JP4423744B2

JP4423744B2 - エアベルト装置

Info

Publication number: JP4423744B2
Application number: JP2000121334A
Authority: JP
Inventors: 良彦田中; 義明阪田; 洋青木; 一善加藤
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP2001114052A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両乗員を車両衝突時に保護するためのエアベルト装置に関するものであり、詳しくはインフレータから供給されるガスによってエアベルトを膨張させるエアベルト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のエアベルト装置は、例えば特開平５−８５３０１号公報等にみられる通り公知となっている。図３は同号公報のエアベルト装置の斜視図である。
【０００３】
このエアベルト装置１は、乗員の右側から左側へ斜めに延設されるショルダーベルト２と、乗員の右側から左側へ延設されるラップベルト３と、車両床部等に配設されたバックル装置４と、ベルト装着時にバックル装置４に挿入係止されるタング５と、ショルダーベルト２を案内する中間ガイド６とを備えている。
【０００４】
ショルダーベルト２は、従来の一般的なシートベルトと同様のノーマルベルト２ａと、このノーマルベルト２ａの一端に連結された膨張可能なエアベルト２ｂとから構成されている。ノーマルベルト２ａは中間ガイド６に摺動自在に案内掛通されている。ノーマルベルト２ａの他端は、車体に固定された緊急時ロック機構付シートベルトリトラクタ（ＥＬＲ）７に連結されている。このシートベルトリトラクタ７にノーマルベルト２ａは巻き取り可能とされている。
【０００５】
エアベルト２ｂは乗員が当接する部分に位置するようになっており、ノーマルベルト２ａとの連結端部と反対側の端部がタング５に連結されている。
【０００６】
ラップベルト３は、一般的なシートベルトと同様のノーマルベルトにより形成され、その一端がタング５に連結されているとともに、他端が車体に固定されたシートベルトリトラクタ（ＥＬＲ）８に連結されている。更にバックル装置４には、車両衝突時等の緊急必要時に作動して高圧のガスを発生するガス発生装置９が連結されている。なお、ラップベルト３も膨張可能なエアベルトにて構成されることもある。
【０００７】
タング５及びバックル装置４には、インフレータを内蔵したガス発生装置９からのガスをエアベルト２ｂに導くための通路が設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
自動車の座席にチャイルドシートを設置する場合、このチャイルドシートはシートベルトによって固定されている。本発明は、チャイルドシートの乗員の保護に好適なエアベルト装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明はインフレータを作動させる必要がないときにはインフレータが作動しないエアベルト装置を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、本発明はガス発生量や発生時間を変更しうるインフレータを備えたエアベルト装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）のエアベルト装置は、ガスによって膨張するエアベルトと、ガスを発生するインフレータと、車両の緊急状況を示す緊急信号の入力を受けて該インフレータを作動させるインフレータ制御器とを有するエアベルト装置において、車両の座席へのチャイルドシートの搭載を検知するチャイルドシート検出手段を有しており、該チャイルドシート検出手段は、チャイルドシートの後部に設けられたマグネット及び該座席に設けられたホール素子からなる第１検出手段と、チャイルドシートの後部に設けられた導電体及び該座席に設けられた静電容量変化型センサからなる第２検出手段との少なくとも一方よりなり、該エアベルトの非装着状態を検知する非装着状態検知手段と、乗員の不正姿勢を検知する不正姿勢検知手段と、着座した乗員の体重を小さい方から順に超軽量、小柄、中柄及び大柄の４段階に検知する体重検知手段と、衝突時の速度を検知する速度検知手段と、２個のインフレータとを備えており、該不正姿勢検知手段は、座席の前方のインストルメントパネル及び座席の上方のキャビン天井に設置されたＣＣＤカメラの撮像データをアウトオブポジション検出回路にて処理することにより着座者の姿勢を検知し、着座者の姿勢が不正なものとなっているか否かを検出可能とするものであり、該緊急信号の入力があっても、該非装着状態検知手段がエアベルト非装着状態を検知した場合、該チャイルドシート検出手段がチャイルドシート搭載状態を検知した場合、該不正姿勢検知手段が乗員の不正姿勢を検知した場合、該速度検知手段が低速を検知した場合、及び、該速度検知手段が中速を検知しかつ該体重検知手段が乗員が超軽量であることを検知した場合の少なくとも１つに該当するときには、該インフレータ制御器は２個のインフレータをいずれも作動させず、該緊急信号の入力があっても、該体重検知手段が着座者の体重が超軽量であることを検知しかつ該速度検知手段が高速を検知した場合、該体重検知手段が着座者が小柄であることを検知しかつ該速度検知手段が中速又は高速を検知した場合、及び、該体重検知手段が着座者が中柄であることを検知しかつ該速度検知手段が中速を検知した場合の少なくとも１つに該当するときには、該インフレータ制御器は、１個のインフレータのみを作動させ、又は一方のインフレータを作動させてから所定時間が経過してから他方のインフレータを作動させて、エアベルトを膨張させ、該緊急信号の入力があっても、該体重検知手段が着座者が中柄であることを検知しかつ該速度検知手段が高速を検知した場合、及び、該体重検知手段が着座者が大柄であることを検知しかつ該速度検知手段が中速又は高速であることを検知した場合の少なくとも１つに該当するときには、該インフレータ制御器は、２個のインフレータを同時に作動させ、又は、２個のインフレータを前記所定時間よりも短い時間差をおいて作動させて、エアベルトを素早く膨張させることを特徴とするものである。
【００１２】
かかるエアベルト装置にあっては、例えばエアベルトが装着されていないときなど車両が衝突等の緊急事態に遭遇してもインフレータを作動させる必要がないときにはインフレータを作動させないよう構成することができる。
【００１３】
緊急時においてもエアベルト装置のインフレータを作動させる必要がない場合としては、上記のようにエアベルトによってチャイルドシートを固定している場合、エアベルトが装着されていない場合、乗員が不正な着座姿勢（アウトオブポジション）を取っている場合、着座した乗員の体重が所定値以下である場合、衝突時の速度が所定速度以下である場合などがある。これらの信号はセンサなどの検知手段によって発生するものであっても良い。
【００１４】
本発明では、禁止信号は、人が操作するスイッチによって発生するものであっても良い。
【００１５】
本発明にあっては、インフレータが２個設けられており、禁止信号によりすべてのインフレータの作動が禁止される。
【００１６】
本発明にあっては、インフレータが２個設けられており、乗員の体重及び前記衝突時の速度に応じてインフレータの作動禁止及び作動するインフレータの個数の選択が行われる。
【００１７】
本発明では、インフレータ制御器の作動個数又はガス発生量を表示する表示手段を備えてもよい。この表示手段としては、自動車の室内において視認されるように設置された表示器が好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１，２を参照して実施の形態について説明する。図１は実施の形態に係るエアベルト装置を備えた自動車内部の側面図であり、図２はこのエアベルト装置の制御回路のブロック図である。
【００１９】
自動車１０内の座席１２は座席支持レール１４上に前後方向にスライド自在に設置されており、この支持レール１４の車体メンバへのすべての支持部に荷重センサ１６が設けられている。すべての荷重センサ１６の検知信号を体重検出回路１８に入力し、検出荷重の和をとることにより着座者の体重が検出される。
【００２０】
この座席１２には、搭載されるチャイルドシート２０を検出するためのチャイルドシートセンサ２２が設けられている。このチャイルドシートセンサ２２としては、例えば磁力線を感知するホール素子などを用いることができる。この場合、チャイルドシート２０の後部にマグネット２４を設けておき、チャイルドシート２０が座席１２上に搭載され、マグネット２４がチャイルドシートセンサに近接すると該チャイルドシートセンサ２２がチャイルドシート１２を検知する。
【００２１】
座席１２の前方のインストルメントパネル２８と、座席１２の上方のキャビン天井３０にはそれぞれＣＣＤカメラ３２，３４が設置され、これらのＣＣＤカメラ３２，３４の撮像データをアウトオブポジション検出回路３６にて処理することにより着座者の姿勢を検知し、着座者の姿勢が不正なもの（アウトオブポジション）となっているか否かを検出可能としている。なお、着座者の姿勢が正しいとは、着座者が座席のシートクッションの左右の中央に座り、背中をシートバックに当てている姿勢をいう。不正な着座姿勢とは、この正しい着座姿勢から著しく異なる姿勢をいう。
【００２２】
自動車１０の検出速度信号が車速判定回路３８に入力され、車速が低速（例えば２２．４ｋｍ／Ｈｒ以下）、中速（例えば２２．４〜３５．２ｋｍ／Ｈｒ）、高速（例えば３５．２ｋｍ／Ｈｒ以上）のいずれかであるかが判定される。
【００２３】
この自動車１０に搭載されたエアベルト装置は、バックル装置４にタング５が挿入係止されたことを検知してエアベルト装着を検出するラッチセンサ４０が設けられていること、ガス発生装置９に第１インフレータ４１と第２インフレータ４２の２個のインフレータが設けられている点を除き前記図３に示したエアベルト装置と同一の構成となっている。なお、ラップベルト３も膨張可能なエアベルトにて構成されても良い。
【００２４】
図２の通り、ラッチセンサ４０、車速判定回路３８、体重検出回路１８、チャイルドシートセンサ２２、アウトオブポジション検出回路３６、自動車１０の衝突センサ４４及び転倒センサ４６の検出信号並びに任意カットスイッチ４７はインフレータ制御回路５０に入力され、このインフレータ制御回路５０がインフレータ４１，４２に電流を供給してインフレータ４１，４２を作動させ得るよう構成されている。なお、インフレータ４１，４２は同容量のものであってもよく、異なる容量のものであってもよい。
【００２５】
このように構成されたエアベルト装置の作動を次に表１を参照して説明する。
Ａ：［自動車が衝突又は転倒してもエアベルト装置が作動しない場合］
衝突センサ４４又は転倒センサ４６が自動車の衝突又は転倒を検知した場合であっても、ラッチセンサ４０がエアベルトの装着を検出していないエアベルト非装着状態にあっては、インフレータ４１，４２は作動しない。
【００２６】
また、チャイルドシートセンサ２２がチャイルドシート２０を検知しているチャイルドシート搭載状態にあってはインフレータ４１，４２は作動しない。
【００２７】
乗員がアウトオブポジションであるときにもインフレータ４１，４２は作動しない。
【００２８】
乗員が正しい姿勢にて着座し、エアベルトを装着している場合であっても、衝突速度が低速であるときはインフレータ４１，４２は作動しない。
【００２９】
また、乗員が正しい姿勢にて着座し、エアベルトを装着しており、且つ衝突速度が中速であっても、乗員の体重が例えば２２ｋｇ以下など著しく小さいときにはインフレータ４１，４２は作動しない。
【００３０】
Ｂ：［１個のインフレータのみが作動し、エアベルトがソフトに膨張する場合］
着座者の体重が著しく軽量で衝突速度が高速である場合、
着座者の体格が小柄（例えば２２〜５０ｋｇ）であり衝突速度が中速又は高速である場合、
着座車の体格が中柄（例えば５０〜７５ｋｇ）であり衝突速度が中速である場合
にはそれぞれ１個のインフレータ４１のみが作動し、インフレータ４２は作動しない。これにより、エアベルトはソフトに膨張する。
【００３１】
なお、このＢの場合では１個のインフレータのみを作動させているが、一方のインフレータが作動してから比較的長い時間（例えば３０ｍＳｅｃ以上、とりわけ４０ｍＳｅｃ以上）が経過してから他方のインフレータを作動させても良い。このようにしても、Ｂの場合と同様にエアベルトはソフトに膨張する。
【００３２】
Ｃ：［２個のインフレータが作動する場合］
着座者の体格が中柄であり衝突速度が高速である場合、
着座者の体格が大柄（例えば体重７５ｋｇ以上）であり衝突速度が中速又は高速である場合
には、それぞれ２個のインフレータ４１，４２が作動し、エアベルトが十分に大きく且つ素早く膨張する。
【００３３】
このＣの場合、２個のインフレータは同時に作動しても良く、比較的短い時間差（例えば１５ｍＳｅｃ以内とりわけ１０ｍＳｅｃ以内）をおいて作動しても良い。
【００３４】
【表１】

【００３５】
註１ＯＦＦは２個のインフレータがいずれも作動しないことを示す。
註２ＬＯＷは１個のインフレータのみが作動するか、又は２個のインフレータが比較的長い時間差をおいて作動することを示す。
註３ＨＩＧＨは２個のインフレータが同時に作動するか、又は比較的短い時間差をおいて作動することを示す。
【００３６】
この実施の形態にあっては２個のインフレータを用いている。
【００３７】
なお、表１は本発明の一例を示すものであり、本発明は表１に限定されるものではない。
【００３８】
上記実施の形態にあっては、チャイルドシートセンサ２２は感磁式のホール素子を用いているが、チャイルドシート２０に導電体を設けると共にチャイルドシートセンサとして静電容量変化型センサを用いてもよい。また、チャイルドシートにマグネットと導電体とを設けると共にチャイルドシートセンサとしてホール素子と静電容量変化型センサとを併用してもよい。
【００３９】
上記実施の形態ではセンサ２２，４０，４４，４６又は回路１８，３６，３８から自動的に信号が発生し、これによってインフレータの作動を禁止しうるようにしているが、本発明では人が操作するスイッチによって信号を発生させ、この信号によってＯＦＦ，ＬＯＷ，ＨＩＧＨの切替やＯＦＦの選択を行うよう構成しても良い。
【００４０】
このようなインフレータ制御回路５０の動作モード（例えば表１のＯＦＦ，ＬＯＷ，ＨＩＧＨ、あるいはインフレータのガス発生量など）を表示するための表示手段が設けられてもよい。この表示手段としては、図１のインストルメントパネル２８などのように、車両室内から見易い箇所に設置されたＬＥＤランプ等の表示器６０が好適である。
【００４１】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のエアベルト装置によると、乗車態様によりエアベルトがより効果的に作動するとともにエアベルトを膨張させる必要がないときには自動車が衝突したり転倒してもインフレータが作動しないので、自動車の修理コストが節約される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るエアベルト装置を備えた自動車内部の側面図である。
【図２】実施の形態に係るエアベルト装置のブロック図である。
【図３】従来のエアベルト装置の斜視図である。
【符号の説明】
１エアベルト装置
２ショルダーベルト
３ラップベルト
４バックル装置
５タング
９ガス発生装置
１０自動車
１２座席
１６荷重センサ
２０チャイルドシート
２２チャイルドシートセンサ
２４マグネット
３２，３４ＣＣＤカメラ
５０インフレータ制御回路
６０表示器

Claims

ガスによって膨張するエアベルトと、ガスを発生するインフレータと、車両の緊急状況を示す緊急信号の入力を受けて該インフレータを作動させるインフレータ制御器とを有するエアベルト装置において、
車両の座席へのチャイルドシートの搭載を検知するチャイルドシート検出手段を有しており、
該チャイルドシート検出手段は、チャイルドシートの後部に設けられたマグネット及び該座席に設けられたホール素子からなる第１検出手段と、チャイルドシートの後部に設けられた導電体及び該座席に設けられた静電容量変化型センサからなる第２検出手段との少なくとも一方よりなり、
該エアベルトの非装着状態を検知する非装着状態検知手段と、
乗員の不正姿勢を検知する不正姿勢検知手段と、
着座した乗員の体重を小さい方から順に超軽量、小柄、中柄及び大柄の４段階に検知する体重検知手段と、
衝突時の速度を検知する速度検知手段と、
２個のインフレータと
を備えており、
該不正姿勢検知手段は、座席の前方のインストルメントパネル及び座席の上方のキャビン天井に設置されたＣＣＤカメラの撮像データをアウトオブポジション検出回路にて処理することにより着座者の姿勢を検知し、着座者の姿勢が不正なものとなっているか否かを検出可能とするものであり、
該緊急信号の入力があっても、該非装着状態検知手段がエアベルト非装着状態を検知した場合、該チャイルドシート検出手段がチャイルドシート搭載状態を検知した場合、該不正姿勢検知手段が乗員の不正姿勢を検知した場合、該速度検知手段が低速を検知した場合、及び、該速度検知手段が中速を検知しかつ該体重検知手段が乗員が超軽量であることを検知した場合の少なくとも１つに該当するときには、該インフレータ制御器は２個のインフレータをいずれも作動させず、
該緊急信号の入力があっても、該体重検知手段が着座者の体重が超軽量であることを検知しかつ該速度検知手段が高速を検知した場合、該体重検知手段が着座者が小柄であることを検知しかつ該速度検知手段が中速又は高速を検知した場合、及び、該体重検知手段が着座者が中柄であることを検知しかつ該速度検知手段が中速を検知した場合の少なくとも１つに該当するときには、該インフレータ制御器は、１個のインフレータのみを作動させ、又は一方のインフレータを作動させてから所定時間が経過してから他方のインフレータを作動させて、エアベルトを膨張させ、
該緊急信号の入力があっても、該体重検知手段が着座者が中柄であることを検知しかつ該速度検知手段が高速を検知した場合、及び、該体重検知手段が着座者が大柄であることを検知しかつ該速度検知手段が中速又は高速であることを検知した場合の少なくとも１つに該当するときには、該インフレータ制御器は、２個のインフレータを同時に作動させ、又は、２個のインフレータを前記所定時間よりも短い時間差をおいて作動させて、エアベルトを素早く膨張させることを特徴とするエアベルト装置。
請求項１において、前記チャイルドシート検出手段として前記第１検出手段のみが設けられていることを特徴とするエアベルト装置。
請求項１において、前記チャイルドシート検出手段として前記第２検出手段のみが設けられていることを特徴とするエアベルト装置。
請求項１ないし３のいずれか１項において、人によって操作されてインフレータ動作の禁止信号を出力するスイッチを有しており、
該インフレータ制御器は、該スイッチから禁止信号が与えられると、該緊急信号の入力があってもすべてのインフレータの作動を禁止するものであることを特徴とするエアベルト装置。
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記インフレータの作動個数を表示する表示手段を備えたことを特徴とするエアベルト装置。
請求項５において、該表示手段は自動車の室内において視認されるように設置された表示器であることを特徴とするエアベルト装置。