CN107933495A - 用于车辆的乘员约束装置 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的乘员约束装置，其具有座椅安全带、碰撞预测传感器、扩大在车辆乘员和车辆座椅的座椅靠背之间的间隙的制动装置、收回所述座椅安全带的爆炸型预张紧器和电动机，以及控制部，在所述车辆的前面碰撞提前由所述碰撞预测传感器感测到的情况下，所述控制部通过制动装置扩大在所述车辆乘员和所述座椅靠背之间的间隙并且通过所述爆炸型预张紧器和所述电动机开始收回所述座椅安全带，并且至少直到所述车辆乘员在所述前面碰撞发生之后开始向前运动，持续将来自所述座椅安全带的载荷输入到所述车辆乘员并持续使所述车辆乘员朝向车辆后侧移动。

Description

用于车辆的乘员约束装置

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的乘员约束装置。

背景技术

作为一种车辆乘员保护装置，已经公开了一种结构，其中，在提前感测到车辆的前面碰撞的情况下，座椅移动机构和座椅安全带卷绕机构被互锁地控制，并且在座椅安全带卷绕之后，座椅向后倾斜以便相较于常态扩大车辆乘员与方向盘之间的距离(参照日本专利申请特开(JP-A)第2006-175901号)。

另外，作为一种车辆乘员保护装置，已经公开了一种结构，其中，通过在车辆碰撞之后由座椅安全带控制车辆乘员的约束的强度，适当地实现了减小车辆乘员的减速度的车身减速度波形，并且能够使得车辆乘员的伤害值减小(参照JP-A第2003-25955号)。

然而，如在上述JP-A第2006-175901号中那样，甚至在当提前感测到碰撞时增加车辆乘员和方向盘之间的距离的情况下，在车辆碰撞速度或车辆乘员质量等大且车辆乘员的动能大的情况下，存在能量吸收将会不足的可能性。

另外，如在上述JP-A第2003-25955号中那样，即便在碰撞后控制由座椅安全带约束车辆乘员的强度，但在车辆乘员的动能大的情况下，存在能量吸收将会不足的可能性。

发明内容

本公开提供了一种用于车辆的乘员约束装置，其可在车辆的前面碰撞时提高车辆乘员保护性能。

本公开的第一方案是一种用于车辆的乘员约束装置，包括：座椅安全带，其构造成能够在所述车辆处收回，并且在车辆乘员就坐于车辆座椅中时定位在所述车辆乘员的胸部区域处；碰撞预测传感器，其构造成提前感测所述车辆的前面碰撞；间隙扩大部，其构造成扩大在所述车辆乘员和所述车辆座椅的座椅靠背之间的间隙；致动器，其构造成收回所述座椅安全带；以及控制部，其构造成：在所述车辆的前面碰撞提前由所述碰撞预测传感器感测到的情况下，通过所述间隙扩大部来扩大在所述车辆乘员和所述座椅靠背之间的所述间隙，并且通过所述致动器开始收回所述座椅安全带，并且从所述前面碰撞之前至少直到所述车辆乘员在所述前面碰撞发生之后开始向前运动，所述控制部持续将来自所述座椅安全带的载荷输入到所述车辆乘员，并持续使所述车辆乘员朝向车辆后侧移动。

注意，“前面碰撞”并不限定于车辆之间的完全重叠碰撞，而是包括在车辆前进的方向上能够发生的各种形式的碰撞，例如小重叠碰撞、斜向碰撞等。

在第一方案的用于车辆的乘员约束装置中，在提前由碰撞预测传感器感测到车辆的前面碰撞的情况下，控制部运行间隙扩大部，并且扩大在车辆乘员和座椅靠背之间的间隙。接下来，由于控制部运行致动器，开始收回座椅安全带。由此，从前面碰撞发生之前直到车辆乘员在前面碰撞已经发生之后开始向前移动(碰撞的初始阶段)，第一方案的用于车辆的乘员约束装置持续将来自座椅安全带的载荷输入到车辆乘员，并且持续使车辆乘员向后移动。

也就是说，在预测到车辆的前面碰撞时，第一方案的用于车辆的乘员约束装置扩大在车辆乘员与座椅靠背之间的间隙，并且从车辆的前面碰撞发生之前通过碰撞的初始阶段，用于车辆的乘员约束装置在由座椅安全带挤压车辆乘员的同时持续使车辆乘员向车辆后侧移动。因此，在第一方案的用于车辆的乘员约束装置中，维持车辆乘员的对地速度比车辆的对地速度慢的减速状态，直到碰撞的初始阶段。由此，在第一方案的用于车辆的乘员约束装置中，减小了由于车辆乘员的减速引起的初始动能，并且减小了约束车辆乘员时要吸收的能量。

在本公开的第二方案中，在第一方案中，所述致动器可包括爆炸型预张紧器和电动机；并且所述控制部可在所述车辆的前面碰撞之前运行所述爆炸型预张紧器，并且从所述前面碰撞之前至少直到所述车辆乘员开始向前运动，所述控制部可驱动所述电动机。

在第二方案的用于车辆的乘员约束装置中，在车辆的前面碰撞被提前感测到的情况下，座椅安全带的收回通过使用爆炸型预张紧器和电动机来实施。通过借助爆炸型预张紧器快速地收回座椅安全带，能够使得前面碰撞之前车辆乘员的减速度变大。进一步地，从前面碰撞发生之前至少直到车辆乘员在前面碰撞发生之后开始向前移动，电动机被驱动，座椅安全带被收回，并且车辆乘员持续朝向车辆后侧移动。因此，在第二方案的用于车辆的乘员约束装置中，当车辆乘员在前面碰撞发生之后开始向前移动时，车辆乘员已经被座椅安全带约束。

在本公开的第三方案中，在第二方案中，所述载荷可以被设定成在所述爆炸型预张紧器运行时变成最大值。

在第三方案的用于车辆的乘员约束装置中，从座椅安全带输入到车辆乘员的载荷在爆炸型预张紧器(其在前面碰撞发生之前运行)运行时变成最大值。因此，在第三方案的用于车辆的乘员约束装置中，在前面碰撞发生之前车辆乘员的减速度可以变得甚至更大。

在本公开的第四方案中，在上述方案中，所述致动器可以是电动机；并且在所述车辆的前面碰撞发生之前，所述控制部可以以第一速度驱动所述电动机，并且此后，从所述前面碰撞发生之前至少直到所述车辆乘员开始向前运动，所述控制部可以以比所述第一速度慢的第二速度驱动所述电动机。

在第四方案的用于车辆的乘员约束装置中，在车辆的前面碰撞被提前感测到的情况下，座椅安全带的收回通过使用电动机来实施。作为通过控制部产生的电动机的驱动速度，存在第一速度以及比第一速度慢的第二速度。在车辆发生前面碰撞之前，首先，电动机被以相对快的第一速度驱动，并且座椅安全带被收回。由此，能够使得前面碰撞之前车辆乘员的减速度变大。进一步地，此后，从前面碰撞发生之前至少直到车辆乘员在前面碰撞发生之后开始向前运动，电动机被以第二速度驱动，座椅安全带被收回，并且车辆乘员持续朝向车辆后侧移动。因此，当车辆乘员在前面碰撞发生之后开始向前运动时，车辆乘员已经受座椅安全带约束。由此，第四方案的用于车辆的乘员约束装置可以减小了由于车辆乘员的减速引起的初始动能，并且可以减小在约束车辆乘员时要吸收的能量。

在本公开的第五方案中，在上述方案中，所述间隙扩大部可以是制动装置、倾斜装置或座椅滑动装置中的至少一种，其中所述制动装置使所述车辆减速并通过惯性使所述车辆乘员向前倾斜，所述倾斜装置使所述座椅靠背向后倾斜，所述座椅滑动装置使所述车辆座椅朝向所述车辆后侧移动。

在第五方案的用于车辆的乘员约束装置中，使座椅靠背向后倾斜的机构、使车辆座椅朝向车辆后侧移动的机构，或自动制动装置用作间隙扩大部。直到在车辆的前面碰撞发生之后车辆乘员开始向前运动，通过使座椅靠背向后倾斜或者通过将车辆座椅朝向车辆后侧移动，能够扩大在车辆乘员和座椅靠背之间的间隙。另外，通过借助自动制动装置施加制动力至车辆，就坐在车辆座椅中的车辆乘员的胸部区域能够通过惯性向前倾斜，并且能够扩大在车辆乘员和座椅靠背之间的间隙。通过这种方式，通过使用各种类型的间隙扩大部，第五方案的用于车辆的乘员约束装置能够扩大车辆乘员的胸部区域能够朝向车辆后侧移动经过的区域。

根据本公开的第一方案的用于车辆的乘员约束装置，可以提高在车辆的前面碰撞时的车辆乘员保护性能。

根据本公开的第二方案和第四方案的用于车辆的乘员约束装置，可以更多地减小车辆的初始动能。

根据本公开的第三方案的用于车辆的乘员约束装置，可以甚至更多地减小车辆的初始动能。

根据本公开的第五方案的用于车辆的乘员约束装置，通过使用多种类型的间隙扩大部，可以维持由于座椅安全带的收回导致的车辆乘员的减速状态，直到碰撞的初始阶段。

附图说明

将基于下面的附图详细描述示例性实施例，其中：

图1是示意性地示出用于涉及本示例性实施例的车辆的乘员约束装置的侧视图和框图；

图2是示出在从座椅安全带开始收回到车辆乘员开始向前运动的时间期间座椅安全带载荷的变化的曲线图；

图3A是示出预测自身车辆和迎面而来车辆之间的前面碰撞的状态的附图；

图3B是示出在图3A的时候车辆乘员处于通常就坐状态的侧视图；

图4A是示出自身车辆通过自动制动操作减速的状态的附图；

图4B是示出在图4A的时候车辆乘员由于惯性而向前倾斜的侧视图；

图5A是示出自身车辆已经进一步减速的状态的附图；

图5B是示出在图5A的时候座椅安全带收回并且车辆乘员开始朝向车辆后侧移动的状态的侧视图；

图6A是示出即将在自身车辆和迎面而来车辆之间发生前面碰撞的状态的附图；

图6B是示出在图6A的时候车辆乘员继续朝向车辆后侧运动的状态的侧视图；

图7A是示出在已经发生前面碰撞后的状态的附图；

图7B是示出在图7A的时候车辆乘员已经向前移动并且受到安全气囊约束的状态的侧视图；

图8是示出在从自动制动操作开始到车辆乘员的向前运动的时间期间车辆G的变化、座椅安全带载荷的变化、车辆乘员速度的变化以及在座椅靠背和车辆乘员之间的间隙的变化的曲线图；

图9是示出在从自动制动操作开始直到前面碰撞已经发生之后的时间期间车辆乘员的向前运动的变化的曲线图；

图10是示出在从自动制动操作开始直到前面碰撞已经发生之后的时间期间关于座椅安全带和安全气囊的接触载荷的变化的曲线图；

图11是针对车辆乘员的胸部区域的弯曲(胸弯曲)比较传统实例与本实例的曲线图；

图12是针对车辆乘员的动能比较传统实例与本实例的曲线图；

图13是示出在仅电动机用作致动器的情况下，在从座椅安全带开始收回到车辆乘员开始向前运动的时间期间座椅安全带载荷的变化的曲线图；

图14是示出用于实现图13的座椅安全带载荷的变化的座椅安全带收回量的控制的曲线图；

图15是示出倾斜装置用作间隙扩大部的实例的侧视图和框图；以及

图16是示出座椅滑动装置用作间隙扩大部的实例的侧视图和框图。

具体实施方式

此后基于附图描述用于实施本公开的形式。在附图中，箭头“前”(FR)表示车辆前侧，并且箭头“上”表示车辆上侧。

在图1中，用于涉及本示例性实施例的车辆的乘员约束装置10具有座椅安全带12、碰撞预测传感器14、用作间隙扩大部的实例的制动装置16、用作致动器的实例的爆炸型预张紧器(PT)18和电动机(M)20，以及控制部22。

座椅安全带12是用于约束车辆乘员的安全带，其被构造成能够在车辆处收回并且是不可伸长的，并且定位在就坐于车辆座椅24中的车辆乘员26的胸部区域28处。座椅安全带12构造成使得通过未图示出的卷收器卷绕，座椅安全带12能够在箭头A方向上收回。在图1中，车辆座椅24是驾驶员的座椅，并且方向盘36设置在车辆座椅24的车辆前侧处。用作车辆乘员约束装置的安全气囊34(图7B)容纳在方向盘36中。

碰撞预测传感器14提前感测用作车辆的实例的自身车辆30(图3A)的前面碰撞。能够将诸如摄像机、毫米波雷达、红外激光等的各种类型中的任何传感器用作碰撞预测传感器14。

制动装置16通过使车辆减速并且使车辆乘员26通过惯性而向前倾斜来扩大在车辆乘员26与座椅靠背32之间的间隙S。在当预测到前面碰撞时，该制动装置16由于来自控制部22的信号而自动地运行，即，具有自动制动功能。在通常时间，制动装置16通过车辆乘员26的操作来运行。期望制动装置16在前面碰撞之前尽可能早地运行，以便增加车辆的减速度并减小动能。

爆炸型预张紧器18和电动机20是使座椅安全带12收回的驱动部，并且例如设置在用于卷绕座椅安全带12的卷收器(未图示)处。在爆炸型预张紧器18处，通过来自控制部22的信号，爆炸物被点燃，并且通过利用由于该爆炸性燃烧产生的气体的压力，座椅安全带12沿着箭头A方向收回。另外，电动机20通过来自控制部22的信号使卷收器在卷绕方向上进行操作，并使座椅安全带12沿着箭头A方向收回。

在通过碰撞预测传感器14提前感测到车辆的前面碰撞的情况下，控制部22通过制动装置16扩大在车辆乘员26与座椅靠背32之间的间隙S，并开始通过爆炸型预张紧器18和电动机20使座椅安全带12收回。然后，从前面碰撞之前至少直到在前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动，控制装置22持续将来自座椅安全带12的载荷输入到车辆乘员26并且持续使车辆乘员26朝向车辆后侧移动。注意，存在这种载荷称作“座椅安全带载荷”的情况。

控制部22在车辆的前面碰撞之前运行爆炸型预张紧器18，并且从前面碰撞之前至少直到车辆乘员26开始向前运动，驱动电动机20。另外，从座椅安全带12输入到车辆乘员26的座椅安全带载荷被设定成在运行爆炸型预张紧器18时变成最大值(F1)。在操作信号从控制部22同时输出到爆炸型预张紧器18和电动机20的情况下，由于响应的差异，爆炸型预张紧器18比电动机20更早地开始收回座椅安全带12。因此，如图2中所示，首先，座椅安全带载荷由于爆炸型预张紧器18而快速增加，并且达到最大载荷F1，并且在当座椅安全带载荷由于爆炸物燃烧结束而减小到F2时，开始通过电动机20使座椅安全带20收回。从前面碰撞发生之前至少直到在前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动，电动机20持续运行，并且将座椅安全带载荷维持在F2。另外，由于控制部22的控制，电动机20在前面碰撞发生之后停止。注意，在操作信号被从控制部22输入到爆炸型预张紧器18之后，操作信号可被从控制部22输出到电动机20。

考虑到车辆乘员26是胸部区域28的抵抗力低的老年人，期望载荷F1小于或等于2kN。另外，如果座椅安全带载荷太小，车辆乘员26不会减速，并因此，希望座椅安全带负载例如大于或等于500N。

在当车辆乘员26通过座椅安全带12而朝向车辆后侧移动时，期望使座椅安全带12不变得松弛，并且能够使座椅安全带12将车辆乘员26维持在约束状态。载荷F2是适合于维持这种约束状态的载荷。在车辆乘员26相对于车辆的速度F(图1)的减速度在前面碰撞之后车辆乘员26开始向前运动时为5km/h的情况下，载荷F2例如为1kN。车辆乘员26的减速度是图1中所示的胸部区域28的向后运动速度R，并且对应于“车辆的速度F-胸部区域的向前前进速度”。

从座椅安全带12的收回开始经过的时间增加，车辆乘员26的胸部区域28的向前前进速度减小。由此，从这个角度来看，最好是较早地开始收回座椅安全带12。另一方面，如果在车辆乘员26向车辆后侧移动时在车辆乘员26与座椅靠背32之间的间隙S消失，则车辆乘员26的速度和车辆的速度将一致，并且减速将被取消。因此，从这个角度来看，最好是稍后开始座椅安全带12的收回。座椅安全带12的收回的开始时间在比较这些情况的同时进行设定。

本示例性实施例如上所述地构造，并且其操作如下。在图1中，在用于涉及本示例性实施例的车辆的乘员约束装置10中，在由碰撞预测传感器14提前感测到车辆的前面碰撞的情况下，控制部22对用作间隙扩大部的实例的制动装置16进行操作，并且扩大在车辆乘员26和座椅靠背32之间的间隙S。然后，由于控制部22运行爆炸型预张紧器18和电动机20，座椅安全带12开始收回。

具体地，由于座椅安全带12被爆炸型预张紧器18快速地收回，能够使得车辆乘员26在前面碰撞之前的减速度变大。具体来讲，如图2中所示，通过在爆炸型预张紧器18(其在前面碰撞发生之前运行)运行时，使得座椅安全带载荷变成最大值(F1)，车辆乘员26在前面碰撞发生之前的减速度能够变得甚至更大。另外，从前面碰撞发生之前至少直到前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动，电动机20被驱动，座椅安全带12被收回，并且车辆乘员26继续朝向车辆后侧移动。

即，在感测到车辆的前面碰撞的情况下，在车辆乘员26和座椅靠背32之间的间隙S被扩大，并且从车辆的前面碰撞发生之前通过碰撞的初始阶段，座椅安全带载荷持续被从座椅安全带12输入到车辆乘员26，并且车辆乘员26持续朝向车辆后侧移动。换言之，从车辆乘员26暂时向前倾斜时直到在前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动(碰撞的初始阶段)时，车辆乘员26并不接触座椅靠背32。因此，维持车辆乘员26的对地速度小于车辆的对地速度的减速状态，直到碰撞的初始阶段。另外，当在前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动时，车辆乘员26已经被座椅安全带12约束。由此，初始动能由于车辆乘员26的减速而减小，并且可以减小约束车辆乘员26时吸收的能量。

通过这种方式，根据本示例性实施例，可以提高在车辆的前面碰撞时保护车辆乘员的性能。

下面描述本示例性实施例的计算机模拟的内容及其结果。这预先假定处于56km/h的自身车辆30和处于56km/h的迎面而来车辆40前面碰撞的情况，而同时自身车辆30处于自动制动操作的中间。对于车辆乘员26，假设普通男性就坐在驾驶员座椅中。

图3A和图3B示出了通过感测作为障碍物的迎面而来车辆40来预测前面碰撞的状态。此时，自身车辆30的速度为76km/h，并且迎面而来车辆40的速度为56km/h。由于前面碰撞的预测，自动制动器开始运行。车辆乘员26处于通常就座状态，并且车辆乘员速度为76km/h，这与自身车辆30的速度相同。

图4A和图4B示出了通过自动制动器的运行使自身车辆30的速度减速到57km/h的状态。车辆乘员26的胸部区域28由于自身车辆30的减速度G而产生的惯性而向前倾斜，并且在车辆乘员26与座椅靠背32之间的间隙S扩大。此时，座椅安全带12被卷收器(未示出)拉出。然而，如果拉出加速度大于预定值，则座椅安全带的拉出被锁定，并且除非安全带力限制器(稍后描述)运行，否则进一步拉出被抑制。车辆乘员速度为57km/h，这与自身车辆30的速度相同。

图5A和图5B示出了自身车辆30的速度进一步减速到56km/h的状态。此时，由于爆炸型预张紧器18(图1)的运行，座椅安全带12收回，并且车辆乘员26的胸部区域28开始朝向车辆后侧移动。

图6A和图6B示出了在自身车辆30和迎面而来车辆40即将发生前面碰撞的状态。此时，由于电动机20的运行，座椅安全带12收回，并且车辆乘员26继续朝向车辆后侧移动。由此，在车辆乘员26与座椅靠背32之间的间隙S从图5B中所示的状态减小。

图7A和图7B示出了在已经发生前面碰撞后的状态。图7B是示出车辆乘员26已经向前移动并例如被从方向盘36膨胀的安全气囊34约束的状态的附图。此时，由于在安全带12处产生较大的张力，卷收器的安全带力限制器运行，并且不管卷收器的锁定和电动马达20的收回如何，都允许拉出座椅安全带12。

图8B是示出在从开始自动制动操作到车辆乘员向前移动的时间期间车辆G(减速度)的变化、座椅安全带载荷的变化、车辆乘员速度的变化以及在座椅靠背和车辆乘员之间的间隙的变化的曲线图。在该附图中，粗线表示本实例，而细线表示不具有本示例性实施例的结构的传统实例。另外，在附图中，区间(a)示出了从图3A和图3B到图4A和图4B的阶段。区间(a)对应于在前面碰撞开始前1s到前25ms的时间。区间(b)示出了图4A和图4B至图5A和图5B的阶段，并且对应于从由爆炸型预张紧器18(图1)收回座椅安全带的开始直到结束的时间(前面碰撞开始前25ms)。区间(c)示出了图6A和图6B的阶段，并且对应于从电动机20(图1)开始收回座椅安全带直到在前面碰撞发生之后车辆乘员开始向前运动的时间。座椅安全带的收回例如在区间(b)、(c)中实施。此外，区间(d)示出了图7A和图7B的阶段，并且对应于车辆乘员开始向前运动之后的时间(前面碰撞开始之后的15ms及此后)。

关于车辆G(减速度)，在区间(a)中，车辆G(减速度)由于自动制动操作的开始而产生。该车辆G(减速度)例如在区间(a)期间达到1G。该1G的减速度维持到前面碰撞开始。当发生前面碰撞时，减速度快速上升，并因此车辆的速度快速减小。

关于座椅安全带载荷，在区间(b)中，座椅安全带载荷由于爆炸型预张紧器18(图1)的运行而快速增加，并达到最大值F1，并且之后减小到F2。然后，在区间(c)中，产生由电动机20而引起的座椅安全带载荷。电动机20继续运行直到在前面碰撞发生之后车辆乘员开始向前运动，即在区间(c)期间，并且座椅安全带载荷维持在F2。在车辆乘员开始向前运动后，伴随着车辆减速度的快速上升，座椅安全带载荷也快速上升。注意，如由细线所示的，传统实例中的座椅安全带载荷在车辆乘员开始向前运动之前不增加。

关于车辆乘员速度，在区间(b)、(c)中，车辆乘员速度伴随着座椅安全带收回而减小，并且在车辆乘员的向前运动在前面碰撞发生之后开始的时间点，车辆乘员速度例如减速5km/h。在该实例中，与发生前面碰撞时的车辆速度为56km/h相比，车辆乘员速度减速至51km/h。由于该5km/h的减速，车辆乘员的动能减小。注意，如由细线所示的，在传统实例中，不执行通过自动制动器的车辆的制动和座椅安全带的收回。由此，车辆乘员速度与车辆的速度一致，并且在前面碰撞开始后车辆乘员的向前运动开始之前不减小。

关于在座椅靠背和车辆乘员之间的间隙，在区间(a)中，该间隙由于自动制动操作而增加。在区间(b)、(c)中，该间隙由于车辆乘员向车辆后侧的运动(这是由座椅安全带引起的收回)而减小，但该间隙不变为0。即，在这些区间(b)、(c)中，车辆乘员在不接触座椅靠背32(图1)的状态下继续朝向车辆后侧运动。在区间(d)中，由于车辆乘员开始向前运动，该间隙变为增加。注意，如由细线所示的，因为不会发生通过自动制动的车辆的制动，在传统实例中在座椅靠背与车辆乘员之间的间隙直到开始前面碰撞才改变。即，在前面碰撞开始之前，车辆乘员处于与座椅靠背接触的状态。该间隙从前面碰撞开始时增加。

图9是示出在从自动制动操作开始到发生前面碰撞之后的时间期间车辆乘员的向前运动的变化的曲线图。由于自动制动操作的开始，车辆乘员的胸部区域28(图1)由于惯性而朝向车辆前侧移动。当开始收回座椅安全带时，直到车辆乘员在前面碰撞发生之后开始向前移动，车辆乘员在接收座椅安全带载荷的同时继续朝向车辆后侧运动。在开始向前运动之后，车辆乘员朝向车辆前侧移动，直到被座椅安全带12和安全气囊34(图7B)约束。比较粗线所示的本实例和细线所示的传统实例，在本实例中朝向车辆前方运动的最大值比在传统实例中朝向车辆前方运动的最大值小25mm。由此，可以理解的是，减小了在约束车辆乘员时要吸收的能量。

图10是示出在从自动制动操作开始直到发生前面碰撞之后的时间期间，关于座椅安全带和安全气囊的接触载荷的变化的曲线图。车辆乘员在前面碰撞已经发生之后开始直到向前运动的接触载荷的变化对应于图8中所示的座椅安全带中的载荷的变化。在车辆乘员开始向前运动之后，当车辆乘员受到安全气囊的限制时，与安全气囊的接触载荷被叠加到与座椅安全带的接触载荷。比较粗线所示的本实例和细线所示的传统实例，在本实例中接触载荷的最大值比在传统实例中接触载荷的最大值小0.5kN。同样由此，可以理解的是，减小了在约束车辆乘员时要吸收的能量。

图11是比较传统实例和本实例关于车辆乘员的胸部区域的弯曲(胸部弯曲)的曲线图。胸部弯曲是车辆乘员保护性能的指标，并且该值越小，则性能越好。在本实例中，胸部弯曲比在传统实例中低5mm。

图12是比较传统实例和本实例关于车辆乘员的动能的附图。白色部分是车辆吸收的能量，而阴影部分是诸如座椅安全带和安全气囊等的约束装置吸收的能量。在本实例中，与传统实例相比，约束装置吸收的能量减小了15％。这不仅是由于在前面碰撞发生之前车辆乘员被自动制动减速，而且还是由于座椅安全带的收回使车辆乘员进一步减速并且使初始动能减小。在本实例中，车辆吸收的能量与传统实例的方式维持相同。

尽管上面已经描述了本公开的示例性实施例的示例，但是本公开的实施例不限于上述，并且除了上述之外，当然可以在不偏离本公开的主旨的范围内通过以各种方式进行修改来实现。

例如，致动器可以仅仅是电动机20(图1)。图13是示出在仅使用电动机20的情况下，在从座椅安全带开始收回到车辆乘员开始向前运动的时间期间座椅安全带载荷的变化的实例的附图。与还使用爆炸型预张紧器18的图2相比，由于不存在通过爆炸型预张紧器18进行收回，作为座椅安全带载荷的最大值的F1是与由于电动机20引起的载荷F2相同的值。当电动机20开始运行时，座椅安全带载荷增加并达到F2。此后，座椅安全带载荷维持在F2至少直到车辆乘员开始向前移动。

为了获得这种安全带载荷的变化特性，例如如图14中所示，要考虑控制座椅安全带收回量。在这种情况下，在车辆的前面碰撞发生之前，具体地说，在座椅安全带12开始收回的初始阶段，电动机20通过控制部22(图1)而被以第一速度V1驱动。此后，从前面碰撞发生前至少直到车辆乘员26开始向前运动，电动机20被以比第一速度V1慢的第二速度V2被驱动。

在发生车辆前面碰撞之前的座椅安全带12的收回的初始阶段，首先，电动机20以相对较快的第一速度V1被驱动，并且座椅安全带12被收回。由此，每单位时间的座椅安全带收回量变大。由此，在前面碰撞前车辆乘员26的减速度可以变大。另外，此后，在从前面碰撞发生之前至少直到车辆乘员26在前面碰撞发生之后开始向前运动，电动机20以相对缓慢的第二速度V2被驱动，并且座椅安全带12被收回。由此，每单位时间的座椅安全带收回量可以变小。

由此，车辆乘员26能够继续向车辆后侧移动，同时抑制施加到车辆乘员26的座椅安全带载荷的增加。当在前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动时，车辆乘员26已经被座椅安全带12约束，并因此，可以抑制在车辆乘员26向前运动时动能的增加。在仅使用电动机20作为致动器的情况下，可以重复使用电动机20，并且因此不必在避免碰撞时更换部件。

注意，可以通过使用卷收器的卷起量传感器(未示出)来监视座椅安全带12的收回量，并且当收回量达到预定量时，电动机20的行驶速度可以从第一速度V1切换到第二速度V2。行驶速度可以通过供给到电动机20的电力来调节。

致动器可以仅仅是爆炸型预张紧器18(图1)。通过将标绘在图14中的纵轴上的改变为爆炸型预张紧器18的爆炸物的能量并以逐步的方式控制该能量，直到车辆乘员26在前面碰撞后开始向前运动，座椅安全带载荷继续从座椅安全带12输入到车辆乘员26，并且车辆乘员26能够继续向车辆后侧运动。

间隙扩大部不限于制动装置16，而是也可以为将座椅靠背32向后倾斜的倾斜装置42(图15)，或者可以是使车辆座椅24朝向后侧移动的座椅滑动装置44(图16)等。从前面碰撞之前至少直到(最晚直到)车辆乘员26在前面碰撞发生之后开始向前移动，倾斜装置42或座椅滑动装置44进行操作。在图15和图16中，车辆乘员26戴着座椅安全带(未图示出)。操作可以在前面碰撞之前完成，或者可以继续进行操作直到车辆乘员26开始向前运动。

在车辆乘员26与座椅靠背32之间的间隙S可以通过向后倾斜座椅靠背32或者通过使车辆座椅24朝向车辆后侧移动来扩大，直到在前面碰撞发生之后车辆乘员26开始向前运动。通过以这种方式使用各种类型的间隙扩大部，可以扩大车辆乘员26的胸部区域28能够朝向车辆后侧移动经过的区域。此外，由于此，车辆乘员26由于座椅安全带12的收回引起的减速状态能够维持直到在发生前面碰撞之后车辆乘员26开始向前运动的碰撞初始阶段。

注意，制动装置16、倾斜装置42和座椅滑动装置44可以适当地组合使用。

Claims (5)

1.一种用于车辆的乘员约束装置，包括：

座椅安全带，其构造成能够在所述车辆处收回，并且在车辆乘员就坐于车辆座椅中时定位在所述车辆乘员的胸部区域处；

碰撞预测传感器，其构造成提前感测所述车辆的前面碰撞；

间隙扩大部，其构造成扩大在所述车辆乘员和所述车辆座椅的座椅靠背之间的间隙；

致动器，其构造成收回所述座椅安全带；以及

控制部，其构造成：在所述车辆的前面碰撞提前由所述碰撞预测传感器感测到的情况下，通过所述间隙扩大部来扩大在所述车辆乘员和所述座椅靠背之间的所述间隙，并且通过所述致动器开始收回所述座椅安全带，并且从所述前面碰撞之前至少直到所述车辆乘员在所述前面碰撞发生之后开始向前运动，所述控制部持续将来自所述座椅安全带的载荷输入到所述车辆乘员，并持续使所述车辆乘员朝向车辆后侧移动。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的乘员约束装置，其中：

所述致动器包括爆炸型预张紧器和电动机，并且

所述控制部在所述车辆的前面碰撞之前运行所述爆炸型预张紧器，并且从所述前面碰撞之前至少直到所述车辆乘员开始向前运动，所述控制部驱动所述电动机。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的乘员约束装置，其中所述载荷被设定成在所述爆炸型预张紧器运行时变成最大值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的乘员约束装置，其中：

所述致动器是电动机，并且

在所述车辆的前面碰撞发生之前，所述控制部以第一速度驱动所述电动机，并且此后，从所述前面碰撞发生之前至少直到所述车辆乘员开始向前运动，所述控制部以比所述第一速度慢的第二速度驱动所述电动机。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车辆的乘员约束装置，其中所述间隙扩大部是制动装置、倾斜装置或座椅滑动装置中的至少一种，其中所述制动装置使所述车辆减速并通过惯性使所述车辆乘员向前倾斜，所述倾斜装置使所述座椅靠背向后倾斜，所述座椅滑动装置使所述车辆座椅朝向所述车辆后侧移动。