CN110770073A - 车辆座椅 - Google Patents

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Abstract

提供一种可相对于车身旋转并且能够通过安全气囊防止位于椅身周围的物体与乘员之间的碰撞的车辆座椅。车辆座椅包括：椅身(6)，由车身(2b)支承以可绕着大致垂直的轴线旋转；一对安全气囊(17)，设置在所述椅身的各个横向侧边缘上并配置成展开到就座在所述椅身上的乘员的各个横向侧；旋转角度检测装置(15)，设置在所述椅身上并配置成检测所述椅身相对于所述车身的旋转角度；以及控制装置(22)，配置成彼此独立地控制各个安全气囊的展开操作。所述展开操作包括展开量和/或展开定时。所述控制装置配置成根据由所述旋转角度检测装置所检测的所述旋转角度来逐个地控制所述一对安全气囊的所述展开操作。

Description

车辆座椅
技术领域
本发明涉及一种相对于车身可旋转的车辆座椅。
背景技术
以往提出的旋转座椅装置能够使相邻的车辆座椅相对于车身绕着大致垂直的线旋转(例如，专利文献1)。在专利文献1中描述的旋转座椅装置中，椅身相对于车身向内侧旋转，使得相邻的椅身移动到坐在其上的人彼此面对的位置。
现有技术文件
专利文件：
专利文件1：JP2016-097780A
发明内容
本发明要完成的任务
在通常的车辆座椅中，在椅身的外侧边缘上设置有安全气囊。碰撞时，安全气囊在乘员与车身之间展开，以防止乘员与车身碰撞。然而，关于能够相对于车身绕着大致竖直的线旋转的车辆座椅，乘员相对于车身的方向不是固定的。因此，展开安全气囊以使得在碰撞时乘员不会与位于椅身周围的物体碰撞是不容易的。
鉴于这样的背景，本发明的目的是提供一种车辆座椅，该车辆座椅可相对于车身旋转，并且能够通过安全气囊防止位于椅身周围的物体与乘员之间的碰撞。
完成任务的手段
为了实现上述目的，提供一种车辆座椅(1)。所述车辆座椅包括：椅身(6)，由车身(2b)支承以可绕着大致垂直的轴线旋转；一对安全气囊(17)，设置在所述椅身的各个横向侧边缘上并配置成展开到就座在所述椅身上的乘员的各个横向侧；旋转角度检测装置(15)，设置在所述椅身上并配置成检测所述椅身相对于所述车身的旋转角度；以及控制装置(22)，配置成彼此独立地控制各个安全气囊的展开操作，所述展开操作包括展开量和/或展开定时,其中，所述控制装置配置成根据由所述旋转角度检测装置所检测的所述旋转角度来逐个地控制所述一对安全气囊的所述展开操作。
根据这个方面，根据椅身相对于车身的旋转角度来选择要展开的安全气囊，使得能够在碰撞的时候保护乘员。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，展开位于所述内侧的所述安全气囊(17i)。
根据这个方面，防止就座于相邻座椅上的各乘员之间的碰撞是可能的，因为在椅身旋转至内侧并且相邻的椅身位于彼此面对的位置的情况下安全气囊在相邻的椅身之间展开。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，使位于所述内侧的安全气囊的展开量大于位于外侧的安全气囊(17e)的展开量。
根据这个方面，进一步防止就座于相邻座椅上的各乘员之间的碰撞是可能的，因为当椅身旋转至内侧时位于内侧的安全气囊被选择性地展开得更大。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时，使位于所述外侧的安全气囊的展开量大于位于所述内侧的安全气囊的展开量。
根据这个方面，防止就乘员与车身发生碰撞是可能的，因为当椅身旋转至外侧时位于外侧的安全气囊被选择性地展开得更大。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，展开位于外侧的所述安全气囊。
根据这个方面，防止乘员与在乘员的前方的物体之间的碰撞是可能的，因为当由于前方碰撞等而向乘员施加向前负荷时安全气囊在乘员的前方展开。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述车身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，使位于所述外侧的安全气囊的展开量大于位于内侧的安全气囊的展开量。
根据这个方面，进一步防止乘员与在乘员的前方的物体之间的碰撞是可能的，因为当由于前方碰撞等而向乘员施加向前负荷时安全气囊主要在乘员的前方展开。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时，使位于所述内侧的安全气囊的展开量大于位于所述外侧的安全气囊的展开量。
根据这个方面，防止乘员与在乘员的前方的物体之间的碰撞是可能的，因为当由于前方碰撞等而乘员施加向前负荷时安全气囊在乘员的前方展开。
并且，在上述方面中，优选地，所述车辆座椅还包括一对致动器(20)，其设置在所述椅身的座椅座垫(3)中并配置成独立地在所述座椅座垫的上表面的各个横向侧边缘上突出，其中所述控制装置配置成在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围内时使位于所述内侧的所述致动器(20i)突出，并且在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时使位于外侧的所述致动器(20e)突出。
根据这个方面，防止乘员与位于车辆座椅的左边和右边的物体之间的碰撞是可能的，因为通过驱动各个致动器来引导乘员以相对于车身向前移动。
并且，在上述方面中，优选地，车辆座椅包括：椅身，由车身支承以可绕着大致垂直的轴线旋转；一对安全气囊(17)，设置在所述椅身的各个横向侧边缘上并配置成展开到就座在所述椅身上的乘员的各个横向侧；加速度检测装置(50)，设置在所述椅身上并配置成检测施加到所述椅身的加速度；以及控制装置(22)，配置成独立地控制各个安全气囊的展开操作，所述展开操作包括展开量和展开定时的至少一个,其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候根据由所述加速度检测装置所检测的加速度来控制所述一对安全气囊的所述展开操作。
根据这个方面，防止乘员与位于施加到乘员的惯性力的方向上的物体之间的碰撞是可能的，因为安全气囊的展开操作是根据施加到椅身的加速度的方向来控制的。
并且，在上述方面中，优选地，所述控制装置构造成基于所述加速度来估计就座在椅身上的乘员的移动方向并使位于所述移动方向上的所述安全气囊的展开量大于另一个安全气囊的展开量。
根据这个方面，防止乘员与位于乘员相对于乘员的移动方向上的物体之间的碰撞是可能的，因为安全气囊的展开操作是根据碰撞时所估计的乘员的移动方向来控制的。
并且，在上述方面中，优选地，所述车辆座椅还包括旋转角度检测装置，其设置在所述椅身上并配置成检测所述椅身相对于所述车身的旋转角度；和一对致动器(20)，其设置在所述椅身的座椅座垫(3)中并配置成独立地在座椅座垫的上表面的各个横向侧边缘上突出，其中所述控制装置配置成在碰撞的时候当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时使位于内侧的所述致动器(20i)突出，并且在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时使位于外侧的所述致动器(20e)突出。
根据这个方面，防止乘员与位于乘员相对于乘员的移动方向上的物体之间的碰撞是可能的，因为位于在碰撞的时候所估计的乘员的移动方向上的各个安全气囊被展开。此外，防止乘员与位于车辆座椅的左边和右边的物体之间的碰撞是可能的，因为通过驱动各个致动器来引导乘员以相对于车身向前移动。
发明效果
根据本发明的一个方面，提供一种可相对于车身旋转并且能够通过安全气囊防止位于椅身周围的物体与乘员之间的碰撞的车辆座椅是可能的。
并且，在本发明的一个方面中，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，展开位于内侧的所述安全气囊。因此，防止就座于相邻座椅的各乘员之间的碰撞是可能的，因为在椅身旋转至内侧并且相邻的椅身位于彼此面对的位置的情况下安全气囊在相邻的椅身之间展开。
并且，在本发明的一个方面中，在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，位于所述内侧的安全气囊的展开量大于位于外侧的安全气囊的展开量。因此，进一步防止就座在相邻座位上的乘员之间的碰撞是可能的。
并且，在本发明的一个方面中，在碰撞的时候，当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时，位于外侧的安全气囊的展开量大于位于所述内侧的安全气囊的展开量。因此，防止乘员与车身发生碰撞是可能的。
并且，在本发明的一个方面中，在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，展开位于外侧的所述安全气囊。因此，防止乘员与在乘员的前方的物体之间的碰撞是可能的，因为当由于前方碰撞等而向乘员施加向前负荷时安全气囊在乘员的前方展开。
并且，在本发明的一个方面中，在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，位于所述外侧的安全气囊的展开量大于位于内侧的安全气囊的展开量。因此，进一步防止乘员与在乘员的前方的物体之间的碰撞是可能的，因为当由于前方碰撞等而向乘员施加向前负荷时安全气囊主要在乘员的前方展开。
并且，在本发明的一个方面中，在碰撞的时候，当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时，位于所述内侧的安全气囊的展开量大于位于所述外侧的安全气囊的展开量。因此，防止乘员与在乘员的前方的物体之间的碰撞是可能的，因为当由于前方碰撞等而向乘员施加向前负荷时安全气囊在乘员的前方展开。
并且，在本发明的一个方面中，所述车辆座椅还包括一对致动器，其设置在所述椅身的座椅座垫中并配置成独立地在座椅座垫的上表面的各个横向侧边缘上突出，并且所述控制装置配置成在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围内时使位于所述内侧的所述致动器突出，并且在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时使位于外侧的所述致动器突出。因此，防止乘员与位于车辆座椅的左边和右边的物体之间的碰撞是可能的，因为乘员被引导而相对于车身向前移动。
根据本发明的一个方面，防止乘员与位于施加到乘员的惯性力的方向上的物体之间的碰撞是可能的，因为所述一对安全气囊的展开操作是根据由加速度检测装置所检测的加速度来控制的。
并且，在本发明的一个方面中，所述乘员的移动方向被估计并且位于所述移动方向上的安全气囊的展开量被设定为较大。因此，防止乘员与位于乘员相对于乘员的移动方向上的物体之间的碰撞是可能的。
并且，在本发明的一个方面中，所述车辆座椅还包括所述旋转角度检测装置和所述一对致动器。因此，防止乘员与位于乘员相对于乘员的移动方向上的物体之间的碰撞是可能的，因为位于在碰撞的时候所估计成的乘员的移动方向上的各个安全气囊被展开。此外，防止乘员与位于车辆座椅的左边和右边的物体之间的碰撞是可能的，因为通过驱动各个致动器来引导乘员而相对于车身向前移动。
附图说明
图1是装配有根据第一实施例的车辆座椅的车辆的示意图；
图2是车辆座椅的放大图；
图3是沿图2中的线III-III截取的截面图；
图4是根据第一实施例的车辆座椅的安全气囊展开过程的流程图；
图5是在根据第一实施例的车辆座椅中在前方碰撞的时候当椅身向内旋转时一个安全气囊的展开的说明图；
图6是在根据第一实施例的车辆座椅中在前方碰撞的时候当椅身向外旋转时另一个安全气囊的展开的说明图；
图7是根据第二实施例的车辆座椅的安全气囊展开过程的流程图；
图8是在根据第二实施例的车辆座椅中在前方碰撞的时候当椅身向内旋转时一个安全气囊的展开的说明图；
图9是在根据第二实施例的车辆座椅中在前方碰撞的时候当椅身向外旋转时另一个安全气囊的展开的说明图；
图10是根据第三实施例的车辆座椅的安全气囊展开过程的流程图；
图11是根据第四实施例的车辆座椅的座椅座垫的截面图；
图12是根据第四实施例的车辆座椅的安全气囊展开过程的流程图；以及
图13示出了车辆座椅的座椅座垫的另一实施例。
具体实施方式
下面，参照图1至图13描述根据本发明的车辆座椅的四个实施例。
<第一实施例>
根据本发明的车辆座椅1是安装在车辆2上的座椅，并且图1示出了车辆座椅1用作为驾驶员的座椅的例子。车辆座椅1包括椅身6，且椅身6包括支承乘员的臀部和大腿的座椅座垫3、支承乘员的背部的座椅靠背4和连接至座椅靠背4的上侧并且设置在对应于乘员的头部的位置处的头枕5。椅身6经由在大致垂直地延伸的支承轴8而可旋转地连接到车身2b的底板7。椅身6能够绕着穿过支承轴8并大致垂直的轴线X相对于底板7从椅身6面对车身2b的前方的状态(参见图1)旋转到在其中座椅座垫3的前端位于内侧的内侧(图1中白色箭头的方向；以下称为向内旋转)和在其中座椅座垫3的前端位于外侧的外侧(图1中黑色箭头的方向；以下称为向外旋转)。
车身控制装置41安装在本实施例的车辆2上。车身控制装置41包括存储器和包括多个输入/输出端口的中央处理单元，并且能够控制车辆2的行驶。驾驶员(乘员)能够在乘员控制的手动行驶和由车身控制装置41控制的自动行驶之间切换车辆2的行驶。在手动行驶时，椅身6由车身控制装置41锁定在椅身6面对车身2b的前方的状态中。在自动行驶时，椅身6由车身控制装置41解锁，并且椅身6变得可相对于底板7旋转。在自动行驶时，通过使椅身6向内旋转，可以使乘员就座于面对坐在相邻乘客座椅的椅身6上的另一乘员的位置处。乘员可以通过使椅身6向外旋转而欣赏外侧风景。在本实施例中，椅身6被设置成能够从椅身6面向车身2b的前方的状态向内旋转90度和向外旋转90度。
车辆座椅1设置有三点式安全带11。在座椅靠背4的外侧上端和座椅座垫3的外侧部分上分别设置有用作安全带11的固定点的两个锚定点12。在座椅座垫3的内侧部分上设置有用作安全带11的固定点的带扣13。因此，两个锚定点12和带扣13联接至椅身6，使得无论椅身6相对于车身2b的旋转如何，安全带11都将乘员约束在座椅靠背4和座椅座垫3上。
如图3中所示，座椅座垫3包括在前后方向上延伸的一对左右侧框架SF，将各侧框架SF的前端彼此连接和将各侧框架SF的后端彼此连接的前框架(未示出)和后框架(未示出)，以及形成为平板形状并在前后方向上连接前框架和后框架的平板框架PF。
在横向方向上向外开口的一对左右壳体16分别连接到左右侧框架SF的左右外壁。在壳体16中容纳有能够分别向座椅座垫3的左右展开的一对安全气囊17和使各安全气囊17展开的一对充气机18。安全气囊17以折叠状态容纳在壳体16中。充气机18每个包括接收信号的输入部分(未示出)，并且当请求操作的信号输入到输入部分时将气体排出在相应的安全气囊17内以使安全气囊17膨胀(展开)(参见图2和图3中的双点划线)。在下文中，基于坐在面向前方的椅身6上的乘员，将设置在座椅座垫3的内侧上的安全气囊17和充气机18分别称为内侧安全气囊17i和内侧充气机18i。类似地，基于坐在面向前方的椅身6上的乘员，将设置在座椅座垫3的外侧上的安全气囊17和充气机18分别称为外侧安全气囊17e和外侧充气机18e。
设置垫19P以便覆盖侧框架SF、前框架、后框架和平板框架PF。垫19P的左右端穿过壳体16的左右外侧并延伸至壳体16的下侧。垫19P的表面覆盖有表皮材料19S，并且一对左右接合构件19F缝合到表皮材料19S的各个横向端。接合构件19F分别与侧框架SF的下侧接合，以将垫19P和表皮材料19S连接至侧框架SF。缝隙19B分别设置在垫19P的各个横向上端处，并且缝合部分(未示出)设置在表皮材料19S的覆盖缝隙19B的部分上。在展开时，安全气囊17从壳体16的开口扩展以穿过狭缝19B，使缝合部分断裂，并且从座椅座垫3的各个横向侧在垂直方向上至少达到等于或高于座椅靠背4的基本中心的高度，并且优选地，达到等于或高于头枕5的上端的高度(请参见图3中的双点划线)。在展开时，乘员的各个横向侧被安全气囊覆盖。
具有水平板形状的底部框架BF设置在左侧框架SF和右侧框架SF之间。底部框架BF的各个横向端连接至左侧框架SF和右侧框架SF的下端。支承轴8连接至底部框架BF的下表面。
一对左右致动器20设置在底部框架BF和垫19P之间。致动器20设置在底部框架BF的各横向边缘上，并且各致动器20的下端分别连接到底部框架BF。致动器的上端分别邻接垫19P的下表面。致动器20的每一个在基本垂直的方向上向上延伸以在接收到请求驱动的信号时推起垫19P。据此，座椅座垫3的上表面的各个横向侧部分突出(见图3中的单点划线)。在下文中，基于坐在面向前方的椅身6上的乘员，将设置在座椅坐垫3的内侧上的致动器20称为内侧致动器20i，将设置在座椅座垫3的外侧上的致动器20称为外侧致动器20e。
如图2中所示，在座椅座垫3的下部中设置有旋转角度传感器15(旋转角度检测装置)，其检测椅身6与车身2b之间的旋转角度θ。检测椅身6与车身2b之间的旋转角度的任何传感器都可以用作旋转角度传感器15。例如，旋转编码器或旋转电位计可以用作旋转角度传感器15。由旋转角传感器15获得的旋转角度θ被定义成，假设将车身2b的前方定义为基准(0度)，当座椅座垫3向外旋转时旋转角度θ为正(θ>0)，并且当座椅座垫3向内旋转时旋转角θ为负(θ<0)。因为座椅身6可以相对于车身2b向内旋转90度和向外旋转90度，所以θ的可变范围是-90度≤θ≤90度。在下文中，根据需要将θ＜0的范围描述为向内旋转范围，将θ＞0的范围描述为向外旋转范围。
车辆座椅1包括设置在底部框架BF的下表面上的控制装置22。控制装置22包括存储器和包括多个供旋转角度传感器15、充气机18和致动器20连接的输入/输出端口的中央处理单元。此外，各输出端口中的一个端口用作触发端口，以接收指示安全气囊17展开的触发信号。控制装置22能够基于来自旋转角度传感器15的输出来获得椅身6相对于车身2b的旋转角度θ。此外，控制装置22能够以预定的定时彼此独立地向内侧充气机18i和外侧充气机18e发送请求操作的信号。因此，控制装置22能够控制包括内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e的展开以及展开定时的展开操作。此外，控制装置22能够独立地向内侧致动器20i和外侧致动器20e发送请求驱动的信号，并且能够独立地控制内侧致动器20i和外侧致动器20e的伸展/收缩。
如图2中所示，方向盘30设置在车辆座椅1的前方。在方向盘30的大致中央部分中设有安全气囊31。在图2中，安全气囊31的展开状态由双点划线示出。安全气囊31在展开时限制乘员的向前移动，并防止乘员与方向盘30碰撞。在方向盘30中设置有用于控制安全气囊31的展开的充气机32。充气机32连接至车身控制装置41的输入/输出端口。
如图1中所示，构成车辆2的车身2b设置有多个用于检测碰撞的碰撞检测传感器40。在本实施例中，碰撞检测传感器40由已知的压力传感器构成并且设置在车身2b的左右前端处以检测施加在车身2b的左右前端的压力。碰撞检测传感器40连接至车身控制装置41的输入/输出端口。
控制装置22的触发端口连接至车身控制装置41的输入/输出端口。车身控制装置41能够将指示设置在椅身6中的安全气囊17的展开的触发信号发送至控制装置22。
当由碰撞检测传感器40检测到的压力等于或大于与车辆2的前方碰撞相对应的规定阈值时，车身控制装置41向充气机32发送指示展开的信号和向控制装置22发送指示展开安全气囊17的信号。控制装置22在接收到指示展开安全气囊17的信号时执行安全气囊展开过程。在下文中，参照附图4详细描述由控制装置22执行的安全气囊展开过程。
首先，控制装置22在收到指示展开安全气囊17的信号时从旋转角度传感器15获得旋转角度θ(步骤ST1)。接下来，控制装置22确定旋转角度θ是否为负(θ＜0)，即旋转角度θ是否在向内旋转范围内(步骤ST2)。当旋转角度在向内旋转范围内时，控制装置22向内侧充气机18i发送请求操作的信号，向内侧致动器20i发送请求驱动的信号(步骤ST3)。当旋转角度不在向内旋转范围内时(当旋转角度在向内旋转范围之外时，即θ≥0)，控制装置22将请求操作的信号发送至外侧充气机18e，将请求驱动的信号发送至外侧致动器20e(步骤ST4)。当信号的发送(步骤ST3或ST4)完成时，控制装置22完成安全气囊展开过程。
接下来，参照图5和图6描述具有前述结构的车辆座椅1的效果。在图5和图6中，将展开时的安全气囊31以及安装在椅身6上的内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e中的被展开的安全气囊画上阴影。此外，也将座椅座垫3的上表面的通过致动器20的驱动而向上突出的部分Y画上阴影。
图5是示出当在椅身6向内旋转的状态下车辆2处于前方碰撞时一个安全气囊17的展开的说明图。在前方碰撞时，朝向车身2b的前方的惯性力被施加到乘员。此外，由安全带11将校正乘员到椅身6的前方的移动方向的张力施加到乘员。安全带11的张力和惯性力的合力F(参见图5中的箭头)施加至乘员，并且合力F指向椅身6的前方。
如图5中所示，合力F相对于车身2b指向内侧，因此，乘员向内侧移动，从而导致彼此相邻的乘员之间的碰撞。在第一实施例中，在前方碰撞时，控制装置22在旋转角度θ在向内旋转范围内(θ<0)时将请求操作的信号发送至内侧充气机18i。因此，驱动内侧充气机18i，并展开内侧安全气囊17i以覆盖乘员的内侧部分。据此，乘员向内侧的移动受到限制，从而防止了彼此相邻的乘员之间的碰撞。以这种方式，选择性地展开了位于乘员可能向其移动的内侧上的内侧安全气囊17i，从而可以在不展开所有安全气囊17的情况下有效地保护乘员。
随着内侧安全气囊17i的展开，从控制装置22发送请求驱动内侧致动器20i的信号，并且内侧致动器20i相应地伸展。通过该伸展，座椅座垫3的上表面的内侧边缘(见图5中的Y)向上突出，从而推起乘员的内侧的大腿。因此，向外侧的力Fex(参见图5中的箭头)施加至乘员，并且乘员被引导以相对于车身2b向前移动。向前移动的乘员的动能在从方向盘30展开到乘员的前方的安全气囊31处被消耗，从而有效地保护了乘员。
图6是示出当在相邻的椅身6一起向外旋转状态下车辆2处于前方碰撞时另一个安全气囊17的展开的说明图。此时，安全带11的张力和惯性力的合力G施加至乘员。合力G指向椅身6的前方(图6中的箭头方向)，并且乘员相对于车身2b向外侧移动。
由于乘员向外侧的移动，乘员与车身2b的侧壁碰撞。控制装置22在旋转角度θ在向内旋转范围之外(θ≥0)时将请求操作的信号发送至外侧充气机18e。因此，外侧安全气囊17e如图6中所示展开，从而防止乘员与车身2b的侧壁碰撞。
此外，从控制装置22发送请求驱动外侧致动器20e的信号，并且外侧致动器20e相应地伸展。通过该伸展，座椅座垫3的上表面的外侧边缘(见图6中的Y)向上突出，从而推起乘员的外侧大腿。因此，向内侧的力Gi(参见图6中的箭头)施加至乘员，并且乘员被引导以相对于车身2b向前移动。相应地，防止了乘员与位于椅身6的左边和右边上的物体之间的碰撞。此外，向前移动的乘员的动能在从方向盘30展开到乘员的前方的安全气囊31处被消耗，从而保护了乘员。
<第二实施例>
第二实施例的车辆座椅1不同于第一实施例的车辆座椅1仅在于安全气囊展开过程的步骤ST3和ST4。
图7示出了设置在第二实施例的车辆座椅1中的控制装置22的安全气囊展开过程。替代图4中的步骤ST3，当旋转角度θ在向内旋转范围内(θ<0)时，控制装置22向外侧充气机18e发送请求操作的信号和向内侧致动器20i发送请求驱动的信号(步骤ST13)。替代图4中的步骤ST4，当旋转角度θ不在向内旋转范围内时(当旋转角度θ在向内旋转范围之外时；θ≥0)，控制装置22将请求操作的信号发送至内侧充气机18i和将请求驱动的信号发送至外侧致动器20e(步骤ST14)。
参照图8和图9描述具有前述结构的车辆座椅1的效果。如果在前方碰撞时车身2b的速度大大降低，则存在由于车身2b的减速而施加到乘员的惯性力变得足够大于由安全带11施加到乘员的张力的情况。此时，张力和惯性力的合力(参见图8和9的箭头)沿着车身的前方指向，并且乘员相对于车身2b大致向前移动。
图8是示出在椅身6向内旋转的情况下在前方碰撞时一个安全气囊17的展开的说明图。如图8中所示，在椅身6向内旋转的情况下，在前方碰撞时，外侧安全气囊17e展开。图9是示出在椅身6向外旋转的情况下在前方碰撞时另一个安全气囊17的展开的说明图。此时，内侧安全气囊17i展开。如图8和9中所示，在两种情况下，位于由于前碰撞而移动的乘员的前方中的各安全气囊17的每一个被选择性地展开，从而可以有效地保护乘员。
<第三实施例>
第三实施例的车辆座椅1不同于第一实施例的车辆座椅1在于安全气囊展开过程(参见图10)和设置在椅身5中以检测施加至椅身6的加速度的加速度传感器50(加速度检测装置)(参见图2)。加速度传感器50设置在座椅座垫3的下表面上以检测施加至椅身6的加速度的在相对于椅身6的横向方向上的分量α(以下，称为加速度在座椅横向方向上的分量)。此时，加速度在座椅横向方向上的分量α被限定为使得当椅身6被布置为相对于车身2b面向前方时，朝向外侧的方向为正。加速度传感器50连接至控制装置22，并且将加速度在座椅横向上的分量α(正或负)输出到控制装置22。
图10是由根据第三实施例的车辆座椅1的控制装置22执行的安全气囊展开过程的流程图。在安全气囊展开过程的第一步骤中，控制装置22获得施加到椅身6的加速度在座椅横向方向上的分量α和旋转角度θ(步骤ST21)。接下来，控制装置22确定加速度在座椅横向方向上的分量α是否为正(步骤ST22)。当α为正(α＞0)时，控制装置22输出请求操作内侧充气机18i的信号(步骤ST23)。当α不为正(α≤0)时，控制装置22输出请求操作外侧充气机18e的信号(步骤ST24)。此后,控制装置22确定旋转角度θ是否在向内旋转范围内(θ<0)(步骤ST25)。当旋转角度θ在向内旋转范围内时，控制装置22输出请求驱动内侧致动器20i的信号(步骤ST26)。当旋转角度θ不在向内旋转范围内时，控制装置22输出请求驱动外侧致动器20e的信号(步骤ST27)。
接下来，描述具有前述结构的车辆座椅1的效果。当加速度在座椅横向方向上的分量α为正时展开内侧安全气囊17i。当加速度在座椅横向方向上的分量α为正时，由于施加到乘员的惯性力的方向与施加到椅身6的加速度的方向相反，所以乘员接收到相对于椅身6朝向内侧的惯性力。乘员根据惯性力相对于椅身6向内侧移动，并且展开内侧安全气囊17i，其是各安全气囊17中的位于乘员的移动方向上的安全气囊。乘员由于惯性力在椅身6的横向方向上的移动被内侧安全气囊17i的展开限制。以这种方式，控制装置22通过确定α是正还是负来确定施加到乘员的惯性力的方向，并估计乘员的移动方向。此外，控制装置22基于其估计，使位于乘员的移动方向的一侧上的各安全气囊17展开。
在车辆座椅1中，当旋转角度θ在向内旋转范围内时驱动内侧致动器20i，以及，当旋转角度θ不在向内旋转范围内时驱动外侧致动器20e。通过驱动致动器20，乘员的移动方向被校正以相对于车身2b向前指向，从而防止了乘员之间的碰撞和乘员与车辆2b的侧壁的碰撞。此外，相对于车身2b向前移动的乘员的动能在从方向盘30展开到乘员的前方的安全气囊31处被消耗，从而有效地保护了乘员。
<第四实施例>
根据第四实施例的车辆座椅1不同于第一实施例的车辆座椅1在于与每个安全气囊17相对应的一对充气机18以及在安全气囊展开过程的步骤ST3和ST5中的控制装置22的操作。如图11中所示，在设置在车辆座椅1的座椅座垫3中的外侧上的壳体16中，设置具有不同排气量的第一外侧充气机61e和第二外侧充气机62e。在设置在车辆座椅1的座椅座垫3中的内侧上的壳体16中，设置具有不同排气量的第一内侧充气机61i和第二内侧充气机62i。
当操作第一外侧充气机61e(第一内侧充气机61i)时，外侧安全气囊17e(内侧安全气囊17i)以与第一实施方式相同的方式展开以覆盖座椅座垫3和座椅靠背4的各个横向侧(参见图11中的双点划线)。当操作第二外侧充气机62e(第二内侧充气机62i)时，排出一定量的气体以将外侧安全气囊17e(内侧安全气囊17i)展开到外侧安全气囊17e(内侧安全气囊17i)的上表面达到自座椅坐垫3的上表面起的规定高度的程度(见图11中的虚线)。由第二外侧充气机62e(第二内侧充气机62i)展开的外侧安全气囊17e(内侧安全气囊17i)的高度被确定为当内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e同时展开时乘员不被挤压的程度。
第一内侧充气机61i、第二内侧充气机62i、第一外侧充气机61e和第二外侧充气机62e每一个包括向其输入用于控制操作的信号的输入部分(未示出)，并且该输入部分分别连接到控制装置22的输入/输出端口。由此，控制装置22能够独立地控制展开量，包括内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e的展开的有无以及内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e在展开时的大小。
如图12中所示，代替图4中的步骤ST3，控制装置22将请求操作的信号发送至第一内侧充气机61i和第二外侧充气机62e，并将请求驱动的信号发送至内侧致动器20i(步骤ST33)。代替图4中的步骤ST4，控制装置22将请求操作的信号发送至第一外侧充气机61e和第二内侧充气机62i，并将请求驱动的信号发送至外侧致动器20e(步骤ST34)。
如图3中所示，当椅身6处于向内旋转的状态时，乘员在车辆2的前方碰撞时向内侧移动。此时，内侧安全气囊17i展开。乘员的身体与内侧安全气囊17i碰撞，然后弹回而与车身2b的侧壁碰撞。在第四实施例中，在展开内侧安全气囊17i的同时，控制装置22向第二外侧充气机62e发送请求操作的信号以展开外侧安全气囊17e。乘员向外侧的移动被外侧安全气囊17e的展开限制，从而防止乘员与车身2b的侧壁碰撞。
上面已经描述了本发明的具体实施例，但是本发明不限于前述实施例，并且各种修改是可能的。在第一实施例中，仅展开了内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e中的一个，但是可以控制外侧安全气囊17e和内侧安全气囊17i的展开的定时。例如，在第一实施例的步骤ST3中，在从向外侧充气机18e发送请求操作的信号起经过了规定时间之后，控制装置22可以向内侧充气机18i发送请求操作的信号。以这种方式，通过先展开内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e中的一个，然后再展开内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e中的另一个，可以防止已经撞到首先展开的各安全气囊17的乘员与相邻的乘员和车身2b发生碰撞。
在第一实施例中，无论碰撞时施加到椅身6的加速度的大小如何，都控制安全气囊17的展开，但是可以根据加速度的大小来改变安全气囊17的展开的模式。优选地，当在碰撞时施加到椅身6的加速度的大小等于或大于规定阈值并且旋转角度在向内旋转范围内时，可以展开外侧安全气囊17e。当加速度的大小等于或大于规定阈值并且旋转角度不在向内旋转范围内时，可以展开内侧安全气囊17i。当加速度的大小小于阈值并且旋转角度在向内旋转范围内时，可以展开内侧安全气囊17i。当加速度的大小小于阈值并且旋转角度不在向内旋转范围内时，可以展开外侧安全气囊17e。
在上述实施例中，在座椅座垫3的每个横向侧边缘上设置有能够伸展/收缩的致动器20，但是可以采用任何方式来抬起乘员的大腿并使乘员的姿势相对于椅身6在横向方向上倾斜。例如，如图13中所示，可以在底部框架BF与垫19P之间设置姿势控制安全气囊71i和71e以及用于展开姿势控制安全气囊71i和71e的姿势控制充气机72i和72e。此时，姿势控制安全气囊71i和71e以及姿势控制充气机72i和72e可以容纳在壳体70i和70e中，并且壳体70i和70e可以布置在底部框架BF的上表面上。此时，可以在座椅座垫的上表面上大致在乘员的大腿以下的位置处设置一对左右新狭缝19C，并且覆盖狭缝19C的表皮材料19S可以设置有缝合部分(未示出)。
当通过操作姿势控制充气机72i和72e来使姿势控制安全气囊71i和71e展开时，姿势控制安全气囊71i和71e穿过狭缝19C，使表皮材料19S的缝合部分断裂，并从座椅座垫3的每个横向侧边缘突出(参见图13中的单点划线)。此时，通过姿势控制安全气囊71i和71e的展开来抬起乘员的大腿。以这种方式，姿势控制安全气囊71i和71e具有与致动器20相同的功能。此外,狭缝19C和缝合部分不是必需的，并且可以采用任何方式通过展开姿势控制安全气囊71i和71e来推起垫19P并抬起乘员的大腿。
在第四实施例中，控制装置22可以独立地控制展开量，包括内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e的展开的有无以及内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e在展开时的大小,但是,能够控制内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e在展开时的大小的控制装置22可以应用于第二实施例和第三实施例。此时，内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e中的在第二实施例和第三实施例中未展开的那一个安全气囊可以展开得比内侧安全气囊17i和外侧安全气囊17e中的其中展开的另一个安全气囊小。
在上述实施例中，示出了将本发明应用于驾驶员的座椅的示例，但是本发明不限于驾驶员的座椅，而是可以应用于乘客座椅。此时，可以通过在仪表盘中设置安全气囊来限制乘员的向前移动。此外，当将本发明应用于后排座椅时，前排座椅可以设置有向后展开以限制乘员的向前移动的安全气囊。
在上述实施例中，控制装置22设置在座椅座垫3的下侧上，但本发明不限于这个方式。例如，控制装置22可以设置在诸如底板7这样的车身2b中。
术语表
1：车辆座椅
2b：车身
3：座椅座垫
6：椅身
15：旋转角度传感器(旋转角度检测装置)
17：安全气囊
17e：外侧安全气囊
17i：内侧安全气囊
20：致动器
20e：外侧致动器
20i：内侧致动器
22：控制装置
50：加速度传感器(加速度检测装置)

Claims (11)

1.一种车辆座椅，包括：
椅身，由车身支承以可绕着大致垂直的轴线旋转；
一对安全气囊，设置在所述椅身的各个横向侧边缘上并配置成展开到就座在所述椅身上的乘员的各个横向侧；
旋转角度检测装置，设置在所述椅身上并配置成检测所述椅身相对于所述车身的旋转角度；以及
控制装置，配置成彼此独立地控制各个安全气囊的展开操作，所述展开操作包括展开量和/或展开定时,
其中，所述控制装置配置成根据由所述旋转角度检测装置所检测的所述旋转角度来逐个地控制所述一对安全气囊的所述展开操作。
2.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，展开位于所述内侧的所述安全气囊。
3.根据权利要求2所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于所述内侧的所述向内旋转范围内时，使得位于所述内侧的所述安全气囊的展开量大于位于外侧的所述安全气囊的展开量。
4.根据权利要求2或3所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时，使得位于外侧的所述安全气囊的展开量大于位于所述内侧的所述安全气囊的展开量。
5.根据权利要求1所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时，展开位于外侧的所述安全气囊。
6.根据权利要求5所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于所述内侧的所述向内旋转范围内时，使得位于所述外侧的所述安全气囊的展开量大于位于所述内侧的所述安全气囊的展开量。
7.根据权利要求5或6所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候，当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时，使得位于所述内侧的所述安全气囊的展开量大于位于所述外侧的所述安全气囊的展开量。
8.根据权利要求2至7任一项所述的车辆座椅，还包括一对致动器，设置在所述车身的座椅座垫中并配置成独立地在所述座椅座垫的上表面的各个横向侧边缘上突出，
其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围内时使位于所述内侧的所述致动器突出，并且在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时使位于外侧的所述致动器突出。
9.一种车辆座椅，包括：
椅身，由车身支承以可绕着大致垂直的轴线旋转；
一对安全气囊，设置在所述椅身的各个横向侧边缘上并配置成展开到就座在所述椅身上的乘员的各个横向侧；
加速度检测装置，设置在所述椅身上并配置成检测施加到所述椅身的加速度；以及
控制装置，配置成独立地控制各个安全气囊的展开操作，所述展开操作包括展开量和展开定时的至少一个,
其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候根据由所述加速度检测装置所检测的加速度来控制所述一对安全气囊的所述展开操作。
10.根据权利要求9所述的车辆座椅，其中，所述控制装置配置成基于所述加速度来估计就座在所述椅身上的所述乘员的移动方向并使得位于所述移动方向上的所述安全气囊的展开量大于另一个安全气囊的展开量。
11.根据权利要求9或10所述的车辆座椅，还包括：
旋转角度检测装置，设置在所述椅身上并配置成检测所述椅身相对于所述车身的旋转角度；以及
一对致动器，设置在所述椅身的座椅座垫中并配置成独立地在所述座椅座垫的上表面的各个横向侧边缘上突出，
其中，所述控制装置配置成在碰撞的时候当所述旋转角度在其中所述椅身的前端位于内侧的向内旋转范围内时使位于所述内侧的所述致动器突出，并且在碰撞的时候当所述旋转角度在所述向内旋转范围之外时使位于外侧的所述致动器突出。
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