JP6717138B2 - 乗員拘束システム - Google Patents

Description

本発明は、ショルダーベルト及びラップベルトを含む第１シートベルト装置と、ショルダーベルトとなる第２シートベルト装置とで乗員を拘束する乗員拘束システムに関する。

従来、自動車等の車両シートに付設されているシートベルト装置においては、衝突時等の車両に通常時より大きな減速度が作用した緊急時（以下、単に緊急時という）に、乗員がシートベルトにより拘束される。シートベルト装置として、一般に３点式シートベルト装置が広く知られている。例えば、３点式シートベルト装置では、リトラクタから引き出されたシートベルトがベルトガイドアンカでガイドされ、その先端が車体に固定される。ベルトガイドアンカでガイドされたシートベルトには、タングが摺動可能に支持されている。タングが車体に固定されたバックルに係合されることで、シートベルトが乗員に装着されるようになっている。

シートベルトが乗員に装着された状態では、ベルトガイドアンカとタングとの間のシートベルトが乗員の肩および胸に装着されるショルダーベルトとして機能する。また、車体に固定された先端とタングとの間のシートベルトが乗員のラップ（腰）に装着されるラップベルトとして機能する。緊急時には、リトラクタのロック機構が作動してシートベルトの引き出しが阻止されることにより、ショルダーベルトで乗員の肩および胸が拘束され、またラップベルトで乗員の腰が拘束される。

３点式シートベルト装置に加えて斜め式２点シートベルト装置を備え、両方のシートベルト装置のウェビングが乗員の胸の付近で交差するように構成されたシートベルトシステムが知られている（例えば特許文献１、２参照）。このようなシートベルトシステムでは、乗員が斜め式２点シートベルト装置しか装着しない事態を防ぐことが必要となる。

特許文献１に記載のシートベルトシステムでは、斜め式２点シートベルト装置のウェビングの引き出しを制御し、３点式シートベルト装置のタングが第１バックルに嵌合すると、斜め式２点シートベルト装置のウェビングが引き出し可能となるようにしている。しかし、乗員が、３点式シートベルト装置のタングを第１バックルにラッチする前に、斜め式２点シートベルト装置のウェビングの引き出しを何度も試み、ウェビング繰り出し機構に負荷がかかるおそれがあった。

特許文献２に記載のシートベルトシステムでは、３点式シートベルト装置のタングが第１バックルにラッチする前は、斜め式２点シートベルト装置のタングが第２バックルをラッチしないように構成されている。しかし、乗員が、３点式シートベルト装置のタングを第１バックルにラッチする前に、斜め式２点シートベルト装置のタングを第２バックルへ挿入することを繰り返し何度も試み、第２バックルの耐久性に影響を与えるおそれがあった。

米国特許第７７７５５５７号 米国特許公開第２００８／２５２０５８号

本発明は、３点式シートベルト装置と斜め式２点シートベルト装置との両方で乗員を拘束し、斜め式２点シートベルト装置の単独使用を防止する乗員拘束システムを提供することを目的とする。

本発明の乗員拘束システムは、第１シートベルト、該第１シートベルトをショルダーベルトとラップベルトとに区画する第１タング、及び該第１タングが着脱される第１バックルを有する第１シートベルト装置と、第２シートベルト、該第２シートベルトの先端部に取り付けられた第２タング、及び該第２タングが着脱される第２バックルを有する第２シートベルト装置と、を備える乗員拘束システムであって、前記第２バックルには、タング挿入口を開閉する開閉手段が設けられており、該開閉手段は、前記第１タングが前記第１バックルに係合されると該タング挿入口を開放する。

本発明の一態様では、前記開閉手段は、前記タング挿入口を閉鎖する倒伏状態と、該タング挿入口を開放する起立状態とをとりうるように上下方向に回動可能となっている蓋を有する。

本発明の一態様では、前記開閉手段は、前記蓋を押し上げる押し上げ部をさらに有する。

本発明の一態様では、前記第１バックルから前記第１タングが係合したことを示すタング検知信号を受信すると、前記押し上げ部へ開信号を出力する制御部をさらに備え、前記押し上げ部は、前記開信号を受け取ってオン状態となると上昇して前記蓋を押し上げる。

本発明の一態様では、前記制御部からの前記開信号の出力が停止すると、前記押し上げ部は下降して所定位置に戻り、前記所定位置における前記押し上げ部の上端は、前記倒伏状態とした場合の前記蓋の直下に位置する。

本発明の一態様では、前記制御部は、前記開信号の出力が所定時間に達すると、該開信号の出力を停止する。

本発明の一態様では、前記第２シートベルト装置は、前記第２シートベルトを引き出し可能に巻き取り、該第２シートベルトの引き出し量を検知し、該引き出し量を前記制御部に通知するリトラクタを有し、前記制御部は、前記タング検知信号を受信し、かつ前記引き出し量が所定値以上となった場合に、前記開信号を出力する。

本発明の一態様では、前記蓋は前記第２バックルの筐体内で回動する。

本発明の一態様では、前記第１シートベルト装置及び前記第２シートベルト装置は１乗員の着座可能な車両シートに設置され、前記第１バックルは、該車両シートを挟んで前記第２バックルとは反対側に配置されている。

本発明の一態様では、前記第１バックルと前記第２バックルとは形状が異なる。

本発明の乗員拘束システムは、第２バックルのタング挿入口を開閉する開閉手段が設けられ、この開閉手段は、第１タングが第１バックルに係合されるとタング挿入口を開放する。第１タングが第１バックルに係合される前に、第２タングを第２バックルに挿入することはできなくなっているため、３点式シートベルト装置である第１シートベルト装置を装着せずに斜め式２点シートベルト装置である第２シートベルト装置を単独使用することを防止できる。

実施の形態に係る乗員拘束システムの概略構成図である。 第２バックルの斜視図である。 （ａ）（ｂ）は図２のIII-III線拡大断面図であり、（ａ）は蓋が倒伏状態となっている断面図であり、（ｂ）は蓋が起立状態となっている断面図である。 乗員拘束システムの制御系のブロック図である。 実施の形態に係る乗員拘束方法を説明するフローチャートである。

図１〜図５を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る乗員拘束システムの概略構成図である。

図１に示すように、乗員拘束システム１は、三点式シートベルト装置である第１シートベルト装置１０と、斜め式二点シートベルト装置である第２シートベルト装置２０とを備え、第１シートベルト装置１０と第２シートベルト装置２０との両方で乗員を拘束し、第２シートベルト装置２０の単独使用を防止するものである。なお、第１シートベルト装置１０は単独使用が可能である。

第１シートベルト装置１０は、車両シート２の近傍に配置された第１シートベルトリトラクタ１４（以下、「第１リトラクタ１４」と記載する）、ウェビングで形成され、第１リトラクタ１４に引き出し可能に巻き取られるとともに緊急時に乗員を拘束する第１シートベルト１１、第１リトラクタ１４から引き出された第１シートベルト１１を乗員のショルダの方へガイドするガイドアンカ１５（ショルダーアンカ）、ガイドアンカ１５からガイドされてきた第１シートベルト１１に摺動自在に支持された第１タング１２、車体の床又は車両シート２に固定されかつ第１タング１２が係脱可能に挿入係合される第１バックル１３を備える。

車両シート２は１乗員が着座可能な座席であり、運転席、助手席、後席のキャプテンシート等である。

第１シートベルト１１は乗員の肩および胸等を拘束するショルダーベルト１１ａと、乗員の腰等を拘束するラップベルト１１ｂとを含む。第１シートベルト１１は、第１タング１２によりショルダーベルト１１ａとラップベルト１１ｂとに区画される。第１シートベルト１１の先端部１１ｃは、車体の床や車体フレーム等に固定されている。

第１バックル１３は、第１タング１２を挿入するタング挿入口と、挿入された第１タングに係合するラッチ部材と、ラッチ部材の嵌合を解除する操作ボタンとを有する。また、第１バックル１３には、ラッチ部材が第１タング１２に係合したか否かを判定するバックルセンサが設けられている。バックルセンサは、例えばホール素子等の磁気センサにより構成され、第１バックル１３内での第１タング１２の移動に連動する磁石の磁気を検出する。

バックルセンサは、第１タング１２が所定の位置（ラッチ部材が係合可能な位置）まで挿入された状態での磁石の磁気の変化を検出すると、第１タング１２が係合されたことを示すタング検知信号を制御部３（図４参照）へ出力する。制御部３は例えばＥＣＵである。

第２シートベルト装置２０は、第２シートベルトリトラクタ２４（図４参照。以下、「第２リトラクタ２４」と記載する。）と、ウェビングで形成され、第２リトラクタ２４に引き出し可能に巻き取られるとともに緊急時に乗員を拘束する第２シートベルト２１と、第２シートベルト２１の先端部に取り付けられた第２タング２２と、車体の床又は車両シート２に固定されかつ第２タング２２が係脱可能に挿入係合される第２バックル２３と、を備える。

第２リトラクタ２４は、例えばシート２内に配置される。第２リトラクタ２４に、第２シートベルト２１の引き出し量を検知するセンサを設け、ベルト引き出し量を制御部３に通知するようにしてもよい。

第２シートベルト２１は、乗員の肩および胸等を拘束するショルダーベルトである。第２バックル２３は、車両シート２を挟んで第１バックル１３とは反対側に配置されている。第１シートベルト装置１０及び第２シートベルト装置２０の装着状態において、第１シートベルト１１のショルダーベルト１１ａと、第２シートベルト２１とは、乗員の胸の付近で交差する。

図２、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第２バックル２３は、バックル筐体３２の頂部に設けられ、第２タング２２を挿入するタング挿入口３１と、挿入された第２タング２２に係合するラッチ部材（図示略）と、ラッチ部材の係合を解除する操作ボタン３３とを有する。

また、第２バックル２３には、タング挿入口３１を開閉する開閉手段が設けられている。開閉手段は、筐体３２にヒンジ結合された蓋３４と、蓋３４を押し上げる押し上げ部３５を有する。蓋３４はヒンジによって、図３（ａ）の倒伏状態と、図３（ｂ）の起立状態とをとりうるように上下方向に回動可能となっている。蓋３４は、筐体３２の内部（タング挿入口３１の内部）で回動する。蓋３４は、トーションバネ等の付勢により、倒伏状態が定位置となるように構成されている。蓋３４には、例えば樹脂（ＰＯＭ又はＰＰ）で構成された細長い薄板を用いることができる。また、軸部には鉄棒（ＳＵＳ等）を用いることができる。

押し上げ部３５は、例えば直動ソレノイドで構成され、制御部３からの開信号に応じて上下方向に直動可能となっている。押し上げ部３５は、制御部３から開信号が出力されていないオフ状態で、その上端が倒伏状態の蓋３４の直下に位置するように配置されている。この時、押し上げ部３５の上端は、蓋３４の下面に接触していてもよいし、押し上げ部３５の上端と蓋３４の下面との間に僅かな隙間があってもよい。押し上げ部３５は、タング挿入口３１の長手方向の一端又は両端に設けられている。

押し上げ部３５は、制御部３から出力された開信号を受け取ってオン状態となると、上昇して蓋３４を押し上げる。蓋３４が押し上げられて図３（ｂ）に示すような起立状態となることで、タング挿入口３１が開放され、第２タング２２が挿入可能となる。

制御部３からの開信号の出力が停止すると、押し上げ部３５はオフ状態となり下降する。蓋３４は、トーションバネの付勢により図３（ａ）に示すような倒伏状態となり、タング挿入口３１が閉鎖される。蓋３４は下方から押し上げ部３５によって支持されているため、蓋３４の倒伏状態では第２タング２２を挿入することができなくなっている。

制御部３は、第１バックル１３からタング検知信号を受信すると、第２バックル２３の押し上げ部３５へ、タング挿入口３１の開放を指示する開信号を出力する。押し上げ部３５での消費電力（通電時間）を抑えるため、所定時間（例えば１分間）開信号を出力した後、開信号の出力を停止する。開信号の出力中に第２タング２２を第２バックル２３に挿入する。タング挿入口３１内に第２タング２２が存在することで、開信号の出力を停止し、押し上げ部３５が下降した後も、蓋３４は第２タング２２に接触して倒伏状態とはならない。

第２バックル２３の操作ボタン３３を押し込むことで、第２タング２２はラッチ部材から解放され、第２バックル２３の外方に放出される。同様に、第１バックル１３の操作ボタンを押し込むことで、第１タング１２はラッチ部材から解放され、第１バックル１３の外方に放出される。第１バックル１３の操作ボタンを押し込むことで、第１タング１２だけでなく、第２タング２３もラッチ部材から解放されるようにしてもよい。

次に、本実施形態に係る乗員拘束システム１による乗員拘束方法を図５に示すフローチャートを用いて説明する。

車両シート２に着席した乗員が第１シートベルト１１を引き出し、第１タング１２を第１バックル１３に挿入する。このとき、第２バックル２３のバックル挿入口３１は蓋３４により閉鎖されているため、乗員が第１シートベルト１１の前に第２シートベルト２１を引き出しても、第２タング２２を第２バックル２３に挿入できない。また、第１タング１２を第２バックル２３へ誤って挿入することもない。

第１バックル１３のバックルセンサが第１タング１２の係合を検知すると（ステップＳ１＿Ｙｅｓ）、タング検知信号を制御部３へ出力する（ステップＳ２）。制御部３は、タング検知信号の受信に伴い、開信号を第２バックル２３の押し上げ部３５へ出力する（ステップＳ３）。

押し上げ部３５は、開信号に基づいて上昇して蓋３４を押し上げ、第２バックル２３のバックル挿入口３１を開放する。制御部３が開信号を出力している所定時間の間に、乗員は第２シートベルト２１を引き出し、第２タング２２を第２バックル２３に挿入する（ステップＳ４）。

制御部３は、開信号の出力時間が所定時間に達すると（ステップＳ５＿Ｙｅｓ）、開信号の出力を停止する（ステップＳ６）。開信号の出力停止により、押し上げ部３５は下降するが、第２バックル２３に第２タング２２が挿入されているため、蓋３４は閉じない。

このように、本実施形態によれば、三点式シートベルト装置である第１シートベルト装置１０の第１タング１２を第１バックル１３に係合するまでは、斜め式二点シートベルト装置である第２シートベルト装置２０の第２バックル２３のタング挿入口３１が蓋３４で閉鎖され、バックルが挿入できなくなっているため、第２シートベルト装置２０の単独使用を防止できる。

また、第２バックル２３のタング挿入口３１が蓋３４で閉鎖されているため、乗員は、第２バックル２３に第２タング２２を挿入できないことを目視で容易に確認することができ、第１シートベルト装置１０の装着前に、第２バックル２３への第２タング２２の挿入を何度も試みるといった行動を防止できる。蓋３４の色を、筐体３２や操作ボタン３３の色とは異なるものとし、タング挿入口３１が蓋３４で閉鎖されていることを視認し易くしてもよい。

上記実施形態において、第２シートベルト装置２０の第２タング２２が、第１シートベルト装置１０の第１バックル１３に挿入されるといった誤使用を防止するために、第１タング１２と第２タング２２との形状を変えて、異なるシートベルト装置のバックルに挿入（係合）できないようにしてもよい。例えば、第１タング１２と第２タング２２とで、タングの幅、厚み、ラッチ部材が係合する係合孔の位置・大きさ等を変える。

上記実施形態において、制御部３は、第１バックル１３からタング検知信号を受信し、さらに、第２リトラクタ２４で検知される第２シートベルト２１の引き出し量が所定値以上となった場合に、第２バックル２３の押し上げ部３５へ開信号を出力するようにしてもよい。

上記実施形態では、タング挿入口３１を開閉する開閉手段として、倒伏状態と起立状態とをとりうるように上下方向に回動可能となっている蓋３４と、蓋３４を押し上げる押し上げ部３５とを備える構成について説明したが、開閉手段はこれに限定されず、スライドシャッター等を用いてもよい。

車両の後部の３人掛シートのシートベルト装置のバックルに、上記実施形態のようなタング挿入口の開閉手段を設けたバックルを適用してもよい。シートベルトが所定量引き出されると、該シートベルトに対応するバックルのタング挿入口が開放する。これにより、乗員は、どのバックルにタングを挿入すればよいか容易に把握することができる。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。

１ 乗員拘束システム
２ 車両シート
３ 制御部
１０ 第１シートベルト装置
１１ 第１シートベルト
１２ 第１タング
１３ 第１バックル
２０ 第２シートベルト装置
２１ 第２シートベルト
２２ 第２タング
２３ 第２バックル
３１ タング挿入口
３４ 蓋
３５ 押し上げ部

Claims (10)

1. 第１シートベルト、該第１シートベルトをショルダーベルトとラップベルトとに区画する第１タング、及び該第１タングが着脱される第１バックルを有する第１シートベルト装置と、
   第２シートベルト、該第２シートベルトの先端部に取り付けられた第２タング、及び該第２タングが着脱される第２バックルを有する第２シートベルト装置と、
   を備える乗員拘束システムであって、
   前記第２バックルには、タング挿入口を開閉する開閉手段が設けられており、該開閉手段は、前記第１タングが前記第１バックルに係合されると該タング挿入口を開放することを特徴とする乗員拘束システム。
2. 請求項１において、前記開閉手段は、前記タング挿入口を閉鎖する倒伏状態と、該タング挿入口を開放する起立状態とをとりうるように上下方向に回動可能となっている蓋を有することを特徴とする乗員拘束システム。
3. 請求項２において、前記開閉手段は、前記蓋を押し上げる押し上げ部をさらに有することを特徴とする乗員拘束システム。
4. 請求項３において、前記第１バックルから前記第１タングが係合したことを示すタング検知信号を受信すると、前記押し上げ部へ開信号を出力する制御部をさらに備え、
   前記押し上げ部は、前記開信号を受け取ってオン状態となると上昇して前記蓋を押し上げることを特徴とする乗員拘束システム。
5. 請求項４において、前記制御部からの前記開信号の出力が停止すると、前記押し上げ部は下降して所定位置に戻り、
   前記所定位置における前記押し上げ部の上端は、前記倒伏状態とした場合の前記蓋の直下に位置することを特徴とする乗員拘束システム。
6. 請求項４又は５において、前記制御部は、前記開信号の出力が所定時間に達すると、該開信号の出力を停止することを特徴とする乗員拘束システム。
7. 請求項４〜６のいずれか１項において、前記第２シートベルト装置は、前記第２シートベルトを引き出し可能に巻き取り、該第２シートベルトの引き出し量を検知し、該引き出し量を前記制御部に通知するリトラクタを有し、
   前記制御部は、前記タング検知信号を受信し、かつ前記引き出し量が所定値以上となった場合に、前記開信号を出力することを特徴とする乗員拘束システム。
8. 請求項２〜７のいずれか１項において、前記蓋は前記第２バックルの筐体内で回動することを特徴とする乗員拘束システム。
9. 請求項１〜８のいずれか１項において、前記第１シートベルト装置及び前記第２シートベルト装置は１乗員の着座可能な車両シートに設置され、前記第１バックルは、該車両シートを挟んで前記第２バックルとは反対側に配置されていることを特徴とする乗員拘束システム。
10. 請求項１〜９のいずれか１項において、前記第１バックルと前記第２バックルとは形状が異なることを特徴とする乗員拘束システム。
    

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