CN1263635C - 车辆用乘员保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用乘员保护装置，该装置具有优异的效果，它即使在前面偏斜碰撞或斜向碰撞时也可以成功地保持车辆乘员的下肢。该乘员保护装置包括设于仪表板中或其附近的一对主动护膝垫，每个护膝垫能够约束乘员的一对应下肢；在碰撞时能够检测碰撞方向的检测器；和能够根据该检测结果彼此独立地控制所述主动护膝垫的控制器。

Description

车辆用乘员保护装置
技术领域
本发明涉及一种车辆用乘员保护装置，并更具体地涉及一种安装在机动车辆等中的乘员保护装置。
背景技术
已知这样一种乘员保护装置，它安装在例如汽车等车辆中，包括一可移动地支承在车身侧的第一保护装置(也称为主动护膝垫)和一第二保护装置(也称为主动护膝垫)，和分别用于驱动第一和第二保护装置的第一和第二致动器。在碰撞(冲撞)时，第一和第二保护装置由第一和第二致动器驱动，以从车辆前侧约束坐在乘员座椅上的乘员的下肢。同时，座垫的前侧部分与该座垫的后侧部分分开并朝向车辆前侧运动。例如可参考日本专利公开No.2679405(图1和7)。
然而，在上述先有技术的结构中，第一和第二保护装置同时沿从车辆前侧至后侧的方向一致地操作和约束乘员的(左右)下肢。因此，在前面(正面)偏斜碰撞，即在相对于车辆前面的车辆中心线向右或向左偏斜一点的前面碰撞，或在斜向碰撞时，乘员可能斜向地向前或沿不定方向移动。因此，难以通过该第一和第二保护装置可靠地约束乘员的两下肢。
发明内容
根据上述情况，本发明的一个目的在于提供一种车辆用乘员保护装置，所述装置在即使是前面偏斜碰撞或斜向碰撞的碰撞时也可以可靠地约束乘员的下肢。
为了至少实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种车辆用乘员保护装置，所述装置包括：设于仪表板中或其附近的一对主动护膝垫，每个护膝垫能够约束乘员的一对应下肢；在碰撞时能够检测碰撞方向的检测器；和能够根据该检测结果彼此独立地控制所述主动护膝垫的控制器。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆用乘员保护装置，所述装置包括：设于仪表板中或其附近的一对主动护膝垫，每个护膝垫能够约束乘员的一对应下肢；设于车辆前侧门中或其附近的另一主动护膝垫，该另一主动护膝垫能够约束一下肢；位于一中间控制台(中间副仪表板)中或其附近的又一主动护膝垫，该又一主动护膝垫能够约束另一下肢；在碰撞时可以检测碰撞方向的检测器；和能够根据该检测结果彼此独立地控制所述主动护膝垫的控制器。
本该技术领域的技术人员将可以从在附图中所示的本发明的优选实施例的说明及从属权利要求明白本发明的上述和其它目的、特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的车辆用乘员保护装置的侧面剖视图；
图2是从车辆前侧斜向看到的示出根据本发明的第一实施例的乘员保护装置的主要部分的透视图；
图3是示出根据本发明的第一实施例的乘员保护装置的操作的平面图(俯视图)；
图4是示出根据本发明的第一实施例的乘员保护装置的另一操作的平面图；
图5是示出根据本发明的第一实施例的乘员保护装置的操作的流程图；
图6是示出根据本发明的第二实施例的乘员保护装置的平面图；
图7是示出根据本发明的第二实施例的乘员保护装置的平面图；
图8是示出根据本发明的第二实施例的乘员保护装置的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参照图1至5详细说明根据本发明的乘员保护装置的第一实施例。
在图中，箭头“FR”表示车辆前方，箭头“UP”表示垂直向上方向，箭头“IN”表示车辆向内方向。
如图1所示，根据本实施例的乘员保护装置装有加速度传感器12，该传感器测量车辆的减速度以检测车辆碰撞，并作为碰撞方向测量装置在碰撞时测量其方向。加速度传感器12设置在前侧部件的两侧，并与一包含微计算机的用作控制装置的控制电路14连接。该控制电路14对比(比较)来自两个加速度传感器12的信号，并然后检测车辆碰撞和测量该碰撞方向。
在车身16的仪表板18中，设置有主动护膝垫24和25，该主动护膝垫位于前座20的座垫22的前面的斜上方。每个主动护膝垫24和25包括一个用以从前面的斜上方约束坐在乘员座位(座椅)20上的车辆乘员28的下肢部位(尤其是膝部)的主体部30，和使主体部30朝向车辆乘员28的下肢部位运动的致动器32。
如图2所示，左侧主动护膝垫24可以约束车辆乘员28的左下肢部位28A，而右侧主动护膝垫25可以约束车辆乘员28的右下肢部位28B。各主动护膝垫24和25的主体部30包括一个基板30A和一个EA(能量吸收)部件30B，该EA部件设置在基板30A的车辆乘员侧并由氨基甲酸乙酯材料或类似材料制成。
如图1所示，在各主动护膝垫主体部30的EA部件30B的车辆乘员侧设置有一由树脂材料或类似材料制成的蒙皮部分30C。每一蒙皮部分30C构成仪表板18的总体表面18A的一部分。
各主动护膝垫24和25的致动器32包括一个由充气装置的气体操纵的缸，该充气装置由一个与控制电路14连接的引爆装置(发火管)操作。沿车辆宽度方向在基板30A的下部设置有一连接轴34，主体部30通过该连接轴34与车身16连接。当致动器32操作时，该主体部30绕连接轴34朝向车辆乘员28的下肢部位28A/B转动(沿图1中箭头A方向)，从图1中实线所示的一个缩回位置转至图1中双点划线所示的约束位置。
控制电路14接收来自加速度传感器12的信号并比较该输入信号，以判断是否发生了碰撞。如果对车辆16发生了无偏斜的前面冲击或碰撞(即，车辆前面非偏斜碰撞)，主动护膝垫24和25的致动器32被操作，使得车辆乘员28的左右下肢部位28A和28B由主动护膝垫24和25的主体部30约束，如图2所示。
如果发生图3的箭头L所示的对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞，则只有主动护膝垫24的致动器32被操作，使得仅仅是车辆乘员28的左下肢部位28A由主动护膝垫24的主体部30约束，如图3中的双点划线所示。
如果发生图4的箭头R所示的对车辆前面右侧部分的前面(偏斜)碰撞，则只有主动护膝垫25的致动器32被操作，使得仅仅是车辆乘员28的右下肢部位28B由主动护膝垫25的主体部30约束，如图4中的双点划线所示。
如图1所示，在该实施例中，在仪表板18中的顶部18B安装了一乘员座位用安全气囊，和在方向盘50中安装了一个驾驶员座位用安全气囊52(在图1中仅示出了驾驶员座位用安全气囊52)。操纵这些安全气囊52的充气装置分别与控制电路14连接。
图1中的参考标号56表示一座椅安全带。
下面将参考图5的流程图说明本发明的第一实施例的操作。
在该实施例中，在车辆碰撞时，通过对比来自加速度传感器12的输入信号，控制电路14在步骤S100判断是否对车辆16发生了前面非偏斜碰撞。
如果在步骤S100的判断结果是肯定的(即，对车辆发生了前面非偏斜碰撞)，程序进行到步骤S102。在步骤S102，控制电路14使主动护膝垫24和25的致动器32操作，以使得车辆乘员28的下肢部位28A和28B由主动护膝垫24和25的主体部30保持或约束，如图2所示。
如果在步骤S100的判断结果是否定的(即，没有对车辆发生前面非偏斜碰撞或者碰撞不是对车辆的前面非偏斜碰撞)，程序进行到步骤S104。
在步骤S104，判断是否发生了对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞。如果在步骤S104的判断结果是肯定的(即，发生了对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞)，程序进行到步骤S106。在步骤S106，只有左侧主动护膝垫24的致动器32被操作，使得仅仅是车辆乘员28的左下肢部位28A由左侧主动护膝垫24的主体部30保持或约束，如图3中的双点划线所示。
如果在步骤S104的判断结果是否定的(即，没有发生对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞或者碰撞不是对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞)，则程序进行到步骤S108。
在步骤S108，判断是否发生了对车辆前面右侧部分的前面(偏斜)碰撞。如果在步骤S108的判断结果是肯定的(即，发生了对车辆前面右侧部分的前面(偏斜)碰撞)，程序进行到步骤S110。在步骤S110，只有右侧主动护膝垫25的致动器32被操作，使得仅仅是车辆乘员28的右下肢部位28B由右侧主动护膝垫25的主体部30保持或约束，如图4中的双点划线所示。
由以上可知，在上述第一实施例中，在车辆碰撞例如前面偏斜碰撞期间，车辆乘员28可能向斜前方移动。此时，位于前面偏斜碰撞侧的一个主动护膝垫24或25选择性地或独立地操作，以可靠地约束坐在乘员座位20上的车辆乘员28的位于相同侧的一对应的下肢28A或28B。
下面将参照图6和7详细说明本发明的第二实施例。
注意与第一实施例中基本相同的部分或部件标记有相同的参考标号，并适当地省略其说明。
在第二实施例中，如图6所示，在前侧门60(在该示出的实施例中为一前左侧门)中的一个前面部分设置有另一主动护膝垫62，该主动护膝垫从前向后斜向内延伸。该主动护膝垫62包括：一个主体部30，用以从斜外前侧约束坐在乘员座位20上的车辆乘员28的左下肢部位28A；和一个致动器32，用以使主体部30朝向车辆乘员28的左下肢部位28A运动。
在仪表板18附近的中间控制台64中的前侧部分还设置了又一主动护膝垫66，该主动护膝垫大致沿车辆宽度方向朝向乘员座位延伸。该主动护膝垫66包括：一个主体部30，用以沿该车辆宽度方向从内侧约束车辆乘员28的右下肢部位28B；和一个致动器32，用以使主体部30朝向车辆乘员28的右下肢部位28B运动。
主动护膝垫62和66的致动器32以类似于第一实施例的方式分别与控制电路14连接。
控制电路14接收来自加速度传感器12的输入信号并比较该输入信号，以判断是否发生了碰撞。如果对车辆16发生了非偏斜的前面碰撞，类似于第一实施例，主动护膝垫24和25的致动器32被操作，使得车辆乘员28的左右下肢部位28A和28B由主动护膝垫24和25的主体部30约束。
如果发生对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞，则主动护膝垫24和25的致动器32被操作。同时，在前侧门60中的主动护膝垫62的致动器32被操作，使得车辆乘员28的左下肢部位28A由主动护膝垫62的主体部30(与左侧主动护膝垫24的主体部30一起)约束，如图6中的双点划线所示。
如果发生对车辆前面右侧部分的前面(偏斜)碰撞，则主动护膝垫24和25的致动器32被操作。同时，在中间控制台64中的主动护膝垫66的致动器32被操作，使得车辆乘员28的右下肢部位28B由主动护膝垫66的主体部30(与右侧主动护膝垫25的主体部30一起)约束，如图7中的双点划线所示。
下面将参考图8的流程图说明本发明的第二实施例的操作。
在该实施例中，在车辆碰撞时，通过对比来自加速度传感器12的输入信号，控制电路14在步骤S200判断是否对车辆16发生了前面非偏斜碰撞。
如果在步骤S200的判断结果是肯定的(即，对车辆发生了前面非偏斜碰撞)，程序进行到步骤S202。在步骤S202，类似于第一实施例，控制电路14使主动护膝垫24和25的致动器32操作，以使得车辆乘员28的下肢部位28A和28B由主动护膝垫24和25的主体部30保持或约束。
如果在步骤S200的判断结果是否定的(即，没有对车辆发生前面非偏斜碰撞或者碰撞不是对车辆的前面非偏斜碰撞)，程序进行到步骤S204。
在步骤S204，判断是否发生了对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞。如果在步骤S204的判断结果是肯定的(即，发生了对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞)，程序进行到步骤S206。在步骤S206，在前侧门60中的主动护膝垫62以及主动护膝垫24和25被致动，使得车辆乘员28的左右下肢部位28A和28B由主动护膝垫24、25和62的主体部30约束，如图6中的双点划线所示。
如果在步骤S204的判断结果是否定的(即，没有发生对车辆前面左侧部分的前面(偏斜)碰撞或者碰撞不是对车辆的前面非偏斜碰撞)，则程序进行到步骤S208。
在步骤S208，判断是否发生了对车辆前面右侧部分的前面(偏斜)碰撞。如果在步骤S208的判断结果是肯定的(即，发生了对车辆前面右侧部分的前面(偏斜)碰撞)，程序进行到步骤S210。在步骤S210，在中间控制台64中的主动护膝垫66以及主动护膝垫24和25被致动，使得车辆乘员28的左右下肢部位28A和28B由主动护膝垫24、25和66的主体部30约束，如图7中的双点划线所示。
由以上可知，在上述第二实施例中，在车辆碰撞例如前面偏斜碰撞期间，车辆乘员28可能向斜前方移动。此时，位于前面偏斜碰撞侧的一个主动护膝垫62或66选择性地或独立地操作，以便可靠地约束坐在乘员座位20上的车辆乘员28的位于相同侧的一对应的下肢28A或28B。
此外，在该实施例中，如图6中的双点划线所示，设在前侧门60中的主动护膝垫62可以单独或联合主动护膝垫24有效地约束车辆乘员28的左侧下肢28A，而设在中间控制台64中的主动护膝垫66可以单独或联合主动护膝垫25有效地约束车辆乘员28的右侧下肢28B。
应当理解本发明绝非限制于本文中所示与说明的具体实施例，并且可在所附的权利要求中限定的本发明的范围内对其进行各种变更。可以采用一种在斜向碰撞或侧面碰撞时选择性地操作主动护膝垫的结构。
此外，在上述第二实施例中，在步骤S206，可以只操作一个主动护膝垫例如主动护膝垫62；而在步骤S210，可以只操作一个主动护膝垫例如主动护膝垫66。
另外，在所要设置的主动护膝垫的数量、其布置、或根据车辆碰撞的特点而要操作的主动护膝垫的数量方面，本发明不限于上述实施例。
还有，在上述各实施例中，加速度传感器12同时用作碰撞检测装置和碰撞方向检测装置。然而，本发明不限于该构形。还可以是这样一种结构：设置加速度传感器用作碰撞检测装置，和设置一摄像机等用作碰撞方向检测装置。
如上所述，根据本发明，即使在前面偏斜碰撞或斜向碰撞期间也可以成功地约束车辆乘员的下肢。

Claims (12)

1.一种车辆用乘员保护装置，所述装置包括：
一对主动护膝垫，每个护膝垫能够约束乘员的一对应下肢；
在碰撞时能够检测碰撞方向的检测器；和
能够根据该检测结果彼此独立地控制所述主动护膝垫的控制器；
其中，所述控制器选择性地或独立地操作位于碰撞侧的主动护膝垫。
2.根据权利要求1的乘员保护装置，其特征在于，每个主动护膝垫包括一用于约束对应的乘员下肢的操作部分和一用于驱动该操作部分的驱动部分。
3.根据权利要求2的乘员保护装置，其特征在于，所述操作部分可以沿基本平行于碰撞方向的方向运动。
4.根据权利要求2的乘员保护装置，其特征在于，所述操作部分可以以一铰接门的方式运动。
5.根据权利要求2的乘员保护装置，其特征在于，所述操作部分构成仪表板表面的一部分。
6.根据权利要求1的乘员保护装置，其特征在于，所述检测器包括一车辆加速度传感器。
7.根据权利要求1的乘员保护装置，其特征在于，所述控制器根据碰撞的情况适当和独立地控制至少一个主动护膝垫。
8.根据权利要求7的乘员保护装置，其特征在于，所述碰撞是前面碰撞、前面偏斜碰撞、斜向碰撞和侧面碰撞的至少之一。
9.一种车辆用乘员保护装置，所述装置包括：
一对主动护膝垫，每个护膝垫能够约束乘员的一对应下肢；
另一主动护膝垫，该另一主动护膝垫能够约束一下肢；
又一主动护膝垫，该又一主动护膝垫能够约束另一下肢；
在碰撞时能够检测碰撞方向的检测器；和
能够根据该检测结果彼此独立地控制所述主动护膝垫的控制器。
10.根据权利要求9的乘员保护装置，其特征在于，每个主动护膝垫包括一用于约束对应的乘员下肢的操作部分和一用于驱动该操作部分的驱动部分。
11.根据权利要求9的乘员保护装置，其特征在于，所述控制器根据碰撞的情况适当和独立地控制至少一个主动护膝垫。
12.根据权利要求11的乘员保护装置，其特征在于，所述碰撞是前面碰撞、前面偏斜碰撞、斜向碰撞和侧面碰撞的至少之一。
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