JP2003534181A - ベルト力センサー - Google Patents

ベルト力センサー

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JP2003534181A
JP2003534181A JP2001553156A JP2001553156A JP2003534181A JP 2003534181 A JP2003534181 A JP 2003534181A JP 2001553156 A JP2001553156 A JP 2001553156A JP 2001553156 A JP2001553156 A JP 2001553156A JP 2003534181 A JP2003534181 A JP 2003534181A
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カーチス，ブライアン，マイケル
クラーク，ジェフリー，エイ
クレマー，マリア，ティー
リヒティンガー，ハロルド
ディングマン，マイケル，アレン
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Siemens VDO Automotive Corp
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Abstract

(57)【要約】 自動車用乗客拘束装置は、シートベルトにかかる張力を感知して、人間の乗客か子供拘束シートかの何れが存在するかを検知する。シートベルトに固着したセンサーは張力を測定する。センサーはシートベルトと直列に装着される。歪み計はシートベルトにかかる張力を感知する。センサーの別の実施例は、共通のビームに固着された３つの延伸部より成り、シートベルトを改造することなしにセンサーをシートベルトにスリップ係合できるようにする。中央の延伸部は、外側の延伸部に対する変位を感知するための歪み計を備えている。シートベルトは外側の延伸部の上及び中央の延伸部の下を通されるため、シートベルトにかかる張力により中央の延伸部がシートベルトにかかる張力に対して横方向に変位する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明は、子供拘束シートの存在を指示するシートベルトの張力を検知するセ
ンサーを備えた乗客拘束装置に関する。
【０００２】 自動車は、衝突時エアバッグのクッションを展開させて乗客を保護するエアバ
ッグシステムを常備している。エアバッグクッションの展開は、衝突による損傷
を防止するために迅速でなければならない。しかしながら、エアバッグクッショ
ンの展開速度と、膨張するエアバッグクッションの力とは、小さな子供を保護す
る観点からは望ましくないものである。さらに、子供拘束シートの使用は、エア
バッグシステムの所期の動作と相容れないものである。エアバッグシステムを備
えた車両には、エアバッグが展開可能な所に子供を座らせないように、また子供
拘束シートを使用しないようにするための警告が標準的に行われているが、かか
る警告を無視すると、望ましくない結果が生じることがある。
【０００３】 このような受動的な警告の不備は、座席を使用する乗客の種類を感知し、所定
の基準に基づきエアバッグの展開を不能にする能動的システムで補うことができ
る。当該技術分野で公知のかかるシステムの１つは、体重による乗客検知システ
ムである。体重による検知システムは、座席上の乗客の体重を測定できるように
その座席に取り付けたセンサーを備えている。かかるシステムは、乗客の体重が
ある特定の大きさ以下であると判定すると、エアバッグの展開を不能にするよう
に設定されている。かかるシステムはよく機能するが、体重センサーの上に子供
拘束シートを配置すると誤動作することがある。通常、子供拘束シートは、シー
トベルトをそのシートの周りまたは中を通して自動車の座席に固定する。自動車
のシートベルトは実際、大人を固定する時のように子供を固定しない。その代わ
り、シートベルトで子供用拘束シートを固定した後、そのシートに子供を固定す
る。シートベルトにより子供拘束シートを固定するため、人間の乗客を固定する
時よりも強く引いて固定する。座席ベルトを子供拘束シートの周りで堅く締め付
けると、シートに大きな力が加わるため、体重センサーに大きな力が印加される
。このような大きな力が印加されると、体重センサーは子供拘束シートでなくて
大きな大人が座席に座っていると勘違いして誤動作するため、エアバッグクッシ
ョンの展開を不能にできない。
【０００４】 上記理由により、座席に子供拘束シートが装着されている場合にエアバッグク
ッションの展開を不能にできるように、大人の乗客と、子供拘束シートとを判別
できる方法及び装置の開発が望ましく、また必要である。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、シートベルトにかかる張力を感知して、人間の乗客か、子供拘束シ
ートかを判別できる装置及び方法に関する。
【０００６】 この装置は、自動車の内部支持体に固着されたシートベルトを含む。シートベ
ルトには、このシートベルトにかかる張力を測定するセンサーが固着される。シ
ートベルトにかかる力の大きさが人間の乗客にとって許容できない所定の大きさ
を超えた場合、これは子供拘束シートの存在を指示するものであり、エアバッグ
クッションの展開を不能にするための必要な情報が提供される。第１の実施例の
センサーは、シートベルトの端部をセンサーを介するループにすることによりシ
ートベルトと直列に装着される。センサーの中央部分は、シートベルトにかかる
張力を検知する歪み計に接続している。歪み計は、エアバッグの展開不能が必要
な場合を判別するために、自動車内のコントローラに電気的に接続される。
【０００７】 本発明の別の実施例は、共通のビームに固着された３つの延伸部を有する。中
央の延伸部は、少なくとも２つの外側の延伸部に対する変位を感知する歪み計を
備えている。シートベルトは、外側の延伸部の上と中央の延伸部の下とを通され
る。この構成により、シートベルトを改造しないでセンサーを取り付けることが
できる。シートベルトにかかる張力は、中央の延伸部をベルトの張力とほぼ直角
な方向に変位させるように作用する。中央の延伸部に取り付けられた歪み計は、
変位の大きさを感知してコントローラへ信号を送る。中央の延伸部の変位量はベ
ルトにかかる張力に比例するため、これにより大人の乗客と子供拘束シートとの
間の判別を行う。
【０００８】 本発明はまた、自動車内に人間の乗客か、子供拘束シートかの何れが存在する
かを判別する方法を含む。この方法は、シートベルトにかかる張力を感知し、感
知した張力の大きさをコントローラに伝え、張力の大きさを所定の大きさと比較
し、感知した張力が所定の張力よりも大きい場合に子供拘束シートであると判定
するステップを含む。
【０００９】 本発明の方法及び装置は、子供拘束シートが座席に取り付けられている場合車
両のエアバッグの展開を不能にできるように、大人の乗客と、子供拘束シートと
を判別して必要な情報を提供する。
【００１０】
【好ましい実施例の詳細な説明】
同一の参照番号が同一または対応部分を指示する図面を参照して、本発明は、
図１で総括的に１０で示す乗客拘束装置に関する。この装置１０は、２つのベル
ト部分１４、１６と、センサー１８とを備えたシートベルト１２を有する。この
装置１０は、エアバッグシステム２２を備えた自動車２０の内部に配設される。
コントローラ２４は、自動車２０の内部に配設され、電気リード２６によりセン
サー１８と通信関係にある。コントローラ２４はまた、エアバッグシステム２２
と通信関係にある。通常、エアバッグシステム２２は、ダッシュボード２８内に
設けられ、乗客用シート３０に座っている乗客を保護する位置にある。当業者で
あればわかるように、本発明の装置は、取り付け場所にかかわらず、自動車２０
内の任意の場所に設けられた任意のシートベルト拘束システムに一体化してエア
バッグシステム２２と結合できる。センサー１８は、シートベルト１２の静的ま
たは非後退部分上に位置させるのが好ましい。
【００１１】 図２を参照して、センサー１８は共通のビーム３４から延びる延伸部３２を有
する。延伸部３２は、中央の延伸部３６が２つの外側の延伸部３８の間に位置す
るものである。歪み計４０は、中央の延伸部３６の変位を感知するために中央の
延伸部３６上に設けられている。歪み計４０は、当業者にとって知られた任意の
タイプのものでよい。歪み計４０は、自動車２０のコントローラ２４に電気リー
ド２６を介して電気的に接続される。
【００１２】 センサー１８は、シートベルト１２を外側の延伸部の上と中央の延伸部３６の
下とを通してシートベルト１２のループ４２を形成するように固着される。矢印
Ａで示す方向のシートベルト１２にかかる張力は、ループ１２を直線状にしよう
として、中央の延伸部３６にシートベルトの張力に対して横方向に力（矢印Ｂで
示す）を印加する。シートベルト１２が直線状になることにより生じる中央の延
伸部３６の変位は、歪み計４０が感知する。中央の延伸部３６の変位はシートベ
ルト１２にかかる張力に比例するため、シートベルト１２にかかる力が測定可能
となり、この測定値はコントローラ２４へ送られる。
【００１３】 図３及び４を参照して、ハウジング４４及びカバー４６は、不測の接触からセ
ンサー１８を保護するためにセンサーを取り囲んでいる。ハウジング４４及びカ
バー４６はまた、センサー１８及び関連のリード２６を隠蔽して見栄えが良いよ
うにする。ハウジング４４及びカバー６はプラスチック製であるのが好ましく、
簡便なスナップ係合の構成４８である。ハウジング４４及びカバー４６は当業者
に知られた任意のタイプでよいことがわかるであろう。
【００１４】 別の実施例として、図５に示す直列センサー６０を備えるものがある。別の実
施例の直列センサー６０は、ベルトリング部分５２の間に位置する引張部分５０
を含む。直列センサー６０は、重ね継ぎによりセンサー６０をシートベルト１２
に組み込むことにより、シートベルト１２に直列に装着される。重ね継ぎは、シ
ートベルト１２の端部５４をベルトリング部分５２に通し、シートベルト１２を
後方でそれ自体に固定することにより行う。歪み計５６は、引張部分５０の上に
設け、リード２６によりコントローラに電気的に接続する。歪み計２６は、矢印
Ｃで示すシートベルト１２にかかる張力を測定する。シートベルト１２にかかる
張力は、直列センサー６０がシートベルト１２と直列で、同じ方向及び大きさの
張力を受けるため、直接測定される。
【００１５】 測定した張力は、コントローラ２４へ送られて、所定の張力値と比較される。
所定の張力値は、通常、人間の乗客にかかる張力よりも大きい、許容できない大
きさであるが、子供拘束シート５８を定位置に固定する（図１）ためにシートベ
ルト１２に印加する力の大きさを示すものである。
【００１６】 本発明はまた、子供拘束シート５８の存在が検知されるとエアバッグ２２の展
開を不能にできるように、人間の乗客と、子供拘束シート５８との間の判別を行
う方法を含む。この方法は、シートベルト１２の上にセンサー１８、６０を設け
てシートベルト１２にかかる張力を感知し、シートベルト１２にかかる張力の大
きさをコントローラ２４へ伝えるステップを含む。上述したように、張力は、セ
ンサー１８、６０上に設けた歪み計４０、５６により感知する。歪み計４０、５
６は、シートベルト１２によりセンサー１８、４０に加わる歪みの大きさを感知
する。感知した張力は、所定の張力値と比較する。上述したように、所定の張力
値は、人間の乗客にとって許容できない大きさであるが、子供拘束シート５８を
自動車２０の内部に固定する際に通常かける張力の大きさである。シートベルト
１２にかかる張力の大きさが所定の大きさ以下である場合、エアバッグシステム
２２は引き続き展開可能状態にされる。しかしながら、張力の測定値が所定の大
きさよりも大きい場合、子供拘束シート５８の存在が指示されるため、エアバッ
グシステム２２は展開不能状態にされる。
【００１７】 上記説明は、例示の目的のためであり、限定的なものでない。本発明を例示目
的で説明したが、使用した用語は、限定のためでなく説明のために使用したもの
と解釈すべきである。本発明の多数の変形例及び設計変更は、上記の教示から可
能であることがわかるであろう。本発明の好ましい実施例を説明したが、当業者
であれば、本発明の範囲内にある特定の変形例及び設計変更を認識するであろう
。特許請求の範囲内で、本発明は実施例以外の方法で実施可能であることが分か
るであろう。そのため、本発明の真の範囲を決定するためには、頭書の特許請求
の範囲を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、自動車内の座席及び乗客拘束装置の斜視図である。
【図２】 図２は、力センサーの第１の実施例の斜視図である。
【図３】 図３は、力センサーの第１の実施例の展開図である。
【図４】 図４は、ハウジングにより取り囲まれた第１の実施例を示す図である。
【図５】 図５は、力センサーの第２の実施例をシートベルトを固定した態様で示す斜視
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＪＰ，Ｋ Ｒ (72)発明者 クラーク，ジェフリー，エイ アメリカ合衆国 ミシガン州 48313 ス ターリング・ハイツ モントバッテン・コ ート 12988 (72)発明者 クレマー，マリア，ティー アメリカ合衆国 ミシガン州 48005 ア ーマダ 33マイル・ロード 20745 (72)発明者 リヒティンガー，ハロルド アメリカ合衆国 ミシガン州 48326 オ ーバン・ヒルズ ビーコン・ヒル・コート アパートメント 308 (72)発明者 ディングマン，マイケル，アレン アメリカ合衆国 ミシガン州 48360 レ イク・オリオン ハイラム・ストリート 280 Ｆターム(参考） 3D018 BA09 3D054 EE11 EE13 EE25

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エアバッグシステムを備えた自動車の乗客拘束装置であって
    、 互いにロック可能な少なくとも２つのベルト部分を有するシートベルト手段と
    、 少なくとも１つのベルト部分に固着され、シートベルトにかかる張力を感知す
    るよう動作するセンサー手段と、 センサー手段とエアバッグシステムとに電気的に接続されて、シートベルトに
    かかる張力が所定の大きさを超えると子供拘束シートの存在を指示するコントロ
    ーラとより成る乗客拘束装置。
  2. 【請求項２】 自動車はエアバッグシステムを有し、コントローラはエアバ
    ッグシステムと通信関係にあり、子供拘束シートの存在が指示されるとエアバッ
    グシステムの展開を不能にする請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 センサー手段は、センサー手段の歪み、従ってシートベルト
    にかかる張力を感知するように動作する歪み計を含む請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 センサー手段は、一方のベルト部分に直列に固着されている
    請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 センサー手段は引張部分を備えたキャリアを有し、歪み計は
    引張部分内に配置されている請求項３の装置。
  6. 【請求項６】 キャリアは引張部分の両端部に位置する２つのベルトループ
    を含み、センサー手段はベルトループの所で一方のベルト部分に直列に固着され
    ている請求項５の装置。
  7. 【請求項７】 センサー手段は、シートベルトを改造することなくベルト部
    分に固着可能な共通のビームから延びる３つの延伸部を有する請求項１の装置。
  8. 【請求項８】 中央の延伸部は、外側の延伸部の間に位置し、中央の延伸部
    の変位を測定する歪み計を有する請求項７の装置。
  9. 【請求項９】 ベルトは、そのベルトにかかる張力により中央の延伸部にベ
    ルトにかかる張力に対して横方向の力が印加されるように延伸部を通され、ベル
    トにかかる張力は中央の延伸部の変位に比例するため、ベルトにかかる張力を測
    定することができる請求項７の装置。
  10. 【請求項１０】 センサー手段は共通のビームから延びる３つの延伸部を有
    し、ベルトは、そのベルトにかかる張力により中央の延伸部がベルトにかかる張
    力に対して横方向に変位するように、外側の延伸部の上と中央の延伸部の下を通
    される請求項１の装置。
  11. 【請求項１１】 センサー手段は、カバーを有するハウジング内に配置され
    る請求項１の装置。
  12. 【請求項１２】 ハウジングはプラスチック製であり、カバーはハウジング
    にスナップ係合される請求項１１の装置。
  13. 【請求項１３】 エアバッグシステムを備えた自動車の乗客拘束装置であっ
    て、 ロック係合可能な少なくとも２つのベルト手段と、 引張部分と、その引張部分の両側に位置するベルトループ部分とを有し、ベル
    トと直列になるようにベルトループ部分に固着されたセンサー手段と、 引張部分上に配置され、センサーの歪み、従ってベルトにかかる張力を感知す
    るように作動する歪み計と、 センサー手段とエアバッグシステムとに電気的に接続されて、ベルトにかかる
    張力が所定の大きさを超えるとエアバッグシステムを作動不能にするコントロー
    ラとより成る乗客拘束装置。
  14. 【請求項１４】 シートベルト装置とエアバッグシステムとを備えたシー
    トベルト張力センサー装置であって、 シートベルトを改造せずに、シートベルトに固着された、共通のビームから延
    びる少なくとも３つの延伸部と、 １つの延伸部の上に配設されて、シートベルトにかかる力を表わす力信号を発
    生する歪み計とより成るシートベルト張力センサー装置。
  15. 【請求項１５】 自動車内に配置されたコントローラは、力信号を受信し、
    力信号が子供拘束シートの存在を示す所定の大きさを超えると、エアバッグシス
    テムに信号を送ってエアバッグシステムの展開を不能にする請求項１４の装置。
  16. 【請求項１６】 中央の延伸部が外側の延伸部の間に位置し、歪み計は中央
    の延伸部上に配設されてその中央の延伸部の変位を測定する請求項１４の装置。
  17. 【請求項１７】 シートベルトは、そのシートベルトにかかる張力により中
    央の延伸部がベルトにかかる張力に対して横方向に変位するように延伸部を通さ
    れ、中央の延伸部の変位はベルトにかかる張力に比例するため、シートベルトに
    かかる張力を測定できる請求項１４の装置。
  18. 【請求項１８】 延伸部は中央の延伸部と外側の延伸部とより成り、シート
    ベルトは、そのシートベルトにかかる張力により中央の延伸部がシートベルトに
    かかる張力に対して横方向に変位するように、外側の延伸部の上と中央の延伸部
    の下とを通される請求項１４の装置。
  19. 【請求項１９】 センサーはカバーを有するハウジング内に配設されている
    請求項１４の装置。
  20. 【請求項２０】 ハウジングはプラスチック製であり、カバーはハウジング
    にスナップ係合する請求項１４の装置。
  21. 【請求項２１】 自動車内の乗客と、子供拘束シートとを判別する方法であ
    って、 シートベルトにかかる張力を感知し、 感知した張力の大きさをコントローラへ伝え、 張力の大きさを所定の張力と比較し、 感知した張力が所定の張力よりも大きい場合、子供拘束シートが存在すると判
    定するステップより成る判別方法。
  22. 【請求項２２】 自動車はエアバッグシステムを備え、子供拘束シートが存
    在すると判定するとエアバッグシステムの展開を不能にするステップをさらに含
    む請求項２１の方法。
  23. 【請求項２３】 所定の張力は、人間の乗客にとっては通常許容できない大
    きさであるが、子供拘束シートを定位置に固定するために通常かける張力として
    定義される請求項２２の方法・
  24. 【請求項２４】 感知ステップはさらに、シートベルトにかかる張力を感知
    する歪み計を備えたシートベルト上のセンサーを提供するステップをさらに含む
    請求項２３の方法。
JP2001553156A 2000-01-24 2001-01-23 ベルト力センサー Pending JP2003534181A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17788700P 2000-01-24 2000-01-24
US17788800P 2000-01-24 2000-01-24
US60/177,887 2000-01-24
US60/177,888 2000-01-24
PCT/US2001/002178 WO2001053134A1 (en) 2000-01-24 2001-01-23 Belt force sensor

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