CN110329200B - 车辆的乘员保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的乘员保护装置。在车辆的乘员保护装置中，与乘员体型无关地适宜进行保护以追求更高安全性。乘员保护装置具有：三点式的安全带，其挂设在就座于座椅的乘员之前；力限制器，其对安全带赋予张力；气囊装置，作为在就座于座椅的乘员的上身之前以支撑向前倾倒的上身及头部方式展开的气囊，气囊装置包括具有可以互不相同的压力展开的上侧部、外侧部及内侧部的气囊；控制部，其在碰撞时使力限制器及气囊装置动作，保护就座于座椅的乘员；乘员识别装置，其识别就座于座椅的乘员的体型。控制部根据所识别的乘员的体型改变气囊的上侧部、外侧部及内侧部的展开。

Description

车辆的乘员保护装置

技术领域

本发明涉及车辆的乘员保护装置。

背景技术

车辆的乘员保护装置例如具有挂设在就座于车辆的座椅上的乘员之前的三点式的安全带和在就座于座椅的乘员的上身之前展开的气囊。专利文献1中公开有在就座于座椅的乘员的上身之前展开的气囊。

由此，能够利用安全带抑制就座于座椅的乘员的上身向前移动，而且，使仍向前的上身碰到气囊而能够吸收冲击。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－031656号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，就座于座椅的乘员的体型千差万别。既有大体型的乘员乘车，也有小体型的乘员乘车。

而且，在针对具有这种体型差的乘员使安全带及气囊以一定的状态动作的情况下，未必可以说能够适宜地保护乘员。

例如，在大体型的乘员就座于座椅的情况下，乘员的上身向前的力变强。因此，碰到展开的气囊后，乘员的上身仍向前大幅移动，大幅向前移动的乘员的头部可能会碰到车身的例如挡风玻璃。

另外，为了抑制这种事态的发生，考虑提高安全带的约束力或气囊的展开压力。但是，例如，如果仅提高气囊的展开压力，则可能产生在小体型的乘员的头部以面部整体沉入的方式碰到气囊之后，头部比上身更向后弯曲倾倒的可能性。

这样，在车辆的乘员保护装置中，寻求与乘员的体型无关地适宜地进行保护，追求更高的安全性。

用于解决问题的技术方案

本发明提供一种车辆的乘员保护装置，其具有：三点式的安全带，其挂设在就座于车辆的座椅上的乘员之前；力限制器，其对三点式的所述安全带赋予张力；气囊装置，作为在就座于所述座椅的乘员的上身之前以支撑向前倾倒的上身及头部的方式展开的气囊，气囊装置包括具有可以以互不相同的压力展开的上侧部、外侧部及内侧部的气囊；控制部，其在碰撞时使所述力限制器及气囊装置动作，保护就座于所述座椅的乘员；以及乘员识别装置，其识别就座于所述座椅的乘员的体型，所述控制部根据所识别的乘员的体型改变所述气囊的所述上侧部、所述外侧部及所述内侧部的展开。

优选的是，在所识别的乘员的体型大的情况下，与所识别的乘员的体型小的情况相比，所述控制部使所述上侧部以高压展开。

优选的是，所述控制部可以使所述外侧部及所述内侧部中的、向就座于所述座椅的乘员的未被三点式的所述安全带支撑的一侧肩之前展开的一方比向被三点式的所述安全带支撑的一侧肩之前展开的另一方以更高压展开。

优选的是，在所识别的乘员的体型大的情况下，所述控制部可以使所述力限制器松开三点式的所述安全带的负荷比所识别的乘员的体型小的情况高。

优选的是，在所识别的乘员的体型大的情况下，所述控制部可以使所述上侧部及所述内侧部比所述外侧部以更高压展开。

优选的是，在所识别的乘员的体型小的情况下，所述控制部可以使所述上侧部及所述外侧部比所述内侧部以更低压展开。

优选的是，所述气囊可以以至少在作用了就座于所述座椅的乘员的负荷的状态下所述上侧部碰到所述车辆的方式展开。

发明效果

在本发明中，向乘员的上身之前展开的气囊具有可以以互不相同的压力展开的上侧部、外侧部及内侧部。而且，控制部根据所识别的乘员的体型，改变气囊的上侧部、外侧部及内侧部的展开。

由此，乘员保护装置可以对就座于座椅的乘员，通过根据其体型展开的气囊和对三点式的安全带赋予张力的力限制器的组合按照体型进行保护。

车辆的乘员保护装置可以对就座于座椅的乘员与其体型无关地适宜地进行保护。

附图说明

图1是可应用本发明的汽车的示意性说明图。

图2(A)和图2(B)是有关体型不同的乘员的乘员保护状态的不同的说明图。

图3(A)和图3(B)是有关体型不同的乘员的乘员保护状态的不同的其它说明图。

图4是本发明实施方式的乘员保护装置的说明图。

图5(A)-图5(C)是图4的气囊的展开状态的说明图。

图6是图4的控制部的乘员保护控制的流程图。

图7(A)和图7(B)是有关大体型的乘员的乘员保护状态的说明图。

图8(A)和图8(B)是有关小体型的乘员的乘员保护状态的说明图。

图9是气囊的变形例的说明图。

图10是气囊的其它变形例的说明图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

图1是可应用本发明的汽车1的示意性说明图。

汽车1是车辆的一例。

图1的汽车1具有车身2。在车身2的中央部设置车厢3。乘坐于车厢3的乘员就座于座椅4。座椅4可根据乘员的体型向前后方向及上下方向进行位置调整。

而且，在汽车1上，为了在碰撞时保护乘员，例如具有挂设在就座于座椅4的乘员的上身之前的三点式的安全带11、在就座于座椅4的乘员的上身之前展开的气囊19。

由此，能够利用安全带11抑制就座于座椅4的乘员的上身向前移动，而且，能够使仍旧向前的上身碰上气囊19而吸收冲击。

但是，就座于座椅4的乘员的体型千差万别。只要有大体型的乘员乘车，则就也有小体型的乘员乘车。

而且，对于这种存在体型差的乘员，在使安全带11及气囊19动作至一定状态的情况下，可能不一定能说能够适宜地保护乘员。

图2(A)和图2(B)是有关体型不同的乘员的乘员保护状态的不同的说明图。

如图2(A)所示，在大体型的乘员就座于座椅4上的情况下，在碰撞时，乘员的上身向前的力较强。因此，乘员的上身在碰到展开的气囊19后仍进一步向前移动，可能产生大幅向前移动的乘员的头部碰到车身2的例如挡风玻璃5的可能性。作为该对策，例如考虑提高气囊19的上侧部20的展开压力。

但是，在提高了气囊19的上侧部20的展开压力的情况下，如图2(B)，就座于座椅4的小体型的乘员的头部以整个脸部沉入的方式碰到气囊19时，可能产生头部会比上身更向后弯曲倾倒的可能性。这种状态不能说是优选的。

另外，如图3(A)所示，在小体型的乘员就座于座椅4上的情况下，在碰撞时乘员的上身向前的力较弱。因此，乘员的上身不易从三点式的安全带11向前移动。即使乘员的上身向三点式的安全带11之前移动，乘员的上身也容易笔直地碰到展开的气囊。

与之相对，如图3(B)所示，在大体型的乘员就座于座椅4上的情况下，在碰撞时乘员的上身向前的力较强。因此，乘员的上身容易从三点式的安全带11向前移动。而且，乘员的上身按照以未被三点式的安全带11支撑的内侧的肩倾斜成比外侧的肩靠前的姿势从三点式的安全带11向前移动。因此，乘员的上身不易笔直地碰到展开的气囊。可能产生气囊不能适宜地支撑乘员的上身而充分吸收冲击的可能性。

作为该对策，考虑提高三点式的安全带11的约束力。但是，在仅提高了三点式的安全带11的约束力的情况下，容易对乘员的胸部作用集中压迫的力。

这样，在汽车1的乘员保护装置10中，寻求不管乘员的体型如何都能适宜保护乘员，追求更高的安全性。

图4是本发明实施方式的乘员保护装置10的说明图。

图4的乘员保护装置10具有三点式的安全带11、安全带传感器12、乘员识别装置13、加速度传感器14、控制部15、力限制器16、气囊装置17。

安全带传感器12是检测挂设于就座于汽车1的座椅4的乘员之前的三点式的安全带11的佩戴的传感器。

力限制器16是对三点式的安全带11赋予张力的装置。力限制器16对三点式的安全带11赋予张力直到达到所设定的负荷。

安全带传感器12及力限制器16与三点式的安全带11一同构成安全带装置。

气囊装置17具有例如配置于仪表板6的装置主体18、可从装置主体18向后展开的气囊19、以及向气囊19喷射高压气体的未图示的气体发生器。

图5(A)-图5(C)是图4的气囊19的展开状态的说明图。

图5(A)是从车厢3的内侧观察外侧的说明图。

图5(B)及图5(C)是从车厢3的后侧观察前侧的说明图。

图5(A)-图5(C)的气囊19具有上侧部20、外侧部21及内侧部22这三个袋体。而且，将三个袋体一体化，以其整体向就座于座椅4的乘员的上身之前展开。

如图5(A)及图5(B)所示，由于向前倾倒，上侧部20以碰到挡风玻璃5的程度在大体型乘员的头部的前侧展开。

另外，如图5(A)所示，上侧部20的上表面通过作用负荷而碰到挡风玻璃5。

外侧部21及内侧部22在上侧部20的下侧展开，如图5(A)及图5(B)所示，向大体型的乘员的上身的前侧展开。

而且，如图5(C)所示，小体型的乘员的头部与上身一同主要倒向外侧部21及内侧部22。

由此，展开的气囊19能够基本上与其体型无关地支撑要向前倾倒的乘员的头部及上身，吸收冲击。

乘员识别装置13是检测就座于座椅4的乘员的装置。乘员识别装置13例如具有拍摄车内的摄像头，识别乘员的乘车、乘员的体型。

加速度传感器14是检测汽车1上产生的加速度的传感器。

控制部15在碰撞时使力限制器16及气囊装置17动作，保护就座于座椅4的乘员。

控制部15根据识别出的乘员的体型使力限制器16的张力变化，使气囊19的展开变化。

控制部15能够使气囊19中的上侧部20、外侧部21及内侧部22以互不相同的压力展开。

例如，对上侧部20、外侧部21及内侧部22分别准备多个气体发生器，通过个别地控制点火的气体发生器的个数，控制部15能够使气囊19的上侧部20、外侧部21及内侧部22以互不相同的压力展开。

图6是图4的控制部15的乘员保护控制的流程图。

控制部15反复执行图6的处理。

在图6的乘员保护控制中，控制部15首先判断乘员的乘车(步骤ST1)。控制部15例如基于乘员识别装置13进行的乘员检测、或安全带传感器12的佩戴检测，判断乘员的乘车。

接着，控制部15识别乘车的乘员的体型(步骤ST2)。控制部15也可以通过乘员识别装置13识别乘员的体型。

接着，控制部15对所识别的体型判断是否有头部碰到挡风玻璃5的可能性(步骤ST3)。

此外，控制部15在该判断中，也可以包含座椅4的前后位置及上下位置在内判断是否具有头部碰到挡风玻璃5的可能性。

基本上，乘员的上身以就座于座椅4的腰部为中心向前倾倒。

而且，控制部15也可以在挡风玻璃5定位成进入可通过就座于座椅4的腰部的位置和比腰部靠上侧的上背的高度判断的旋转半径的内侧的情况下，判断为头部可能碰到挡风玻璃5。

在为头部碰到挡风玻璃5的大体型的情况下，控制部15进行与该体型对应的高个乘员的设定处理(步骤ST4)。控制部15例如提高力限制器16的张力，对上侧部20、外侧部21及内侧部22各自个别地设定气囊19的展开压力。

然后，控制部15检测碰撞(步骤ST5)。控制部15例如在加速度传感器14检测到碰撞带来的强的加速度时，检测出碰撞。

控制部15基于高个乘员的设定，使力限制器16及气囊19动作。由此，实施高个乘员的保护控制(步骤ST6)。

在为头部未碰到挡风玻璃5的小体型的情况下，控制部15进行与该体型对应的小个乘员的设定处理(步骤ST7)。控制部15例如降低力限制器16的张力，对上侧部20、外侧部21及内侧部22各自个别地设定气囊19的展开压力。

然后，控制部15检测碰撞(步骤ST8)。控制部15例如在加速度传感器14检测到碰撞带来的强的加速度时，检测出碰撞。

控制部15基于小个乘员的设定，使力限制器16及气囊19动作。由此，实施小个乘员的保护控制(步骤ST9)。

图7(A)-图7(B)是有关大体型的乘员的乘员保护状态的说明图。

图7(A)是从车厢3的内侧观察外侧的说明图。

图7(B)是从车厢3的上侧观察下侧的说明图。

对于大体型的乘员，控制部15使力限制器16松开三点式的安全带11的负荷比通常高。由此，基本上大体型的乘员的上身被安全带11强力支撑，不易向前。

另外，控制部15将气囊19的外侧部21的气压设为如通常那样不变，同时将上侧部20及内侧部22的气压设为比通常高。

由此，气囊19的上侧部20及内侧部22以比外侧部21高压展开。

上侧部20与后述的小体型的乘员的情况相比，以高压展开。

另外，向就座于座椅4的乘员的未通过三点式的安全带11支撑的内侧肩之前展开的内侧部22以比向被三点式的安全带11支撑的外侧肩之前展开的外侧部21更高压展开。

而且，如图7(A)所示，气囊19在就座于座椅4的乘员的负荷作用的状态下，上侧部20的上表面碰到汽车1的挡风玻璃5。

向前倾倒的高个乘员的头部被以高压展开的上侧部20支撑，不易向前移动至碰到挡风玻璃5。

另外，乘员的上身的外侧被三点式的安全带11强力支撑，内侧被以高压展开的内侧部22强力支撑，不易向前移动。不易引起乘员的头部比上身更向后侧倾倒。

图8(A)-图8(B)是有关小体型的乘员的乘员保护状态的说明图。

图8(A)是从车厢3的内侧观察外侧的说明图。

图8(B)是从车厢3的上侧观察下侧的说明图。

对于小体型的乘员，控制部15使力限制器16松开三点式的安全带11的负荷比通常低。由此，基本上小的体型的乘员的上身被安全带11松弛地支撑。胸部不易被安全带11压迫。

另外，控制部15将气囊19的内侧部22的气压设为如通常那样不变，同时将上侧部20及外侧部21的气压设为比通常低。

由此，气囊19的上侧部20及外侧部21以比内侧部22低压展开。

与大体型的乘员的情况相比，上侧部20以低压展开。

另外，向就座于座椅4的乘员的未通过三点式的安全带11支撑的内侧肩之前展开的内侧部22以比向被三点式的安全带11支撑的外侧肩之前展开的外侧部21更高压展开。

而且，通过气囊19的外侧部21以低压展开并且三点式的安全带11以低的负荷支撑，向前倾倒的小个乘员的头部容易与上身一同向前倾倒。胸部不易被压迫。

之后，向前倾倒的头部及上身基本上碰到气囊19的内侧部22及外侧部21并被支撑，在该状态下可以缓缓地吸收冲击。

如上所述，在本实施方式中，向乘员的上身之前展开的气囊19具有可以以互不相同的压力展开的上侧部20、外侧部21及内侧部22。而且，控制部15根据所识别的乘员的体型，改变有关气囊19的上侧部20、外侧部21及内侧部22的展开。

由此，乘员保护装置10可以将就座于座椅4的乘员通过根据其体型展开的气囊19和对三点式的安全带11赋予张力的力限制器16的组合按照体型进行保护。

汽车1的乘员保护装置10能够将就座于座椅4的乘员与其体型无关地适宜地进行保护。

例如，在所识别的乘员的体型大的情况下，在本实施方式中，与所识别的乘员的体型小的情况相比，使上侧部20以高压展开。

因此，大体型的乘员的头部被以高压展开的上侧部20支撑，不易向前移动。不易引起大体型的乘员的头部碰到气囊19后进一步向前大幅移动而碰到车身2的例如挡风玻璃5。能够改善头部的保护性能。

另外，在乘员的体型小的情况下，不提高上侧部20的展开压力，因此，气囊19能够将相对于气囊19倒下的乘员的头部及上身整体以其倒下的状态支撑。如气囊19的上侧部20与其下侧的部分相比以相对的高压展开的情况那样，不易引起在向气囊19倒下后，头部比上身更向后弯曲。能够改善颈部(首部)的保护性能。

另外，在本实施方式中，外侧部21及内侧部22中的、向就座于座椅4的乘员的未被三点式的安全带11支撑的一侧的肩之前展开的内侧部22以比向被三点式的安全带11支撑的一侧的肩之前展开的外侧部21更高压展开。因此，即使就座于座椅4的乘员的上身从三点式的安全带11向前穿过去而以按照内肩比外肩靠前的方式扭转的状态向前倾倒，展开的气囊19也能够以抑制该扭转的方式进行支撑，吸收冲击。以扭转的状态向前倾倒的乘员的上身被气囊19适宜地支撑，可抑制向前的移动。

在本实施方式中，在所识别的乘员的体型大的情况下，与所识别的乘员的体型小的情况相比，提高力限制器16松开三点式的安全带11的负荷。

因此，对于大体型的乘员的上身，由三点式的安全带11强力支撑，能够通过安全带11吸收大量的冲击，抑制上身向前的移动。

另外，关于小体型的乘员的上身，能够不被三点式的安全带11过度强力支撑，不对被安全带11抑制的胸部作用强力。能够改善胸部的保护性能。

特别是，在本实施方式中，在所识别的乘员的体型大的情况下，将上侧部20及内侧部22以比向被三点式的安全带11支撑的一侧的肩之前展开的外侧部21更高压展开。因此，即使体型大的乘员的上身从三点式的安全带11向前穿过而以按照内肩比外肩靠前侧的方式扭转的状态向前倾倒，展开的气囊19也能够通过使其上侧部20及内侧部22以高压展开，来以抑制该扭转的方式进行支撑而吸收冲击。即使大体型的乘员的上身以扭转的状态向前倾倒，气囊19也能够抑制该扭转，同时强力支撑头部，以使上身不会进一步向前移动。不易引起上身大幅向前移动而头部碰到车身2的例如挡风玻璃5的情况。

特别是，在本实施方式中，在所识别的乘员的体型小的情况下，将上侧部20及外侧部21以比向未被三点式的安全带11支撑的一侧的肩之前展开的内侧部22更低压展开。因此，即使体型小的乘员的上身从三点式的安全带11向前穿过而以按照内肩比外肩靠前侧的方式扭转的状态向前倾倒，展开的气囊19也能够通过使其上侧部20及外侧部21以低压展开，来抑制该扭转，同时，较平缓地吸收冲击。即使小体型的乘员的上身以扭转的状态向前倾倒，气囊19也能够抑制该扭转，同时，能够在不对头部及上身赋予强的冲击的同时，支撑其整体而吸收冲击。能够改善胸部及颈部的保护性能。

在本实施方式中，气囊19以至少在作用了就座于座椅4的乘员的负荷的状态下上侧部20碰到汽车1的方式展开。因此，气囊19以即使乘员的体型大也能够介于该乘客的头部和汽车1之间的方式展开，不易引起大体型的乘员的头部直接碰到汽车1的情况。能够改善头部的保护性能。

以上的实施方式是本发明的优选的实施方式的例子，但本发明不限于此，在不脱离发明的宗旨的范围内可以进行各种变形或变更。

图9是气囊19的变形例的说明图。

在图9中，气囊19的上侧部20在前后方向上比内侧部22及外侧部21短地展开。乘员不能直接碰到上侧部20。在这样的气囊19中，通过个别地控制上侧部20、内侧部22及外侧部21的展开压力，也能够期待与上述的实施方式相同的效果。

图10是气囊19的其它变形例的说明图。

图10的气囊19在内侧部22和外侧部21之间具有中央部31。上侧部20位于内侧部22、中央部31及外侧部21的上侧。即使是这种将四个袋体一体化的气囊19，通过例如将中央部31以通常的压力展开，同时，上侧部20、内侧部22及外侧部21以与上述的实施方式相同的压力展开，由此，也能够期待与上述的实施方式相同的效果。

上述实施方式是用于保护就座于配置在车厢前侧的前座椅的乘员的乘员保护装置。

本发明的乘员保护装置能够为了保护就座于其它例如后座椅的乘员而利用。

符号说明

1…汽车(车辆)、2…车身、3…车厢、4…座椅、5…挡风玻璃、6…仪表板、10…乘员保护装置、11…三点式的安全带、12…安全带传感器、13…乘员识别装置、14…加速度传感器、15…控制部、16…力限制器、17…气囊装置、18…装置主体、19…气囊、20…上侧部、21…外侧部、22…内侧部、31…中央部

Claims (9)

1.一种车辆的乘员保护装置，包括：

三点式的安全带，其挂设在就座于车辆的座椅上的乘员之前；

力限制器，其对三点式的所述安全带赋予张力；

气囊装置，作为在就座于所述座椅的乘员的上身之前以支撑向前倾倒的上身及头部的方式展开的气囊，所述气囊装置包括具有能够以互不相同的压力展开的上侧部、外侧部及内侧部的气囊；

控制部，其在碰撞时使所述力限制器及气囊装置动作，保护就座于所述座椅的乘员；以及

乘员识别装置，其识别就座于所述座椅的乘员的体型，

其中，所述气囊的所述上侧部、所述外侧部和所述内侧部以所述外侧部和所述内侧部在所述上侧部的下侧展开的方式一体化，一体化的所述气囊全部在乘员上身前展开，

其中所述控制部根据所识别的乘员的体型改变在乘员上身前一体化而展开的所述气囊的所述上侧部、所述外侧部及所述内侧部的展开，使得在所识别的乘员的体型大的情况下，所述控制部使所述上侧部及所述内侧部比所述外侧部以更高压展开，在所识别的乘员的体型小的情况下，所述控制部使所述上侧部及所述外侧部比所述内侧部以更低压展开。

2.根据权利要求1所述的车辆的乘员保护装置，其中，

所述外侧部和所述内侧部以及所述上侧部作为一体化的所述气囊在作为乘员上身的头部和两肩之前展开。

3.根据权利要求1所述的车辆的乘员保护装置，其中，

在所识别的乘员的体型大的情况下，所述控制部提高所述力限制器对三点式的所述安全带赋予的张力，

在所识别的乘员的体型小的情况下，所述控制部降低所述力限制器对三点式的所述安全带赋予的张力。

4.根据权利要求2所述的车辆的乘员保护装置，其中，

在所识别的乘员的体型大的情况下，所述控制部提高所述力限制器对三点式的所述安全带赋予的张力，

在所识别的乘员的体型小的情况下，所述控制部降低所述力限制器对三点式的所述安全带赋予的张力。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的乘员保护装置，其中，

除了所述上侧部、所述外侧部和所述内侧部之外，所述气囊还具有所述外侧部和所述内侧部之间的中央部，

所述上侧部定位在所述内侧部、所述中央部和所述外侧部的上侧，

所述控制部以通常的压力展开所述中央部。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的乘员保护装置，其中，

所述控制部使所述外侧部及所述内侧部中的、向就座于所述座椅的乘员的未被三点式的所述安全带支撑的一侧肩之前展开的一个比向被三点式的所述安全带支撑的一侧肩之前展开的另一个以更高压展开。

7.根据权利要求5所述的车辆的乘员保护装置，其中，

所述控制部使所述外侧部及所述内侧部中的、向就座于所述座椅的乘员的未被三点式的所述安全带支撑的一侧肩之前展开的一个比向被三点式的所述安全带支撑的一侧肩之前展开的另一个以更高压展开。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的乘员保护装置，其中，

所述气囊以至少在作用了就座于所述座椅的乘员的负荷的状态下所述上侧部碰到所述车辆的方式展开。

9.根据权利要求5所述的车辆的乘员保护装置，其中，

所述气囊以至少在作用了就座于所述座椅的乘员的负荷的状态下所述上侧部碰到所述车辆的方式展开。

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