JP2019189159A - シートベルト振動ユニット及びシートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動デバイスの振動を効果的にシートベルト装着者へ伝達する。【解決手段】 シートベルト１０を介してシートベルト装着者Ｍの身体に振動を伝達するシートベルト振動ユニット２０であって、シートベルト１０に接続可能な基板２１と、基板２１に固定され裏面側に身体接触面２３ａを有する弾性接触体２３と、基板２１に対して微動可能な状態で弾性接触体２３に固定された振動デバイス２４とを具備している。【選択図】 図３

Description

本発明は、シートベルト装着者の身体に振動を伝達するシートベルト振動ユニット及びシートベルト装置に関するものである。

自動車を運転する場合、ドライバの居眠りによって重大事故が発生するおそれがあるため、各種の生態センサ等によりドライバの居眠りの有無を検出して、居眠りが発生したと判断した場合に、ハンドルや座席に振動を与えて、ドライバを覚醒させるようにした従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。
また、ハンドルや椅子を振動させる技術は、例えば、ＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）機器や、ＡＶ（audiovisual）機器、ナビゲーション機器の操作に対する応答手段としても有用である。

特開２００５−２１１２３９号公報

しかしながら、上記従来技術によれば、ハンドルや座席等の振動対象物が比較的高重量であるため、振動源となる振動デバイスに、振動出力の大きいものを用いる必要がある。
さらに、座席を振動させるようにした場合には、運転者の背や太もも等、弁別閾の比較的小さい部位に振動を与えることになるため、運転者が振動に気が付き難い。このため、なおさら振動デバイスの振動出力を大きくする必要が生じる。

このような課題を解決するために、本発明は以下の構成を具備するものである。
シートベルトを介してシートベルト装着者の身体に振動を伝達するシートベルト振動ユニットであって、シートベルトに接続可能な基板と、前記基板に固定され裏面側に身体接触面を有する弾性接触体と、前記基板に対して微動可能な状態で前記弾性接触体に固定された振動デバイスとを具備していることを特徴とするシートベルト振動ユニット。

本発明に係るシートベルトユニットを備えたシートベルト装置の一例を示す概略図である。 同シートベルト装置の要部を示す平面図である。 同シートベルト装置の要部を示す斜視図である。 同シートベルト装置の要部を拡大して示す平面図である。 図４の（V）−（V）線に沿う断面図である。 本発明に係るシートベルトユニットの他例について、図５と同じ切断位置の断面図である。 本発明に係るシートベルトユニットの他例について、図５と同じ切断位置の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

図１は、本発明に係るシートベルト振動ユニットを備えたシートベルト装置の一例を示す。
このシートベルト装置Ａは、シートベルト１０と、このシートベルト１０を介してシートベルト装着者Ｍの身体に振動を伝達するシートベルト振動ユニット２０とを具備し、車両Ｘ内にシートＹと共に設置される。

シートベルト１０は、シートベルト装着者Ｍの胸を締め付ける胸部用ベルト１１と、同シートベルト装着者Ｍの腰を締め付ける腰部用ベルト１２とを具備している。

胸部用ベルト１１は、長尺帯状の可撓性部材であり、タング１４とバックル１７、及びアンカーベルト１８等を介して車両Ｘ側の不動部位に接続されている。

詳細に説明すれば、胸部用ベルト１１の一端側は、車両Ｘ内の下部側の胸部用リトラクタ１３に接続される。同胸部用ベルト１１の他端側は、車両Ｘ内の上部側のショルダーアンカー１５のガイド孔に挿通されて、タング１４に接続されている。
また、腰部用ベルト１２は、胸部用ベルト１１と同様の可撓性部材であり、その一端側が、車両Ｘ内の下部側の腰部用リトラクタ１６に接続され、他端側がタング１４に接続されている。タング１４は、車両Ｘ内の車幅方向中央側で、バックル１７に差し込まれて着脱可能に係止されている。
バックル１７は、アンカーベルト１８を介して、車両Ｘ側の不動部位（図示せず）に止着される。

胸部用リトラクタ１３と腰部用リトラクタ１６は、それぞれ、胸部用ベルト１１と腰部用ベルト１２を巻き取ったり繰り出したりする周知の機構であり、胸部用ベルト１１又は腰部用ベルト１２が急激に繰り出された場合にはその繰り出し動作をロックする。

シートベルト振動ユニット２０は、図３に示すように、胸部用ベルト１１に接続された基板２１と、基板２１に弾性部２２を介して固定されるとともに裏面側に身体接触面２３ａを有する弾性接触体２３と、基板２１に対して微動可能な状態で弾性接触体２３に固定された振動デバイス２４と、基板２１に設けられ振動デバイス２４への供給電力を制御する制御部２５とを備える。

基板２１は、例えば金属等の硬質材料から平板状に形成され、少なくとも裏面側（弾性接触体２３側）を開口した凹部２１ａを有する。
図示例の凹部２１ａは、基板２１を厚み方向へ貫通する孔である。この凹部２１ａの内側面は、振動デバイス２４に接触しないように、振動デバイス２４の外側面との間に隙間ｓを有する。

この凹部２１ａの他例としては、裏面側のみを開口した有底孔状の態様とすることも可能であり、この態様においても、振動デバイス２４の振動を妨げないように、好ましくは、振動デバイス２４の外側面及び表面との間に隙間ｓを設ける。

そして、基板２１の裏面には、単数もしくは複数（図示例によれば二つ）の弾性部２２を介して、弾性接触体２３が固定されている。
弾性部２２は、ゴムや弾性樹脂材料等の弾性材料から平板状に形成され、振動デバイス２４を間に置く両側に２つ配設される。
各弾性部２２は、図示例によれば、胸部用ベルト１１の長手方向に沿う基板２１の一端側と他端側に位置し、それぞれ、基板２１の裏面に接着固定されている。

また、弾性接触体２３は、弾性部２２よりも硬度の高い弾性材料から平板状に形成され、複数の弾性部２２に接着固定される。
この弾性接触体２３の裏面は、シートベルト装着者Ｍの胸部に接触する身体接触面２３ａとして機能する。弾性接触体２３は、振動デバイス２４の振動をシートベルト装着者Ｍに対し効率的に伝達するように、身体接触面２３ａの面積を適宜に設定している。図示例によれば、弾性接触体２３は、基板２１よりも面積が大きく、且つ胸部用ベルト１１の長手方向に沿う長尺帯状に形成される。

振動デバイス２４は、内在する機構によってその外郭となる筐体２４ａを振動させるものであればよい。この振動デバイス２４には、例えば、交流電力の通電により筐体２４ａ内の可動子を胸部用ベルト１１の長手方向へ振動させるようにした周知構造のリニア振動モータが用いられる。
なお、この振動デバイス２４の他例としては、可動子を胸部用ベルト１１の長手方向に対する交差方向へ振動させる態様や、偏心する可動子を回転させて振動を発生させる態様等とすることも可能である。

振動デバイス２４の筐体２４ａは、図示例によれば直方体状に形成され、基板２１との間に隙間ｓを置くようにして、凹部２１ａ内に設けられている。この筐体２４ａの裏面は、弾性接触体２３の表面に接着固定される（図５参照）。
したがって、筐体２４ａは、内部の可動子（図示せず）の振動に伴い、基板２１面に沿う方向（図４の上下左右方向）へ若干移動（微動）可能であり、かつ基板２１の厚み方向（図５の左右方向）にも若干移動（微動）可能である。

制御部２５は、振動デバイス２４へ電力を供給するための電源回路や、振動デバイス２４をオンオフする制御回路等を具備するものである。
この制御部２５は、図示しない電線又はフレキシブル基板等によって振動デバイス２４に対し電気的に接続されており、後述する給電配線３１（図２参照）等によって伝達される電力を、信号線３２からの入力に応じて制御し、振動デバイス２４へ供給する。
この制御部２５は、図示例によれば、基板２１の表面に接着固定されるが、基板２１に内在する構成等、基板２１と一体の構成とすることが可能である。

上記構成のシートベルト振動ユニット２０は、先に説明したシートベルト１０における胸部用ベルト１１に装着される。胸部用ベルト１１は、振動デバイス２４に対して直接接触しない分離状態で基板２１に接続される。

すなわち、図３に示す一例によれば、胸部用ベルト１１が、その長手方向の一方側に位置する片半部１１ａと、他方側に位置する他半部１１ｂとからなる二つの部位から構成され、片半部１１ａの端部が基板２１の端部に接続され、他半部１１ｂの端部が、基板２１の逆側の端部に接続される。
片半部１１ａと基板２１、及び他半部１１ｂと基板２１を接続する手段は、例えば、嵌合や接着、ネジ等の周知の接続手段を適宜に用い、十分な引っ張り強度が得られるようにする。なお、この接続手段は、着脱可能な態様とすることも可能である。
したがって、胸部用ベルト１１は、振動デバイス２４に対し非接触の状態で基板２１に接続され、振動デバイス２４の振動に影響を及ぼし難いように配設される。

前記構成によれば、振動デバイス２４は、胸部用ベルト１１に対し直接接触せず、且つ基板２１に対しても直接接触せずに、弾性接触体２３に対して直接接触して固定される。このため、振動デバイス２４は、基板２１及び胸部用ベルト１１とは独立して振動し易い状態になる。

次に、シートベルト振動ユニット２０への電気配線について説明する。
シートベルト振動ユニット２０への電気配線の経路は、タング１４とバックル１７に跨って設けられ、タング１４とバックル１７の着脱に伴って接続したり切断したりする。
詳細に説明すれば、この電気配線経路は、図２に示すように、振動デバイス２４へ駆動のための電力を伝達する給電配線３１，３８や、振動デバイス２４をオンオフ制御するための信号線３２，３９、これらの電気配線をタング１４とバックル１７の間で着脱可能に接続する端子３３〜３６等を具備して構成される。

給電配線３１，３８及び信号線３２，３９は、フラットケーブル等の可撓性の電線である。
給電配線３１と信号線３２は、それぞれ、胸部用ベルト１１に沿って設けられ、その一端側が、制御部２５に電気的に接続され、他端側が、タング１４の先端側に設けられた端子３３，３４に電気的に接続される。
給電配線３８と信号線３９は、それぞれ、アンカーベルト１８に沿って設けられ、その一端側が、バックル１７内の端子３５，３６に接続され、他端側が、車両Ｘの電源回路や制御回路等に接続される。

端子３３，３４と端子３５，３６は、タング１４がバックル１７に差し込まれた際に電気的に接続され、振動デバイス２４の給電や制御のための電気配線経路を構成する。タング１４がバックル１７から離脱した際には、端子３３，３４と端子３５，３６が離れて、前記電気配線経路が切断される。

本実施の形態の一例によれば、給電配線３１，３８及び端子３３，３５は、胸部用ベルト１１、タング１４、バックル１７及びアンカーベルト１８の表面側と裏面側にそれぞれ配設されて、電気配線経路を構成する。そして、これら表面側と裏面側の電気配線経路は、振動デバイス２４に対し交流を印加するように、異なる極性（＋−）で用いられる。
なお、他例としては、これら給電配線３１，３８及び端子３３，３５を、一方の面側のみに設けるようにしてもよい。

信号線３２，３９及びその端子３４，３６も、前記給電配線と同様に表裏に設けるようにしてもよいし、一方の面側のみに設けてもよい。
なお、信号線３２，３９及びその端子３４，３６は、Bluetooth (登録商標)等の近距離無線通信手段を用いることで、省くことも可能である。

次に上記構成のシートベルト振動ユニット２０およびシートベルト装置Ａについて、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
振動デバイス２４が振動すると、その振動は、振動デバイス２４の裏面側から弾性接触体２３に伝達する。
この際、振動デバイス２４が、その側方において、基板２１及び胸部用ベルト１１に対し非接触であるため、この振動デバイス２４の振動が基板２１や胸部用ベルト１１に伝達して損失となるのを防ぐことができる。
特に、図示する好ましい一例によれば、弾性接触体２３と基板２１の間に、弾性接触体２３よりも硬度の低い弾性部２２を介在しているため、弾性接触体２３の振動が基板２１へ伝達して減衰するのを、効果的に防ぐことができる。
よって、弾性接触体２３を比較的大きく振動させることができる。

そして、弾性接触体２３は、比較的広い面積で、シートベルト装着者Ｍに対し、滑らないように弾性的に接触する。このため、弾性接触体２３の振動が、シートベルト装着者Ｍに対し効果的に伝達する。
しかも、一般的に人の弁別閾は背や太ももに比べて胸の方が小さい。このため、シートベルト振動ユニット２０による振動を、シートベルト装着者Ｍに対し過敏に知覚させることができる。
例えば、居眠り運転を生態センサ等により感知したことに応じてシートベルト振動ユニット２０を振動させたり、各種車載機器（ＨＶＡＣ機器や、ＡＶ機器等）の操作に応じてシートベルト振動ユニット２０を振動させたりすれば、その振動をシートベルト装着者Ｍに対し、効果的に伝達し知覚させることができる。
また、上記のように、弾性接触体２３を比較的大きく振動させて、その振動をシートベルト装着者Ｍに対し効果的に知覚させることができるため、比較的振動出力の小さい振動デバイス２４を用いることが可能になる。

次に、上記シートベルト装置Ａについての他の実施態様について説明する。なお、以下の実施態様は、上記シートベルト装置Ａの一部を変更したものであるため、その変更部分について主に詳述し、重複する詳細説明は省略する。

図６に示すシートベルト装置Ｂは、上記シートベルト装置Ａにおいて、片半部１１ａ及び他半部１１ｂからなる胸部用ベルト１１を、分離されていない一体帯状の胸部用ベルト１１’に置換し、振動デバイス２４を振動デバイス２４’に置換したものである。
胸部用ベルト１１’における長手方向の中途部分には、その裏面側に、基板２１が固定されている。この固定手段は、例えば接着やねじ止め、嵌合等とすればよい。
振動デバイス２４’は、上記振動デバイス２４と同構造ものであり、その表面が、基板２１の表面から突出しないように、基板２１の厚み内に構成される。
また、図示を省略するが、制御部２５も、基板２１の表面から突出しないように、基板２１の厚み内に構成される。
このシートベルト装置Ｂによれば、上記シートベルト装置Ａと同様に、振動デバイス２４’の振動を、弾性接触体２３へ効率的に伝達することができ、その振動をシートベルト装着者Ｍに過敏に感じさせることができる。
しかも、このシートベルト装置Ｂでは、シートベルト振動ユニット２０を連続する胸部用ベルト１１’の中途部分に設けるようにしているため、既設のシートベルトへの装着も容易である。

また、図７に示すシートベルト装置Ｃは、上記シートベルト装置Ｂに対し、基板２１を基板２１’に置換して、シートベルト振動ユニット２０を胸部用ベルト１１’に対し移動可能にしたものである。
基板２１’は、上記基板２１において、その一端側と他端側に、環部２１ｂを一体に設けたものである。
胸部用ベルト１１’は、両端側の環部２１ｂに対し、若干の遊びを有する状態で挿通される。したがって、シートベルト振動ユニット２０は、胸部用ベルト１１’に対し、長手方向へ移動可能である。
このシートベルト装置Ｃにおいて、シートベルト振動ユニット２０への給電は、例えば、胸部用ベルト１１’とは分離した電線を用いたり、基板２１’と一体に設けられるバッテリーを用いたりすればよい。また、シートベルト振動ユニット２０への信号入力は、例えば、上記した近距離無線通信手段等を用いればよい。
よって、シートベルト装置Ｃによれば、上記シートベルト装置Ａ及びＢと同様に、振動デバイス２４’の振動を、弾性接触体２３へ効率的に伝達することができ、その振動をシートベルト装着者Ｍに過敏に感じさせることができる。
しかも、このシートベルト装置Ｃによれば、シートベルト振動ユニット２０を胸部用ベルト１１’に対し移動して位置調整することができる。

なお、上記実施態様によれば、特に好ましい態様として、振動デバイス２４，２４’と基板２１，２１’の間に隙間ｓを設けたが、他例としては、隙間ｓを省いて、振動デバイス２４，２４’と基板２１，２１’が摺接する態様とすることも可能である。

また、上記実施態様によれば、タング１４に対し胸部用ベルト１１の端部と腰部用ベルト１２の端部を接続固定してシートベルト装置を構成したが、このシートベルト装置は、少なくともシートベルト装着者Ｍの胸部に接触するものであれば、図示例以外の態様とすることが可能である。
例えば、シートベルト装置の他例としては、タングがベルトに対し移動可能に装着された一般的なシートベルトを用いることが可能である。詳細に説明すれば、このシートベルト装置では、胸部用ベルト部と腰部用ベルト部を一体帯状に有するシートベルト（図示せず）を用い、このシートベルトの一端側を胸部用リトラクタ１３に接続するとともに、同ベルトの他端側を、ショルダーアンカー１５に挿通した後にタングの環部（図示せず）に挿通して、胸部用リトラクタ１３の下側で車両Ｘの不動部位に止着した態様とする。
この態様において、シートベルト振動ユニットへの給電は、例えば、前記一体帯状のベルトとは分離した電線を用いたり、あるいはバッテリーを用いたりすればよい。また、シートベルト振動ユニット２０への信号入力は、上記した近距離無線通信手段等を用いればよい。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１０：シートベルト
１１，１１’：胸部用ベルト
１２：腰部用ベルト
１４：タング
１７：バックル
２０：シートベルト振動ユニット
２１，２１’：基板
２２：弾性部
２１ａ：凹部
２３ａ：身体接触面
２３：弾性接触体
２４：２４’振動デバイス
２５：制御部
Ａ，Ｂ，Ｃ：シートベルト装置
Ｍ：シートベルト装着者
ｓ：隙間

Claims (8)

1. シートベルトを介してシートベルト装着者の身体に振動を伝達するシートベルト振動ユニットであって、シートベルトに接続可能な基板と、前記基板に固定され裏面側に身体接触面を有する弾性接触体と、前記基板に対して微動可能な状態で前記弾性接触体に固定された振動デバイスとを具備していることを特徴とするシートベルト振動ユニット。
2. 前記振動デバイスと前記基板の間に、隙間が確保されていることを特徴とする請求項１記載のシートベルト振動ユニット。
3. 前記基板は、少なくとも裏面側を開口した凹部を有し、
   前記振動デバイスは、前記凹部内に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のシートベルト振動ユニット。
4. 前記基板は、前記弾性接触体よりも硬度の低い弾性材料からなる弾性部を介して前記弾性接触体に固定されていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のシートベルト振動ユニット。
5. 前記基板には、前記振動デバイスへの供給電力を制御する制御部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載のシートベルト振動ユニット。
6. 請求項１〜５何れか１項記載のシートベルト振動ユニットをシートベルトに備えたシートベルト装置であって、
   前記シートベルトが、前記振動デバイスに対し非接触の状態で、前記基板に接続されていることを特徴とするシートベルト装置。
7. 前記シートベルト振動ユニットへの電気配線が、前記シートベルトに沿って設けられていることを特徴とする請求項６記載のシートベルト装置。
8. 前記シートベルトを着脱可能なタングとバックルを介して不動部位に接続するようにしたシートベルト装置であって、
   前記電気配線の経路を前記タングと前記バックルに跨って設け、この経路を、前記タングと前記バックルの着脱に伴って接続したり切断したりすることを特徴とする請求項６又は７記載のシートベルト装置。

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