JP2014080092A - シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の乗員を適切に拘束して、衝突発生時に身体に作用する衝撃を適正に低減する。
【解決手段】制御装置１０３は、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、バックルスイッチ１０４によりウェビング５が非装着状態から装着状態に変化したことが検出されたときに、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、ウェビング５の弛み除去の張力をより弱くし、衝突予測部１１２により車両の衝突発生の可能性が所定値以上であると判定されたときに、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、ウェビング５の巻き取りの張力をより強くする。
【選択図】図１

Description

この発明は、シーベルト装置に関する。

従来、例えば、高齢者および幼年者の骨格強度が他の年齢の者の骨格強度に比べてより弱いと仮定して、高齢者および幼年者に対して、他の年齢の者に比べて、シートベルト装置のプリテンショナーの引き込み力をより弱めに設定し、かつ衝突発生時のシートベルトによるエネルギー吸収をより強めに設定する乗員保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２１１４７８号公報

しかしながら、上記従来技術に係る乗員保護装置によれば、プリテンショナーの引き込み力が弱い場合には、乗員とシートとの間（例えば、乗員の背中とシートバックとの間など）の隙間が大きくなる虞がある。このような隙間が大きくなると、乗員が適切に拘束されていない状態となって、衝突発生時の姿勢変化を適正に制御することができず、高齢者に対して、他の年齢の者に比べて、より大きな衝撃が作用する虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の乗員を適切に拘束して、衝突発生時に身体に作用する衝撃を適正に低減することが可能なシートベルト装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１の発明に係るシートベルト装置は、車両の乗員の年齢を推定する乗員年齢推定手段（例えば、実施の形態での年齢推定部１１３）と、シートベルト（例えば、実施の形態でのウェビング５）の装着または非装着の状態を検出する装着状態検出手段（例えば、実施の形態でのバックルスイッチ１０４）と、前記シートベルトを巻き取るモータ（例えば、実施の形態でのモータ１１）と、前記車両の衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを判定する衝突予測手段（例えば、実施の形態での衝突予測部１１２）と、前記モータによる前記シートベルトの巻き取りを制御する制御手段と（例えば、実施の形態での制御装置１０３）、を備え、前記制御手段は、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、前記装着状態検出手段により前記シートベルトが非装着状態から装着状態に変化したことが検出されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記シートベルトの弛み除去の張力をより弱くし、前記衝突予測手段により前記車両の衝突発生の可能性が所定値以上であると判定されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記シートベルトの巻き取りの張力をより強くする。

さらに、本発明の第２の発明に係るシートベルト装置では、前記制御手段は、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、前記衝突予測手段により前記車両の衝突発生の可能性が所定値以上であると判定されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記シートベルトの巻き取りの開始時期をより早めるとともに、前記シートベルトの巻き取りの張力の変化速度をより遅くする。

さらに、本発明の第３の発明に係るシートベルト装置は、前記車両の衝突発生を検出する衝突検出手段（例えば、実施の形態での衝突検出部１１４）と、前記シートベルトに作用する荷重を変更する荷重変更手段（例えば、実施の形態での荷重制御部１１５）と、を備え、前記制御手段は、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、前記衝突検出手段により前記衝突発生が検出されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記荷重変更手段により前記シートベルトに作用する荷重をより弱くする。

本発明の第１の発明に係るシートベルト装置によれば、所定年齢以上である高齢者に対しては、所定年齢未満である若年者に比べて、シートベルトの弛み除去の張力をより弱くすることによって、身体に作用する拘束力を適正に低減することができる。これにより、シートベルトの弛みを除去しつつ、高齢者に違和感を与えることの無い適切な拘束力を発生させることができる。

さらに、車両の衝突発生の可能性が所定値以上である場合に、実際の衝突発生に先立ってシートベルトを巻き取る際に、高齢者に対しては、若年者に比べて、シートベルトの巻き取りの張力をより強くすることによって、身体とシートベルトおよびシートとの密着性を向上させることができる。これにより、高齢者に対しては、若年者に比べて、衝突発生時の姿勢変化および身体移動量をより容易に制御可能とし、身体に作用する衝撃を低減することができる。

本発明の第２の発明に係るシートベルト装置によれば、実際の衝突発生に先立ってシートベルトを巻き取る際に、高齢者に対しては、若年者に比べて、シートベルトの巻き取りの開始時期をより早めるとともに、張力の変化速度をより遅くすることによって、身体に作用する拘束力を所望の拘束力まで緩やかに増大させることができる。これにより、身体とシートベルトおよびシートとの所望の密着性を確保しつつ、高齢者に違和感を与えることの無い適切な拘束力を発生させることができ、衝突発生時に身体に作用する衝撃を適正に低減することができる。

本発明の第３の発明に係るシートベルト装置によれば、車両の衝突発生が検出されたときに、高齢者に対しては、若年者に比べて、衝突発生時にシートベルトに作用する荷重をより弱く（つまり、シートベルトのエネルギー吸収量をより小さく）する。これによって、高齢者に対しては、衝突発生時にシートベルトから身体に作用する力（衝撃力や拘束力など）を適正に低減することができる。

本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の動力伝達機構の構成図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の動力伝達機構の構成図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の動力伝達機構の一部を拡大して示す構成図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のリトラクタの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のリトラクタの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のリトラクタの一部を軸方向から見た正面図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のリトラクタの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のリトラクタの一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のウェビングに作用する張力の時間変化の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置のウェビングに作用する張力の時間変化の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るシートベルト装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係るシートベルト装置について添付図面を参照しながら説明する。

本実施の形態によるシートベルト装置１は、例えば図１に示すように、車両のシート２に着座する乗員３を拘束可能な所謂三点式のシートベルト装置である。
センタピラー（図示略）に取付けられたリトラクタ４から略鉛直方向上方に引き出されたウェビング５は、センタピラーの上部側に支持されたスルーアンカ６に挿通されるとともに、ウェビング５の先端はシート２の車室外側寄りのアウタアンカ７を介して車体フロアに固定されている。
ウェビング５のスルーアンカ６とアウタアンカ７との間に挿通されたタングプレート８は、シート２の車室内側寄りの車体フロアに固定されたバックル９に対して脱着可能となっている。

ウェビング５は、初期状態（例えば、未装着状態）ではリトラクタ４に巻き取られている。ウェビング５は、乗員３によってウェビングリール１０から引き出されて、タングプレート８がバックル９に装着固定されることにより、乗員３の身体（例えば、胸部および腰部など）をシート２に対して拘束する。
このシートベルト装置１では、例えば緊急時や車両挙動の変化時やウェビング５をリトラクタ４に巻き取り収納するときなどにおいて、ウェビングリール１０に回転力を付与するモータ１１の駆動力などによってウェビング５の巻き取りが行なわれる。

リトラクタ４では、例えば図１および図２に示すように、ウェビング５が巻回されたウェビングリール１０はリトラクタフレーム（図示略）に回転可能に支持され、ウェビングリール１０の軸１０ａはリトラクタフレームの一端側から外部に向かい突出している。
ウェビングリール１０の軸１０ａは、動力断接用のクラッチ１２およびギヤ機構１３を具備する動力伝達機構１４を介してモータ１１の回転軸１１ａに連動可能に接続されている。

動力伝達機構１４内のクラッチ１２は、モータ１１の回転状態に応じて、モータ１１とウェビングリール１０との接続を遮断可能である。
リトラクタ４には、ウェビングリール１０をウェビング５の巻き取り方向に付勢する巻き取りばね１５が設けられ、ウェビングリール１０とモータ１１がクラッチ１２によって切り離された状態において、巻き取りばね１５による張力がウェビング５に作用する。

クラッチ１２は、モータ１１の正転方向（ウェビング５の巻き取り方向）の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構１４を接続状態にし、モータ１１の逆転方向（ウェビング５の引き出し方向）の回転トルクの入力を契機として動力伝達機構１４を遮断状態にする。
リトラクタ４は、例えば車両に所定値を超える減速度が作用した場合などに、ウェビング５の送り出しを機械的にロックする緊急ロック機構１６を備えている。

動力伝達機構１４のギヤ機構１３では、例えば図２〜図４に示すように、サンギヤ２１は駆動入力用の外歯２２に一体に結合されるとともに、複数のプラネタリギヤ２３を支持するキャリア２４はウェビングリール１０の軸に結合されている。
プラネタリギヤ２３に噛合したリングギヤ２５の外周側に形成された複数のラチェット歯２６はクラッチ１２の一部を構成している。
このクラッチ１２は、後述する制御装置１０３によるモータ１１の駆動力の制御によってモータ１１とウェビングリール１０の間の動力伝達系を適宜断切する。

動力伝達機構１４のモータ側動力伝達系２７は、サンギヤ２１と一体の外歯２２に常時噛合される小径の第１コネクトギヤ２８と、この第１コネクトギヤ２８と同軸にかつ一体に回転し得るように設けられた大径の第２コネクトギヤ２９と、この第２コネクトギヤ２９とモータギヤ３０（モータ１１の回転軸１１ａと一体）の間にあって動力伝達可能に常時噛合される第１，第２アイドラギヤ３１，３２と、から構成されている。

モータ１１の正転方向の駆動力は、例えば図３中の実線矢印Ｍで示すように、各ギヤ３０，３２，３１を通して第２，第１コネクトギヤ２９，２８へと伝達され、さらに外歯２２を介してサンギヤ２１に伝達された後にプラネタリギヤ２３とキャリア２４を介してウェビングリール１０に伝達される。
このモータ１１の正転方向の駆動力は、ウェビング５を引き込む方向にウェビングリール１０を回転させる。ただし、サンギヤ２１からプラネタリギヤ２３に伝達された駆動力は、リングギヤ２５が固定されているときに前記のようにすべてキャリア２４側に伝達されるが、リングギヤ２５の回転が自由な状態においては、プラネタリギヤ２３の自転によってリングギヤ２５を空転させる。
クラッチ１２は、リングギヤ２５の回転のロックとロック解除を制御することによって、ウェビングリール１０（キャリア２４）に対するモータ駆動力の伝達をオン・オフ操作する。

クラッチ１２は、図示しないケーシングに回動可能に支持され、先端部に係止爪３３を有するパウル３４と、このパウル３４を操作するクラッチスプリング３５と、パウル３４の係止爪３３に係合可能な前記リングギヤ２５のラチェット歯２６と、を備えている。
係止爪３３は、パウル３４がラチェット歯２６方向に操作されたときに、ラチェット歯２６の傾斜面とほぼ直交する面に突き当たり、リングギヤ２５の一方向の回転をロックする。

また、クラッチスプリング３５は付根部側が円弧状に湾曲し、その湾曲部３６が第１コネクトギヤ２８の軸部の外周に巻付いた状態で係止されている。そして、クラッチスプリング３５の先端部はパウル３４方向に延出し、パウル３４の操作窓３７に係合する。
なお、クラッチスプリング３５の湾曲部３６は摩擦によって第１コネクトギヤ２８の軸部に係合しており、第１コネクトギヤ２８との間に設定値以上のトルクが作用すると、そのトルクによって第１コネクトギヤ２８との間で滑りを生じる。

クラッチ１２では、モータ１１が正転方向（例えば、図３中の実線矢印Ｍの方向）に回転すると、クラッチスプリング３５は、例えば図４の実線で示す姿勢から鎖線で示す姿勢に変化する。これによってパウル３４の係止爪３３は図３に示すようにラチェット歯２６に噛合してリングギヤ２５の回転をロックする。
なお、ラチェット歯２６はリングギヤ２５の一方向の回転を確実にロックすることができるが、リングギヤ２５が逆方向に回転しようとしたときにも、ラチェット歯２６が係止爪３３を押し上げるためにある程度以上の力が必要となる。
リングギヤ２５の回転がロックされると、前述のようにサンギヤ２１に伝達された回転力はすべてキャリア２４の回転となってウェビングリール１０に伝達される。この状態は、クラッチオン状態である。

一方、このクラッチオン状態からモータ１１が逆転すると、第１コネクトギヤ２８は、例えば、図３中の点線矢印Ｈで示すように回転して、クラッチスプリング３５を、例えば図４中の実線で示すように回動させる。これにより、パウル３４の係止爪３３はラチェット歯２６から引き離され、リングギヤ２５のロックは解除される。
リングギヤ２５のロックが解除されると、前述のようにサンギヤ２１に伝達された回転力はプラネタリギヤ２３を自転させ、このときリングギヤ２５は空転してキャリア２４（ウェビングリール１０）側に動力を伝達させない。この状態は、クラッチオフ状態である。

また、クラッチ１２では、前記のクラッチオン状態（接続状態）のときには、動力伝達の経路においてプラネタリギヤ２３を挟んでモータ１１側に位置されるサンギヤ２１と、プラネタリギヤ２３を挟んでウェビングリール１０側に位置されるキャリア２４との相対的な回転状況に応じて、リングギヤ２５の挙動は異なる。

すなわち、サンギヤ２１（モータ１１側）の正転方向の回転速度がキャリア２４（ウェビングリール１０側）の回転速度以上に速い場合には、サンギヤ２１の回転トルクは、リングギヤ２５をパウル３４の係止爪３３によってロックされる方向に作用する。このとき、リングギヤ２５は、キャリア２４の回転方向と逆向きに回転しようとする力を受け、ラチェット歯２６に係止爪３３が噛合して、回転停止状態となる。

一方、キャリア２４（ウェビングリール１０側）の正転方向の回転速度がサンギヤ２１（モータ１１側）の回転速度よりも速い場合には、キャリア２４の回転トルクは、リングギヤ２５をパウル３４の係止爪３３に対して滑らせる方向に作用する。なお、このときパウル３４の係止爪３３はリングギヤ２５のラチェット歯２６の斜面を滑って歯溝に断続的に接触する。
この実施形態においては、パウル３４とリングギヤ２５とは、クラッチ１２が接続状態にあるときに、相互の滑りによってウェビングリール１０側の自由な回転を許容する構成部品を構成している。

例えば図１および図５に示すように、リトラクタ４では、ウェビング５を巻き取るウェビングリール１０は、トーションバー４２を介して、枠状のフレーム４１の両側壁４１ａ，４１ｂに回転可能に支持されている。
ウェビングリール１０の一端側にはフランジ部４３が形成され、他端側にはフランジ部４３よりも直径が大きなＥＡプレート保持フランジ４４が形成されている。

フレーム４１の一側壁４１ａには、緊急時などにウェビングリール１０をＭ方向（つまり、巻き取り方向）に回転させてウェビング５を引き込むためのプリテンショナー４５と、動力伝達機構１４およびモータ１１と、が設けられている。
なお、プリテンショナー４５は、例えば、パイプ４６と、ボール４７と、ガスジェネレータ４８と、を備えている。

フレーム４１の他側壁４１ｂには、内部にロック作動ドラム４９を支持するリテーナ５０と、リテーナ５０の下側に車両の加速度を感知してロック作動ドラム４９の回転をロックするビークルセンサ５１と、が設けられている。
ビークルセンサ５１の下側にはガスジェネレータ５２とピストン５３からなる駆動装置５４とが設けられている。

例えば図５および図６に示すように、ＥＡプレート保持フランジ４４は外フランジ部５５とこの外フランジ部５５の内側に立ち上げ形成されたリング部５６を備えている。リング部５６は内部に有底円筒状のケース５７をＥＡプレート保持フランジ４４に対して回動可能に備えている。
ケース５７の底壁５８にはトーションバー４２の挿通孔５９が形成されている。

トーションバー４２はフレーム４１の一側壁４１ａ側に一端が回動不能に支持されると共に前述した動力伝達機構１４のリングギヤ２５に連係されている。
トーションバー４２の他端は、ウェビングリール１０の他側壁４１ｂおよびケース５７の底壁５８から外側へ突出して、ロッキングベース６０に軽圧入され、ロッキングベース６０に連係している。

ロッキングベース６０はケース５７の底壁５８上でケース５７に対して回動可能なＥＡリング６１に軽圧入されている。
ロッキングベース６０では、ロック作動ドラム４９がビークルセンサ５１によりロックされると、これに連係してロッキングベース６０の図示しない爪であるパウルがフレーム４１の他端側の内歯（図示略）に係止して、Ｈ方向への回動がロックされる。
よって、ロッキングベース６０がロックして回転不能状態にされた状態でウェビング５に乗員から作用する荷重が一定以上となると、乗員にかかる荷重を制限するためにトーションバー４２がねじれる。トーションバー４２は、ウェビングリール１０をウェビング５の引き出し方向となるＨ方向に回動させて荷重を吸収する。
ロッキングベース６０がロックされた状態でウェビングリール１０がウェビング５の巻き取り方向となるＭ方向に回転すると、ロック作動ドラム４９およびロッキングベース６０のロックは解除され、ウェビングリール１０の回転は許容される。

例えば図７に示すように、ＥＡリング６１はエネルギーを吸収する部材であるＥＡプレート６２を外装している。ＥＡリング６１は外周壁に係止部６３を備え、ＥＡプレート６２の内周側の屈曲端６４は係止部６３に固定され、ＥＡプレート６２の外周側の他端はケース５７の周壁６５に係止されている。
ＥＡプレート６２は帯状（断面丸形でもよい）の弾性部材を環状に巻いたものであって、トーションバー４２の他端側から視て屈曲端６４から右回り（Ｍ方向）にほぼ一周する部材である。ＥＡプレート６２では、ロッキングベース６０が固定された状態でウェビングリール１０がＨ方向に回動すると、屈曲端６４の屈曲部分が徐々にＨ方向に移動し、ＥＡプレート６２が巻き込まれる方向に変形してエネルギーを吸収する。

図８および図９に示すように、ウェビングリール１０のＥＡプレート保持フランジ４４には、外フランジ部５５及びリング部５６に亘ってスリット７０が形成されている、
このスリット７０はトーションバー４２の長手方向に沿ってリング部５６の周方向に形成されたガイド溝７１と外フランジ部５５及びリング部５６に径方向に形成された挿入溝７２を備えている。

スリット７０にはクラッチ７３がトーションバー４２の長手方向に沿って摺動しながら出没自在に取り付けられている。
クラッチ７３はスリット７０のガイド溝７１に嵌合する突条７４と、外フランジ部５５の上面から突出するトリガ部７５と、挿入溝７２に挿入されてリング部５６の周壁７６外面に整合すると共にケース５７の周壁６５の外面に形成された係止溝７７に係止する係止部７８と、を備えている。

クラッチ７３は、トリガ部７５をＥＡプレート保持フランジ４４から突出させ、係止部７８をケース５７の係止溝７７に係止させた状態で樹脂製のクリップ８０によってＥＡプレート保持フランジ４４に保持されている。
クリップ８０はＥＡプレート保持フランジ４４のリング部５６の端面に係止するＴ字状のクリップベース８１と、クリップベース８１の内側端からトーションバー４２の一端側に向かって延びる脚部８２と、を有し、脚部８２の先端に係止突起８３を備えている。
係止突起８３は、クラッチ７３に形成された溝８４に係止してクラッチ７３を保持しており、クラッチ７３のトリガ部７５が押圧されると、係止突起８３は破断してクラッチ７３の移動を許容する。

ケース５７はクラッチ７３の係止部７８がケース５７の係止溝７７に係止された状態ではＥＡプレート保持フランジ４４と一体で回動し、ＥＡプレート保持フランジ４４に対して回動不能となっている。
ロッキングベース６０はウェビングリール１０に連結されているため、ロッキングベース６０が回転不能にされた状態で、ウェビング５に乗員から荷重が一定以上作用してウェビングリール１０がウェビング５の引き出し方向Ｈに力を受けると、ケース５７を介してトーションバー４２がねじれると共にＥＡプレート６２が巻き込まれる。
これにより、トーションバー４２およびＥＡプレート６２は、ウェビングリール１０をウェビング５の引き出し方向となるＨ方向に回動させつつエネルギーを吸収する。

また、クラッチ７３がケース５７の係止溝７７に対して係止解除されると、ケース５７はＥＡプレート保持フランジ４４に対して自由に回動できる。
これにより、ウェビングリール１０がウェビング５の引き出し方向Ｈに力を受けてもケース５７はこれに追従しないため、トーションバー４２にねじれが生ずるだけである。
そして、ＥＡリング６１がトーションバー４２の捩れにより相対的にＥＡリング６１を介してＥＡプレート６２を巻き込み方向に変形させようとしても、ケース５７がこれに伴いＭ方向に回動するだけである。
これにより、ＥＡプレート６２は巻き込み方向に変形できず、ＥＡプレートのエネルギー吸収機能は無効とされて、トーションバー４２のみによるエネルギー吸収が行われる。

例えば図５〜図７に示すように、ＥＡプレート保持フランジ４４には、リング部５６の外周に外側から嵌合するクラッチ解除アクチュエータ９０がフレーム４１の他側壁４１ｂの内側に取り付けられている。
クラッチ解除アクチュエータ９０は円環状の部材であって、トーションバー４２の長手方向に直交する方向に分割面９１を備え、この分割面９１には傾斜カム部９２が４ヶ所（３ヶ所でもよい）に設けられている。

クラッチ解除アクチュエータ９０は分割面９１を境にしてトーションバー４２の一端側が従動リング９３、他端側が駆動リング９４として分割構成されている。
傾斜カム部９２は従動リング９３側から駆動リング９４側に突出し、トーションバー４２の他端側から視て右回り（Ｍ方向）に高くなる傾斜面９５を備えている。

したがって、駆動リング９４が従動リング９３に対して相対的にトーションバー４２の他端側から視て右回り（Ｍ方向）に回動すると、傾斜カム部９２において駆動リング９４が従動リング９３をトーションバー４２の一端側に向かって押し出す。
従動リング９３の外周面には駆動リング９４の外周面を保持し、駆動リング９４に対する従動リング９３の押出作動をトーションバー４２の長手方向に沿って案内する複数の保持部９６が形成されている。

駆動リング９４の下部には駆動リング９４の径方向外側に延びるアーム９７が一体形成されている。駆動装置５４のピストン５３は、アーム９７の先端に形成されたフック９８に当接して、アーム９７を介して駆動リング９４をトーションバー４２の他端側から視て右回り（Ｍ方向）に回動させることができる。
尚、クラッチ解除アクチュエータ９０の下半部には、クラッチ解除アクチュエータ９０をフレーム４１の他側壁４１ｂの裏面に支持するブラケット９９が設けられている。

これにより、例えば、ウェビング５から乗員に作用する荷重の大きさを切り替える際に、トーションバー４２とＥＡプレート６２の双方によって荷重を制限する場合には、駆動装置５４のガスジェネレータ５２は駆動されない。

一方、トーションバー４２のみによって荷重を制限する場合には、駆動装置５４のガスジェネレータ５２は駆動され、ガスジェネレータ５２によりピストン５３が駆動され、ピストン５３がアーム９７を押圧して、駆動リング９４をＭ方向に回転させる。
これにより従動リング９３は傾斜カム部９２の傾斜面９５を介して押圧され、従動リング９３はトーションバー４２の一端側に移動し、ウェビングリール１０のＥＡプレート保持フランジ４４から突出しているクラッチ７３のトリガ部７５を押圧する。

クラッチ７３のトリガ部７５が押圧されると、クラッチ７３を拘束しているクリップ８０の係止突起８３は脚部８２から分離破断する。そして、クラッチ７３のトリガ部７５はＥＡプレート保持フランジ４４の外フランジ部５５から下側に押し込まれ、ウェビングリール１０のＥＡプレート保持フランジ４４に回転規制されていたケース５７の拘束が解除される。
これにより、ケース５７はＥＡプレート保持フランジ４４に対して回転できることとなり、ＥＡリング６１の回動により係止部６３に係止されたＥＡプレート６２が圧縮方向に力を受けてもケース５７自体が回動して、ＥＡプレート６２によるエネルギー吸収機能は無効化されトーションバー４２のみがエネルギー吸収に関与する。

シートベルト装置１は、図１に示すように、モータ駆動部１０１と、電源１０２と、制御装置１０３と、バックルスイッチ１０４と、回転角センサ１０５と、電流センサ１０６と、電圧センサ１０７と、車両状態センサ１０８と、レーダ装置１０９と、乗員センサ１１０と、を備えている。

バックルスイッチ１０４は、タングプレート８がバックル９に装着固定されている場合にＯＮ信号（つまり、ウェビング５が装着状態であることを示す信号）を出力し、タングプレート８がバックル９から離脱している場合にＯＦＦ信号（つまり、ウェビング５が非装着状態であることを示す信号）を出力する。
回転角センサ１０５は、ウェビングリール１０の回転位置（つまり、回転角度）の検出信号を出力する。
電流センサ１０６は、モータ１１に通電される電流の検出信号を出力する。
電圧センサ１０７は、電源１０２から出力される電源電圧の検出信号を出力する。

車両状態センサ１０８は、速度センサとヨーレートセンサと加速度センサとブレーキスイッチとなどを備え、車両の各種状態に係る検出信号を出力する。
レーダ装置１０９は、車両の外界に設定した検出対象領域に向けて発信した電磁波の発信信号と、この発信信号が物体によって反射されることで生じた反射波の反射信号と、に基づく検知信号（例えば、レーダ装置から物体までの距離に係る検知信号など）を出力する。

乗員センサ１１０は、乗員の身体に接触する所定箇所（例えば、ステアリンホイールと、ウェビング５と、シート２となど）に設けられた電極を介して出力される電圧信号に基づいて乗員の心拍数を検出する心拍数センサと、乗員を撮像するカメラと、などを備えている。
乗員センサ１１０は、乗員の年齢に係る各種の検出結果の信号を出力する。

モータ駆動部１０１は、ブリッジ接続されたスイッチング素子などを備え、制御装置１０３から出力される制御信号に応じて、電源１０２からモータ１１に通電される電流の通電量および通電方向を制御する。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子回路により構成される制御装置１０３は、モータ制御部１１１と、衝突予測部１１２と、年齢推定部１１３と、衝突検出部１１４と、荷重制御部１１５と、を備えて構成されている。

モータ制御部１１１は、モータ１１に通電される電流を制御する制御信号を出力する。
衝突予測部１１２は、車両状態センサ１０８およびレーダ装置１０９から出力される信号に基づき、車両と車両の外部の物体との衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを判定する。そして、衝突発生の可能性が所定値以上であると判定した場合には、衝突回避あるいは衝突時の衝撃軽減などに必要とされる所定動作の実行を指示するプリクラッシュ要求を出力する。

衝突予測部１１２は、例えば、車両の周辺に存在する物体（他車両など）までの距離が所定距離未満となった場合と、車両の周辺に存在する物体に対する相対的な接近速度が所定速度以上になった場合と、車両に所定加速度以上の各種の加速度が発生した場合と、などの各々あるいは適宜の組み合わせに基づいて、車両と車両の外部の物体との衝突発生の可能性が所定値以上であると判定する。

年齢推定部１１３は、乗員センサ１１０から出力される信号に基づき、乗員の年齢を推定し、年齢が所定年齢以上であれば、乗員は高齢者であると推定し、年齢が所定年齢未満であれば、乗員は若年者であると推定する。
年齢推定部１１３は、例えば、乗員センサ１１０の心拍数センサから出力された信号に基づき、所定時間における心拍数が所定値以下であれば、年齢が所定年齢以上の高齢者であると判定する。一方、所定時間における心拍数が所定値よりも大きければ、年齢が所定年齢未満の若年者であると判定する。

衝突検出部１１４は、車両状態センサ１０８から出力される信号に基づき、車両と車両の外部の物体との衝突発生の有無を検出する。
衝突検出部１１４は、例えば、車両状態センサ１０８の加速度センサから出力された信号に基づき、車両に所定値以上の荷重が作用したか否かを判定することによって、衝突発生の有無を検出する。

荷重制御部１１５は、駆動装置５４のガスジェネレータ５２の駆動を指示する信号を出力する。

モータ制御部１１１は、例えば図１０に示すように、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、バックルスイッチ１０４によりウェビング５が非装着状態から装着状態に変化したことが検出されたときに、乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に実行する通常制御に比べて、ウェビング５の弛み除去の張力をより弱くするコンフォート制御を実行する。

例えば図１０に示すコンフォート制御では、通常制御の所定の張力Ｐａよりも弱い張力Ｐｂに向かい、特に、張力が増大し始める初期において、通常制御よりも緩やかにウェビング５の張力を増大させる。

また、モータ制御部１１１は、例えば図１１に示すように、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、衝突予測部１１２により車両の衝突発生の可能性が所定値以上であると判定されたときに、高齢者制御を実行する。
高齢者制御では、例えば、乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に実行する通常制御に比べて、ウェビング５の巻き取りの開始時期をより早めるとともに、ウェビング５の巻き取りの張力の変化速度をより遅くし、ウェビング５の巻き取りの張力をより強くする。

例えば図１１に示す通常制御では、時刻ｔ１から所定の張力ＰＡに向かい張力を増大させて、所定の時間Ｔ１に亘って所定の張力ＰＡを維持した後（例えば、時刻ｔ２）に、張力をゼロに低下させる。
これに対して、高齢者制御では、通常制御の時刻ｔ１よりも所定時間（例えば、数十ｍｓなど）だけ早期の時刻ｔａから、通常制御の所定の張力ＰＡよりも強い張力ＰＢに向かい張力を増大させる。そして、通常制御の所定の時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２に亘って張力ＰＢを維持した後（例えば、時刻ｔｂ）に、張力をゼロに低下させる。
この高齢者制御では、通常制御の所定の張力ＰＡよりも強い張力ＰＢに向かい、特に、張力が増大し始める初期において、通常制御よりも緩やかにウェビング５の張力を増大させる。

荷重制御部１１５は、例えば、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合において、衝突検出部１１４により衝突発生が検出されたときには、駆動装置５４のガスジェネレータ５２を駆動させない。これにより、ウェビング５から乗員に作用する荷重の大きさは、トーションバー４２とＥＡプレート６２の双方によって制限される。
一方、荷重制御部１１５は、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、衝突検出部１１４により衝突発生が検出されたときには、駆動装置５４のガスジェネレータ５２を駆動する。これにより、ウェビング５から乗員に作用する荷重の大きさは、トーションバー４２のみによって制限される。
つまり、荷重制御部１１５は、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、衝突検出部１１４により衝突発生が検出されたときには、年齢推定部１１３により乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、ウェビング５に作用する荷重をより弱くする。

本実施の形態によるによるシートベルト装置１は上記構成を備えており、次に、このシートベルト装置１の動作について説明する。

先ず、図１２に示すステップＳ０１においては、バックルスイッチ１０４から出力される信号が、ＯＦＦ信号からＯＮ信号へと変化したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
そして、ステップＳ０２においては、モータ１１の駆動力によってウェビング５の弛みを除去する弛み除去の動作開始を指示する。

次に、ステップＳ０３においては、年齢推定部１１３による直近の推定結果において、乗員の年齢が所定年齢以上であることを示す高齢者判定が有るか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進み、このステップＳ０４においては、通常制御を実行して、ステップＳ０６に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進み、このステップＳ０５においては、コンフォート制御を実行して、ステップＳ０６に進む。

なお、弛み除去の通常制御では、例えば図１０に示すように、ウェビング５の張力を所定の張力Ｐａに向かい一定の増大速度で増大させる。
一方、弛み除去のコンフォート制御では、通常制御の所定の張力Ｐａよりも弱い張力Ｐｂに向かい、特に、張力が増大し始める初期において、通常制御よりも小さな増大速度でウェビング５の張力を増大させる。

次に、ステップＳ０６においては、モータ１１を逆転させて、クラッチ１２による動力伝達機構１４の接続状態を遮断状態に切り替える。

次に、ステップＳ０７においては、モータ１１の駆動を停止する。
次に、ステップＳ０８においては、プリクラッシュ要求が出力されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進む。

次に、ステップＳ０９においては、年齢推定部１１３による直近の推定結果において、乗員の年齢が所定年齢以上であることを示す高齢者判定が有るか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１５に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０に進み、このステップＳ１４においては、通常制御を実行して、ステップＳ１１に進む。

なお、プリクラッシュ要求に応じたウェビング５の巻き取りでの通常制御では、例えば図１１に示すように、所定の時刻ｔ１から所定の張力ＰＡに向かい張力を増大させて、所定の時間Ｔ１に亘って所定の張力ＰＡを維持した後（例えば、時刻ｔ２）に、張力をゼロに低下させる。

そして、ステップＳ１１においては、衝突検出部１１４により衝突発生が検出されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１２に進み、このステップＳ１２においては、モータ１１を逆転させて、クラッチ１２による動力伝達機構１４の接続状態を遮断状態に切り替える。
そして、ステップＳ１３においては、モータ１１の駆動を停止し、エンドに進む。
一方、ステップＳ１１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進む。

そして、ステップＳ１４においては、通常荷重制御を実行し、上述したステップＳ１３に進む。
なお、通常荷重制御では、駆動装置５４のガスジェネレータ５２を駆動させず、ウェビング５から乗員に作用する荷重の大きさを、トーションバー４２とＥＡプレート６２の双方によって制限する。

また、ステップＳ１５においては、高齢者制御を実行して、ステップＳ１６に進む。
なお、プリクラッシュ要求に応じたウェビング５の巻き取りでの高齢者制御では、例えば図１１に示すように、通常制御の所定の時刻ｔ１よりも所定時間だけ早期の時刻ｔａから、通常制御の所定の張力ＰＡよりも強い張力ＰＢに向かい張力を増大させる。そして、通常制御の所定の時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２に亘って張力ＰＢを維持した後（例えば、時刻ｔｂ）に、張力をゼロに低下させる。
高齢者制御では、特に、張力が増大し始める初期において、通常制御よりも緩やかにウェビング５の張力を増大させる。

そして、ステップＳ１６においては、衝突検出部１１４により衝突発生が検出されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１７に進み、このステップＳ１７においては、衝突発生から所定時間（例えば、１ｓなど）が経過したか否かを判定する。
そして、ステップＳ１７の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１７の判定処理を繰り返し実行する。
一方、ステップＳ１７の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１２に進む。

また、ステップＳ１６の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１８に進む。
そして、ステップＳ１８においては、弱め荷重制御を実行し、上述したステップＳ１３に進む。
なお、弱め荷重制御では、駆動装置５４のガスジェネレータ５２を駆動させ、ウェビング５から乗員に作用する荷重の大きさを、トーションバー４２のみによって制限することによって、通常荷重制御よりも弱める。

上述したように、本実施の形態によるシートベルト装置１によれば、所定年齢以上である高齢者に対しては、所定年齢未満である若年者に比べて、ウェビング５の弛み除去の張力をより弱くすることによって、身体に作用する拘束力を適正に低減することができる。
これにより、ウェビング５の弛みを除去しつつ、高齢者に違和感を与えることの無い適切な拘束力を発生させることができる。

さらに、プリクラッシュ要求に応じたウェビング５の巻き取りにおいて、高齢者に対しては、若年者に比べて、巻き取りの開始時期をより早めるとともに、張力の変化速度をより遅くし、ウェビング５の巻き取りの張力をより強くする。
これによって、身体に作用する拘束力を緩やかに増大させつつ、身体とウェビング５およびシート２との密着性を向上させることができ、高齢者に違和感を与えることの無い適切な拘束力を発生させつつ、衝突発生時の姿勢変化および身体移動量を容易に制御可能とし、身体に作用する衝撃を低減することができる。
さらに、高齢者に対しては、若年者に比べて、より長い時間に亘って張力を維持することによって、車両の状態がより安定するまでウェビング５によって身体を拘束することができ、高齢者の身体に変動の大きな力（衝撃力など）が作用することを防止することができる。

さらに、車両の衝突発生が検出されたときに、高齢者に対しては、若年者に比べて、衝突発生時にウェビング５に作用する荷重をより弱く（つまり、ウェビング５のエネルギー吸収量をより小さく）することによって、衝突発生時にウェビング５から身体に作用する力（衝撃力や拘束力など）を適正に低減することができる。
これによって、衝突発生時の姿勢変化および身体移動量を適正に制御しつつ、高齢者に対して適切な大きさの力（衝撃力や拘束力など）をウェビング５から身体に作用させることができる。

また、プリクラッシュ要求があっても車両の衝突発生が検出されなかったときに、高齢者に対しては、若年者に比べて、所定時間だけ長く、プリクラッシュ要求に応じた張力（例えば、張力ＰＢ）をウェビング５に作用させ続ける。
これにより、高齢者に対しては、若年者に比べて、車両の状態がより安定するまでウェビング５によって身体を拘束することができ、高齢者の身体に変動の大きな力（衝撃力など）が作用することを防止することができる。

なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

１ シートベルト装置
５ ウェビング（シートベルト）
１３ モータ
１０３ 制御装置（制御手段）
１０４ バックルスイッチ（装着状態検出手段）
１１２ 衝突予測部（衝突予測手段）
１１３ 年齢推定部（乗員年齢推定手段）
１１４ 衝突検出部（衝突検出手段）
１１５ 荷重制御部（荷重変更手段）

Claims (3)

1. 車両の乗員の年齢を推定する乗員年齢推定手段と、
   シートベルトの装着または非装着の状態を検出する装着状態検出手段と、
   前記シートベルトを巻き取るモータと、
   前記車両の衝突発生の可能性が所定値以上であるか否かを判定する衝突予測手段と、
   前記モータによる前記シートベルトの巻き取りを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、
   前記装着状態検出手段により前記シートベルトが非装着状態から装着状態に変化したことが検出されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記シートベルトの弛み除去の張力をより弱くし、
   前記衝突予測手段により前記車両の衝突発生の可能性が所定値以上であると判定されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記シートベルトの巻き取りの張力をより強くする
   ことを特徴とするシートベルト装置。
2. 前記制御手段は、
   前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、
   前記衝突予測手段により前記車両の衝突発生の可能性が所定値以上であると判定されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記シートベルトの巻き取りの開始時期をより早めるとともに、前記シートベルトの巻き取りの張力の変化速度をより遅くする
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト装置。
3. 前記車両の衝突発生を検出する衝突検出手段と、
   前記シートベルトに作用する荷重を変更する荷重変更手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢以上であると推定された場合において、
   前記衝突検出手段により前記衝突発生が検出されたときに、前記乗員年齢推定手段により前記乗員の年齢が所定年齢未満であると推定された場合に比べて、前記荷重変更手段により前記シートベルトに作用する荷重をより弱くする
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシートベルト装置。

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