JP6235957B2

JP6235957B2 - シートベルト装置

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Publication number: JP6235957B2
Application number: JP2014072284A
Authority: JP
Inventors: 基継鈴木
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015193316A

Description

本発明は、車両用シートの着座者の腰部に左右に架け渡して装着される腰部シートベルトを有するシートベルト装置に関する。

シートベルト装置とは、シートの着座者の身体をシートベルトによってシートに拘束する装置である。例えば、車両用シートに設けられた一般的な３点式シートベルト装置においては、着座者の上体上に斜めに架け渡される肩部シートベルトにより着座者の肩部及び胸部が車両用シートに拘束され、着座者の腰部に左右に架け渡される腰部シートベルトにより着座者の腰部が車両用シートに拘束される。

かかるシートベルト装置において、着座者を車両用シートに対してより効果的に拘束するため、特許文献１に記載されるような、シートベルトに張力を付与するプリテンショナ機構が用いられる。

特許文献１のプリテンショナ機構は、例えば、火薬式のプリテンショナ機構であり、ガス発生器と、ガス発生器から発生したガスを封止するシリンダと、シリンダ内をガス圧によって移動するピストンと、ピストンの移動を、クラッチ機構を介してシートベルトを巻回保持するリール軸の回転運動に変換する伝達機構等と、によって構成される。

そして、ガス発生器が車両の衝突に対応して作動し、リール軸をシートベルトの巻取り方向に回転させてシートベルトを強制的に巻き取り、着座者をシートに拘束する。

特開２００７−０５５４５４号公報

従来のシートベルト装置によれば、腰部シートベルトによって着座者の腰部が車両用シートに拘束されて保護されるものの、車両衝突時等に腰部シートベルトが腰部位置、すなわち、腰部シートベルトが腰骨に掛け回される腰骨位置より上方にずれていた場合、腰部シートベルトが腰骨に保護されていない腹部を強く圧迫して腹部傷害が引き起こされるおそれがある。

そして、特許文献１のプリテンショナ機構によれば、着座者を車両用シートに対してより効果的に拘束することができるものの、腰部シートベルトから着座者に加わる圧迫力はプリテンショナ機構が無い場合と比較して大きくなる。よって、腰部シートベルトが着座者の腰骨位置より上方にずれていた場合、プリテンショナ機構が作動すると腹部の圧迫がさらに強くなってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、腰部シートベルトに張力を付与するプリテンショナ機構を備えるシートベルト装置において、着座者の腹部を腰部シートベルトによる圧迫から的確に保護することができるシートベルト装置を提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両用シートの着座者の腰部に左右に架け渡して装着される腰部シートベルトと、衝突に対応させて前記腰部シートベルトにプリテンションを付与するプリテンショナ機構と、を有するシートベルト装置において、前記シートベルト装置は、前記腰部シートベルトに設けられ、前記装着状態における前記着座者から付加される荷重を前記腰部シートベルトの左右架け渡し方向所定領域で検知するセンサと、該センサにより検知された前記荷重の前記腰部シートベルトの左右架け渡し方向の荷重分布を算出する荷重分布算出手段と、該荷重分布算出手段によって得られた荷重分布に基づいて前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にあるか否かを判定する腰部シートベルト位置判定手段と、を有し、該腰部シートベルト位置判定手段の前記判定結果に基づいて前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構の作動を制御することを特徴とする。

この構成によれば、腰部シートベルト位置判定手段によって腰部シートベルトが腰骨位置にあるか否かの判定結果に基づいてプリテンショナ機構の作動を制御することができるので、実際の腰部シートベルトの位置に基づいて適切なプリテンショナ機構の作動を選択し、腰部シートベルトによる腹部の圧迫から着座者を効果的に保護することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシートベルト装置において、前記プリテンショナ機構の作動の制御は、前記腰部シートベルト位置判定手段によって前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合には前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にあると判定される場合よりも前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構によるプリテンション力を弱める制御であることを特徴とする。

この構成によれば、腰部シートベルト位置判定手段によって腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合、衝突に対応させたプリテンショナ機構のプリテンション力が弱められる。よって、衝突による衝撃により、腰骨位置よりも上方にずれた腰部シートベルトから着座者の腹部に入力される荷重が、通常にプリテンションを行う場合と比較して低減され、腹部の圧迫が緩和される。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のシートベルト装置において、前記プリテンショナ機構の作動の制御は、前記腰部シートベルト位置判定手段によって前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合には前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にあると判定される場合よりも前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構によるプリテンションを多段に付与することを特徴とする。

この構成によれば、腰部シートベルト位置判定手段によって腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合、衝突に対応させたプリテンショナ機構によるプリテンションが多段に付与される。よって、衝突による衝撃により、腰骨位置よりも上方にずれた腰部シートベルトから着座者の腹部に付与される衝撃が、一度にプリテンションを行う場合と比較して多段にされたことにより緩和され、腹部の圧迫が緩和される。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のシートベルト装置において、前記プリテンショナ機構の作動の制御は、前記腰部シートベルト位置判定手段によって前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合に前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構によるプリテンションの付与を中止する制御であることを特徴とする。

この構成によれば、腰部シートベルト位置判定手段によって腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合、衝突に対応させたプリテンショナ機構によるプリテンションの付与を中止する。

よって、衝突による衝撃により、腰骨位置よりも上方にずれた腰部シートベルトから着座者の腹部に付与される荷重が、プリテンションによって張力が付加された腰部シートベルトによって着座者の身体が受け止められる場合と比較して低減され、腹部の圧迫のおそれが緩和される。

本発明に係るシートベルト装置によれば、実際の腰部シートベルトの位置に基づいて適切なプリテンショナ機構の作動を選択し、衝突による衝撃から着座者を効果的に保護することが可能となる。したがって、腹部傷害の恐れが低減し、より安全性の向上したシートベルト装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るシートベルト装置を説明するための正面図である。（Ａ）はセンサを有するシートベルトの構成を示す一部破断要部斜視図である。（Ｂ）は（Ａ）のＩＩ_Ｂ−ＩＩ_Ｂ線断面の端面図である。（Ａ）はリトラクタに設けられたプリテンショナ機構を説明するための要部断面図である。（Ｂ）は（Ａ）のＩＩＩ_Ｂ−ＩＩＩ_Ｂ線断面の端面図である。シートベルト装置の制御回路ブロック図である。図１のＶ−Ｖ線断面図及び対応する荷重分布を示す図である。図１のＶＩ−ＶＩ線断面図及び対応する荷重分布を示す図である。シートベルト装置の制御を説明するためのフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態について図１〜図７を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るシートベルト装置を説明するための正面図、図２はセンサを有するシートベルトの構成を示す図、図３はプリテンショナ機構を説明する図、図４はシートベルト装置の制御回路ブロック図、図５は図１のＶ−Ｖ線断面図及び対応する荷重分布を示す図、図６は図１のＶＩ−ＶＩ線断面図及び対応する荷重分布を示す図、並びに図７はシートベルト装置の制御を説明するためのフローチャート図である。尚、各図において矢印Ｆは車体前方方向を示し、矢印Ｗは車幅方向を示す。

図１に示すように、シートベルト装置１０は、車両のＢピラー１１下部に設けられたリトラクタ５と、一端１５ａがリトラクタ５に取り付けられるとともにＢピラー１１上部に固定されたスルーリング１４を挿通し、他端１５ｂがリトラクタ５下方においてＢピラー１１に固定されたシートベルト１５と、シートベルト１５をベルト挿通孔２５ａに挿通させたタングプレート２５と、タングプレート２５の先端が挿入固定されるバックル２６と、を有する。バックル２６は、アンカー２８によって車両用シート３０の下側縁部に固定されている。尚、タングプレート２５はシートベルト１５に対して密着固定されているわけではなく、ベルト挿通孔２５ａにシートベルト１５を挿通させた状態でシートベルト１５の長手方向に移動可能である。

そして、図示のように車両用シート３０に着座者Ｐが着座した状態で身体上にシートベルト１５を通過させてタングプレート２５をバックル２６に挿入固定させることで、着座者Ｐの上半身に斜めに架け渡された肩部シートベルト１６が着座者Ｐの肩部及び腰部を拘束し、着座者Ｐの腰部に左右に架け渡された腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰部を車両用シート３０に拘束する。

リトラクタ５は、図３に示すように、略矩形筒状のハウジング６と、ハウジング６の対向する壁部６ａ、６ｂ間に回転可能に支持されてシートベルト１５を巻回保持するベルトリール７と、を有する。ベルトリール７の軸心部にはトーションバー８が設けられており、リトラクタ５はさらにトーションバー８の一端側端部８ａと壁部６ａとの当接によりベルトリール７の回動を係止させることを可能とするロック機構９を有する。

トーションバー８の他端８ｂ側には後述するプリテンショナ機構４０が存在する。

シートベルト１５は、ポリエステル素材を編み合せてなる等幅帯状の２本のウェビングを幅方向両端部で縫合してなる構成を有するが、シートベルト１５の長手方向所定領域においては、図２に示すように、装着状態において表側のウェビング１８及び着座者Ｐに接触する裏側のウェビング１９の間にウェビング１８及び１９と等幅帯状の柔軟なシート２０を挟み込んでおり、ウェビング１８、シート２０及びウェビング１９を幅方向両端部、すなわち、シートベルト１５の幅方向両端部１５ｃ及び１５ｄで縫合固定した３層構造を有する。

シート２０が挟み込まれるシートベルト１５の長手方向所定領域は、シートベルト１５が着座者Ｐの腰部に左右に架け渡される領域、すなわち、腰部シートベルト１７の領域であれば良く、本実施の形態においては、例えば、シートベルト１５の他端１５ｂから３００ｍｍ〜１３００ｍｍの長さ範囲（１０００ｍｍ）である。

シート２０におけるウェビング１８側の面には、シート２０の長手方向に延在する３線の等幅帯状の電極２１がシート２０の幅方向に互いに平行に並ぶように埋設されており、シート２０におけるウェビング１９側の面には、電極２１に対して略垂直に交差するようにシート２０の幅方向に延在する多数の線の等幅帯状の電極２２がシート２０の長手方向に互いに平行に並ぶように埋設されている。電極２１及び２２が重なる部位によって平面視略矩形のセンサ２３が構成されている。

よって、シート２０上には、シート２０の長手方向（すなわち、シートベルト１５の長手方向）に等間隔に並ぶセンサ２３列が、シート２０の幅方向に等間隔に３列並べて設けられている。センサ２３は、電極２１及び２２間の距離の変化を測定して圧力値に換算するキャパシタ方式を採用する。

次に、センサ２３による圧力値の測定について説明する。シートベルト１５の装着状態において着座者Ｐの身体からシートベルト１５に対して荷重が付加されると、センサ２３には表側のウェビング１８と裏側のウェビング１９との間でシートベルト１５の面に対して垂直方向の圧縮力が作用するため、電極２１及び２２間距離が縮小し、略同方向の圧力変化が測定される。

一方で、センサ２３が設けられたシート２０の幅方向両端部は、シート２０の長手方向全長に亘ってウェビング１８及び１９に固定されているために、センサ２３の面方向への伸びが拘束されてセンサ２３に作用する面方向への張力は小さくなる。

したがって、センサ２３は、着座者Ｐの身体からシートベルト１５の面に対して垂直方向に付加される荷重に対して略同方向に作用する応力を検知する面圧センサである。

尚、本明細書において、シートベルト１５において装着状態における着座者Ｐから付加される荷重を検知するセンサとは、着座者Ｐからシートベルト１５の面に対して垂直方向に付加される荷重を検知するセンサのみに限らず、センサ２３のように、着座者Ｐからシートベルト１５の面に対して体圧で垂直方向に付加される荷重に対して略同方向に作用する応力を検知するセンサを含むものとする。

さらに、センサ２３は、シート２０の長手方向（すなわち、シートベルト１５の長手方向）全長に亘って等間隔に並べて配置されているので、その領域において応力分布が測定される。

よって、本実施の形態に係るシートベルト１５によれば、シートベルト１５が有するセンサが、着座者Ｐからシートベルト１５の面に対して付加される荷重を、その荷重に対して略同方向に作用する応力として直接検知し、この検知は、シートベルト１５の架け渡し方向の所定領域でなされるので、その領域内においてシートベルト１５を装着した着座者Ｐの身体のシートベルト１５による圧迫状態をより正確に把握することができる。

尚、センサ２３列は、シート２０の幅方向（シートベルト１５の幅方向）に３列並べて設けられているので、後述する荷重分布を算出する場合には何れか一列のセンサ２３列によって検知された荷重を用いればよい。しかし、３列全てのセンサ２３列によって検知された荷重データを用いることにより、着座者Ｐのシートベルト１５による圧迫状態をさらに正確に把握することが可能となる。本実施の形態においては、シート２０の幅方向中央のセンサ２３列のみを用いて荷重を検知している。

次に、シートベルト装置１０の制御について説明する。図４に示すように、シートベルト装置１０は、プリテンショナ機構４０と、シートベルト１５に設けられたセンサ２３と、衝突を検知する衝突センサ６０と、プリテンショナ機構４０の作動を制御する制御部５０と、を有する。

プリテンショナ機構４０は、図３に示すように、トーションバー８の他端８ｂ側に設けられてベルトリール７の軸と同軸且つ一体に回転するクラッチギア４１と、該クラッチギア４１と所定条件下で噛み合い可能なクラッチキー４６と、該クラッチキー４６を軸着するロータ４２と、ロータ４２を矢印１００方向に駆動させるアクチュエータ４３と、を有する。クラッチキー４６は、ロータ４２に対して矢印１００方向に回動可能に軸着されており、且つ、クラッチギア４１方向に付勢されている。

アクチュエータ４３は、ロータ４２の周方向外方に配されたロータシリンダ４４と、ロータシリンダ４４内の空間をガスジェネレータ４５に連通する加圧室４４ａ及び大気開放された背圧室４４ｂに区画するロータ４２のベーン４２ｂとによって構成されている。

そして、ガスジェネレータ４５の作動によって加圧室４４ａ内に供給されたガスがロータ４２のベーン４２ｂを背圧室４４ｂ側（矢印２００方向）に押し進める圧力を付与し、この圧力によってロータ４２が矢印２００方向に回動し、クラッチキー４６と噛合したクラッチギア４１が同方向に回動し、クラッチギア４１と同軸回転するベルトリール７がシートベルト１５を巻き取る方向に回転する。すなわち、ベルトリール７の軸と同軸且つ一体に回転するクラッチギア４１、ロータ４２及びアクチュエータ４３によってプリテンショナ機構４０の駆動力伝達機構４７が構成されている。

尚、ガスジェネレータ４５は、本実施の形態においては２段式のガスジェネレータであり、制御部５０からの信号により、１段のみの作動及び２段同時の作動の２つのパターンを選択することができる。

センサ２３は、上記の通り、シートベルト１５に設けられた面圧センサであり、ここではその記載を省略する。

衝突センサ６０は、例えば、実際の衝突を検知するセンサであり、本実施の形態においては、衝突時に車体に発生する衝撃を検知する加速度センサを用いている。加速度センサは、検知した加速度が所定の閾値を超えたときに信号を制御部５０に出力する。

制御部５０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等を備えたコンピュータである。制御部５０は、ＲＯＭに記憶させたプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。

制御部５０は、ＲＯＭに記憶させた荷重分布算出手段５２及び腰部シートベルト位置判定手段５４のそれぞれに対応するプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。尚、上記プログラムはＲＯＭに記憶されている場合に限らず、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ−ＶｏｌａｔｉｌｅＲａｎｄａｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）に記憶されていればよい。

荷重分布算出手段５２は、センサ２３が検知した荷重（本実施の形態においては、着座者Ｐの身体からシートベルト１５の面に対して垂直方向に付加される荷重に対して略同方向に作用する応力として検知したもの）の腰部シートベルト１７の左右架け渡し方向の荷重分布を算出することを目的とするプログラムである。本プログラムがＲＡＭ上に展開された場合、ＣＰＵはセンサ２３が検知した荷重データと腰部シートベルト左右架け渡し方向位置とに基づき、荷重分布を算出する。

以下、荷重分布算出手段５２により算出される荷重分布について具体的に説明する。例えば、腰部シートベルトが図１に示す腰部上に左右に架け渡された正常な位置にある場合、図５下に示すように、腰部シートベルト１７は図示しない右側のタングプレート２５側から、図示右側の腰骨Ｐｈ前方に掛け回され、背骨Ｐｂの前方に位置する下腹部付近を通過して図示左側の腰骨Ｐｈ前方に掛け回されてシートベルト１５の他端１５ｂ方向へと延在する。センサ２３は、シートベルト１５の他端１５ｂから３００ｍｍ〜１３００ｍｍの長さ範囲に存在しているので、腰部シートベルト１７が腰部上に左右に架け渡される範囲に亘って存在する。

この状態において、荷重分布は、図５上に示すように、腰部シートベルト１７の左右架け渡し方向中央領域Ｒｃを挟んだ左右の腰骨領域Ｒｌ及びＲｒに、それぞれ両側より高い荷重値を示す高荷重部Ｐｌ及びＰｒを含む。一方で、左右架け渡し方向中央領域Ｒｃに、上記高荷重部Ｐｌ及びＰｒに挟まれて該部より低い荷重値を示す低荷重部Ｌを含む。

これは、図５下に示す通り、腰部シートベルト１７が正常な位置にある場合、腰部シートベルト１７は着座者Ｐの腰骨Ｐｈに掛け回されるため、腰部シートベルト１７の左右架け渡し方向中央領域Ｒｃを挟んだ左右の領域ではセンサ２３は腰骨Ｐｈからの大きい荷重を受けるからである。

一方、左右架け渡し方向中央領域Ｒｃにおいては、腰部シートベルト１７は腰骨Ｐｈ間の柔らかな下腹部と当接しているため、センサ２３は腰骨Ｐｈよりも小さい荷重を受けるからである。

一般に、タングプレート２５を起点としてシートベルト１５の他端１５ｂ方向に向かって２００ｍｍ〜４００ｍｍまでの領域が右側腰骨領域Ｒｒ、右側腰骨領域Ｒｒから同方向に向かって１００ｍｍ〜２００ｍｍまでの領域が左右架け渡し方向中央領域Ｒｃ、及び左右架け渡し方向中央領域Ｒｃから同方向に向かって２００ｍｍ〜４００ｍｍまでの領域が左側腰骨領域Ｒｌとなる。したがって、これらの領域上に腰部シートベルト１７が架け渡される範囲にセンサ２３が存在すれば良い。

尚、タングプレート２５の位置は、シートベルトの装着時に算出される荷重分布において急峻な単独の荷重ピーク（図示せず）が生じる位置として認識される。よって、ＣＰＵは、この急峻な荷重ピークの生じる位置よりもシートベルト１５の他端１５ｂ側における荷重分布を腰部シートベルト１７の左右架け渡し方向の領域として認識し、以下に説明する判定において用いる。

腰部シートベルト位置判定手段５４は、荷重分布算出手段５２によって得られた荷重分布に基づいて腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置にあるか否かを判定することを目的とするプログラムである。本プログラムがＲＡＭ上に展開された場合、ＣＰＵは荷重分布算出手段５２によって得られた荷重分布を予めＲＯＭに記憶された荷重分布パターンと対比し、一致する場合には腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置にあると判定する。

具体的には、図５上に示すように、荷重分布の腰部シートベルト１７の左右架け渡し中央領域Ｒｃを挟んだ左右の腰骨領域Ｒｌ及びＲｒに、領域Ｒｌ及びＲｒにおける両側より高い荷重値を示す高荷重部Ｐｌ、Ｐｒが存在する荷重分布パターンがＲＯＭに記憶されており、この荷重分布パターンに荷重分布算出手段５２によって得られた荷重分布が一致する場合、腰部シートベルト位置判定手段５４は、腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置にあると判定する。

図６上は、腰部シートベルト１７が腰骨位置から上方にずれた場合の典型的な荷重分布を示す図である。図６下に示すように、腰部シートベルト１７は腰骨Ｐｈではなく腹部に掛け回されているので腹部のうち前方に最も突出する部位である左右架け渡し中央領域Ｒｃにその領域Ｒｃにおける両側より高い荷重値を示す高荷重部Ｐｃが発生し、左右の腰骨領域Ｒｌ及びＲｒには高荷重部Ｐｌ、Ｐｒが発生しない荷重分布となる。

この場合、左右の腰骨領域Ｒｌ及びＲｒにおいては各領域の両側より高い荷重値を示す高荷重部Ｐｌ、Ｐｒが存在しないので、荷重分布算出手段５２によって得られた荷重分布は上記荷重分布パターンとは一致せず、腰部シートベルト位置判定手段５４は、腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置に無いと判定する。

以下、シートベルト装置１０により実行される制御について、図７のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両用シート３０に着座した着座者Ｐの身体上にシートベルト１５を通過させてタングプレート２５をバックル２６に挿入固定させることで制御が開始されると、ステップＳ１０１においてセンサ２３は腰部シートベルト１７の左右架け渡し方向の領域Ｒｌ、Ｒｃ及びＲｒで着座者Ｐから付加される荷重を検知し、制御部５０に出力する。

次に、ステップＳ１０２において、荷重分布算出手段５２はセンサ２３により検知された荷重値データと腰部シートベルト左右架け渡し方向位置とに基づき、荷重分布を算出する。

ステップＳ１０３では、腰部シートベルト位置判定手段５４は、荷重分布算出手段５２によって得られた荷重分布に基づいて腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置に無いかどうかを判定する。腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置に無い（ＹＥＳ判定）と判定する場合、ステップＳ１０４に移行する。腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置にある（ＮＯ判定）と判定する場合、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０４では、衝突センサ６０による衝突の検知を行う。衝突センサ６０が衝突を検知した（ＹＥＳ判定）場合、ステップＳ１０５に移行する。衝突を検知しない（ＮＯ判定）場合、ステップＳ１０４にリターンする。

ステップＳ１０５では、ＣＰＵはガスジェネレータ４５を１段のみ作動させる信号をガスジェネレータ４５に送り、ガスジェネレータ４５は１段のみ作動してクラッチギア４１をシートベルト１５の巻き取り方向に回動させる。

ステップＳ１０６では、衝突センサ６０による衝突の検知を行う。衝突センサ６０が衝突を検知した（ＹＥＳ判定）場合、ステップＳ１０７に移行する。衝突を検知しない場合（ＮＯ判定）、ステップＳ１０６にリターンする。

ステップＳ１０７では、ＣＰＵはガスジェネレータ４５を２段同時に作動させる信号をガスジェネレータ４５に送り、ガスジェネレータ４５は２段同時に作動してクラッチギア４１をシートベルト１５の巻き取り方向に急激に回動させる。

本実施の形態に係るシートベルト装置１０によれば、腰部シートベルト１５が腰骨位置にある場合は、衝突に対応させて２段同時に作動したガスジェネレータ４５の力によって力強くシートベルト１５を巻き上げ、着座者Ｐを車両用シート３０に強力に拘束する。尚、この場合、腰部シートベルト１７は腰骨Ｐｈに掛け回されているので、これにより腹部は保護されている。

一方で、腰部シートベルト１７が腰骨位置の上方にずれている場合には、ガスジェネレータ４５は一段のみしか作動しないので、シートベルト１５の巻き取り力は緩和される。

よって、腰部シートベルト位置判定手段５４によって腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置にないと判定される場合、衝突に対応させたプリテンショナ機構４０のプリテンション力が弱められ、衝突による衝撃により、腰骨位置よりも上方にずれた腰部シートベルト１７から着座者Ｐの腹部に入力される荷重が、通常にプリテンションを行う場合と比較して低減される。よって、腹部の圧迫が緩和され、腹部傷害のおそれが緩和される。

上記ステップＳ１０５においては、ガスジェネレータ４５を１段のみ作動させているが、Ｓ１０５においてガスジェネレータ４５を作動させない制御としても良い。すなわち、ＣＰＵは衝突センサ６０からの信号が入力されても、ガスジェネレータ４５に信号を送らない。

この制御によれば、腰部シートベルト位置判定手段５４によって腰部シートベルト１７が着座者Ｐの腰骨位置にないと判定される場合、衝突に対応させたプリテンショナ機構４０によるプリテンションの付与を中止する。よって、衝突による衝撃により、腰骨位置よりも上方にずれた腰部シートベルト１７から着座者Ｐの腹部に付与される荷重が、プリテンションによって張力が付加された腰部シートベルト１７によって着座者Ｐの身体が受け止められる場合と比較して低減され、腹部の圧迫が緩和される。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ロータ４２を駆動させる機構としてアクチュエータ４３を採用しているが、ロータ４２を駆動させる機構として電動式モータを採用しても良い。この構成によれば、ロータ４２の矢印２００方向への回動量を例えばベルトリール７の軸の回転角度を検知して調整することが可能となる。

そして、プリテンショナ機構の制御においては、ベーン４２ｂがロータシリンダ４４の図３（Ｂ）に示す基端位置から反対側の終端位置まで移動するよう一度にロータ４２をモータによって回動させることが一般的であるが、一旦ベーン４２ｂをロータシリンダ４４内の途中位置まで移動させ、次いで終端位置まで２段時間差で移動させる制御としても良い。

この制御によれば、一度にベーン４２ｂが基端位置から終端位置まで移動する場合と比較して衝突に対応させたプリテンショナ機構のプリテンション力を弱めることができ、衝突による衝撃により、腰骨位置よりも上方にずれた腰部シートベルト１７から着座者Ｐの腹部に付与される衝撃が、一度にプリテンションを行う場合と比較して２段にされたことにより緩和され、腹部の圧迫が緩和される。

また、例えば、衝突センサとして衝突を予知する衝突予知センサを用いても良い。衝突予知センサとしては、例えば、ミリ波センサ、レーザセンサ、超音波センサ又は撮像装置等の非接触型距離センサを挙げることができる。

さらに、腰部シートベルト１７に設けられるセンサ２３は、着座者Ｐからシートベルト１５の面に対して垂直方向に付加される荷重に対して略同方向に作用する応力を検知するセンサであるが、着座者Ｐからシートベルト１５の面に対して垂直方向に付加される荷重を検知する薄型の荷重計をシート２０に貼り付ける構成としても良い。

そのうえ、本実施の形態においては、プリテンショナ機構４０をシートベルト１５の一端１５ａ側では無く他端１５ｂ側に設ける構成としても良い。この構成によれば、腰部シートベルト１７が腰骨位置にあるときには腰部シートベルト１７が直接プリテンショナ機構によって巻き取られることでより強く着座者Ｐの腰部を車両用シート３０に拘束することができる。一方、腰部シートベルト１７が腰骨位置よりも上方にずれている場合には上記実施の形態同様にプリテンショナ機構による腹部の圧迫を緩和することが可能となる。

１０シートベルト装置
１５シートベルト
１７腰部シートベルト
２３センサ
３０車両用シート
４０プリテンショナ機構
５２荷重分布算出手段
５４腰部シートベルト位置判定手段

Claims

車両用シートの着座者の腰部に左右に架け渡して装着される腰部シートベルトと、衝突に対応させて前記腰部シートベルトにプリテンションを付与するプリテンショナ機構と、を有するシートベルト装置において、
前記シートベルト装置は、
前記腰部シートベルトに設けられ、前記装着状態における前記着座者から付加される荷重を前記腰部シートベルトの左右架け渡し方向所定領域で検知するセンサと、
該センサにより検知された前記荷重の前記腰部シートベルトの左右架け渡し方向の荷重分布を算出する荷重分布算出手段と、
該荷重分布算出手段によって得られた荷重分布に基づいて前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にあるか否かを判定する腰部シートベルト位置判定手段と、を有し、
該腰部シートベルト位置判定手段の前記判定結果に基づいて前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構の作動を制御することを特徴とするシートベルト装置。
前記プリテンショナ機構の作動の制御は、前記腰部シートベルト位置判定手段によって前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合には前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にあると判定される場合よりも前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構によるプリテンション力を弱める制御であることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
前記プリテンショナ機構の作動の制御は、前記腰部シートベルト位置判定手段によって前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合には前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にあると判定される場合よりも前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構によるプリテンションを多段に付与することを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
前記プリテンショナ機構の作動の制御は、前記腰部シートベルト位置判定手段によって前記腰部シートベルトが着座者の腰骨位置にないと判定される場合に前記衝突に対応させた前記プリテンショナ機構によるプリテンションの付与を中止する制御であることを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。