JP2017144977A - バックル - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の検知精度を向上させること。【解決手段】車両のシートベルトに取り付けられたタングと連結可能な本体部と、前記車両のシート上の乗員を電磁波の送受により検知するセンサと、前記センサが固定される内側表面を有するバックルカバーとを備え、前記センサは、電磁波を送受信する送受信面を有し、前記バックルカバーは、前記バックルカバーの外側表面に湾曲面が形成された湾曲肉厚部と、肉厚が均一の平坦肉厚部とを有し、前記平坦肉厚部は、前記湾曲面に対して窪んだ外側平坦面と、前記送受信面に平行な内側平坦面とを有する、バックル。【選択図】図１

Description

本発明は、バックルに関する。

従来、車両のシート上の乗員を赤外線の送受により検知するセンサを備えたバックルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１２９４１８号公報

しかしながら、バックルカバーの内側表面又は外側表面が湾曲、又はバックルカバーの肉厚が不均一であると、バックルカバーの内側に設けられたセンサにより送受される電磁波がバックルカバーで乱反射や屈折することで、乗員の検知精度が低下するおそれがある。

そこで、本発明の一態様は、乗員の検知精度を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、一つの案では、
車両のシートベルトに取り付けられたタングと連結可能な本体部と、
前記車両のシート上の乗員を電磁波の送受により検知するセンサと、
前記センサが固定される内側表面を有するバックルカバーとを備え、
前記センサは、電磁波を送受信する送受信面を有し、
前記バックルカバーは、前記バックルカバーの外側表面に湾曲面が形成された湾曲肉厚部と、肉厚が均一の平坦肉厚部とを有し、
前記平坦肉厚部は、前記湾曲面に対して窪んだ外側平坦面と、前記送受信面に平行な内側平坦面とを有する、バックルが提供される。

本案によれば、前記センサの前記送受信面と前記平坦肉厚部の前記内側平坦面とが平行であり、且つ、前記平坦肉厚部の肉厚が均一であるので、前記センサにより送受される電磁波が前記平坦肉厚部で乱反射や屈折することが抑制される。したがって、前記センサは、前記平坦肉厚部を透過する電磁波により、前記乗員を高精度に検知できる。

本発明の一態様によれば、乗員の検知精度を向上させることができる。

バックルの一例を示す外観斜視図である。 バックルの構成の一例を示す分解斜視図である。 センサとバックルカバーとの取付構造の第一例を模式的に示す部分断面図である。 センサとバックルカバーとの取付構造の第二例を模式的に示す部分断面図である。 バックルカバーの一例を内側表面からの視点で示す平面図である。 バックルカバーの一例をタングの挿入方向とは反対側からの視点で示す斜視図である。 バックルカバーの一例をタングの挿入方向側からの視点で示す斜視図である。 バックルの一例を示す平面図である。 図８のＡ−Ａにおける断面図である。 図８のＢ−Ｂにおける断面図である。 タングと連結可能な本体部の解離動作の流れの一例を示す図である。 本体部を図１１（ｂ）のＣ方向からの視点で示す平面図である。 タングと連結可能な本体部のラッチ動作の流れの一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、シートベルトリマインダシステムに使用されるバックル１の一例を示す外観斜視図である。シートベルトリマインダシステムは、車両に搭載される車載システムの一つであり、例えば、車両のシート上の乗員を検知するセンサを内蔵するバックル１と、バックル１による乗員の検知結果を取得する制御装置（例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit））とを備える。制御装置は、車両に搭載されたシートベルトの非着用の乗員がバックル１により検知された場合、当該乗員にシートベルトの着用を促すための信号を出力する。

バックル１は、シートベルトに取り付けられたタングが着脱可能に連結される部品であり、例えば、車体の床又はシートに固定される。タングは、シートベルトが挿通するベルト挿通具の一例であり、シートベルトにスライド可能に取り付けられた部品である。シートベルトは、車両のシートに座る乗員を拘束するウェビングの一例であり、リトラクタに引き出し可能に巻き取られる帯状部材である。

図２は、バックル１の構成の一例を示す分解斜視図である。バックル１は、例えば、本体部３と、バックルアッパーカバー２と、センサ４と、バックルロアカバー５とを備える。

本体部３は、シートベルトに取り付けられたタングと連結可能なサブアッセンブリ品である。本体部３は、例えば、タングの金属プレートが挿入される挿入口１５と、乗員がタングの着脱操作をするためのボタン３１と、ボタン３１等の本体部３の構成部品を保持するバックルベース３７とを有する。

バックルアッパーカバー２は、ボタン３１が露出するように本体部３を覆う樹脂部品である。バックルアッパーカバー２は、バックルロアカバー５との間に本体部３を挟んで保持する。

センサ４は、車両のシート上の乗員を非接触で検知する乗員検知手段の一例である。センサ４は、シート上の乗員の検知結果を表す乗員検知信号を出力する。センサ４は、乗員を検知している検知状態か乗員を検知していない非検知状態かのいずれか一方を含む検知結果を表す乗員検知信号を出力する。

センサ４は、例えば、車両のシート上の乗員を電磁波の送受により検知する乗員検知部の一例である。センサ４は、車両のシートの座面の上方に向けて電磁波を送信し、送信した電磁波に対する反射波を受信することによって、当該座面上の乗員を検知する。電磁波の具体例として、ＳＨＦ（Super High Frequency）帯のマイクロ波等の電波、電波よりも周波数の高い赤外線などが挙げられる。

バックルロアカバー５は、センサ４が固定される内側表面を有するバックルカバーの一例である。バックルロアカバー５は、センサ４を覆う樹脂部品である。

バックルアッパーカバー２及びバックルロアカバー５は、バックル１の外形カバーであり、本体部３及びセンサ４を収める筐体である。本実施形態では、本体部３及びセンサ４を収めるため、バックル１の外形カバーは、バックルアッパーカバー２とバックルロアカバー５の二つの部品によって構成されているが、三つ以上の部品によって構成されてもよい。

バックル１が車両に取り付けられた状態で、バックルアッパーカバー２は、センサ４が検知対象とする乗員とは反対側に面し、バックルロアカバー５は、センサ４が検知対象とする乗員側に面する。

また、バックル１は、周知のバックルスイッチを備える。バックルスイッチは、タングと本体部３との連結を検知する連結検知手段の一例である。バックルスイッチは、タングと本体部３との連結有無を検知することによって、シートベルトの装着有無を検知する。バックルスイッチは、タングと本体部３とが連結されていない状態を、シートベルトが装着されていない状態（シートベルトの非装着状態）として検知する。一方、バックルスイッチは、タングと本体部３とが連結されている状態を、シートベルトが装着されている状態（シートベルトの装着状態）として検知する。バックルスイッチは、シートベルトの非装着状態とシートベルトの装着状態とのいずれか一方を含む検知結果を表す装着検知信号を出力する。バックルスイッチは、例えば、バックルロアカバー５に配置されるが、バックルアッパーカバー２又は本体部３に配置されてもよい。

図１において、バックルロアカバー５は、バックルロアカバー５の外側表面に湾曲面５３が形成された湾曲肉厚部５１と、湾曲面５３に対して窪んだ外側平坦面５５が形成された平坦肉厚部５２とを有する。湾曲面５３及び外側平坦面５５は、バックル１が車両に取り付けられた状態で、センサ４が検知対象とする乗員側に面する。

バックル１と乗員又はシートとの当たりを柔らかくするため、バックルロアカバー５の外側表面には、一見平面的な丸みを帯びた湾曲面５３が形成されている。湾曲面５３の半径（曲率半径）は、バックルロアカバー５の角面６０の半径（曲率半径）に比べて、十分に大きい。また、例えば、湾曲面５３のＸＹ平面内での最大半径は、湾曲面５３のＹＺ平面内での最大半径よりも大きい。ＸＹ平面は、タングが本体部３の挿入口１５に挿入される方向に平行なＺ軸に直交する。

図３は、センサ４とバックルロアカバー５Ａとの取付構造の一例を模式的に示す部分断面図である。バックルロアカバー５Ａは、バックルロアカバー５の一例である。図３は、バックルロアカバー５Ａの湾曲形態を明示するため、湾曲面５３の湾曲が誇張して描かれている。バックルロアカバー５Ａの内側表面５４には、センサ４が一対のリブ５８により固定されている。センサ４は、乗員を検知するための電磁波を送受信する送受信面６を有する。

バックルロアカバー５Ａは、湾曲面５３が形成された湾曲肉厚部５１と、肉厚Ｄ１が均一の平坦肉厚部５２Ａとを有する。平坦肉厚部５２Ａは、湾曲面５３に対して窪んだ外側平坦面５５と、送受信面６に平行な内側平坦面５６とを有する。外側平坦面５５は、内側平坦面５６に対して送受信面６とは反対側に面している。内側平坦面５６は、送受信面６に隙間Ｄ２を空けて対向している。隙間Ｄ２に、誘電体が配置されていてもよい。

送受信面６から送信された電磁波は、平坦肉厚部５２Ａを内側平坦面５６から外側平坦面５５に透過し、バックル１からの送信波７として、シートの座面上方に放射される。送信波７に対する反射波８は、平坦肉厚部５２Ａを外側平坦面５５から内側平坦面５６に透過し、送受信面６で受信される。

したがって、センサ４の送受信面６と平坦肉厚部５２Ａの内側平坦面５６とが平行であり、且つ、平坦肉厚部５２Ａの肉厚Ｄ１が均一であるので、センサ４により送受される電磁波が平坦肉厚部５２Ａで乱反射や屈折することが抑制される。したがって、センサ４は、平坦肉厚部５２Ａを透過する電磁波により、乗員を高精度に検知できるので、乗員の検知精度を向上させることができる。

平坦肉厚部５２Ａの肉厚Ｄ１が湾曲肉厚部５１の肉厚Ｄ３よりも薄い場合、肉厚Ｄ１が肉厚Ｄ３よりも厚い場合に比べて、電磁波が平坦肉厚部５２Ａを透過する距離が短くなる。電磁波が平坦肉厚部５２Ａを透過する距離が短くなることにより、電磁波が減衰しにくくなるので、乗員の検知精度が高くなる。

また、バックルロアカバー５Ａの外側表面は、外側平坦面５５から外側平坦面５５の縁部の外側に拡がって湾曲面５３に連続的に繋がる斜面６１を有する。斜面６１は、外側平坦面５５の周囲に形成されている。外側平坦面５５は、斜面６１を介して、湾曲面５３に接する。斜面６１の存在によって、外側平坦面５５から出射又は外側平坦面５５に入射する電磁波が、湾曲肉厚部５１に遮られ難くなるので、乗員の検知精度が高くなる。

バックルロアカバー５Ａは、バックルロアカバー５Ａの内側表面５４から突出する複数のリブ５８を有する。リブ５８は、内側平坦面５６に向けてセンサ４を押さえるホールド部の一例として、爪５７を有する。爪５７の存在により、送受信面６と内側平坦面５６との平行度がずれ難くなるので、乗員の検知精度が高くなる。

図４は、センサ４とバックルロアカバー５Ｂとの取付構造の一例を模式的に示す部分断面図である。バックルロアカバー５Ｂは、バックルロアカバー５の一例である。図４は、バックルロアカバー５Ｂの湾曲形態を明示するため、湾曲面５３の湾曲が誇張して描かれている。図４の構成のうち図３と同様の構成についての説明は、図３についての上述の説明を援用することで、省略する。

図４において、内側平坦面５６は、送受信面６に隙間を空けずに密着して対向している。内側平坦面５６は、送受信面６に接触する面である。したがって、センサ４の送受信面６と平坦肉厚部５２Ｂの内側平坦面５６とが平行であり、且つ、平坦肉厚部５２Ｂの肉厚Ｄ１が均一であるので、センサ４により送受される電磁波が平坦肉厚部５２Ｂで乱反射や屈折することが抑制される。したがって、センサ４は、平坦肉厚部５２Ｂを透過する電磁波により、乗員を高精度に検知できるので、乗員の検知精度を向上させることができる。

図５は、バックルロアカバー５の一例を内側表面５４側からの視点で示す平面図である。内側表面５４からＹ軸方向に突出する一対のリブ５８は、タングが挿入される方向（Ｚ軸に平行な方向）に並走して延在している。電磁波の透過が一対のリブ５８に遮られ難くなるように、一対のリブ５８は、内側平坦面５６の外側で内側表面５４に設けられている。一対のリブ５８には、それぞれ、二つの爪５７が形成されている。

図６は、バックルロアカバー５の一例をタングの挿入方向とは反対側からの視点で示す斜視図である。図７は、バックルロアカバー５の一例をタングの挿入方向側からの視点で示す斜視図である。図６及び図７に示されるように、センサ４は、一対のリブ５８の間に配置されている。センサ４が一対のリブ５８の間に配置されることにより、リブ５８によるバックルロアカバー５の強度確保と、センサ４の取り付けスペースの確保とを両立させることができる。

図８は、バックル１の一例をバックルアッパーカバー２側からの視点で示す平面図である。図９は、図８のＡ−Ａにおける断面図である。図１０は、図８のＢ−Ｂにおける断面図である。

バックルロアカバー５は、本体部３をセンサ４から離して支持する支持部の一例として、一対のリブ５８を有する。リブ５８が本体部３をセンサ４から離して支持することにより、タングが本体部３の挿入口１５に挿入されても、本体部３からセンサ４に圧縮荷重が加わることを抑制することができる。リブ５８は、例えば、本体部３のバックルベース３７をリブ端５９で支持する。リブ端５９とバックルベース３７はＹ軸に平行な方向で当接する。

また、センサ４が一対のリブ５８に挟まれて固定されることにより、Ｘ軸に平行な方向においてセンサ４の送受信面６と内側平坦面５６との位置ずれを抑えることができるので、乗員の検知精度を高めることができる。

センサ４は、例えば、基板４３と、センサユニット４１と、制御回路４２と、センサケース４４とを有する。センサケース４４は無くてもよい。

センサユニット４１は、基板４３に実装されている。センサユニット４１は、例えば、車両のシート上の物体に向けてマイクロ波を送信し、送信したマイクロ波に対する反射波を受信することによって、当該物体の検知結果を表す物体検知信号を出力する。センサユニット４１は、例えば、マイクロ波センサと、信号処理回路とを有する。

マイクロ波センサは、ドップラー効果を利用し、送信波と反射波との周波数差（ドップラー周波数）に応じたドップラー周波数信号（Ｉ出力及びＱ出力）を出力する。Ｉ出力とＱ出力は、位相差が９０°（π／２）異なる電圧信号である。

マイクロ波センサは、例えば、発振器と、送信アンテナと、受信アンテナと、遅延回路と、ミキサとを有する。発振器の発振信号により、マイクロ波が送信アンテナから送信される。送信アンテナから送信されたマイクロ波は、シート上の乗員で反射し、受信アンテナは、その反射波を受信する。遅延回路は、受信アンテナの受信信号の位相を９０°（π／２）遅らせる。ミキサは、発振器の発振信号と受信アンテナの受信信号とが入力されることにより、Ｉ出力を生成する。ミキサは、発振器の発振信号と、遅延回路により位相が遅れた受信アンテナの受信信号とが入力されることにより、Ｑ出力を生成する。信号処理回路は、Ｉ出力及びＱ出力を信号処理して乗員検知信号を出力する。

送信アンテナ及び受信アンテナは、例えば、四角形に形成された平面状のパッチアンテナである。送信アンテナ及び受信アンテナは、それぞれ、複数あってもよい。送受信面６は、送信アンテナ及び受信アンテナが形成された基板表面でもよいし、当該基板表面に平行なセンサケース４４のケース表面でもよい。

制御回路４２は、基板４３に実装されている。制御回路４２は、センサユニット４１の検出結果を表す乗員検知信号に基づいて、シート上の乗員の存否を判定する。例えば、制御回路４２は、乗員検知信号が所定のパルス幅以上で且つ所定の振幅以上のパルスを所定の周期毎に含んでいることが検出された場合、当該乗員が存在すると判定する。一方、制御回路４２は、乗員検知信号が所定のパルス幅以上で且つ所定の振幅以上のパルスを所定の周期毎に含んでいることが検出されない場合、当該乗員が存在しないと判定する。制御回路４２は、バックルスイッチによる装着検知信号とセンサユニット４１による乗員検知信号とを、バックル１の外部の制御装置に送信する。

センサケース４４は、樹脂製の筐体の一例である。センサケース４４は、基板４３と、センサユニット４１と、制御回路４２とを収容する。

図１１は、タング９と連結可能な本体部３の解離動作の流れの一例を示す図であり、タング９が本体部３にラッチされている状態（ラッチ状態）から、タング９が本体部３から解離した状態（解離状態）に移行する解離過程を示す。

図１１（ａ）においてボタン３１が押されることにより、図１１（ｂ）及び図１２に示されるように、スライダ３２が移動するとともに、レバー３６が回転する。図１２は、図１１（ｂ）のＣ方向からの視点で本体部３を示す平面図である。図１１（ｃ）に示されるように、スライダ３２の移動によりスライダ３２がエジェクタ３３に接触すると、エジェクタ３３もスライダ３２と同方向に移動する。図１１（ｄ）に示されるように、スライダ３２の移動によりスライダ３２とロックピン３５との掛りがなくなり、スライダ３２はエジェクタ３３に押し上げられるとともに、ラッチ３４が回転する。図１１（ｅ）に示されるように、ラッチ３４の回転によりラッチ３４とタング９との係合が外れ、タング９がエジェクタ３３の移動により排出されることで、解離過程が完了する。

図１３は、タング９と連結可能な本体部３のラッチ動作の流れの一例を示す図であり、解離状態からラッチ状態に移行するラッチ過程を示す。

図１３（ａ）においてタング９が挿入されることにより、図１３（ｂ）に示されるように、エジェクタ３３が移動してラッチ３４に接触する。図１３（ｃ）に示されるように、エジェクタ３３がラッチ３４のラッチ脚３４ａを押すことにより、ラッチ３４が回転するとともに、スライダ３２が下がる。ラッチ３４の回転により、ラッチ３４はタング９に係合する。図１３（ｄ）に示されるように、ラッチ３４のラッチ肩部３４ｂがバックルベース３７のダボ３７ａに当たって止まり、スライダ３２がロックピン３５の下に入り込む。図１３（ｅ）に示されるように、エジェクタ３３がラッチ脚３４ａから離れ、ラッチ３４が回転すると同時にスライダ３２が押し上げられることで、ラッチ過程が完了する。

以上、バックルを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、図１において、平坦肉厚部５２は、湾曲肉厚部５１と一体的に形成されているが、湾曲肉厚部５１とは別体で形成されてもよい。つまり、平坦肉厚部５２は、バックルロアカバー５に設けられた別部品で構成されてもよい。

１ バックル
２ バックルアッパーカバー
３ 本体部
４ センサ
５ バックルロアカバー
６ 送受信面
７ 送信波
８ 反射波
９ タング
３１ ボタン
３２ スライダ
３３ エジェクタ
３４ ラッチ
３５ ロックピン
３６ レバー
３７ バックルベース
４１ センサユニット
４２ 制御回路
４３ 基板
４４ センサケース
５１ 湾曲肉厚部
５２，５２Ａ，５２Ｂ 平坦肉厚部
５３ 湾曲面
５４ 内側表面
５５ 外側平坦面
５６ 内側平坦面
５７ 爪
５８ リブ
５９ リブ端
６０ 角面
６１ 斜面

Claims (8)

1. 車両のシートベルトに取り付けられたタングと連結可能な本体部と、
   前記車両のシート上の乗員を電磁波の送受により検知するセンサと、
   前記センサが固定される内側表面を有するバックルカバーとを備え、
   前記センサは、電磁波を送受信する送受信面を有し、
   前記バックルカバーは、前記バックルカバーの外側表面に湾曲面が形成された湾曲肉厚部と、肉厚が均一の平坦肉厚部とを有し、
   前記平坦肉厚部は、前記湾曲面に対して窪んだ外側平坦面と、前記送受信面に平行な内側平坦面とを有する、バックル。
2. 前記内側平坦面は、前記送受信面が接触する面である、請求項１に記載のバックル。
3. 前記平坦肉厚部は、前記湾曲肉厚部よりも薄い、請求項１又は２に記載のバックル。
4. 前記バックルカバーの外側表面は、前記外側平坦面から前記外側平坦面の外側に拡がって前記湾曲面に繋がる斜面を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のバックル。
5. 前記バックルカバーは、前記本体部を前記センサから離して支持する支持部を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のバックル。
6. 前記支持部は、前記バックルカバーの内側表面から突出するリブである、請求項５に記載のバックル。
7. 前記支持部は、前記内側平坦面に向けて前記センサを押さえるホールド部を有する、請求項５又は６に記載のバックル。
8. 前記センサは、一対の前記支持部の間に配置された、請求項５から７のいずれか一項に記載のバックル。

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