格に応じて降伏荷重と
それより低い後半荷重とを設定することができ、乗員に
応じて胸加速度と頭部加速度とを充分に低減することが
できる車両の乗員保護装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明による車両の乗
員保護装置は、エアバッグおよびシートベルトを備えた
車両の乗員保護装置であって、乗員の体格を入力設定ま
たは検出する体格検出手段と、車両の衝突を検出する衝
突検出手段と、上記体格検出手段からの信号に基づいて
上記シートベルトによる乗員拘束力の降伏荷重を乗員の
体格に応じて変更する降伏荷重変更手段と、降伏後の後
半荷重を上記降伏荷重より低い所定の荷重に保持する後
半荷重設定手段とを備えたものである。

【０００８】上記構成の乗員拘束力の降伏荷重とは、シ
ートベルトによる乗員拘束力が立上がった後に降伏する
時点(上降伏点)での荷重である。上記構成の後半荷重と
は、シートベルトによる乗員拘束力が上記降伏点に達し
た時点以降の荷重であって、この後半荷重は一定荷重
(一定の値)に設定してもよい。

【０００９】上記構成により、体格検出手段は乗員の体
格を入力設定または検出し、降伏荷重変更手段は体格検
出手段からの信号に基づいて上記シートベルトによる乗
員拘束力の降伏荷重を乗員の体格に応じて変更し、後半
荷重設定手段は降伏後の後半荷重を上記降伏荷重より低
い所定の荷重に保持し、衝突検出手段が車両の衝突を検
出した時、エアバッグを展開して乗員を保護しつつ、シ
ートベルトの伸びを上記設定された降伏荷重および後半
荷重になるように制御して、乗員を保護する。

【００１０】このように上記構成によれば、乗員の体格
に応じて降伏荷重とそれより低い後半荷重とを設定する
ことができ、乗員に応じて胸加速度(車両衝突時の慣性
で乗員に発生する胸部の加速度)と頭部加速度(車両衝突
時の慣性で乗員に発生する頭部の加速度)とを充分に低
減することができる。特に上記後半荷重は降伏荷重より
も低い値に設定されるので効果的なエネルギ吸収を行な
うことができる。

【００１１】この発明の一実施態様においては、上記後
半荷重設定手段は上記所定の荷重を乗員の体格に応じて
異なる値に設定するものである。上記構成により、乗員
の体格に応じた後半荷重の設定ができ、乗員の胸加速度
と頭部加速度とをより一層良好に低減させることができ
る。

【００１２】この発明の一実施態様においては、上記後
半荷重の開始時期は乗員の胸加速度がピークとなる時期
より以前または同一時期に設定されたものである。

【００１３】上記構成により、乗員の胸加速度がピーク
になる時期(時点)よりも前または同一時期において降伏
荷重より低い後半荷重での乗員拘束(エネルギ吸収)がス
タートするので、胸加速度の低減が図れ、乗員保護性能
を向上させることができる。

【００１４】この発明の一実施態様においては、上記降
伏荷重から後半荷重に至るまのでの変化率を乗員の体格
に応じて異なる値に設定する荷重変化率設定手段を備え
たものである。

【００１５】上記構成により、シートベルトによるエネ
ルギ吸収の態様を乗員の体格に応じて変化させることが
できる。つまり、エネルギ吸収力を乗員の体格に応じて
適切に設定することができる。

【００１６】この発明の一実施態様においては、上記シ
ートベルトによる初期荷重の立ち上がりを早期化する早
期化手段を備えたものである。上記構成により、早期化
手段でシートベルトによる初期荷重の立ち上がりを早期
化して、シートベルトによる衝撃力吸収効果(特に、初
期拘束性能)を高めることができる。

【００１７】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。 [第１実施例]図面は車両の乗員保護装置を示し、図１に
おいて車両の衝突速度Ｖ_Ｂを検出する衝突センサ１１
と、乗員がシートに着座したシートの前後方向のスライ
ド位置を検出するシートスライド位置検出センサ１２
と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出
手段１３とを設けている。

【００１８】制御手段としてのＣＰＵ２０は、衝突セン
サ１１(衝突検出手段)からの衝突速度Ｖ_Ｂと、シートス
ライド位置検出センサ１２からのスライド位置Ｐと、体
格検出手段１３からの体格Ｍとの各信号入力に基づい
て、ＲＯＭ１４に格納されたプログラムに従って、エア
バッグ装置１５およびプリテンショナ１６を駆動すると
共に、降伏荷重変更手段１７、後半荷重設定手段１８を
介してシートベルトリトラクタ１９を制御し、またＲＡ
Ｍ２１は必要なデータやマップを記憶する。

【００１９】ここで、上述の降伏荷重変更手段１７は体
格検出手段１３からの信号に基づいて乗員の体格が検出
された時点にてシートベルトによる乗員拘束力の降伏荷
重ａ，ｂ，ｃ(図７参照)を乗員の体格に応じて変更する
ものであり、また上述の後半荷重設定手段１８は体格検
出手段１３からの信号に基づいて乗員の体格が検出され
た時点にて降伏後の後半荷重ｘ，ｙ(図７参照)を上記降
伏荷重ａ，ｂ，ｃよりも低い所定の荷重(一定の荷重)に
保持すると共に、この所定の荷重を乗員の体格に応じて
異なる値ｘ，ｙに設定する手段であるが、これら両手段
１７，１８の具体的構成については後述する。

【００２０】図２はシートスライド位置検出センサ１２
の具体的構成を示し、フロアパネル２２にブラケット２
３，２４と、固定レール２５および可動レール２６から
成るシートスライド機構２７を介して取付けられたシー
ト２８において、上述の各レール２５，２６間に可変抵
抗器２９を設けている。

【００２１】シートスライド時には、この可変抵抗器２
９の抵抗値が変化するので、シート２８のスライド位置
Ｐを電圧または電流の変化量(電気量の変化信号)として
取出すシートスライド位置検出センサ１２を構成するこ
とができる。

【００２２】図２において、３０はシートクッション、
３１はシートバッグ、３２はヘッドレスト、３３はステ
アリングホイールであるが、本実施例の車両の乗員保護
装置はドライバーズ側および第１列目側に限定されるも
のではない。

【００２３】一方、図２において車体側の下部にはシー
トベルト３４を巻取りおよび繰出し可能と成したシート
ベルトリトラクタ１９を取付け、このシートベルトリト
ラクタ１９から引出されたシートベルト３４をショルダ
ガイド部としてのショルダアンカ３５を介して乗員側に
導出している。

【００２４】シートベルト３４の他端は固定手段として
のアンカレッジ３６でシートベルトリトラクタ１９近傍
のボディに固定され、このシートベルト３４には可動タ
ング(図示せず)が配設されていて、該可動タングをバッ
クル３７に嵌め込むことで、ショルダベルト部３８とラ
ップベルト部３９とを備えた３点式のシートベルト装置
となる。

【００２５】上述のバックル３７の下部にはベルト部材
などの連結部材４０を介してプリテンショナ１６を取付
けている。このプリテンショナ１６は所定位置に固定さ
れており、該プリテンションナ１６はシートベルト３４
による初期荷重(図７参照)の立ち上がりを早期化する早
期化手段であるが、この早期化手段としては図示のバッ
クルタイプのプリテンショナ１６に代えて、シートベル
トリトラクタ１９に内蔵されたリトラクタ内蔵タイプの
プリテンションであってもよい。

【００２６】図３は体格検出手段１３の具体的構成を示
す。図３に示す体格検出手段１３は、シートクッション
３０の着座面に感圧フィルムセンサ４１を配設して構成
したものである。

【００２７】上述の感圧フィルムセンサ４１には多数の
感圧センサ４２…が埋設されており、乗員の体重(荷重)
により感圧センサ４２…を構成する抵抗体の抵抗値が変
化するので、この抵抗値変化を出力電圧の変化として取
出すことができるように構成され、乗員の体格によって
出力電圧パターンが異なるため、乗員の体格を判別する
ことができる。

【００２８】なお、図３に示す体格検出手段に代えて、
シート取付け部材とシートクッション下面との間に、シ
ートクッションの下部の四隅部分に対応するように合計
４個のロードセル介設し、例えば歪みゲージ式のロード
セルを用いて、荷重により生ずる歪みを、歪みゲージで
検出して、出力電気信号を得て、このロードセルの出力
に基づいて乗員の体格を推定するように構成してもよい
ことは勿論である。

【００２９】ここで、上述の体格検出手段１３はセンサ
等により検出する構成に代えて、インストルメントパネ
ル部にスイッチ等による体格入力設定手段を設け、乗員
がマニュアル操作により小、中、大に選択した体格信号
をＣＰＵ２０に入力するように構成してもよい。

【００３０】図４、図５、図６はシートベルトリトラク
タ１９(いわゆるロードリミッタ)の内部構成を示す。一
対のロックプレート４３，４４間には、その外周にシー
トベルト３４を巻回したスプール４５を設けると共に、
３つのランド４６，４７，４８と大径部４９および小径
部５０とを有するトーションバー５１を設けている。

【００３１】このトーションバー５１はそれ自体の捩じ
れ変形により後半荷重を決定するもので、このトーショ
ンバー５１は略筒軸状のスプール４５の軸心空間部にそ
の軸心線に沿って移動可能に配置されたもので、一側の
ロックプレート４３にはランド４６を保持(または係止)
し得る断面円形の凹部４３ａが形成され、他側のロック
プレート４４にはランド４８を保持し得る断面円形の凹
部４４ａが形成されている。

【００３２】このトーションバー５１の両端はスプリン
グ室５２に設けた付勢手段としてのスプリング５３と、
ロックプレート４３外部に取付けた軸径部選定用のアク
チュエータ５４のロッド５５先端との間で支持されてい
る。

【００３３】また上述のスプール４５の内周部中間には
径方向内方へ突出する環状の凸部４５ａが一体形成され
ており、この凸部４５ａで中間のランド４７を移動可能
に保持すべく構成している。

【００３４】而して、上述のアクチュエータ５４の作動
によりランド４７，４８(小径部５０両端のランド)が凸
部４５ａと凹部４４ａとで保持され、トーションバー５
１の小径部５０が選定された態様(図４、図５参照)と、
上述のアクチュエータ５４の作動によりランド４６，４
７(大径部４９両端のランド)が凹部４３ａと凸部４５ａ
とで保持され、トーションバー５１の大径部４９が選定
された態様(図６参照)とに切換えるように構成してい
る。

【００３５】トーションバー５１の小径部５０が選定さ
れた場合には、図７に示す一定の後半荷重ｘを得ること
ができ、トーションバー５１の大径部４９が選定された
場合には、図７に示す一定の後半荷重ｙ(但し、ｙ＞ｘ)
を得ることができる。

【００３６】つまり、上述のアクチュエータ５４による
トーションバー５１の大径部４９、小径部５０の選定構
造により後半荷重設定手段１８(図１参照)が構成され
る。上述の機能を達成するために上記ランド４６，４
７，４８の周面と各凹部４３ａ，４４ａおよび凸部４５
ａの対応面には係止部(ギヤ状の凹凸面またはスプライ
ン状の凹凸面など)が形成され、ランドの軸芯線方向へ
の移動を許容する一方、上記保持時にはランドの回転方
向の移動が規制されて捩じれ変形が許容されるようにな
っている。

【００３７】一方、ロックプレート４４の外部には降伏
荷重変更用のアクチュエータ５６を取付けている。この
アクチュエータ５６は、その先端から基端にかけて小径
部、中径部、大径部の複数段構造たとえば３段構造に形
成されたロッド５７(せん断ピン)を有し、このロッド５
７をスプール４５の対向するフランジ部４５ｂにおける
開口部５８の臨設可能に構成している。

【００３８】而して、上述のアクチュエータ５６の作動
によりロッド５７の小径部を開口部５８に臨設させた時
(図４参照)には、そのせん断面積に対応して図７に示す
降伏荷重ａを得ることができ、同様に、ロッド５７の中
径部を開口部５８に臨設させた時(図５参照)には、その
せん断面積に対応して図７に示す降伏荷重ｂ(但し、ｂ
＞ａ)を得ることができ、ロッド５７の大径部を開口部
５８に臨設させた時(図６参照)には、そのせん断面積に
対応して図７に示す降伏荷重ｃ(但し、ｃ＞ｂ)を得るこ
とができるように構成している。つまり、複数段構造の
ロッド５７を有するアクチュエータ５６により降伏荷重
変更手段１７(図１参照)を構成したものである。

【００３９】図４、図５、図６に示すロックプレート４
３，４４は通常のシートベルト巻取時およびシートベル
ト引出し時においてはロッド５７(せん断ピン)によるロ
ックプレート４４とスプール４５との係合により、これ
ら両者４５，４３，４４は一体的に回転する。

【００４０】しかも、上述のロックプレート４３，４４
は、シートベルトリトラクタ１９に衝撃が加わった時、
換言すれば車両衝突時に、リトラクタ本体に揺動可能に
取付けられた歯止め手段としてのパウル５９が揺動し
て、このパウル５９がロックプレート４３，４４の歯部
と係合するので、該ロックプレート４３，４４の回転は
阻止されるようになっている。

【００４１】また図７に示すように、後半荷重ｘ，ｙの
開始時期ｘ０１，ｘ０２，ｙ０は乗員の胸加速度がピー
クとなる時期ｚより以前(または同一時点)に設定されて
いる。このように構成した車両の乗員保護装置の作用
を、図８に示すフローチャートを参照して、以下に詳述
する。

【００４２】第１ステップＳ１で、ＣＰＵ２０は乗員の
体重を検出する感圧フィルムセンサ４１(図３参照)など
で構成された体格検出手段１３からの出力に基づいて、
乗員の体重検知を実行する。

【００４３】次に第２ステップＳ２で、ＣＰＵ２０はシ
ートスライド位置検出センサ１２からの出力に基づい
て、シート２８の前後方向のスライド量を検知する。次
に第３ステップＳ３で、ＣＰＵ２０は体重とシートスラ
イド量との両方の値によって乗員の体格を判定する。こ
の乗員の体格判定は例えば「小」「中」「大」の３段階
に分けて判定される。ここで、体重のみによる体格判定
と異なり、体重とシートスライド量との双方の値によっ
て乗員の体格を判定しているので、適切な体格判定の実
行ができる。

【００４４】次に第４ステップＳ４で、ＣＰＵ２０は上
記体格判定結果つまり体格の小、体格の中、体格の大に
応じて必要なアクチュエータ５６，５５を駆動する。す
なわち、乗員の体格が「小」の場合には図４に示す如く
アクチュエータ５６の駆動によりロッド５７の小径部を
開口部５８に臨設して、降伏荷重ａを選定すると共に、
アクチュエータ５５の駆動によりトーションバー５１の
小径部５０を選定して、降伏荷重ａよりも低い所定の荷
重の後半荷重ｘが設定される。

【００４５】乗員の体格が「中」の場合には図５に示す
如くアクチュエータ５６の駆動によりロッド５７の中径
部を開口部５８に臨設して、降伏荷重ｂを選定すると共
に、アクチュエータ５５の駆動によりトーションバー５
１の小径部５０を選定して、降伏荷重ｂよりも低い所定
の荷重の後半荷重ｘが設定される。

【００４６】乗員の体格が「大」の場合には図６に示す
如くアクチュエータ５６の駆動によりロッド５７の大径
部を開口部５８に臨設して、降伏荷重ｃを選定すると共
に、アクチュエータ５５の駆動によりトーションバー５
１の大径部４９を選定して、降伏荷重ｃよりも低い所定
の荷重の後半荷重ｙが設定される。

【００４７】これらの各降伏荷重ａ，ｂ，ｃおよび後半
荷重ｘ，ｙの設定は、乗員の体格が判定(または確定)さ
れたタイミングで車両の衝突以前に実行されると共に、
体格変化などが検出された場合にはフローチャートの繰
返しにより、体格判定が再度実行される。

【００４８】衝突センサ１１が車両の衝突を検出する
と、エアバッグ装置１５が作動して、そのエアバッグを
展開すると同時に、プリテンショナ１６が作動してシー
トベルト３４による初期荷重の立ち上りを早期化する。
この実施例の場合にはバックルタイプのプリテンショナ
１６がシートベルト３４のショルダベルト部３８および
ラップベルト部３９をバックル３７と共に締付け方向へ
引張って、乗員とシートベルト３４との間の緩みを除去
する。

【００４９】このプリテンショナ１６による初期荷重の
立ち上がり早期化後においては、第４ステップＳ４で予
め設定された降伏荷重ａ，ｂ，ｃおよび後半荷重ｘ，ｙ
になるようにシートベルト３４の伸びが制御される。

【００５０】つまり、乗員の体格が「小」の場合にはロ
ッド５７の小径部がせん断されるまで荷重が立上がり、
降伏荷重ａにて小径部がせん断されると、荷重は後半荷
重ｘの開始時期ｘ０１まで低下し、この時点からトーシ
ョンバー５１の小径部５０による捩じれ変形がスタート
するので、降伏荷重ａよりも低い一定の後半荷重ｘで前
方へのめり移動する乗員の運動エネルギを吸収する。

【００５１】また、乗員の体格が「中」の場合にはロッ
ド５７の中径部がせん断されるまで荷重が立上がり、降
伏荷重ｂにて中径部がせん断されると、荷重は後半荷重
ｘの開始時期ｘ０２まで低下し、この時点からトーショ
ンバー５１の小径部５０による捩じれ変形がスタートす
るので、降伏荷重ｂよりも低い一定の後半荷重ｘで前方
へのめり移動する乗員の運動エネルギを吸収する。

【００５２】さらに、乗員の体格が「大」の場合にはロ
ッド５７の大径部がせん断されるまで荷重が立上がり、
降伏荷重ｃにて大径部がせん断されると、荷重は後半荷
重ｙの開始時期ｙ０まで低下し、この時点からトーショ
ンバー５１の大径部４９による捩じれ変形がスタートす
るので、降伏荷重ｃよりも低い一定の後半荷重ｙで前方
へのめり移動する乗員の運動エネルギを吸収する。

【００５３】このように図１〜図８で示した実施例の車
両の乗員保護装置は、エアバッグ装置１５とシートベル
ト３４とを備えた車両の乗員保護装置であって、乗員の
体格を入力設定または検出する体格検出手段１３と、車
両の衝突を検出する衝突検出手段(衝突センサ１１参照)
と、上記体格検出手段１３からの信号に基づいて上記シ
ートベルト３４による乗員拘束力の降伏荷重ａ，ｂ，ｃ
(図７参照)を乗員の体格に応じて変更する降伏荷重変更
手段１７と、降伏後の後半荷重ｘ，ｙ(図７参照)を上記
降伏荷重ａ，ｂ，ｃより低い所定の荷重に保持する後半
荷重設定手段１８とを備えたものである。

【００５４】この記構成により、体格検出手段１３は乗
員の体格を入力設定または検出し、降伏荷重変更手段１
７は体格検出手段１３からの信号に基づいて上記シート
ベルト３４による乗員拘束力の降伏荷重ａ，ｂ，ｃを乗
員の体格に応じて変更し、後半荷重設定手段１８は降伏
後の後半荷重ｘ，ｙを上記降伏荷重ａ，ｂ，ｃより低い
所定の荷重に保持し、衝突検出手段(衝突センサ１１参
照)が車両の衝突を検出した時、エアバッグを展開して
乗員を保護しつつ、シートベルト３４の伸びを上記設定
された降伏荷重ａ，ｂ，ｃおよび後半荷重ｘ，ｙになる
ように制御して、乗員を保護する。

【００５５】このように上記構成によれば、乗員の体格
に応じて降伏荷重ａ，ｂ，ｃとそれより低い後半荷重
ｘ，ｙとを設定することができ、乗員に応じて胸加速度
と頭部加速度とを充分に低減することができる。

【００５６】また、上記後半荷重設定手段１８は上記所
定の荷重を乗員の体格に応じて異なる値ｘ，ｙに設定す
るものである。上記構成により、乗員の体格に応じた後
半荷重ｘ，ｙの設定ができ、乗員の胸加速度と頭部加速
度とをより一層良好に低減させることができる。

【００５７】さらに、上記後半荷重ｘ，ｙの開始時期ｘ
０１，ｘ０２，ｘ０３は乗員の胸加速度がピークとなる
時期ｚ(図７参照)より以前(または同一時期)に設定され
たものである。

【００５８】この構成により、乗員の胸加速度がピーク
になる時期(時点)ｚよりも(前または同一時期)において
降伏荷重ａ，ｂ，ｃより低い後半荷重ｘ，ｙでの乗員拘
束(エネルギ吸収)がスタートするので、胸加速度の低減
が図れ、乗員保護性能を向上させることができる。

【００５９】加えて、上記シートベルト３４による初期
荷重の立ち上がりを早期化する早期化手段(プリテンシ
ョナ１６参照)を備えたものである。この構成により、
早期化手段(プリテンショナ１６参照)でシートベルト３
４による初期荷重の立ち上がりを早期化して、シートベ
ルト３４による衝撃力吸収効果を高めることができる。

【００６０】[第２実施例]図９〜図１３は車両の乗員保
護装置の他の実施例を示す。図９に示す制御回路ブロッ
ク図において、車両の衝突速度Ｖ_Ｂを検出する衝突セン
サ１１と、乗員がシートに着座したシートの前後方向の
スライド位置を検出するシートスライド位置検出センサ
１２と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格
検出手段１３とを設けている。

【００６１】制御手段としてのＣＰＵ２０は、衝突セン
サ１１からの衝突速度Ｖ_Ｂと、シートスライド位置検出
センサ１２からのスライド位置Ｐと、体格検出手段１３
からの体格Ｍとの各信号入力に基づいて、ＲＯＭ１４に
格納されたプログラムに従って、エアバッグ装置１５お
よびプリテンショナ１６を駆動すると共に、降伏荷重変
更手段１７、後半荷重設定手段１８および荷重変化率設
定手段６０を介してシートベルトリトラクタ１９を制御
し、またＲＡＭ２１は必要なデータやマップＭ１(図１
１参照)を記憶する。

【００６２】上述のシートスライド位置検出センサ１２
(図２参照)、体格検出手段１３(図３参照)およびプリテ
ンショナ１６による初期荷重の早期化構造については、
この実施例においても先の実施例と同様の効果を用いる
が、降伏荷重変更手段１７および後半荷重設定手段１８
については他の構造を用いるので、次に図１０を参照し
てシートベルトリトラクタ１９の構成について説明す
る。

【００６３】このシートベルトリトラクタ１９は、リト
ラクタケース６１を設け、このリトラクタケース６１の
巻取り部にはスプール４５を取付け、前述のシートベル
ト３４をスプール４５の外周に巻回した後に、このシー
トベルト３４をクランプロック機構６２を介してリトラ
クタケース６１からケース外方へ引出すように構成して
いる。

【００６４】上述のクランプロック機構６２は、降伏荷
重ｄ，ｅ，ｆ(図１２参照)を決定する可動ストッパ６３
と、ベースプレート６４と、上下両部にシートベルト３
４のガイド孔６５，６６を備えたアウタケース６７とを
備え、ベースプレート６４とアウタプレート６７とで囲
繞された空間内にティース形状の対向クランプ部材６８
と可動クランプ部材６９とを対向して配置させる一方、
クランプアーム軸７０に設けられたクランプアーム７１
(ロックレバーと同意)の先端に揺動支点７２を介して上
述の可動クランプ部材６９を揺動可能に連結して、ベル
トロック時に一対のクランプ部材６８，６９間でシート
ベルト３４をクランプしてロックすべく構成している。

【００６５】但し、上述の一対のクランプ部材６８，６
９間によるシートベルト３４のクランプロックは、シー
トベルト３４を完全にロックするものではなく、一対の
クランプ部材６８，６９間の隙間により決定される所定
荷重にてシートベルト３４を繰出し可能に挟持して、こ
のＥＡ作動（エネルギ緩衝作動）にて乗員を拘束するも
のである。

【００６６】上述のストッパ６３は、シートベルトリト
ラクタ１９(いわゆるロードリミッタ)のリトラクタケー
ス６１に沿って上下方向にスライド可能に支持されると
共に、スクリュ７３(ねじ軸)と、このスクリュ７３を回
転駆動するアクチュエータ７４とからなる降伏荷重変更
手段１７によってネジ送りされるように構成されてい
る。また、上述のアクチュエータ７４はサーボモータに
よって構成することができる。

【００６７】この降伏荷重変更手段１７はＣＰＵ２０か
ら出力される制御信号に応じて駆動され、上述の可動ス
トッパ６３がネジ送りされることにより、クランプ部材
６８，６９の上昇阻止位置が乗員の体格に応じて複数段
階たとえば３段階に変化するようになっている。

【００６８】ここで、上記クランプ部材６８，６９の上
昇阻止位置が上方に移動するのに伴い、クランプアーム
７１が水平状態に近付くように揺動変位して、クランプ
部材６９に対する押圧力が上昇するので、一対の各クラ
ンプ部材６８，６９によるシートベルト３４の挟持力
(クランプ力)が大きくなって、シートベルト３４の引出
しを規制する降伏荷重ｄ，ｅ，ｆ(図１２参照)が増大す
る。

【００６９】つまり、この実施例においては可動ストッ
パ６３，スクリュ７３、アクチュエータ７４により降伏
荷重変更手段１７を構成している。また上述のクランプ
アーム７１の上部には該アーム７１と対向するようにロ
ッド７５を備えたアクチュエータ７６を設けている。

【００７０】このアクチュエータ７６は上記アクチュエ
ータ７４で設定された降伏荷重ｄ，ｅ，ｆ(図１２参照)
を超えた後に、そのロッド７５を作動させてクランプア
ーム７１を押下げ方向に制御し、一対のクランプ部材６
８，６９によるクランプ力を次第に低下制御(クランプ
部の食いつき力を打ち消す方向に力を発生させて、摩擦
力を調整)することで、降伏荷重ｄ，ｅ，ｆから後半荷
重ｍ，ｎに至るまでの変化率ｇ，ｈ，ｉ(図１２参照、
詳しくは同図の荷重特性の傾き)を乗員の体格に応じて
異なる値に設定すると共に、降伏荷重ｄ，ｅ，ｆよりも
低い一定の後半荷重ｍ，ｎに設定するものである。

【００７１】つまり、この実施例においてはアクチュエ
ータ７６で、後半荷重設定手段１８と荷重変化率設定手
段６０との両手段を構成している。上述の降伏荷重変更
用のアクチュエータ７４は、乗員の体格が判定されたタ
イミングで作動し、後半荷重設定用および荷重変化率設
定用のアクチュエータ７６は、衝突発生後においてスプ
ール４５の回転量が所定の値になったタイミングで作動
する。

【００７２】このため、リトラクタケース６１にはスプ
ール４５の回転量を検出する回転量検出手段としてのロ
ータリエンコーダ７７が設けられており、ロータリエン
コーダ７７からの信号は図９のＣＰＵ２０に入力され、
ＣＰＵ２０は回転量が所定の値になったタイミングで上
記アクチュエータ７４を駆動制御する。

【００７３】一方、図９に示す制御回路のＲＡＭ２１は
図１１に示すマップＭ１を記憶している。このマップＭ
１は乗員の体格に応じて降伏荷重、後半荷重、荷重変化
率を決定するそれぞれのパターンＡ，Ｂ，Ｃを設定した
マップである。

【００７４】すなわち、乗員の体格「大」に相当するパ
ターンＡは、降伏荷重「大」＝ｆ、後半荷重「大」＝
ｎ、荷重変化率「大」＝ｉに設定され、乗員の体格
「中」に相当するパターンＢは、降伏荷重「中」＝ｅ、
後半荷重「小」＝ｍ、荷重変化率「中」＝ｈに設定さ
れ、乗員の体格「小」に相当するパターンＣは、降伏荷
重「小」＝ｄ、後半荷重「小」＝ｍ、荷重変化率「小」
＝ｇに設定されている。

【００７５】また、この実施例においても後半荷重ｍ，
ｎの開始時期ｍ０１，ｍ０２，ｍ０は乗員の胸加速度が
ピークとなる時期ｚより以前に設定されている。さら
に、この実施例においてもシートベルト３４による初期
荷重(図１２参照)の立ち上がりを早期化するプリテンシ
ョナ１６を設け、シートベルト３４による衝撃力吸収効
果を高めるように構成している。

【００７６】このように構成した車両の乗員保護装置の
作用を、図１３に示すフローチャートを参照して以下に
詳述する。第１ステップＱ１で、ＣＰＵ２０は乗員の体
重を検出する感圧フィルムセンサ４１(図３参照)などで
構成された体格検出手段１３からの出力に基づいて、乗
員の体重検知を実行する。

【００７７】次に第２ステップＱ２で、ＣＰＵ２０はシ
ートスライド位置検出センサ１２からの出力に基づい
て、シート２８(図２参照)の前後方向のスライド量を検
知する。次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は体重と
シートスライド量との両方の値によって乗員の体格を判
定する。この乗員の体格判定は例えば「小」「中」
「大」の３段階に分けて判定される。

【００７８】この第３ステップＱ３で、ＣＰＵ２０は乗
員の体格が「大」であると判定された時には第４ステッ
プＱ４に、乗員の体格が「中」であると判定された時に
は第５ステップＱ５に、乗員の体格が「小」であると判
定された時には第６ステップＱ６にそれぞれ移行する。

【００７９】上述の第４ステップＱ４で、ＣＰＵ２０は
乗員の体格「大」に対応してパターンＡ(図１１参照)を
選定し、第５ステップＱ５で、ＣＰＵ２０は乗員の体格
「中」に対応してパターンＢ(図１１参照)を選定し、第
６ステップＱ６で、ＣＰＵ２０は乗員の体格「小」に対
応してパターンＣ(図１１参照)を選定する。

【００８０】パターンＡが選定されると、ＣＰＵ２０は
車両の衝突以前にアクチュエータ７４を駆動して、スク
リュ７３を介して可動ストッパ６３を降伏荷重ｆが得ら
れる位置に制御する。衝突センサ１１が車両の衝突を検
出すると、エアバッグ装置１５およびプリテンショナ１
６を駆動し、エアバッグを展開すると共に、プリテンシ
ョナ１６でシートベルト３４を引き込み動作させて、シ
ートベルト３４による初期荷重の立ち上がり早期化を図
る。

【００８１】シートベルト３４による荷重は図１２に示
すように設定された降伏荷重ｆに達するまで立上がり、
降伏荷重ｆに達すると、アクチュエータ７６の制御によ
り、荷重変化率ｉに従って後半荷重ｎの開始時期ｎ０ま
で低下し、この時点から降伏荷重ｆよりも低い一定の後
半荷重ｎで前方へのめり移動する乗員の運動エネルギを
吸収する。

【００８２】パターンＢが選定されると、ＣＰＵ２０は
車両の衝突以前にアクチュエータ７４を駆動して、スク
リュ７３を介して可動ストッパ６３を降伏荷重ｅが得ら
れる位置に制御する。衝突センサ１１が車両の衝突を検
出すると、エアバッグ装置１５およびプリテンショナ１
６を駆動し、エアバッグを展開すると共に、プリテンシ
ョナ１６でシートベルト３４を引き込み動作させて、シ
ートベルト３４による初期荷重の立ち上がり早期化を図
る。

【００８３】シートベルト３４による荷重は図１２に示
すように設定された降伏荷重ｅに達するまで立上がり、
降伏荷重ｅに達すると、アクチュエータ７６の制御によ
り、荷重変化率ｈに従って後半荷重ｍの開始時期ｍ０２
まで低下し、この時点から降伏荷重ｅよりも低い一定の
後半荷重ｍで前方へのめり移動する乗員の運動エネルギ
を吸収する。

【００８４】パターンＣが選定されると、ＣＰＵ２０は
車両の衝突以前にアクチュエータ７４を駆動して、スク
リュ７３を介して可動ストッパ６３を降伏荷重ｄが得ら
れる位置に制御する。衝突センサ１１が車両の衝突を検
出すると、エアバッグ装置１５およびプリテンショナ１
６を駆動し、エアバッグを展開すると共に、プリテンシ
ョナ１６でシートベルト３４を引き込み動作させて、シ
ートベルト３４による初期荷重の立ち上がり早期化を図
る。

【００８５】シートベルト３４による荷重は図１２に示
すように設定された降伏荷重ｄに達するまで立上がり、
降伏荷重ｄに達すると、アクチュエータ７６の制御によ
り、荷重変化率ｇに従って後半荷重ｍの開始時期ｍ０１
まで低下し、この時点から降伏荷重ｄよりも低い一定の
後半荷重ｍで前方へのめり移動する乗員の運動エネルギ
を吸収する。

【００８６】このように図９〜図１３で示した実施例の
車両の乗員保護装置は、エアバッグ装置１５とシートベ
ルト３４とを備えた車両の乗員保護装置であって、乗員
の体格を入力設定または検出する体格検出手段１３と、
車両の衝突を検出する衝突検出手段(衝突センサ１１参
照)と、上記体格検出手段１３からの信号に基づいて上
記シートベルト３４による乗員拘束力の降伏荷重ｄ，
ｅ，ｆ(図１２参照)を乗員の体格に応じて変更する降伏
荷重変更手段１７と、降伏後の後半荷重ｍ，ｎ(図１２
参照)を上記降伏荷重ｄ，ｅ，ｆより低い所定の荷重に
保持する後半荷重設定手段１８とを備えたものである。

【００８７】この構成により、体格検出手段１３は乗員
の体格を入力設定または検出し、降伏荷重変更手段１７
は体格検出手段１３からの信号に基づいて上記シートベ
ルト３４による乗員拘束力の降伏荷重ｄ，ｅ，ｆを乗員
の体格に応じて変更し、後半荷重設定手段１８は降伏後
の後半荷重ｍ，ｎを上記降伏荷重ｄ，ｅ，ｆより低い所
定の荷重に保持し、衝突検出手段(衝突センサ１１参照)
が車両の衝突を検出した時、エアバッグを展開して乗員
を保護しつつ、シートベルト３４の伸びを上記設定され
た降伏荷重ｄ，ｅ，ｆおよび後半荷重ｍ，ｎになるよう
に制御して、乗員を保護する。

【００８８】このように上記構成によれば、乗員の体格
に応じて降伏荷重ｄ，ｅ，ｆとそれより低い後半荷重
ｍ，ｎとを設定することができ、乗員に応じて胸加速度
と頭部加速度とを充分に低減することができる。

【００８９】また、上記後半荷重設定手段１８は上記所
定の荷重を乗員の体格に応じて異なる値ｍ，ｎに設定す
るものである。この構成により、乗員の体格に応じた後
半荷重ｍ，ｎの設定ができ、乗員の胸加速度と頭部加速
度とをより一層良好に低減させることができる。

【００９０】さらに、上記後半荷重ｍ，ｎの開始時期ｍ
０１，ｍ０２，ｎ０は乗員の胸加速度がピークとなる時
期ｚより以前(または同一時期)に設定されたものであ
る。

【００９１】この構成により、乗員の胸加速度がピーク
になる時期(時点)ｚよりも前(または同一時期)において
降伏荷重ｄ，ｅ，ｆより低い後半荷重ｍ，ｎでの乗員拘
束(エネルギ吸収)がスタートするので、胸加速度の低減
が図れ、乗員保護性能を向上させることができる。

【００９２】さらには、上記降伏荷重ｄ，ｅ，ｆから後
半荷重ｍ，ｎに至るまのでの変化率ｇ，ｈ，ｉを乗員の
体格に応じて異なる値に設定する荷重変化率設定手段６
０を備えたものである。

【００９３】この構成により、シートベルト３４による
エネルギ吸収の態様を乗員の体格に応じて変化させるこ
とができる。つまり、エネルギ吸収力を乗員の体格に応
じて適切に設定することができる。

【００９４】加えて、上記シートベルト３４による初期
荷重の立ち上がりを早期化する早期化手段(プリテンシ
ョナ１６参照)を備えたものである。この構成により、
早期化手段(プリテンショナ１６参照)でシートベルト３
４による初期荷重の立ち上がりを早期化して、シートベ
ルト３４による衝撃力吸収効果を高めることができる。

【００９５】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のエアバッグは、実施例のエアバッ
グ装置１５に対応し、以下同様に、シートベルトは、３
点式のシートベルト３４に対応し、衝突検出手段は、衝
突センサ１１に対応し、早期化手段は、プリテンショナ
１６に対応するも、この発明は、上述の実施例の構成の
みに限定されるものではない。

【００９６】例えば、体重とシートスライド位置との両
方の値によって乗員の体格を判定する手段に加えて、車
両の衝突速度Ｖ_Ｂ(衝突の場合)を加味して降伏荷重ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆなどを可変し、例えば低速衝突時ま
たは低速衝突の予測時には上記降伏荷重を低い値に可変
すべく構成してもよい。

【００９７】さらに、上記各実施例においては乗員の体
格「小」「中」「大」に対応して降伏荷重を３段階にま
た、後半荷重を２段階に変更すべく構成したが、これは
多段階に変更するように構成してもよい。

【００９８】

【発明の効果】この発明によれば、シートベルトによる
乗員拘束力の降伏荷重を乗員の体格に応じて変更する降
伏荷重変更手段と、降伏後の後半荷重を上記降伏荷重よ
りも低い所定の荷重に保持する後半荷重設定手段とを設
けることで、乗員の体格に応じて降伏荷重とそれより低
い後半荷重とを設定することができ、乗員に応じて胸加
速度と頭部加速度とを充分に低減することができる効果
かがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両の乗員保護装置を示す制御回路
ブロック図。

【図２】 シートスライド位置検出センサを含む系統
図。

【図３】 体格検出手段の構成を示す斜視図。

【図４】 シートベルトリトラクタの体格「小」対応時
の断面図。

【図５】 シートベルトリトラクタの体格「中」対応時
の断面図。

【図６】 シートベルトリトラクタの体格「大」対応時
の断面図。

【図７】 シートベルトの伸びに対する荷重変化を示す
特性図。

【図８】 乗員保護処理を示すフローチャート。

【図９】 本発明の車両の乗員保護装置の他の実施例を
示す制御回路ブロック図。

【図１０】 シートベルトリトラクタの構成を示す断面
図。

【図１１】 ＲＡＭに記憶させたマップの説明図。

【図１２】 シートベルトの伸びに対する荷重変化を示
す特性図。

【図１３】 乗員保護処理を示すフローチャート。

【符号の説明】

１１…衝突センサ(衝突検出手段) １３…体格検出手段 １５…エアバッグ装置 １６…プリテンショナ(早期化手段) １７…降伏荷重変更手段 １８…後半荷重変更手段 ３４…シートベルト ６０…荷重変化率設定手段 ａ，ｂ，ｃ…降伏荷重 ｄ，ｅ，ｆ…降伏荷重 ｇ，ｈ，ｉ…荷重変化率 ｍ，ｎ…後半荷重 ｍ０１，ｍ０２，ｎ０…開始時間 ｘ，ｙ…後半荷重 ｘ０１，ｘ０２，ｙ０…開始時間 ｚ…胸加速度がピークとなる時間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エアバッグおよびシートベルトを備えた車
   両の乗員保護装置であって、乗員の体格を入力設定また
   は検出する体格検出手段と、車両の衝突を検出する衝突
   検出手段と、上記体格検出手段からの信号に基づいて上
   記シートベルトによる乗員拘束力の降伏荷重を乗員の体
   格に応じて変更する降伏荷重変更手段と、降伏後の後半
   荷重を上記降伏荷重より低い所定の荷重に保持する後半
   荷重設定手段とを備えた車両の乗員保護装置。
2. 【請求項２】上記後半荷重設定手段は上記所定の荷重を
   乗員の体格に応じて異なる値に設定する請求項１記載の
   車両の乗員保護装置。
3. 【請求項３】上記後半荷重の開始時期は乗員の胸加速度
   がピークとなる時期より以前または同一時期に設定され
   た請求項１または２記載の車両の乗員保護装置。
4. 【請求項４】上記降伏荷重から後半荷重に至るまのでの
   変化率を乗員の体格に応じて異なる値に設定する荷重変
   化率設定手段を備えた請求項１，２または３記載の車両
   の乗員保護装置。
5. 【請求項５】上記シートベルトによる初期荷重の立ち上
   がりを早期化する早期化手段を備えた請求項１，２，３
   または４記載の車両の乗員保護装置。