JP6145289B2 - ４点式シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される４点式シートベルト装置に関する。

自動車などの車両では、乗員の安全確保のためシートベルトが取り付けられている。このシートベルトには、３点式のシートベル以外にも、乗員の左右の両肩を押えるショルダーベルトを有する４点式のシートベルトがある。
特許文献１では、４点式シートベルト装置において拘束性能を向上させるために、腰部を押えるラップベルトと肩部を押えるショルダーベルトとを巻き取る際に、ラップベルトの巻き取り力をショルダーベルトの巻き取り力よりも大きく設定する技術が記載されている。
特許文献２では、ラップベルトの装着位置とショルダーベルトの装着位置とを適正化するため、ラップベルトの繰り出し長とショルダーベルトの繰り出し長を検出し、検出した繰り出し長に基づいて、左右のラップベルトにおける繰り出し長の差と左右のショルダーベルトにおける繰り出し長の差が夫々減少するように調整制御を行う技術が記載されている。

特表２００４―３３０９７５号公報 特開２０１０―５８６７９号公報

しかしながら、上述した４点式シートベルト装置を用いたとしても、乗員を適切に拘束できるとは限らない。
たとえば、腹部が前に張り出した乗員の場合、腹部の上側にベルトが載ってしまう場合がある。このような装着状態では、万が一の場合、腹部より上の胸部が強く拘束され、胸部より下側の部分が拘束されない状態となる可能性がある。また、腹部の下側にベルトが移動しても緩んでいる状態であれば、乗員が拘束されないこととなる。
また、腹部の上側にベルトが載るほどに腹部が張り出していない体型であっても、腰部を押えるベルトが腰骨部を押えるように拘束することが望ましい。
このように、４点式シートベルト装置では、乗員の様々な体型に合わせて、身体を拘束することが求められている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、乗員の様々な体型に合わせ、ベルトの緩みをおさえて、拘束しようとする４点式シートベルト装置を提供することである。

このような課題を解決するために、本発明に係る４点式シートベルト装置は、シートに着座している乗員の腰骨部を押える腰ベルトおよび乗員の両肩を押える２本のショルダーベルトからなる４点式シートベルト装置であって、腰ベルトとショルダーベルトの巻き取りを行う駆動手段と、腰ベルトとショルダーベルトがバックルを介して接合された状態を検知する接合検知手段と、腰ベルト及びショルダーベルトそれぞれの張力を検出するセンサとを備え、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、腰ベルト及びショルダーベルトの張力に基づいて腰ベルトの張力を制御して腰ベルト及びショルダーベルトの少なくともいずれか１つを無制御状態にしてバックルの自重により腰ベルトを落下させた後に腰ベルトの張力を強めて腰ベルトを巻き取ることで、強制的に腰ベルトを腰骨部に向かって移動させる。

好適には、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、ショルダーベルトの長さを長くできる状態にした後に、腰ベルトを巻き取る、とよい。

好適には、駆動手段は、ベルトを巻き取るプーリとモータを有する、とよい。

好適には、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、腰ベルト及びショルダーベルトの少なくともいずれか１つのモータのベルトに与える駆動力を緩めた後に、腰ベルトを巻き取り駆動する、とよい。

好適には、接合検知手段による検知前において、駆動手段は、巻き取り、保持、無制御状態のいずれかの状態で動作を行い、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、腰ベルト及びショルダーベルトの少なくともいずれか１つを長くできる状態にする、とよい。

本発明の４点式シートベルト装置では、腰ベルトとショルダーベルトがバックルを介して接合されたことを検知する接合検知手段が接合を検知した場合、強制的に腰ベルトを腰骨部に向かって移動させる。これにより、乗員によって接合された腰ベルト部分が腹部から腰部へと移動し、緩まっている状態の腰ベルトが、乗員の腰骨部を拘束することができる。
それゆえ、本発明では、腹部が前に張り出している体型などの、様々な体型の乗員に対して腰ベルトにより、乗員の腰骨部を拘束するようにできる。また、強制であるため、乗員の腰骨部をベルトの緩みなく拘束できる。
４点式シートベルトの適切な装着を促し、４点式シートベルトによる安全性を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置に乗員が乗った状態の全体斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体正面図である。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置のブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置のフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置における側面から見た動作状態の図である。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置における側面から見た動作状態の図である。 本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置における側面から見た動作状態の図である。 本発明の第２実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る４点式シートベルト装置の要部拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る４点式シートベルト装置の要部拡大図である。 本発明の第４実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第６実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。 本発明の第７実施形態に係る４点式シートベルト装置の要部拡大図である。

以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜８は、本発明の第１実施形態を示している。図１〜３は、本発明の基本的な構成を示している。最初に、図１〜３に基づいて、本発明の４点式シートベルト装置の基本的な構成について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。
本発明に係る４点式シートベルト装置１のシートは、車体に対して水平に置かれた四角形状のクッションからなる、乗員が着座するシートクッション２と、このシートクッション２に対してほぼ垂直に設けられ、乗員によってその角度を調節できるように長方形状に設けられた乗員の背面に位置するシートバック３と、このシートバック３の上部であって、四角形状のクッションからなる乗員の頭部にあたるヘッドクッション４と、から構成される。
また、４点式シートベルト装置１のシートの座部であるシートクッション２の右側面部に、右腰ベルト回動部５５Ｒを介して右腰ベルト５１Ｒが回動自在に取り付けられている。４点式シートベルト装置１のシートの座部であるシートクッション２の左側面部に、左腰ベルト回動部５５Ｌを介して左腰ベルト５１Ｌが回動自在に取り付けられている。右腰ベルト５１Ｒは、駆動手段としての右リトラクタ２１Ｒにより巻き取り、保持される。左腰ベルト５１Ｌは、駆動手段としての左リトラクタ２１Ｌにより巻き取り、保持される。右腰ベルト５１Ｒは、右腰ベルト回動部５５Ｒによって乗員の着座時にスムースに回動する。左腰ベルト５１Ｌは、左腰ベルト回動部５５Ｌによって乗員の着座時にスムースに回動する。右リトラクタ２１Ｒは、シートクッション２の右側面よりシートクッション２の中心側に設けられてもよい。左リトラクタ２１Ｌは、シートクッション２の左側面より、シートクッション２の中心側に設けられてもよい。

右リトラクタ２１Ｒから引き出される右腰ベルト５１Ｒは、シートに着座している乗員の右側の腰骨部を押え、引き出し可能に設けられている。左リトラクタ２１Ｌから引き出される左腰ベルト５１Ｌは、シートに着座している乗員の左側の腰骨部を押え、引き出し可能に設けられている。
右腰ベルト５１Ｒの引き出し方向の先端部には、タングプレート５２が設けられる。
左腰ベルト５１Ｌの引き出し方向の先端部には、バックル５３が設けられる。
バックル５３には、バックル５３とタングプレート５２とが接合された状態を検知する接合検知手段としての、接合検知部５４が備えられる。接合検知部５４は、後述する制御部４０に電気的に接続される。

シートバック３の前面上部には、左右に並べて、駆動手段としての右上リトラクタ３１Ｒと左上リトラクタ３１Ｌとが設けられている。右上リトラクタ３１Ｒは、乗員が着座したときの乗員の肩と略同じ高さ位置に設けられる。左上リトラクタ３１Ｌは、乗員が着座したときの乗員の肩と略同じ高さ位置に設けられる。
右上リトラクタ３１Ｒから引き出される右ショルダーベルト６１Ｒは、シートに着座している乗員の右肩を押え、引き出し可能に設けられている。左上リトラクタ３１Ｌから引き出される左ショルダーベルト６１Ｌは、シートに着座している乗員の左肩を押え、引き出し可能に設けられている。右ショルダーベルト６１Ｒの引き出し方向の先端部は右腰ベルト５１Ｒと接続されている。左ショルダーベルト６１Ｌの引き出し方向の先端部は左腰ベルト５１Ｌと接続されている。
なお、右ショルダーベルト６１Ｒの引き出し方向の先端部をタングプレート５２に接続し、左ショルダーベルト６１Ｌの引き出し方向の先端部をバックル５３に接続する構成としてもよい。また、右上リトラクタ３１Ｒは、ルーフまたはピラーに設けられていてもよい。左上リトラクタ３１Ｌは、ルーフまたはピラーに設けられていてもよい。

制御部４０は、右腰ベルト５１Ｒの巻き取りを行う駆動手段である右リトラクタ２１Ｒと、左腰ベルト５１Ｌの巻き取りを行う駆動手段である左リトラクタ２１Ｌと、右ショルダーベルト６１Ｒの巻き取りを行う駆動手段である右上リトラクタ３１Ｒと、左ショルダーベルト６１Ｌの巻き取りを行う駆動手段である左上リトラクタ３１Ｌと、を制御する。
制御部４０は、例えば、シートクッション２の下部または座部などに備えられる。

図２は、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１に乗員Ａが乗った状態の全体斜視図である。

乗員Ａは、シートクッション２に着座し、背面がシートバック３に当たる状態で座る。乗員Ａの頭が、ヘッドクッション４に当たる。図２において、右ショルダーベルト６１Ｒは、乗員Ａの右肩の肩部から掛け下げられる。左ショルダーベルト６１Ｌは、乗員Ａの左肩の肩部から掛け下げられる。右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌは、タングプレート５２とバックル５３により接合され、腰骨部の周囲に渡される。右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌは、右腰ベルト回動部５５Ｒと左腰ベルト回動部５５Ｌにより、乗員Ａの体型に応じた適切な角度となる。
これが、適切なシートベルトの装着状態である。

次に、図３に基づいて４点式シートベルト装置１の各構成について説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１の全体正面図である。
４点式シートベルト装置１のシートは、上から乗員の頭部にあたるヘッドクッション４、乗員の背面に位置するシートバック３、乗員が着座するシートクッション２から構成される。
シートクッション２の右側面部には、右リトラクタ２１Ｒが設けられている。シートクッション２の左側面部には、左リトラクタ２１Ｌが設けられている。
駆動手段としての右リトラクタ２１Ｒは、右腰ベルト５１Ｒを巻き取る右プーリ２２Ｒと右モータ２５Ｒとから構成される。駆動手段としての左リトラクタ２１Ｌは、左腰ベルト５１Ｌを巻き取る左プーリ２２Ｌと、左モータ２５Ｌとから構成される。
また、右リトラクタ２１Ｒには、右腰ベルト回動部５５Ｒを介して回動自在に右腰ベルト５１Ｒが取り付けられており、乗員の使用時にスムースに回動する。左リトラクタ２１Ｌには、左腰ベルト回動部５５Ｌを介して一部回動自在に左腰ベルト５１Ｌが取り付けられており、乗員の使用時にスムースに回動する。

右リトラクタ２１Ｒは、右腰ベルト５１Ｒを巻き取る右プーリ２２Ｒ、右プーリ２２Ｒの端部に設けられた右回転ギヤ２３Ｒ、右回転ギヤ２３Ｒと嵌め合う右モータギヤ２４Ｒ、右モータギヤ２４Ｒを回転する右モータ２５Ｒ、右腰ベルト５１Ｒの引き出し長さや張力を検知する右センサ２６Ｒ、を有する。
具体的には、シートクッション２の右側面部の右リトラクタ２１Ｒは、右プーリ２２Ｒの端部に設けられた右回転ギヤ２３Ｒが、右モータ２５Ｒの右モータギヤ２４Ｒと嵌め合うように構成され、右腰ベルト５１Ｒの巻き取りや引き出しを行う。
また、右腰ベルト５１Ｒの引き出し長さや張力を検知する右センサ２６Ｒが設けられる。これにより、右センサ２６Ｒの情報に基づいて、右モータ２５Ｒを作動させ、右プーリ２２Ｒを回転できる。従って右腰ベルト５１Ｒの張力や引き出し長さを制御できる。
これにより右リトラクタ２１Ｒは、右腰ベルト５１Ｒを引き入れる方向での引入力を緩める又は長さを長くする、または長さを長くできる状態にする駆動手段として動作する。右リトラクタ２１Ｒは、右腰ベルト５１Ｒの巻き取り、保持も行う。なお、無制御状態のときは、右腰ベルト５１Ｒの巻き取り、保持を行わない状態となる。

左リトラクタ２１Ｌは、左腰ベルト５１Ｌを巻き取る左プーリ２２Ｌ、左プーリ２２Ｌの端部に設けられた左回転ギヤ２３Ｌ、左回転ギヤ２３Ｌと嵌め合う左モータギヤ２４Ｌ、左モータギヤ２４Ｌを回転する左モータ２５Ｌ、左腰ベルト５１Ｌの引き出し長さや張力を検知する左センサ２６Ｌ、を有する。
具体的には、シートクッション２の左側面部の左リトラクタ２１Ｌは、左プーリ２２Ｌの端部に設けられた左回転ギヤ２３Ｌが、左モータ２５Ｌの左モータギヤ２４Ｌと嵌め合うように構成され、左腰ベルト５１Ｌの巻き取りや引き出しを行う。
また、左腰ベルト５１Ｌの引き出し長さや張力を検知する左センサ２６Ｌが設けられる。
これにより、左センサ２６Ｌの情報に基づいて、左モータ２５Ｌを作動させ、左プーリ２２Ｌを回転できる。従って左腰ベルト５１Ｌの張力や引き出し長さを制御できる。
これにより左リトラクタ２１Ｌは、左腰ベルト５１Ｌを引き入れる方向で引入力を緩める又は長さを長くする、または長さを長くできる状態にする駆動手段として動作する。左リトラクタ２１Ｌは、左腰ベルト５１Ｌの巻き取り、保持も行う。なお、無制御状態のときは、左腰ベルト５１Ｌの巻き取り、保持を行わない状態となる。

シートバック３の前面上部側には左右に並べて、右上リトラクタ３１Ｒと左上リトラクタ３１Ｌが設けられている。右上リトラクタ３１Ｒは、右ショルダーベルト６１Ｒを巻き取る右上プーリ３２Ｒ、右上プーリ３２Ｒの端部に設けられた右上回転ギヤ３３Ｒ、右上回転ギヤ３３Ｒと嵌め合う右上モータギヤ３４Ｒ、右上モータギヤ３４Ｒを回転する右上モータ３５Ｒ、右ショルダーベルト６１Ｒの引き出し長さや張力を検知する右上センサ３６Ｒから構成される。具体的には、シートバック３の前面上部右側の右上リトラクタ３１Ｒは、右上プーリ３２Ｒの端部に設けられた右上回転ギヤ３３Ｒが、右上モータ３５Ｒの右上モータギヤ３４Ｒと嵌め合うように構成され、右ショルダーベルト６１Ｒの巻き取りや引き出しを行う。また、右ショルダーベルト６１Ｒの引き出し長さや張力を検知する右上センサ３６Ｒが設けられる。これにより、右上センサ３６Ｒの情報に基づいて、右上モータ３５Ｒを作動させ右上プーリ３２Ｒを回転させることで、右ショルダーベルト６１Ｒの張力や長さを制御することができる。これにより右上リトラクタ３１Ｒは、右ショルダーベルト６１Ｒの引き入れ方向への引入力を緩める又は長さを長くする、または長さを長くできる状態にする駆動手段として動作する。右上リトラクタ３１Ｒは、右ショルダーベルト６１Ｒの巻き取り、保持も行う。なお、無制御状態のときは、右ショルダーベルト６１Ｒの巻き取り、保持を行わない状態となる。

左上リトラクタ３１Ｌは、左ショルダーベルト６１Ｌを巻き取る左上プーリ３２Ｌ、左上プーリ３２Ｌの端部に設けられた左上回転ギヤ３３Ｌ、左上回転ギヤ３３Ｌと嵌め合う左上モータギヤ３４Ｌ、左上モータギヤ３４Ｌを回転する左上モータ３５Ｌ、左ショルダーベルト６１Ｌの引き出し長さや張力を検知する左上センサ３６Ｌから構成される。具体的には、シートバック３の前面上部左側の左上リトラクタ３１Ｌは、左上プーリ３２Ｌの端部に設けられた左上回転ギヤ３３Ｌが、左上モータ３５Ｌの左上モータギヤ３４Ｌと嵌め合うように構成され、左ショルダーベルト６１Ｌの巻き取りや引き出しを行う。また、左ショルダーベルト６１Ｌの引き出し長さや張力を検知する左上センサ３６Ｌが設けられる。これにより左上リトラクタ３１Ｌは、左ショルダーベルト６１Ｌの引き入れ方向への引入力を緩める又は長さを長くする、または長さを長くできる状態にする駆動手段として動作する。左上リトラクタ３１Ｌは、左ショルダーベルト６１Ｌの巻き取り、保持も行う。なお、無制御状態のときは、左ショルダーベルト６１Ｌの巻き取り、保持を行わない状態となる。

右腰ベルト５１Ｒの引き出し方向の先端部にタングプレート５２が設けられ、左腰ベルト５１Ｌの引き出し方向の先端部にバックル５３が設けられている。このバックル５３には、バックル５３とタングプレート５２が接合されたことを検知する接合検知部５４を備えている。制御部４０が、接合検知部５４からの信号に応じて、駆動手段である右リトラクタ２１Ｒ、左リトラクタ２１Ｌ及び駆動手段である右上リトラクタ３１Ｒ、左上リトラクタ３１Ｌの少なくともいずれか１つを制御し、右腰ベルト５１Ｒ、左腰ベルト５１Ｌ及び右ショルダーベルト６１Ｒ、左ショルダーベルト６１Ｌの少なくともいずれか１つを、引き入れ方向への引入力を緩める又は長さを長くする、または長さを長くできる状態にする。

制御部４０は、シートクッション２の下部または座部に備えられている。制御部４０は、駆動手段である右リトラクタ２１Ｒの右モータ２５Ｒおよび右センサ２６Ｒと、駆動手段である左リトラクタ２１Ｌの左モータ２５Ｌおよび左センサ２６Ｌと、駆動手段である右上リトラクタ３１Ｒの右上モータ３５Ｒおよび右上センサ３６Ｒと、駆動手段である左上リトラクタ３１Ｌの左上モータ３５Ｌおよび左上センサ３６Ｌと、接合検知部５４とそれぞれ電気的に接続されて、信号の受送信を行っている。なお、電気的接続は有線、無線を問わない。

図３中、右リトラクタ２１Ｒから制御部４０への２本の点線は、それぞれ右モータ２５Ｒおよび右センサ２６Ｒと制御部４０を電気的に接続していることを示し、左リトラクタ２１Ｌから制御部４０への２本の点線は、それぞれ左モータ２５Ｌおよび左センサ２６Ｌと制御部４０を電気的に接続していることを示す。また、右上リトラクタ３１Ｒから制御部４０への２本の点線は、それぞれ右上モータ３５Ｒおよび右上センサ３６Ｒと制御部４０を電気的に接続していることを示し、左上リトラクタ３１Ｌから制御部４０への２本の点線は、それぞれ左上モータ３５Ｌおよび左上センサ３６Ｌと制御部４０を電気的に接続していることを示す。

次に図４〜８を参照して、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１の動作について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１のブロック構成図である。図５は、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１のフローチャートである。図６〜図８は、本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１における側面から見た動作状態の図である。図６〜８において、図１〜３と同じ構成については、図１〜３で使用した符号を用い、説明は適宜省略する。

まず、図４に基づいて制御部４０を中心として、制御部４０に接続される各構成について説明する。制御部４０は、メモリ４１と計算部４２と通信部４３から構成される。制御部４０は車両のバッテリーなどの電源１００から電力の供給を受け稼働している。また、制御部４０は車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０１と電気的に接続され、車両の他の被制御部の情報を得て、それに応じた４点式シートベルト装置の制御を行ったり、また、車両の他の被制御部に対して４点式シートベルト装置１の情報をＥＣＵ１０１に送ることができる。例えば、衝突検知信号に応じて４点式シートベルト装置１の制御を行う。

メモリ４１は、右腰ベルト５１Ｒ、左腰ベルト５１Ｌ、右ショルダーベルト６１Ｒ、左ショルダーベルト６１Ｌの長さや張力に応じて体型を推測するための情報や、乗員Ｂの体型情報などの情報を記憶している。計算部４２は、右腰ベルト５１Ｒ、左腰ベルト５１Ｌ、右ショルダーベルト６１Ｒ、左ショルダーベルト６１Ｌの長さや張力の情報に基づいて計算を行う。通信部４３は、右モータ２５Ｒ、左モータ２５Ｌおよび右センサ２６Ｒ、左センサ２６Ｌと、右上モータ３５Ｒ、左上モータ３５Ｌおよび右上センサ３６Ｒ、左上センサ３６Ｌと、接合検知部５４と、ＥＵＣ１０１と通信を行う。

まず、４点式シートベルト装置１の動作の概要について説明する。シートベルトを固定するタングプレートとバックルが結合され、シートベルトが固定状態にあることを認識する。このとき、例えばアクチュエータ（ピストンなど）を用いて、腰ベルトを強制的に下方向へ移動させる。このとき、シートベルト巻き取り装置は、逆回転をしてシートベルトを繰り出し、強制的な移動作業の妨げにならないようにする。乗員の太ももの部分まで落下したことを確認した場合、シートベルト巻き取り装置を用いて、ベルトの緩みがないように弛みをなくす（例えばアクチュエータ（ピストンなど）を用いる）。なお、ここで確認ではなく、一定時間経過後に、緩みをなくす制御を実施してもよい。これにより、個々の体型にあったベルト装着位置にでき、シートベルト装着後、乗員によるベルトの手直しが必要なくなる。また、ベルトに必要以上の緩みがなくなり、衝突時の拘束性能を向上させる。

次に図５の本発明の第１実施形態に係る４点式シートベルト装置１のフローチャートに基づいて、４点式シートベルト装置１の動作の一例を説明する。腹部が前に張り出した乗員Ｂがシートクッション２に着座し、シート右側から右腰ベルト５１Ｒを右リトラクタ２１Ｒから引き出す。乗員Ｂは、シート左側から左腰ベルト５１Ｌを左リトラクタ２１Ｌから引き出す。乗員Ｂは、右腰ベルト５１Ｒの引き出し方向の先端部に設けられたタングプレート５２と左腰ベルト５１Ｌの引き出し方向の先端部に設けられたバックル５３を接合する。接合検知部５４がタングプレート５２とバックル５３の接合を検知し、制御部４０へ信号を出力する（ステップＳＴ１０）。なお、接合検知部５４による検知前においては、駆動手段である右リトラクタ２１Ｒ、左リトラクタ２１Ｌ、右上リトラクタ３１Ｒ、左上リトラクタ３１Ｌは、巻き取り、保持、無制御状態のいずれかの状態となっている。

腹部が前に張り出した乗員Ｂがタングプレート５２とバックル５３を接合したとき、図６で示すように、乗員Ｂの腹部の上側にタングプレート５２とバックル５３が接合された状態の右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌがきてしまう。この状態では、乗員Ｂの体を拘束していない。

通信部４３が右腰ベルト５１Ｒの右モータ２５Ｒにある右センサ２６Ｒと、左腰ベルト５１Ｌの左モータ２５Ｌにある左センサ２６Ｌと、右ショルダーベルト６１Ｒの右上モータ３５Ｒにある右上センサ３６Ｒと、左ショルダーベルト６１Ｌの左上モータ３５Ｌにある左上センサ３６Ｌから、それぞれの引き出し長さやそれぞれのベルトにかかる張力の情報を受信する（ステップＳＴ１１）。

制御部４０の計算部４２が、引き出し長さや張力の情報に基づいて計算を行う（ステップＳＴ１２）。次に、制御部４０は、通信部４３を介して、右腰ベルト５１Ｒの引き出し長さや張力を駆動により制御する右モータ２５Ｒと、左腰ベルト５１Ｌの引き出し長さや張力を駆動により制御する左モータ２５Ｌと、右ショルダーベルト６１Ｒの引き出し長さや張力を駆動により制御する右上モータ３５Ｒと、左ショルダーベルト６１Ｌの引き出し長さや張力を駆動により制御する左上モータ３５Ｌの少なくともいずれか１つに信号を送り、その長さや張力を制御する（ステップＳＴ１３）。

例えば、図７で示すように、右腰ベルト５１Ｒおよび左腰ベルト５１Ｌに対して、引き入れ方向への引入力を緩める又は長さを長くするように、右モータ２５Ｒおよび左モータ２５Ｌに制御信号を出力する。さらに、右ショルダーベルト６１Ｒおよび左ショルダーベルト６１Ｌに対して、引き入れ方向への引入力を緩める又は長さを長くするように、右上モータ３５Ｒおよび左上モータ３５Ｌに制御信号を出力することで、無制御状態にする。これにより、シートベルト（右腰ベルト５１Ｒおよび左腰ベルト５１Ｌと、右ショルダーベルト６１Ｒおよび左ショルダーベルト６１Ｌ）の長さを容易に長くできる状態または、長くする。従って、シートベルトを容易に乗員Ｂの腹部の前方に位置させることができる。また、シートベルトが長くなり、緩んだことで、バックル５３の自重によって、右腰ベルト５１Ｒおよび左腰ベルト５１Ｌが下方に落下する。

このあと、制御部４０は、右モータ２５Ｒ、左モータ２５Ｌまたは右上モータ３５Ｒ、左上モータ３５Ｌの少なくともいずれか１つに制御信号を出力する。これにより、右腰ベルト５１Ｒ、左腰ベルト５１Ｌまたは、右ショルダーベルト６１Ｒ、左ショルダーベルト６１Ｌを強制的に巻き取り、腰ベルトまたはショルダーベルトの張力を強めて、右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌを腰骨部に向かって移動させる。これにより、図８で示すように右腰ベルト５１Ｒおよび左腰ベルト５１Ｌが、乗員Ｂの腹部の下方であって、腰骨部を押さえるように拘束する。

ここで、制御部４０が、接合検知部５４からの信号に応じて、右リトラクタ２１Ｒの右モータ２５Ｒと、左リトラクタ２１Ｌの左モータ２５Ｌを駆動させる信号を出力し、強制的に右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌの張力を強めて、右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌを腰骨部に向かって移動させる。これにより乗員Ｂの腰骨部を拘束することができる。
また、制御部４０が、接合検知部５４からの信号を受けたとき、右上リトラクタ３１Ｒの右上モータ３５Ｒと左上リトラクタ３１Ｌの左上モータ３５Ｌを駆動させる信号を出力し、右ショルダーベルト６１Ｒと、左ショルダーベルト６１Ｌを長くできる状態または無制御状態にする。これによりバックル５３で接合された右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌが乗員Ｂの腹部の下側に落ちる。このときに、制御部４０が、右リトラクタ２１Ｒの右モータ２５Ｒと、左リトラクタ２１Ｌの左モータ２５Ｌを駆動させる信号を出力し、強制的に右腰ベルト５１Ｒと左腰ベルト５１Ｌを巻き取る。これにより乗員Ｂの腰骨部を拘束することができる。なお、腰ベルトやショルダーベルトの長さを長くできる状態にするために、対応するモータのベルトに与える駆動力を緩めるようにしてもよい。

［第２実施形態］
図９，１０は、本発明の第２実施形態を示している。図９，１８に基づいて、本発明の第２実施形態に係る４点式シートベルト装置について説明する。

図９，１０は、本発明の第２実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。
本実施形態に係る４点式シートベルト装置１０１のシートは、車体に対して水平に置かれた四角形状のクッションからなる、乗員が着座するシートクッション１０２と、このシートクッション１０２に対してほぼ垂直に設けられ、乗員によってその角度を調節できるように長方形状に設けられた乗員の背面に位置するシートバック１０３と、このシートバック１０３の上部であって、四角形状のクッションからなる乗員の頭部にあたるヘッドクッション１０４から構成される。
また、４点式シートベルト装置１０１のシートの座部であるシートクッション１０２の右側面部に、右リトラクタ１２１Ｒを介して右ショルダーベルト１５１Ｒが回動自在に取り付けられている。４点式シートベルト装置１０１のシートの座部であるシートクッション１０２の左側面部に、左リトラクタ１２１Ｌを介して左ショルダーベルト１５１Ｌが回動自在に取り付けられている。右リトラクタ１２１Ｒは、シートクッション１０２の右側面よりシートクッション１０２の中心側に設けられてもよい。左リトラクタ１２１Ｌは、シートクッション１０２の左側面より、シートクッション１０２の中心側に設けられてもよい。右リトラクタ１２１Ｒから引き出される右ショルダーベルト１５１Ｒは、シートに着座している乗員の腰骨部を押え、引き出し可能に設けられている。左リトラクタ１２１Ｌから引き出される左ショルダーベルト１５１Ｌは、シートに着座している乗員の腰骨部を押え、引き出し可能に設けられている。

右ショルダーベルト１５１Ｒの引き出し方向の先端部にはタングプレート１５２Ｒを設ける。左ショルダーベルト１５１Ｌの引き出し方向の先端部にはタングプレート１５２Ｌを設ける。タングプレート１５２Ｒとタングプレート１５２Ｌの間には、腰ベルト１５１Ｃを設ける。タングプレート１５２Ｒとタングプレート１５２Ｌは、それぞれ、右前リトラクタ１３１Ｒ、左前リトラクタ１３１Ｌに接続されている右前ベルト１６１Ｒ、左前ベルト１６１Ｌの引き出し方向の先端部に設けられた右前バックル１５３Ｒ、左前バックル１５３Ｌと接合する。

右ショルダーベルト１５１Ｒ、左ショルダーベルト１５１Ｌには、エプロンのような形状のベスト１７０が付けられる。ベスト１７０は、右ショルダーベルト１５１Ｒおよび左ショルダーベルト１５１Ｌの長辺部分に設ける。ベスト１７０は柔らかい素材から構成されることが好ましい。図９で示すように、右ショルダーベルト１５１Ｒおよび左ショルダーベルト１５１Ｌは、柔らかい素材であるベスト１７０が自立するように構成する。また、胸部を圧迫しないようにバネ機構が設けられている。

ベスト１７０の肩側の端部では、乗員の肩幅に合わせる構成となっている。また、腰ベルト１５１Ｃは乗員の腰幅に合わせる構成となっている。

図９では、ベスト１７０が自立した状態を示し、図１０は、４点式シートベルト装置１０１乗員がシートに着座し、装着するときの状態を示している。装着時には、図１０で示すように、自立するベスト１７０を前側に倒すように下ろし、ベスト１７０を乗員の胸部に密着するようにする。

［第３実施形態］
図１１〜１３は、本発明の第３実施形態を示している。図１１〜１３に基づいて、本発明の第３実施形態に係る４点式シートベルト装置について説明する。図１１において、図９，１０と同じ構成については、図９，１０で使用した符号を用い、説明は適宜省略する。

図１１は、本発明の第３実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。図１２，２１は、本発明の第３実施形態に係る４点式シートベルト装置の要部拡大図である。

４点式シートベルト装置１は、ベスト１７０を自立した状態にするヒンジ部１７１を備える。ヒンジ部１７１により、ベスト１７０が自立した状態で支持される。

図１２で示すように、乗車前には、ヒンジ部１７１のタング部と右ショルダーベルト１５１Ｒのインナーベルトの接合を確認してホックが外れてヒンジ部１７１が格納される。ヒンジ部１７１のタング部と右ショルダーベルト１５１Ｒのインナーベルトの分離を確認してヒンジ部が迫り出しホックを掴み取る。

図１３で示すように、乗員がベルトを装着するときには、右リトラクタ１２１Ｒに右ショルダーベルト１５１Ｒが巻き取られるテンションを利用して、ベスト１７０が撓んでヒンジ機構に合体する。このように構成することで、乗員がシートベルトを装着する前には、ベスト１７０を邪魔にならないように自立させておき、乗員がベルトを装着する際には、適切にベスト１７０が乗員の胸部を覆うようにサポートすることができる。

［第４実施形態］
図１４は、本発明の第４実施形態を示している。図１４に基づいて、本発明の第４実施形態に係る４点式シートベルト装置について説明する。図１４において、図９，１０と同じ構成については、図９，１０で使用した符号を用い、説明は適宜省略する。

図１４は、本発明の第４実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。ベスト１７０において、乗員の胸部が当たる部位１７０Ｃを捩れる素材で構成する。このように構成することで、運転中の乗員の動きを阻害しないようにできる。また、同じ部位１７０Ｃに伸縮性がある素材で構成するとよい。このように構成することで、胸部変位を悪化させないようにできる。乗員の主な拘束は、鎖骨と腰骨を抑える右ショルダーベルト１５１Ｒ、左ショルダーベルト１５１Ｌで行われる。ベスト１７０は、乗員の捩れ挙動を柔らかな拘束で、かつ加速力や変位を与えずに拘束する効果がある。

［第５実施形態］
図１５は、本発明の第５実施形態を示している。図１５に基づいて、本発明の第５実施形態に係る４点式シートベルト装置について説明する。図１５において、図９，１０と同じ構成については、図９，１０で使用した符号を用い、説明は適宜省略する。

図１５は、本発明の第５実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。シートバック１０３には、乗員の肩甲骨の位置を検出する圧力分布検出部１０３Ａが備えられる。ヘッドクッション１０４には、右ショルダーベルト１５１Ｒ左ショルダーベルト１５１Ｌにおける乗員の肩位置に相当する部位を調整する肩幅用アクチュエータ１０４Ａが備えられる。乗員が４点式シートベルト装置１０１シートに着座すると、圧力分布検出部１０３Ａが、乗員の肩甲骨の位置を検出する。次に、肩幅用アクチュエータ１０４Ａが右ショルダーベルト１５１Ｒ左ショルダーベルト１５１Ｌにおける乗員の肩位置に相当する部位を調整する。これにより自動的に右ショルダーベルト１５１Ｒ左ショルダーベルト１５１Ｌを乗員の肩幅に応じて調整可能となる。なお、図１５で示すようにベスト１７０は取り外しができ、乗員の胸部を拘束する際に用いることができる。乗員の胸部が当たる部位１７０Ｃを捩れる素材で構成する。

［第６実施形態］
図１６は、本発明の第６実施形態を示している。図１６に基づいて、本発明の第６実施形態に係る４点式シートベルト装置について説明する。図１６において、図９，１０と同じ構成については、図９，１０で使用した符号を用い、説明は適宜省略する。

図１６は、本発明の第６実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。シートバック１０３には、乗員の肩甲骨により可動する右パドル１０３ＰＲ、左パドル１０３ＰＬが左右に設けられる。この右パドル１０３ＰＲ、左パドル１０３ＰＬは、乗員の肩甲骨の広さに応じて広がり、パドルの先端が右ショルダーベルト１５１Ｒ、左ショルダーベルト１５１Ｌに接することで、右ショルダーベルト１５１Ｒ、左ショルダーベルト１５１Ｌの幅を、乗員の肩幅に応じて調整可能となる。なお、図１６で示すようにベスト１７０は取り外しができ、乗員の胸部を拘束する際に用いることができる。乗員の胸部が当たる部位１７０Ｃを捩れる素材で構成する。

［第７実施形態］
図１７，１８は、本発明の第７実施形態を示している。図１７，１８に基づいて、本発明の第７実施形態に係る４点式シートベルト装置について説明する。図１７において、図９，１０と同じ構成については、図９，１０で使用した符号を用い、説明は適宜省略する。

図１７は、本発明の第７実施形態に係る４点式シートベルト装置の全体斜視図である。図１８は、本発明の第７実施形態に係る４点式シートベルト装置の要部拡大図である。右ショルダーベルト１５１Ｒの引き出し方向の先端部には右タングプレート１５２Ｒが設けられ、左ショルダーベルト１５１Ｌの引き出し方向の先端部には左タングプレート１５２Ｌが設けられ、右タングプレート１５２Ｒと左タングプレート１５２Ｌの間には、腰ベルト１５１ＣＳが設けられている。右タングプレート１５２Ｒと左タングプレート１５２Ｌは、それぞれ、右前リトラクタ１３１Ｒ左前リトラクタ１３１Ｌに接続されている右前ベルト１６１Ｒ、左前ベルト１６１Ｌの引き出し方向の先端部に設けられた右前バックル１５３Ｒ左前バックル１５３Ｌと接合する。

図１８で示すように腰ベルト１５１ＣＳは伸縮性のある素材からなる。車両の衝突が検知された際には、右前リトラクタ１３１Ｒ、左前リトラクタ１３１Ｌによって、右前ベルト１６１Ｒ、左前ベルト１６１Ｌが巻き取られ、右リトラクタ１２１Ｒ、左リトラクタ１２１Ｌによって、右ショルダーベルト１５１Ｒ、左ショルダーベルト１５１Ｌが巻き取られると同時に、腰ベルト１５１ＣＳは伸縮性により乗員を受け止める。

＜実施形態の構成及び効果＞
本実施形態における４点式シートベルト装置は、シートに着座している乗員の腰骨部を押える腰ベルトおよび乗員の両肩を押える２本のショルダーベルトからなる４点式シートベルト装置であって、腰ベルトとショルダーベルトの巻き取りを行う駆動手段と、腰ベルトとショルダーベルトがバックルを介して接合された状態を検知する接合検知手段とを備え、接合検知手段が接合を検知した場合、強制的に腰ベルトを腰骨部に向かって移動させる。

上記のように構成したことで、乗員が腰ベルトをバックルで接合した際に、強制的に腰ベルトを腰部へ移動させ、乗員の腰骨部を拘束することができる。

本実施形態における４点式シートベルト装置は、接合検知手段が接合を検知した場合、強制的に腰ベルトの張力を強めて、腰ベルトを腰骨部に向かって移動させる。

上記のように構成したことで、乗員が腰ベルトをバックルで接合した際に、強制的に腰ベルトを腰部へ移動させ、乗員の腰骨部を拘束することができる。

本実施形態における４点式シートベルト装置は、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、ショルダーベルトの長さを長くできる状態にした後に、腰ベルトを巻き取る。

上記のように構成したことで、乗員の腰部を腰ベルトで拘束できる。

本実施形態における４点式シートベルト装置は、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、腰ベルト及びショルダーベルトの少なくともいずれか１つを無制御状態にした後に、腰ベルトを巻き取り駆動する。

上記のように構成したことで、腰ベルト又はショルダーベルトを容易に長くすることができる。

本実施形態における４点式シートベルト装置は、駆動手段が、ベルトを巻き取るプーリとモータである。

上記のように構成したことで、ベルトを巻き取ることができ、乗員の腰部を腰ベルトで拘束できる。

本実施形態における４点式シートベルト装置は、接合検知手段が接合を検知した場合、腰ベルト及びショルダーベルトの少なくともいずれか１つのモータのベルトに与える駆動力を緩めた後に、腰ベルトを巻き取り駆動する。

上記のように構成したことで、ベルトを巻き取ることができ、乗員の腰部を腰ベルトで拘束できる。

本実施形態における４点式シートベルト装置は、接合検知手段による検知前において、駆動手段は、巻き取り、保持、無制御状態のいずれかの状態で動作を行い、駆動手段は、接合検知手段が接合を検知した場合、腰ベルト及びショルダーベルトの少なくともいずれか１つを長くできる状態にする。

上記のように構成したことで、腰ベルト又はショルダーベルトを容易に長くすることができ、乗員の腰部を腰ベルトで拘束できる。

１，１’，１”,１０１ ４点式シートベルト装置
２，１０２ シートクッション
３，１０３ シートバック
４，１０４ ヘッドクッション
２１Ｌ，１２１Ｌ 左リトラクタ
２１Ｒ，１２１Ｒ 右リトラクタ
２２Ｌ 左プーリ
２２Ｒ 右プーリ
２３Ｌ 左回転ギヤ
２３Ｒ 右回転ギヤ
２４Ｌ 左モータギヤ
２４Ｒ 右モータギヤ
２５Ｌ 左モータ
２５Ｒ 右モータ
２６Ｌ 左センサ
２６Ｒ 右センサ
３１Ｌ 左上リトラクタ
３１Ｒ 右上リトラクタ
３２Ｌ 左上プーリ
３２Ｒ 右上プーリ
３３Ｌ 左上回転ギヤ
３３Ｒ 右上回転ギヤ
３４Ｌ 左上モータギヤ
３４Ｒ 右上モータギヤ
３５Ｌ 左上モータ
３５Ｒ 右上モータ
３６Ｌ 左上センサ
３６Ｒ 右上センサ
４０ 制御部
４１ メモリ
４２ 計算部
４３ 通信部
５１Ｌ 左腰ベルト
５１Ｒ 右腰ベルト
５２，１５２Ｌ，１５２Ｒ タングプレート
５３ バックル
５４ 接合検知部
５５Ｌ 左腰ベルト回動部
５５Ｒ 右腰ベルト回動部
６１Ｌ，１５１Ｌ 左ショルダーベルト
６１Ｒ，１５１Ｒ 右ショルダーベルト
１００ 電源
１０３Ａ 圧力分布検出部
１０３ＰＬ 左パドル
１０３ＰＲ 右パドル
１０４Ａ 肩幅用アクチュエータ
１３１Ｌ 左前リトラクタ
１３１Ｒ 右前リトラクタ
１５１Ｃ，１５１ＣＳ 腰ベルト
１５２Ｌ 左タングプレート
１５２Ｒ 右タングプレート
１５３Ｌ 左前バックル
１５３Ｒ 右前バックル
１６１Ｌ 左前ベルト
１６１Ｒ 右前ベルト
１７０ ベスト
１７０Ｃ 部位
１７１ ヒンジ部
Ａ,Ｂ 乗員

Claims (5)

1. シートに着座している乗員の腰骨部を押える腰ベルトおよび乗員の両肩を押える２本のショルダーベルトからなる４点式シートベルト装置であって、
   前記腰ベルトと前記ショルダーベルトの巻き取りを行う駆動手段と、
   前記腰ベルトと前記ショルダーベルトがバックルを介して接合された状態を検知する接合検知手段と、
   前記腰ベルト及び前記ショルダーベルトそれぞれの張力を検出するセンサとを備え、
   前記駆動手段は、
   前記接合検知手段が接合を検知した場合、前記腰ベルト及び前記ショルダーベルトの張力に基づいて前記腰ベルトの張力を制御して前記腰ベルト及び前記ショルダーベルトの少なくともいずれか１つを無制御状態にして前記バックルの自重により前記腰ベルトを落下させた後に前記腰ベルトの張力を強めて前記腰ベルトを巻き取ることで、強制的に前記腰ベルトを腰骨部に向かって移動させる
   ４点式シートベルト装置。
2. 前記駆動手段は、
   前記接合検知手段が接合を検知した場合、
   前記ショルダーベルトの長さを長くできる状態にした後に、
   前記腰ベルトを巻き取る
   請求項１に記載の４点式シートベルト装置。
3. 前記駆動手段は、
   前記接合検知手段が接合を検知した場合、
   ベルトを巻き取るプーリとモータを有する
   請求項１または２に記載の４点式シートベルト装置。
4. 前記駆動手段は、
   前記接合検知手段が接合を検知した場合、
   前記腰ベルト及び前記ショルダーベルトの少なくともいずれか１つのモータのベルトに与える駆動力を緩めた後に、
   前記腰ベルトを巻き取り駆動する
   請求項３に記載の４点式シートベルト装置。
5. 前記接合検知手段による検知前において、前記駆動手段は、巻き取り、保持、無制御状態のいずれかの状態で動作を行い、
   前記駆動手段は、前記接合検知手段が接合を検知した場合、前記腰ベルト及び前記ショルダーベルトの少なくともいずれか１つを長くできる状態にする
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の４点式シートベルト装置。

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