JP6371714B2 - ヒータ付シートベルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の乗員を拘束するヒータ付シートベルト装置に関する。

ヒータ付シートベルト装置としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。

特許文献１では、乗員の腰にその両脇にわたってかかる腰ベルトを含んで該乗員を拘束するウェビングと、シート状であって腰ベルトの乗員側の面に沿って取り付けられ、電気で発熱する面状ヒータと、面状ヒータの乗員側に取り付けられ、該面状ヒータの温度を検知する温度検知素子と、面状ヒータの温度の実測値に応じて該面状ヒータへの供給電力を制御する制御部と、を備えたヒータ付シートベルト装置が提案されている。

特開２０１４−１５１７５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、温度検知素子としてサーミスタに代表される薄型の温度センサを面状ヒータの部分に設けることが記載されているが、タングの摺動摩擦やドアへのウェビングの挟み込み等によってセンサが損傷する恐れがある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、ウェビングに各種検出素子を設けた場合に、検出素子の損傷を防止することが可能なヒータ付シートベルト装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ウェビングに設けた発熱体と、中空構造とされ、ウェビングにおけるタングの移動を制限するタングストッパと、前記タングストッパの中空内に設けられ、前記発熱体への通電に関する物理量を検出する検出素子と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、発熱体は、ウェビングに設けられている。すなわち、ウェビングを加熱するヒータとして機能する。

タングストッパは、ウェビングにおけるタングの移動を制限する。また、タングストッパは中空構造とされている。すなわち、タングストッパの中空内に素子を設けることが可能とされている。

そして、検出素子は、中空構造とされたタングストッパの中空内に設けられ、発熱体への通電に関する物理量が検出される。このように、タングストッパ内に検出素子を設けることにより、保護部材を別途設けることなく、タングの摺動摩擦やドアへのウェビングの挟み込みによる検出素子の損傷を防止することができる。

なお、発熱体は、例えば、ウェビングの両端に沿って設けられた一対の電源線と、一対の電源線に対して並列接続となるように設けられ、導電性を有する伝熱糸と、を有するものを適用することができ、これにより面状のヒータを構成できる。

以上説明したように本発明によれば、ウェビングに各種検出素子を設けた場合に、検出素子の損傷を防止することが可能なヒータ付シートベルト装置を提供することができる、という効果がある。

本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置を示す全体正面図である。 本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置の概略構成を示す図である。 （Ａ）は本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置に適用されるヒータの構成例を示す図であり、（Ｂ）はタングストッパの第１構成例を示す図であり、（Ｃ）はタングストッパの第２構成例を示す図である。 本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置の制御部で行われる処理例を示すフローチャートである。 サーミスタをラップ側の端部に設けた例を示す図である。 予め定めた加熱面を網羅するように１本の電熱線を所定の形状に形成したヒータの一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置を示す全体正面図である。また、図２は、本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置の概略構成を示す図である。なお、図１において、車幅方向外方（車両右方）を矢印ＯＵＴで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

図１に示すように、ヒータ付シートベルト装置１０は、車両のシート１２に装備されており、シート１２の前方、右方及び上方は、それぞれ車両の前方、右方及び上方に向けられている。シート１２の下部には、シートクッション１２Ａが設けられると共に、シート１２の後部には、シートバック１２Ｂが設けられており、シート１２には、車両の乗員１４が着座可能となっている。

また、ヒータ付シートベルト装置１０は、可撓性を有する長尺帯状のウェビング１６（ベルト）を備えている。

ウェビング１６は、長手方向基端側から、巻取装置１８に巻取られて格納されており、巻取装置１８は、シート１２の車幅方向外側部かつ下部における車体（シート１２でもよい）に固定されると共に、ウェビング１６が車両前側へ引出されている。

巻取装置１８には、図示しないロック機構が設けられており、衝突時（巻取装置１８からのウェビング１６の急激な引出し時及び車両の急減速時）等の車両の緊急時には、ロック機構が作動されて巻取装置１８からのウェビング１６の引出しをロックする。

シート１２の車幅方向外側部かつ上部の車両後側における車体（シート１２でもよい）には、ショルダアンカ２０が固定されており、ショルダアンカ２０には、長尺矩形状の挿通孔が貫通形成されている。

ショルダアンカ２０の挿通孔には、ウェビング１６が挿通しており、ウェビング１６は、ショルダアンカ２０の挿通孔で折返された状態で支持されている。

また、ウェビング１６の長手方向先端は、アンカ２２に支持されており、アンカ２２は、シート１２後部の車幅方向外側かつ下側の車体（シート１２でもよい）に固定されている。

ウェビング１６のショルダアンカ２０とアンカ２２との間の部分には、タング２４が設けられている。タング２４には、長尺矩形状の挿通孔が貫通形成されており、挿通孔には、ウェビング１６が長手方向へ移動可能に挿通されている。

また、シート１２後部の車幅方向内側かつ下側の車体（シート１２でもよい）には、バックル２６が固定されている。タング２４はバックル２６に対し着脱可能とされており、巻取装置１８からウェビング１６が引出されると共に、タング２４がバックル２６に装着されることで、シート１２に着座した乗員１４にウェビング１６が前側から装着される。

これにより、ウェビング１６がタング２４の挿通孔で折返された状態で支持されることで、ウェビング１６のショルダアンカ２０とタング２４との間の部分（タング２４一側方の部分）が、ショルダウェビング１６Ａ（ショルダベルト）とされて、乗員１４の肩部及び胸部等に斜め方向へ装着される。

また、ウェビング１６のタング２４とアンカ２２との間の部分（タング２４他側方の部分）が、ラップウェビング１６Ｂ（ラップベルト）とされて、乗員１４の腰部に横方向へ装着される。

なお、ラップウェビング１６Ｂには、ラップウェビング１６Ｂの両面から突出するタングストッパ２８が取付けられており、タングストッパ２８によって、ウェビング１６長手方向先端側へのタング２４の移動が制限されている。

本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置１０は、図２に示すように、発熱体としてのヒータ３０を備えている。ヒータ３０は、ウェビング１６内に設けられている。例えば、筒状に織られたウェビング１６の中空部にヒータ３０を収納してもよい。或いは、一対のウェビングを縫合することにより、一対のウェビング１６間に中空部を設け、一対のウェビング１６間の中空部にヒータ３０を収納してもよい。或いは、ウェビング１６を２つ折りにして縫合して袋折りにすることで中空部を設けて、中空部にヒータ３０を収納してもよい。

ヒータ３０は、ハーネス３２、３４及びコネクタ３６を介して制御部４０に接続され、制御部４０によって通電が制御されると共に、ヒータ３０の断線等の異常が検知される。

ここで、ヒータ３０の具体的な構成例について説明する。図３（Ａ）は、本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置１０に適用されるヒータ３０の構成例を示す図である。また、図３（Ｂ）は、タングストッパ２８の第１構成例を示す図であり、図３（Ｃ）は、タングストッパ２８の第２構成例を示す図である。

ヒータ３０は、図３（Ａ）に示すように、ウェビング１６の両端側に沿って設けられた一対の電源線４４を備えている。一対の電源線４４は、それぞれ複数の電線で構成されている。一対の電源線４４の間には、伝熱糸４６が設けられている。伝熱糸４６は、導電性を有する糸状とされて、面状に縫製された縫製物の横糸（ウェビングの幅方向の糸）の少なくとも一部として構成されている。すなわち、一対の電源線４４に伝熱糸４６が並列接続となるように設けられて、電源線４４に通電されることにより、伝熱糸４６が発熱するようになっている。このように、伝熱糸４６が発熱することで面状のヒータを構成することができる。なお、図３（Ａ）では、電源線４４に対して伝熱糸４６が並列接続となるように１本の伝熱糸４６を設けた例を示すが、複数の伝熱糸４６を電源線４４に並列に接続する構成としてもよい。

一対の電源線４４の一方は、接地された制御部４０に接続されて、プラス電源が供給され、他方は、接地されている。制御部４０には、スイッチ４２が接続されていると共に、図示しないバッテリのプラス端子に接続されて、スイッチ４２が操作された場合に電源線４４への通電を制御する。本実施形態では、スイッチ４２は、例えば、３段階（Ｈｉ／Ｍｉｄｄｌｅ／Ｌｏｗ）の設定が可能なスイッチとされ、スイッチ４２の状態に応じて、制御部４０が電源線４４への通電を制御することにより、ヒータ３０の温度が調整される。

また、一対の電源線４４には、電流検出素子としてサーミスタ４８が並列に接続されている。また、サーミスタ４８の一端は制御部４０に接続されていると共に、他端が接地されており、制御部４０が、一対の電源線４４を流れる電流をサーミスタ４８を用いて検出することにより、ヒータ３０の温度を検出し、検出結果に基づいて通電を制御する。

ところで、ヒータ付シートベルト装置１０は、上述したように、伝熱糸４６は、基本的に糸状であるため、タング２４の摺動摩耗等によって切れることはない。これに対して、電源線４４は、タング２４の摺動摩耗やウェビング１６のドアへの挟み込み等によって断線することが考えられる。そこで、制御部４０には、報知部３８が接続されると共に、断線検知機能が設けられており、サーミスタ４８によって検出された電流値に基づいて、ヒータ３０の電源線４４の断線を検知する。そして、断線を検知した場合には、報知部３８によって報知するようになっている。報知部３８は、例えば、車両のコンビネーションメータの警告灯等を適用することが可能であり、警告灯の点灯やブザー等の音などを発生することによってヒータ３０の断線を報知する。

また、本実施形態では、サーミスタ４８は、タングストッパ２８内に設けられており、タングストッパ２８によって外部の衝撃から保護されるようになっている。例えば、図３（Ｂ）に示すように、タングストッパ２８を中空構造として嵌合可能に２分割に構成する。そして、ウェビング１６に貫通穴を設けて、ウェビング１６の両面からサーミスタ４８を挟み込んで、貫通穴を介してタングストッパ２８を嵌合してサーミスタ４８を保護してもよい。或いは、図３（Ｃ）に示すように、タングストッパ２８を中空構造として２分割で構成する。そして、ウェビング１６に貫通穴を設けることなく、ウェビング１６の両面から挟み込んで分割したタングストッパ２８を各々ウェビングの表裏で縫合して固定することでサーミスタ４８を保護してもよい。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置１０の制御部４０で行われる処理について説明する。図４は、本実施形態に係るヒータ付シートベルト装置１０の制御部４０で行われる処理例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、スイッチ４２がオンされてヒータ３０の作動が指示された場合に開始するものとして説明する。

ステップ１００では、制御部４０が電源線４４への通電を開始してステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、制御部４０がサーミスタ４８の抵抗値を検出してステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、制御部４０が検出したサーミスタ４８の抵抗値に基づいて断線しているか否かを判定する。該判定は、断線して通電していない場合には肯定されてステップ１０６へ移行し、通電している場合には、否定されてステップ１０８へ移行する。

ステップ１０６では、制御部４０が電源線４４への通電を停止すると共に報知部３８を制御して、警告灯等を点灯するなどにより、断線を報知して一連の処理を終了する。

ステップ１０８では、ヒータ３０が設定温度以上になったか否かを制御部４０が判定する。該判定は、制御部４０が、サーミスタ４８の検出した抵抗値からヒータ温度を検出して、スイッチ４２によって操作された設定温度（Ｈｉ、Ｍｉｄｄｌｅ、またはＬｏｗに対応する予め定めた温度）以上になったか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、制御部４０が電源線４４への通電を停止してステップ１１２へ移行する。これによって、ヒータ３０の温度上昇を停止して必要以上の加熱を防止する。なお、通電する電流値を減少して、ヒータ３０の温度上昇を抑制してもよい。

ステップ１１２では、制御部４０がサーミスタ４８の抵抗値を検出してステップ１１４へ移行する。なお、抵抗値を検出する間は、電源線４４への通電を一時的に再開する。

ステップ１１４では、制御部４０が検出したサーミスタ４８の抵抗値に基づいて断線しているか否かを判定する。該判定は、断線して通電していない場合には肯定されてステップ１０６へ移行し、通電している場合には、否定されてステップ１１６へ移行する。

ステップ１１６では、制御部４０がヒータ３０の温度が低下したか否かを判定する。該判定は、サーミスタ４８の検出した抵抗値からヒータ温度を検出して、設定温度より予め定めた温度の低下があるか否かを制御部４０が判定する。該判定が否定された場合にはステップ１１２に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、制御部４０が電源線４４への通電を再開してステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０では、スイッチ４２がオフされたか否かを制御部４０が判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。

ところで、サーミスタ４８は、図５に示すように、ラップ側の端部等に接続してウェビング１６から分離することが考えられる。しかしながら、図５に示すように、ラップ側の端部等にサーミスタ４８を接続した場合には、断線による異常加熱や漏電を防止するために、断線を検知して通電を停止する必要があるが、断線を検知することができない。断線が発生した際（例えば、図５の「×」部分で断線した場合）には、温度調整は可能であるが、断線部分からラップ側の伝熱糸によって通電が維持されるため、断線を検知することができない。

そこで、本実施形態では、タングストッパ２８の位置にサーミスタ４８を設けられている。これにより、タングストッパ２８よりもラップウェビング側（図３のラップ側）で断線した場合（例えば、図３の（１）の「×」部分で断線した場合）には、断線を検知することができる。ただし、タングストッパ２８よりもショルダウェビング側（図３のショルダ側）で断線した場合（例えば、図３の（２）の「×」部分で断線した場合）には、断線を検知することができないが、タングストッパ２８よりラップ側にある程度の導電部が確保されるため、ヒータ３０の異常加熱や漏電は防止される。

また、本実施形態のように、ウェビング１６にサーミスタ４８を設けた場合には、サーミスタ４８が衝撃によって損傷することが考えられる。しかしながら、本実施形態では、タングストッパ２８によってサーミスタ４８を保護しているので、保護部材を別途設けることなく、サーミスタ４８の損傷を抑制することができる。

なお、上記の実施形態では、タングストッパ２８に、ヒータ３０への通電に関する物理量を検出する検出素子としてサーミスタ４８を設ける例を説明したが、これに限るものではない。例えば、タングストッパ２８にサーミスタ４８以外のセンサを設けるようにしてもよい。サーミスタ４８以外のセンサとしては、ヒータ３０の通電に関する物理量を検出する検出素子として、例えば、各種電流検出素子を設けてもよい。或いは、バイメタル等の温度検出素子等を設けてもよい。何れにしても各種センサをタングストッパ２８の中空内に設けることで、センサへの衝撃をタングストッパ２８によって抑制して損傷を防止することができる。

また、上記の実施形態では、ヒータ３０として、伝熱糸を電源線４４に並列に接続した並列接続タイプの例を説明したが、これに限るものではない。例えば、図６に示すように、予め定めた加熱面を網羅するように１本の電熱線５０を所定の形状に形成したヒータを適用してもよい。ここで、電熱線５０が形成する形状は図６に限るものではなく、他の形状としてもよい。

さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ ヒータ付シートベルト装置
１６ ウェビング
２４ タング
２８ タングストッパ
３０ ヒータ
４０ 制御部
４４ 電源線
４６ 伝熱糸
４８ サーミスタ
５０ 電熱線

Claims (2)

1. ウェビングに設けた発熱体と、
   中空構造とされ、ウェビングにおけるタングの移動を制限するタングストッパと、
   前記タングストッパの中空内に設けられ、前記発熱体への通電に関する物理量を検出する検出素子と、
   を備えたヒータ付シートベルト装置。
2. 前記発熱体は、ウェビングの両端に沿って設けられた一対の電源線と、前記一対の電源線に対して並列接続となるように設けられた、導電性を有する伝熱糸と、を有する請求項１に記載のヒータ付シートベルト装置。