JP6748389B2 - 乗員拘束装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員拘束装置に関する。

従来の技術として、シートクッションの前後方向位置を検出するシートポジション検出手段と、ショルダアンカの車体に対する上下方向位置を変更可能にするアンカ位置変更手段と、シートポジション検出手段により検出されたシートクッションの前後方向位置に応じてアンカ位置変更手段の動作を制御する位置変更制御手段と、を備えた乗員拘束装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この乗員拘束装置によれば、シートクッションの前後方向位置に応じてショルダアンカの上下方向位置を適正な位置に変更することができるので、シートベルト装着時にシートベルトを確実に巻き取ることができ、かつ、シートベルトの張力を適正にすることができる。

特開２００６−８２７０３号公報

ところで、自動運転システムを備えた車両では、居住性を高めることを目的として、車両の前後方向に対してシートを回転させることが可能な回転シートを搭載することが提案されている。

従って本発明の目的は、シートの車両前後方向に対する回転位置によらずシートベルトの適切な拘束性能を確保することが可能な乗員拘束装置を提供することにある。

[１]本発明は上記目的を達成するために、車両前後方向に対して回転可能に配置された回転シートと、前記回転シートに設けられ、シートベルトを前記回転シートに対して相対移動可能に支持する複数の支持部と、前記複数の支持部を所定の位置まで移動させる複数の駆動部と、前記回転シートの前記車両前後方向に対する回転位置を検出する回転位置検出部と、前記回転位置検出部で検出された前記回転位置に基づいて前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する制御部と、を備えている乗員拘束装置を提供する。

[２]前記制御部は、車両の状態を検出する車両情報検出部を備え、前記車両情報検出部が検出した車両情報に基づいて前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する、上記[１]に記載の乗員拘束装置であってもよい。

[３]前記車両情報は車速であり、前記制御部は、前記車速が所定値以上の場合に前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する、上記[２]に記載の乗員拘束装置であってもよい。

本発明によれば、シートの車両前後方向に対する回転位置によらずシートベルトの拘束性能を確保することが可能である。

図１は、本発明の実施の形態に係る回転シートを備えた車両の全体図である。 図２は、実施の形態に係る乗員拘束装置の構成を示す斜視図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係る乗員拘束装置の側面図であり、図３（ｂ）は上面図である。 図４は、実施の形態に係る制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施の形態に係る制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 図６（ａ）は、実施の形態に係る乗員拘束装置の動作の一例を説明するために回転シートが正面を向いた状態を示した上面図であり、図６（ｂ）は実施の形態に係る乗員拘束装置の動作の一例を説明するために回転シートが回転した状態を示した上面図である。 図７（ａ）は、変形例に係るバックル部の動作を説明するために動作前の状態を示した図であり、図７（ｂ）は変形例に係るバックル部の動作を説明するために動作後の状態を示した図である。 図８は、本実施の形態に係る乗員拘束装置のショルダ部、アンカ部、及びバックル部の移動方向と、その移動方向に応じた効果との関係の一例を示す対応表である。

（実施の形態の要約）
本実施の形態に係る乗員拘束装置は、車両前後方向に対して回転可能に配置された回転シートと、前記回転シートに設けられ、シートベルトを前記回転シートに対して相対移動可能に支持する複数の支持部と、前記複数の支持部を所定の位置まで移動させる複数の駆動部と、前記回転シートの前記車両前後方向に対する回転位置を検出する回転位置検出部と、前記回転位置検出部で検出された前記回転位置に基づいて前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する制御部と、を備えて概略構成されている。

この乗員拘束装置は、回転位置検出部で検出された回転位置に基づいて複数の駆動部を制御することにより、複数の支持部の回転シートに対する位置を変化させる。これにより、シートベルトのレイアウトが適宜変更されるので、回転シートの車両前後方向に対する回転位置によらずシートベルトの拘束性能を確保することが可能である。

[実施の形態]
（乗員拘束装置１の概要）
本実施の形態に係る乗員拘束装置の概要について図１乃至図３を参照して説明する。なお、以下の説明において、車両前後方向における前方を矢印Ｌ、車両車幅方向における内方を矢印Ｗ、車両上下方向の上方を矢印Ｎで示し、乗員が着座するシートの前方方向を矢印ｘ、シートの幅方向における左方向を矢印ｙ、シートの上方向を矢印ｚで示す。

図１は、本発明の実施の形態に係る回転シートを備えた車両の全体図である。図２は、実施の形態に係る乗員拘束装置の構成を示す斜視図である。図３（ａ）は、実施の形態に係る乗員拘束装置の側面図であり、図３（ｂ）は上面図である。

本実施の形態の乗員拘束装置１は、例えば、車両に搭載されたシートに対して乗員を拘束するための装置である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る乗員拘束装置１が車両９の運転席及び助手席に搭載されているが、以下の説明においては運転席を例に説明する。

図２及び図３に示すように、乗員拘束装置１は、車両前後方向に対して回転可能に配置された回転シート２と、乗員Ｐを回転シート２に拘束する帯状のシートベルト３と、回転シート２に設けられ、シートベルト３を回転シート２に対して相対移動可能に支持する複数の支持部としてショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６と、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を回転シート２に対して移動させる駆動力を発生する複数の駆動部としての第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３と、を備えている。第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３としては、従来から使用される公知の駆動手段でよく、例えばモータ、ソレノイド等を用いることができる。

回転シート２は、シートベルト３を巻き取る図略のリトラクタが内蔵された所謂ベルトインシートであり、乗員Ｐの臀部を支えるシートクッション２１と、当該乗員Ｐの背部を支えるシートバック２２と、を有している。回転シート２の車両前後方向に対する回転位置は、乗員Ｐの所定の操作によって変化させることができ、その駆動方式は手動式であってもよく、モータ駆動による電動式であってもよい。

シートベルト３の一方の端部は、アンカ部５に連結されている。シートベルト３の他方の端部は、ショルダ部４を介してシートバック２２に内蔵されたリトラクタに連結されている。

ショルダ部４は、シートバック２２の上端部における車幅方向外方（矢印Ｗと逆方向）側に設けられている。ショルダ部４にはシートベルト３を引き出す引出口が設けられ、当該引出口からシートベルト３が車両前方（矢印Ｌ方向）側に引き出されている。ショルダ部４には、第１アクチュエータ７１が設けられている。

アンカ部５は、シートクッション２１の車両９のドア９１側（矢印Ｗと逆側）と対向する側面に設けられている。アンカ部５には、第２アクチュエータ７２が設けられている。

バックル部６は、アンカ部５が配置されているシートクッション２１とは反対側の側面に配置されている。バックル部６には、シートベルト３の途中に配置されたタング３１が結合されている。バックル部６には、第３アクチュエータ７３が設けられている。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ショルダ部４は第１アクチュエータ７１の駆動力によってシート幅方向（矢印ｙ方向に沿った方向）に沿って移動可能に配置され、アンカ部５は第２アクチュエータ７２の駆動力によってシート前後方向（矢印ｘ方向に沿った方向）に沿って移動可能に配置され、バックル部６は第３アクチュエータ７３の駆動力によってシート前後方向（矢印ｘ方向に沿った方向）に沿って移動可能に配置されている。

第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３が駆動すると、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６が、例えばラックアンドピニオン等の噛み合い機構の作用によって所定の位置まで移動し、移動した位置においてロックされるようにそれぞれ構成されている。なお、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を移動させる機構としては、上記のラックアンドピニオンに限定されものではなく、例えばウォームギヤ等を用いた減速機構であってもよく、リンクアーム等を用いたリンク機構であってもよい。なおショルダ部４は、回転シート２のシートバック２２の上端側だけでなく側面側まで移動するようにしてもよい。

図４に示すように、本実施の形態に係る乗員拘束装置１は、第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御する制御部としてのＥＣＵ８を備えている。このＥＣＵ８は、メモリ８０に記憶されたプログラムに従い、取得したデータに演算処理等を行うＣＰＵ、半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭ、ドライバなどの構成要素からなるマイクロコンピュータからなる。

ＥＣＵ８には、第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３と、回転シート２の車両前後方向に対する回転位置を検出する回転位置検出部としての回転位置センサ８１と、車両９の走行速度に応じた信号を出力する車速センサ８２と、バックル部６とタング３１との結合状態に応じた信号を出力するバックルスイッチ８３と、が電気的に接続されている。

ＥＣＵ８は、回転位置センサ８１、車速センサ８２、及びバックルスイッチ８３から出力された信号に基づいて、第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３の駆動を制御する。本実施の形態では、ＥＣＵ８が、車速センサ８２及びバックルスイッチ８３から出力された信号に基づいて第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御する必要があるか否かを判定し、制御する必要があると判定した場合に回転位置センサ８１の出力信号に基づいて第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御する。

なお、車速センサ８２及びバックルスイッチ８３は、本発明における車両情報検出部の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、車両の加速度に応じた信号を出力する加速度センサをＥＣＵ８に接続し、乗員Ｐに作用する慣性力に応じて第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御させてもよい。あるいは、操舵角センサやヨーレイトセンサをＥＣＵ８に接続し、車両９の走行方向のベクトルに応じて第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御させてもよい。

回転位置センサ８１としては、例えば回転シート２を回転駆動するモータに設けられたレゾルバやホール素子等を用いてもよく、あるいは、ロータリエンコーダを用いてもよい。

車速センサ８２は、例えば車輪のホイールの円周に一定角度ごとに設けられた磁性体の目印を磁気的に検出して回転速度を検出するものであり、この回転速度に基づいて車両９の速度信号を出力する。

バックルスイッチ８３は、タング３１がバックル部６に結合されるとオン信号をＥＣＵ８に出力し、結合が解除されるとオフ信号をＥＣＵ８に出力する。

次に、本実施の形態に係る乗員拘束装置１の動作について、図５乃至図７を参照しながら図５に示したフローチャートに従って説明する。

図５は、ＥＣＵ８が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートに示す処理は、ＥＣＵ８によって一定時間毎に実行される。図６（ａ）は、乗員拘束装置１の動作の一例を説明するために回転シート２が正面を向いた状態を示した上面図であり、図６（ｂ）は回転シート２が回転した状態を示した上面図である。図７（ａ）は、変形例に係るバックル部６の動作を説明するために動作前の状態を示した図であり、図７（ｂ）は動作後の状態を示した図である。なお図６（ａ），（ｂ）では、ステアリング９０を二点鎖線で示している。

（動作）
図５に示すように、ＥＣＵ８は、タング３１がバックル部６に結合された状態の場合（Ｓｔｅｐ１０：Ｙｅｓ）、車速センサ８２が出力する信号に基づいて車両９の車速が所定値より大きいか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１１）。ここで、所定値とは、例えば車両が走行して間もない比較的低速の値であり、この所定値がメモリ８０に予め記憶されている。ＥＣＵ８は、メモリ８０から取得した当該所定値と、車速センサ８２から出力された信号と、に基づいて、Ｓｔｅｐ１１における判定処理を実行する。

車両９の車速が所定値より大きい場合には（Ｓｔｅｐ１１：Ｙｅｓ）、回転位置センサ８１の出力信号に基づいて回転シート２の回転位置を検出し（Ｓｔｅｐ１２）、Ｓｔｅｐ１３に処理を進める。一方、車両９の車速が所定値以下の場合には（Ｓｔｅｐ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０に処理を進める。

Ｓｔｅｐ１３の処理において、ＥＣＵ８は、回転位置センサ８１の信号に基づいて、回転シート２が回転した状態か否かを判定する（Ｓｔｅｐ１３）。回転シート２が回転した状態と判定された場合には（Ｓｔｅｐ１３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ８は第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３に駆動電流を流して作動させる。一方、回転シート２が回転していない状態と判定された場合には（Ｓｔｅｐ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１０に処理を進める。

ここで、回転シート２が回転した状態とは、図６（ｂ）に示すように、回転シート２の前方方向（矢印ｘ方向）と、車両前方方向（矢印Ｌ方向）とが、一致していない状態をいう。一方、回転シート２が回転していない状態とは、図６（ａ）に示すように、回転シート２の前方方向（矢印ｘ方向）と車両前方方向（矢印Ｌ方向）とが一致している状態をいう。

本実施の形態では、Ｓｔｅｐ１４の処理において、ＥＣＵ８が乗員Ｐに対するシートベルト３の拘束力が増加するように、第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御する。より詳細には、図６（ｂ）に示すように、ショルダ部４及びアンカ部５がシート前後方向の後方（−ｘ方向）に移動し、バックル部６がシート幅方向の内方（−ｙ方向）に移動するように制御する。これにより、乗員Ｐに対するシートベルト３の拘束力が増加する。

以上のように、本実施の形態に係る乗員拘束装置１は、回転シート２の回転したときにショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６の位置を変更することが可能である。例えば、図６（ｂ）に示すように、回転シート２が回転した状態で車両９が走行中している場合には、乗員Ｐに矢印ｙ方向の慣性力が生じる。本実施の形態では、このような状態にあっても、シートベルト３の拘束力が増加するようにショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を移動させ、シートベルト３のレイアウトを適宜変更することが可能である。これにより、回転シート２が回転した状態であっても、シートベルト３の適切な拘束性能を確保することができる。

なお、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６の移動量は、例えばシートベルト３を巻き取る図略のリトラクタに設けられたモータトルクに基づいてシートベルト３の張力に応じて決定してもよく、あるいは予め設定された一定量だけ移動するようにしてもよい。これによっても、シートベルト３の拘束性能を確保することが可能である。

また、本実施の形態では、ＥＣＵ８が第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３の３つのアクチュエータをすべて制御しているが、これに限らず、第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３のうち、少なくとも１つのアクチュエータを制御してもよい。

また、変形例として、バックル部６を図７に示すように、シートベルト３の延伸方向に伸縮自在に構成してもよい。より詳細には、変形例に係るバックル部６は、図７（ａ）に示すように、シートベルト３の途中に配置されたタング３１が結合される結合部６１と、シートクッション２１に固定された固定部６２と、結合部６１及び固定部６２の間で伸縮可能に配置されたアーム部６３と、からなる。固定部６２には、第３アクチュエータ７３が設けられている。

回転シート２が回転した状態になると、ＥＣＵ８が第３アクチュエータ７３を制御して、アーム部６３が固定部６２に内蔵されるリトラクタによって巻き取られ、結合部６１が固定部６２側に引き込まれる。ここで、結合部６１の引込量は、例えば４０ｍｍ程度である。このように、バックル部６の結合部６１が引き込まれることにより、乗員Ｐの腰部に対する拘束力が増加する。なお、アーム部６３は、モータ、ソレノイド等に構成された第３アクチュエータ７３によって固定部６２に対して軸方向に進退移動可能なロッドで構成してもよい。

（実施の形態の効果）
次に、本実施の形態に係る乗員拘束装置１の効果について、図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態に係る乗員拘束装置のショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６の移動方向と、その移動方向に対応した効果との関係の一例を示す対応表である。

図８に示すように、ショルダ部４が矢印ｙ方向に移動すると、例えば車両９の側突時の乗員Ｐの肩部に対する拘束性を向上させることができる。

アンカ部５が矢印ｘ方向に移動すると、乗員Ｐに対する拘束力が軽減されて居住性の向上を図ることができる。一方、アンカ部５が矢印−ｘ方向に移動すると車両前方側の前突時又は車両側方側の側突時における乗員Ｐの腰部に対する拘束力を向上させることができる。

バックル部６が矢印ｘ方向に移動すると、乗員Ｐに対する拘束力が軽減されて、居住性を向上させることができる。一方、バックル部６が矢印−ｘ方向に移動すると、車両前方側の前突時又は車両後方側の後突時における乗員Ｐの腰部とバックル部６との接触を防止することができる。

また、変形例に係るバックル部６を伸長させると、乗員Ｐに対する拘束力が軽減されて、居住性を向上させることができる。一方、変形例に係るバックル部６を引き込むと、車両前方側の前突時又は車両後方側の後突時における乗員Ｐの腰部とバックル部６との接触を防止することができる（図７（ｂ）参照）。

以上のように、乗員拘束装置１は、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６の位置を適宜変更させることで、上述の各々の効果を組み合わせた効果を得ることが可能である。例えば、ショルダ部４をｙ方向に移動させ、かつ、バックル部６を−ｘ方向に移動させた場合には、乗員Ｐの肩部及び腰部の拘束力を向上させることができる。

また変形例として、回転シート２の回転位置に応じてショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を移動させるようにしてもよい。例えば、回転シート２の向きが車両後方側（矢印Ｌと逆方向）を向いている場合には居住性を優先して、シートベルト３の拘束力が軽減するようにショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を移動させるようにし、回転シート２の向きが車幅方向の内方側（矢印Ｗ方向）を向いている場合には安全性を優先して、シートベルト３の拘束力が増加するように、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を移動するようにしてもよい。

変形例として、シートベルト３の拘束力が軽減されたコンフォートモードと、シートベルト３の拘束力が増加したセフティモードと、の２つのモードを用意し、乗員Ｐのスイッチ操作によって２つのモードを切り替えられるようにしてもよい。

より詳細に述べると、ＥＣＵ８が選択されたモードがコンフォートモードかセフティモードかを判定し、コンフォートモードだと判定された場合には、ＥＣＵ８がショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６がシートベルト３の拘束力を軽減するように第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御する。一方、セフティモードだと判定された場合には、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６がシートベルト３の拘束力が増加するように第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御するようにすればよい。これによっても、シートベルト３の適切な拘束性能を確保することができる。

以上述べたように、本実施の形態に係る乗員拘束装置１は、回転位置センサ８１が検出した回転シート２の回転位置に基づいて第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御することにより、ショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６の位置が適宜変更することができる。これにより、回転シート２が車両前後方向に対して回転した状態であっても、シートベルト３の適切な拘束性能を確保することができる。

また、乗員拘束装置１は、車速が所定値以上の場合に第１乃至第３アクチュエータ７１〜７３を制御するので、車両９が発進してからショルダ部４、アンカ部５、及びバックル部６を移動させることができる。つまり、車両９の発進後であれば乗員Ｐにシートベルト３の拘束力の変動を意識させることがないので、乗員Ｐに対してシートベルト３のレイアウト変更に伴う煩わしさを与えることがない。

また上記実施の形態では、乗員拘束装置１がシートベルト３を回転シート２に対して支持する支持部を３つ備えた３点式シートベルトである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、４点式シートベルトの場合であっても本発明を適用することが可能である。

さらに上記実施の形態では、車両９の運転席の回転シート２を例に説明したが、これに限定されず、助手席あるは後部座席に本発明における乗員拘束装置１を適用してもよい。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…乗員拘束装置、２…回転シート、３…シートベルト、４…ショルダ部、５…アンカ部、６…バックル部、７１…第１アクチュエータ、７２…第２アクチュエータ、７３…第３アクチュエータ、８１…回転位置センサ、８２…車速センサ、８３…バックルスイッチ、９…車両

Claims (3)

1. 車両前後方向に対して回転可能に配置された回転シートと、
   前記回転シートに設けられ、シートベルトを前記回転シートに対して相対移動可能に支持する複数の支持部と、
   前記複数の支持部を所定の位置まで移動させる複数の駆動部と、
   前記回転シートの前記車両前後方向に対する回転位置を検出する回転位置検出部と、
   前記回転位置検出部で検出された前記回転位置に基づいて前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する制御部と、を備えている、
   乗員拘束装置。
2. 前記制御部は、車両の状態を検出する車両情報検出部を備え、前記車両情報検出部が検出した車両情報に基づいて前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する、
   請求項１に記載の乗員拘束装置。
3. 前記車両情報は車速であり、
   前記制御部は、前記車速が所定値以上の場合に前記複数の駆動部のうち少なくとも１つの駆動部を制御する、
   請求項２に記載の乗員拘束装置。
   

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