JP2005170248A - Occupant protecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗員保護装置に関する。 The present invention relates to an occupant protection device.
自動車では前面衝突した場合に、シートに着座した乗員が慣性力により前方に移動するが、この乗員の前方移動を阻止するためにシートベルト等の乗員保護装置の設置が義務付けられている。 In an automobile, when a frontal collision occurs, an occupant seated on the seat moves forward due to inertial force, and installation of an occupant protection device such as a seat belt is obliged to prevent the occupant from moving forward.
従来の乗員保護装置としては、例えば、シートベルト本体に高圧ガスにより膨張する袋体を設けることで、車両衝突時に乗員の身体を拘束する機能をシートベルト本体に受け持たせつつ、袋体によって衝撃を緩和する機能を発揮するものが知られている。（例えば特許文献１参照）
かかる従来の乗員保護装置にあっては、シートベルト本体による身体拘束では、乗員の姿勢や身体的表面形状の凹凸による影響を受けずにフィットし易いという特徴がある。また、袋体には接触面に対して荷重を均等に分布させることができるという特徴がある。このため、シートベルト本体と袋体とを組み合わせることによって、乗員に対する拘束力を袋体が接触する部分で均一に分布させることができるという利点がある。 Such a conventional occupant protection device is characterized in that the body restraint by the seat belt main body is easy to fit without being affected by the occupant's posture and the unevenness of the physical surface shape. Further, the bag has a feature that the load can be evenly distributed with respect to the contact surface. For this reason, there exists an advantage that the restraint force with respect to a passenger | crew can be uniformly distributed by the part which a bag body contacts by combining a seatbelt main body and a bag body.
しかしながら、身体の強度は必ずしも均一ではないため、荷重を均一に分布させた場合に身体の相対的に剛性の低い部位において当該部位の変形量が大きくなってしまうことが懸念される。一方、変形量が大きくなってしまうことを抑制するために、例えば拘束力自体を小さくすることは、乗員保護上、望ましいものではない。 However, since the strength of the body is not necessarily uniform, there is a concern that the amount of deformation of the part becomes large in a part with relatively low rigidity of the body when the load is evenly distributed. On the other hand, in order to prevent the deformation amount from increasing, for example, reducing the restraining force itself is not desirable in terms of passenger protection.
本発明の乗員保護装置は、車両衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、乗員の身体のうち相対的に剛性が高い部位及び相対的に剛性が低い部位を支持する乗員支持手段と、衝突検出手段からの信号に基づいて乗員支持手段を作動させる制御手段と、を備えている。さらに、乗員支持手段は、剛性が高い部位及び剛性が低い部位のそれぞれを支持する際に、双方の部位を互いに異なる支持方法にて支持する。 The occupant protection device of the present invention includes a collision detection unit that predicts or detects a vehicle collision, an occupant support unit that supports a relatively high rigidity part and a relatively low rigidity part of the occupant's body, and collision detection. Control means for operating the occupant support means based on a signal from the means. Further, when the occupant support means supports each of the high rigidity part and the low rigidity part, the occupant support means supports both parts by different support methods.
本発明によれば、乗員の身体のうち相対的に剛性が高い部位及び相対的に剛性が低い部位を互いに異なる支持方法にて支持するので、例えば、剛性が高い部位については比較的強固に支持する一方、剛性が低い部位については比較的弱めに支持することが可能となる。そして、剛性が高い部分を強固に支持した場合には車両衝突による乗員の慣性移動を効果的に抑止することができる。一方、剛性が低い部分を比較的弱めに支持した場合には、剛性が低い部分の変形量が大きくなってしまうことを防止することができる。従って、乗員を好適に保護することができる。 According to the present invention, the relatively high rigidity part and the relatively low rigidity part of the occupant's body are supported by different support methods. For example, a highly rigid part is supported relatively firmly. On the other hand, it is possible to support a relatively low portion of the portion having low rigidity. And when the part with high rigidity is supported firmly, the inertial movement of the passenger | crew by a vehicle collision can be suppressed effectively. On the other hand, when the portion having low rigidity is supported relatively weakly, it is possible to prevent the deformation amount of the portion having low rigidity from increasing. Therefore, it is possible to suitably protect the occupant.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る乗員保護装置の概略構成図である。なお、図１では各要素の概略構成を示しているため、各要素の実際の設置位置等は図１と完全に一致しない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an occupant protection device according to the first embodiment. In addition, since the schematic structure of each element is shown in FIG. 1, the actual installation position of each element does not completely match FIG.
まず、図１に示すように、本実施形態に係る乗員保護装置１は、衝突センサ（衝突検出手段）１０、シートベルト装置（乗員支持手段）２０、及びコントローラ（制御手段）３０を備えている。 First, as shown in FIG. 1, the occupant protection device 1 according to this embodiment includes a collision sensor (collision detection means) 10, a seat belt device (occupant support means) 20, and a controller (control means) 30. .
衝突センサ１０は、例えば、市販車に搭載されている通常のセンサなどであり、車両の衝突を予測又は検出するためのものである。また、衝突センサ１０は、前面衝突を予測又は検出すべく、フロントバンパ内に設けられている。さらに、衝突センサ１０は、前面衝突を予測又は検出した場合、その旨を示す信号をコントローラ３０に送信するようになっている。
The
なお、衝突センサ１０は、図１において１つだけ設けられているが、複数設けられていてもよく、側面や後面衝突を検出するために、フロントバンパ以外の他の箇所に設置されていてもよい。
In addition, although only one
シートベルト装置２０は、コントローラ３０からの信号に基づいて作動して、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位及び相対的に剛性が低い部位を支持するものである。ここで、相対的に剛性が高い部位とは人間の身体のうち骨を備える部分をいい、相対的に剛性が低い部位とは人間の身体のうち骨を備えていない部分をいう。なお、胸部については、胸骨が比較的衝撃に弱いことから、骨を備える部分であるが剛性が低い部位とする。よって、以下の説明においては、相対的に剛性が高い部位を乗員の肩部及び腰部とし、相対的に剛性が低い部位を乗員の腹部及び胸部とする。
The
詳細にシートベルト装置２０は以下のようになっている。図２は、図１に示したシートベルト装置２０の詳細構成図であり、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は一部要素の断面を示している。なお、図２では、右座席の乗員を保護するためのシートベルト装置２０を示すものとする。
In detail, the
まず、図２（ａ）に示すように、シートベルト装置２０は、乗員に接触するベルト部２１と、タング２２と、バックル２３とを有し、タング２２とバックル２３とが接続されることにより、ベルト部２１にて乗員を拘束可能な状態となるものである。
First, as shown in FIG. 2A, the
ここで、ベルト部２１は、内部に帯状のウェビング２４と複数（具体的には６つの）のエアバッグ２５とを備えている。ウェビング２４は、乗員の肩部から腰部にかけて拘束するためのショルダーベルト２４ａと、乗員の左腰部から右腰部にかけて拘束するためのラップベルト２４ｂとを有する二股構造となっている。
Here, the
上記６つのエアバッグ２５は、それぞれがウェビング２４に取り付けられており、このうち２つのエアバッグ２５ａは、タング２２とバックル２３との装着時において乗員の肩部付近となる位置に取り付けられている。また、他の２つのエアバッグ２５ｂは、装着時において乗員の左腰部付近となる位置に取り付けられ、残りの２つのエアバッグ２５ｃは、装着時において乗員の右腰部付近となる位置に取り付けられている。
Each of the six
さらに、これらのエアバッグ２５には、それぞれ発熱体が設けられている。この発熱体は、周囲の部材等を溶解しない程度で熱を発するものであり、具体的には熱線により構成されている。
Further, each of the
また、シートベルト装置２０は、タング側フレキシブルチューブ２６、バックル側フレキシブルチューブ２７、エア分離装置２８、及びインフレータ２９を具備している。
The
タング側フレキシブルチューブ２６は、ベルト部２１の内部に配されており、６つのエアバッグ２５からタング２２の先端に至るまでの間に延在している。このタング側フレキシブルチューブ２６は、６本設けられており、一端が６つのエアバッグ２５にそれぞれ接続され、他端がタング２２の先端までつながっている。
The tongue side
また、バックル側フレキシブルチューブ２７は、エア分離装置２８からバックル２３に至るまでの間に延在している。このバックル側フレキシブルチューブ２７は、タング側フレキシブルチューブ２６と同様に６本設けられており、一端がエア分離装置２８に接続され、他端がバックル２３までつながっている。
Further, the buckle side
このような構成であるため、タング２２とバックル２３とを装着すると、図２（ｂ）に示すように、各チューブ２６，２７が連結することとなる。そして、タング２２とバックル２３とが装着された状態において、バックル側フレキシブルチューブ２７側からガスを送り込むと、ガスは、タング側フレキシブルチューブ２６を介してエアバッグ２５に至ることとなる。そして、エアバッグ２５が展開することとなる。
Because of this configuration, when the
また、ここで送り込まれるガスは、上記インフレータ２９により発生するようになっている。インフレータ２９は、コントローラ３０に電気的に接続されており、コントローラ３０からの指令によりガスを発生させるものである。また、インフレータ２９は、エア分離装置２８に接続されており、発生したガスをエア分離装置２８に送り込むようになっている。
Further, the gas fed here is generated by the
エア分離装置２８は、インフレータ２９からのガスを、いずれのエアバッグ２５に送り込むかを決定するものである。例えば、エア分離装置２８は、６つのエアバッグ２５のうちいずれか２つを展開する場合には、その２つに接続されるタング側フレキシブルチューブ２６にガスが送り込まれるようにする。一方、エア分離装置２８は、他の４つに接続されるタング側フレキシブルチューブ２６にガスが送り込まれないようにする。このように、エア分離装置２８は、ガスの分離を行う構成となっている。
The
なお、上記のタング２２及びバックル２３の基本構成は、特開２００１−３２２５２２号公報と同様であるが、ガスの密封性を考慮すると、タング側フレキシブルチューブ２６は、タング２２のプレート部（一般的に金属により構成される部分）まで延びていることが望ましい。装着時においてプレート部がバックル２３に深く入り込み、密封性が向上するからである。
The basic structure of the
また、各チューブ２６，２７は、ポリエチレンなどのように比較的曲がりやすく耐衝撃性が高い樹脂材料で構成することが望ましい。さらに、エアバッグ２５は、展開のために弾性、粘弾性又は超弾性の材料により構成することはもちろんのこと、ベルト部２１（ウェビング２４及びエアバッグ２５を覆う部分のみ）についても、エアバッグ２５の展開のために弾性、粘弾性又は超弾性の材料により構成することが望ましい。
The
ここで、シートベルト装置２０のベルト部２１について更に詳細に説明する。図３は、図２に示したベルト部２１の概略断面図である。なお、図３では、ベルト部２１のうち、タング２２とバックル２３との装着時において乗員の肩口付近となる位置について詳細に示しているが、腰部付近においても同様である。
Here, the
まず、図３に示すように、ベルト部２１の内部には、ショルダーベルト２４ａ、エアバッグ２５ａ１，２５ａ２、及びタング側フレキシブルチューブ２６が収納されている。ショルダーベルト２４ａは、ベルト部２１の内部において乗員と遠い側、すなわち乗員非支持側に設けられている。また、エアバッグ２５ａ１，２５ａ２は、ショルダーベルト２４ａの面の乗員に近い側、すなわち乗員支持側に設けられている。また、同図に示すように、タング側フレキシブルチューブ２６は、エアバッグ２５ａ１，２５ａ２にそれぞれ１本ずつ接続されている。
First, as shown in FIG. 3, a
また、エアバッグ２５ａ１，２５ａ２は、ベルト部２１の内部で折り畳まれて収納されている。さらに、エアバッグ２５ａ１，２５ａ２は、展開時においてショルダーベルト２４ａから離れることがないように強く縫合されている。一方、展開時においてエアバッグ２５ａ１，２５ａ２は、折り畳みが容易に解かれるようになっている。このように構成されるため、エアバッグ２５ａ１，２５ａ２は、展開し易いようになっていると共に、展開時において乗員と反対側に飛び出しにくいようになっている。なお、図３におけるエアバッグ２５ａ１，２５ａ２の折り畳み方は、一例を示しているに過ぎず他の折り畳み方であってもよい。
The
次に、エア分離装置２８について更に詳細に説明する。図４及び図５は、エア分離装置２８の詳細構成図であり、図４は全体構成を示し、図５は要部の構成を示している。
Next, the
まず、図４に示すように、エア分離装置２８は、主となる要素として、インフレータ２９からのガスを分岐する分岐流路２８ａと、分岐された各流路に設置されるバルブ２８ｂとを有している。
First, as shown in FIG. 4, the
具体的に、分岐流路２８ａは、ガスを６本の流路に分岐するようになっている。また、バルブ２８ｂは、６本の流路にそれぞれ１つずつ設けられている。さらに、個々のバルブ２８ｂは、図５に示すように、ソレノイド２８ｂ１、鉄棒２８ｂ２及びバネ２８ｂ３を具備している。
Specifically, the
図５（ａ）は、ガスがエアバッグ２５に供給されない状態を示している。この状態において、ソレノイド２８ｂ１には電流が供給されておらず、鉄棒２８ｂ２は、バネ２８ｂ３に付勢されて流路を閉じるようになっている。なお、ソレノイド２８ｂ１への電流の供給は、コントローラ３０が行うようになっている。
FIG. 5A shows a state in which no gas is supplied to the
図５（ｂ）は、ガスがエアバッグ２５に供給される状態を示している。ガスを供給する場合、ソレノイド２８ｂ１には電流が供給されて、鉄棒２８ｂ２を移動させることとなる。このとき、鉄棒２８ｂ２は、バネ２８ｂ３が付与する力に抗してバネ２８ｂ３を押し縮めて移動する。そして、この移動により流路が開かれることとなる。
FIG. 5B shows a state in which gas is supplied to the
このように各バルブ２８ｂを開閉することにより、エア分離装置２８は、ガスの供給及び非供給について制御可能となっている。また、上記したように、バルブ２８ｂは分岐流路２８ａの分岐された部分にそれぞれ１つずつ設けられている。このため、エア分離装置２８は、所望のエアバッグ２５にガスを供給して、選択的にエアバッグ２５を展開させることが可能となっている。
By opening and closing each
なお、バルブ２８ｂについては、ソレノイド２８ｂ１の代わりに、モータを用いるようにしてもよい。これにより、上記と同様に、ガスの供給及び非供給を制御することが可能となる。但し、モータよりもソレノイド２８ｂ１の方が流路開閉の速度が高いという特性を有することから、本実施形態では、モータを用いず、ソレノイド２８ｂ１を用いるようにしている。
Note that
図６は、図１に示したコントローラ３０の概念図であり、（ａ）はコントローラ３０が未起動の状態を示し、（ｂ）コントローラ３０の起動時の状態を示している。
6 is a conceptual diagram of the
図６（ａ）に示すように、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオフとなっている場合には、電流が供給されず、作動しないようになっている。また、コントローラ３０は、シートベルト未装着状態においても、電流が供給されず、作動しないようになっている。すなわち、イグニッションがオンされず、又はタング２２がバックル２３に装着されていない場合、コントローラ３０は作動しないようになっている。
As shown in FIG. 6A, when the ignition switch is off, the
一方、コントローラ３０は、イグニッションスイッチがオンとなり、シートベルト装置２０が装着状態となると、電流が供給されて起動することとなる。この起動状態において、衝突センサ１０が衝突を予測又は検出した場合、コントローラ３０は、シートベルト装置２０を制御して、乗員の肩部、腰部、腹部及び胸部を支持することとなる。
On the other hand, when the ignition switch is turned on and the
なお、上記したようにエアバッグ２５は、乗員の肩部及び左右腰部に相当する位置に設けられているため、乗員の身体のうち相対的に剛性が高い部位のみがエアバッグ２５により支持されることとなる。故に、相対的に剛性が高い部位と相対的に剛性が低い部位との支持方法は異なることとなる。詳しくは、肩部及び左右腰部については、エアバッグ２５により支持することとなり、腹部及び胸部についてはベルト部２１（主としてウェビング２４）により支持することとなり、支持方法が異なることとなる。
As described above, since the
再度、図１を参照する。乗員保護装置１は、上記した要素の他に、赤外線温度計（乗員体形検出手段）４０を備えている。赤外線温度計４０は、乗員身体の温度分布等の情報を取得するものであって、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位を検出するためのものである。また、赤外線温度計４０は、温度分布の情報から画像イメージの情報を取得するものである。さらに、赤外線温度計４０は、取得した画像イメージから、乗員身体の身体のうち相対的に剛性が高い部位を検出するための演算部を有している。
Reference is again made to FIG. The occupant protection device 1 includes an infrared thermometer (occupant body shape detection means) 40 in addition to the elements described above. The
ここで、赤外線温度計４０は相対的に剛性が高い部位だけでなく、剛性が低い部位についても検出するようにしてもよい。また、演算部の機能についてはコントローラ３０に持たせるようにしてもよい。すなわち、赤外線温度計４０は、画像イメージの情報を取得して、その情報をコントローラ３０に送信するのみで、コントローラ３０が画像イメージの情報から相対的に剛性が高い部位を検出するようにしてもよい。なお、以下では、赤外線温度計４０が画像イメージの情報を取得してその情報をコントローラ３０に送信する形態を説明するものとする。
Here, the
図７は、図１に示した赤外線温度計４０の設置状態を示す説明図である。同図に示すように、赤外線温度計４０は、運転席及び助手席それぞれの前方に設置されている。具体的に赤外線温度計４０は、インストルメントパネル１００の上部に設置されており、運転者及び助手席の同乗者の双方について温度状態を正面から測定するようになっている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an installation state of the
次に、乗員保護装置１の動作の概略について説明する。乗員保護装置１においては、まず、イグニッションスイッチがオンされ、且つタング２２とバックル２３とが接続されると、コントローラ３０が起動する。
Next, an outline of the operation of the occupant protection device 1 will be described. In the occupant protection device 1, first, when the ignition switch is turned on and the
そして、衝突センサ１０により衝突が予測又は検出されると、コントローラ３０は、その情報を取得し、シートベルト装置２０を作動させる。一方、この時点又はそれ以前に赤外線温度計４０は、乗員の画像イメージを取得する。そして、コントローラ３０は、赤外線温度計４０から画像イメージの情報を取得し、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位、すなわち肩部及び腰部の位置を検出する。また、各エアバッグ２５には発熱体が設けられている。このため、コントローラ３０は、温度分布から各エアバッグ２５の位置についても特定できることとなる。
When a collision is predicted or detected by the
そして、コントローラ３０は、乗員の肩部及び腰部に近いエアバッグ２５を展開させる。この際、コントローラ３０は、インフレータ２９にガスを発生させる旨の信号を送信すると共に、エア分離装置２８を制御して所望のエアバッグ２５のみを展開させるようにする。
And the
図８は、第１実施形態に係る乗員保護装置１の作動の様子を示す説明図であり、（ａ）は大柄な乗員を保護する際の様子を側方から示し、（ｂ）は大柄な乗員を保護する際の様子を前方から示している。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the occupant protection device 1 according to the first embodiment, where (a) shows from the side the situation when protecting a large occupant, and (b) shows the large The situation when protecting the occupant is shown from the front.
図８（ａ）に示すように、乗員は通常時においてシートの背もたれ部に寄りかかって着座している。そして、車両の衝突が発生したとすると、乗員は衝突の衝撃によって前方に移動する。このとき、又はそれ以前に、赤外線温度計４０は、乗員の画像イメージを取得している。そして、コントローラ３０は、画像イメージの情報から乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位、すなわち肩部及び腰部の位置を検出する。
As shown in FIG. 8A, the occupant sits leaning against the backrest portion of the seat in a normal state. If a vehicle collision occurs, the occupant moves forward due to the impact of the collision. At this time or before that, the
また、コントローラ３０は、温度分布から各エアバッグ２５の位置を特定する。そして、コントローラ３０は、６つのエアバッグ２５のうち肩部及び腰部の位置に近いものを展開させる。図８（ａ）に示す例では、大柄な乗員がシートに着座している。このため、肩口付近に設置される２つのエアバッグ２５ａのうち、鉛直方向に高い位置に設けられるエアバッグ２５ａ１が展開することとなる。
In addition, the
また、図８（ｂ）に示すように、乗員が大柄であるため、腰部のエアバッグ２５ｂ，２５ｃについては、シート中央部より離れているものが展開することとなる。すなわち、中央から遠い側のエアバッグ２５ｂ２，２５ｃ２が展開することとなる。
Further, as shown in FIG. 8B, since the occupant is large, the
一方、小柄な乗員が乗員がシートに着座している場合は以下のようになる。図８（ｃ）は小柄な乗員を保護する際の様子を側方から示し、（ｄ）は小柄な乗員を保護する際の様子を前方から示している。 On the other hand, when a small occupant is seated on a seat, the following occurs. FIG. 8 (c) shows from the side how the small occupant is protected, and FIG. 8 (d) shows from the front the state when protecting the small occupant.
車両衝突時にエアバッグ２５が展開する点は図８（ａ）及び（ｂ）と同様である。但し、小柄な乗員の場合、大柄な乗員に比べて高さ及び横幅が小さくなっている。このため、肩口付近に設置される２つのエアバッグ２５ａについては、鉛直方向に低い位置に設けられるエアバッグ２５ａ２が展開することとなる。
The
また、図８（ｄ）に示すように、腰部のエアバッグ２５ｂ，２５ｃについては、シート中央部寄りのものが展開することとなる。すなわち、中央に近いエアバッグ２５ｂ１，２５ｃ１が展開することとなる。
Further, as shown in FIG. 8D, the
なお、図８では、大柄な乗員及び小柄な乗員が着座している場合を示したが、上記の場合以外、例えば乗員が傾いて着座している場合であっても、乗員の肩部及び腰部の位置を検出することによって、肩部及び腰部に近いエアバッグ２５を展開させることができる。
Although FIG. 8 shows the case where a large passenger and a small passenger are seated, other than the above case, for example, even when the passenger is tilted and seated, the shoulder and waist of the passenger By detecting the position of the
そして、上記のように肩部及び腰部により近いエアバッグ２５を展開させると以下のような作用が乗員に加わる。図９は、乗員に加わる作用を示す説明図であり、（ａ）はウェビングのみにより乗員を支持したときの例を示している。また、（ｂ）はウェビング及びウェビングに取り付けられたエアバッグにより乗員を支持したときの例を示し、（ｃ）は本実施形態に係る乗員保護装置１により乗員を支持したときの例を示している。
When the
まず、図９（ａ）に示すように、ウェビングのみにより乗員を支持した場合、乗員の肩部、腹部、腰部及び胸部には大きな負荷が加わることとなる。また、肩部及び腰部については、身体のうち相対的に剛性が高い部位であるため、負荷に対する反力も多少大きくなる。ところが、腹部及び胸部については身体のうち相対的に剛性が低い部位であるため、負荷に対する反力も小さくなる。故に、乗員の慣性移動を抑止できるもの、腹部及び胸部の変形量は大きくなってしまう。 First, as shown to Fig.9 (a), when a passenger | crew is supported only by webbing, a big load will be added to a passenger | crew's shoulder part, abdominal part, waist | hip | lumbar part, and chest. Further, since the shoulder and the waist are relatively rigid parts of the body, the reaction force against the load is somewhat increased. However, since the abdomen and chest are relatively low rigidity parts of the body, the reaction force against the load is also reduced. Therefore, the amount of deformation of the occupant's inertial movement, the abdomen and the chest becomes large.
また、図９（ｂ）に示すように、ウェビング及びエアバッグにより乗員を支持した場合、乗員の肩部、腹部、腰部及び胸部には中程度の負荷が加わることとなる。また、肩部及び腰部については、身体のうち相対的に剛性が高い部位であるため、反力は中程度の負荷に抗するだけのものとなる。ところが、腹部及び胸部については身体のうち相対的に剛性が低い部位であるため、たとえ中程度の負荷であっても反力の方が弱く、変形量は大きくなってしまう。なお、腹部及び胸部の変形量を小さくするために、拘束力を弱くするなどの措置をとったとすると、乗員保護上望ましいものでなくなってしまう。 Further, as shown in FIG. 9B, when the occupant is supported by the webbing and the airbag, a moderate load is applied to the shoulder, abdomen, waist, and chest of the occupant. Further, since the shoulder portion and the waist portion are relatively stiff portions of the body, the reaction force only resists a moderate load. However, since the abdomen and the chest are relatively low rigidity parts of the body, the reaction force is weak even at a moderate load, and the deformation becomes large. If measures such as reducing the restraining force are taken in order to reduce the amount of deformation of the abdomen and chest, this is not desirable for passenger protection.
本実施形態に係る乗員保護装置１の場合、肩部及び腰部に近いエアバッグ２５が展開する。このため、図９（ｃ）に示すように、エアバッグ２５の展開時においてウェビング２４と腹部及び胸部との間には隙間が生じ、腹部及び胸部には大きな負荷が加わらないようになる。すなわち、乗員には肩部及び腰部に大きな負荷が加わるものの、腹部及び胸部については小さな負荷しか加わらない。このため、肩部及び腰部を抑えて乗員の慣性移動を効果的に抑止することとなり、さらに、腹部及び胸部の変形量を小さくすることとなる。
In the case of the occupant protection device 1 according to the present embodiment, the
なお、乗員の体形によっては、腹部及び胸部とウェビング２４との間に隙間が生じない場合もあるが、この場合であっても、エアバッグ２５によりウェビング２４が腹部及び胸部に接することを妨害するため、腹部及び胸部に加わる負荷は小さくなる。
Depending on the occupant's body shape, there may be no gap between the abdomen and chest and the
ここで、図９（ｃ）の例について詳細に説明すると、肩部、腰部、腹部及び胸部に加わる負荷は、接触面圧により定まっているとも言える。すなわち、腹部及び胸部については、ウェビング２４が接触しない、又は接触しても弱く接触することから接触面圧は小さくなる。一方、肩部及び腰部については、エアバッグ２５で支持されることから、接触面圧は大きくなる。
Here, when the example of FIG. 9C is described in detail, it can be said that the load applied to the shoulder, the waist, the abdomen, and the chest is determined by the contact surface pressure. That is, since the
そして、本実施形態に係る乗員保護装置１では、エアバッグ２５の展開により身体各部の接触面圧を異ならせて、負荷を調整し、好適な乗員保護を行っている。すなわち、剛性が高い部位に大きな面圧を加えることで、大きな負荷を加え、乗員の慣性移動を抑止している。一方、剛性が低い部位に小さな面圧を加えることで、又は全く面圧を加えることなく、負荷を肩部や腰部よりも小さくして、当該剛性が低い部位の変形量が大きくならないようにしている。
In the occupant protection device 1 according to the present embodiment, the contact surface pressure of each part of the body is made different by the deployment of the
さらに、図９（ｃ）の例について詳細に説明すると、肩部及び腰部にはエアバッグ２５が接触し、腹部及び胸部にはウェビング２４が接触することから、当然に乗員の支持は、肩部及び腰部が先に為され、腹部及び胸部が後に為されることとなる。すなわち、本実施形態に係る乗員保護装置１では、早期に剛性が高い部位を支持することとなる。従って、乗員の慣性移動を早い段階から抑止できることとなっている。
Further, the example of FIG. 9C will be described in detail. Since the
また、早い段階から剛性が高い部位を抑える関係上、剛性が低い部位については遅めに支持されることとなる。このため、剛性が低い部位は、慣性移動が抑止された後にウェビング２４に接することとなり、加わる負荷が一層小さくなる。具体的に、腹部及び胸部は、衝突により乗員の前方移動が充分に抑止された段階でウェビング２４に接触する。このため、肩部及び腰部と同時に支持する場合に比して、加わる負荷がより小さくなっている。
In addition, in order to suppress a portion having high rigidity from an early stage, a portion having low rigidity is supported later. For this reason, the portion having low rigidity comes into contact with the
次に、乗員保護装置１の具体的な動作を説明する。図１０は、第１実施形態に係る乗員保護装置１のコントローラ３０による動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１〜図９では車両衝突を検出又は予測した場合にエアバッグ２５を展開させていたが、図１０に示す例では、車両衝突を検出した場合にのみエアバッグ２５を展開させるものとする。
Next, a specific operation of the occupant protection device 1 will be described. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of an operation performed by the
まず、図１０に示すように、コントローラ３０は、電源がオンとなると衝突のセンシングを行う（ＳＴ１）。すなわち、コントローラ３０は衝突センサ１０からの信号を入力して、実際に衝突が発生したか否かを検出する。
First, as shown in FIG. 10, the
その後、コントローラ３０は、赤外線温度計４０からの画像イメージを取得する（ＳＴ２）。次いで、コントローラ３０は、取得した画像イメージから乗員上半身の外形と、エアバッグ設置位置とを認識する（ＳＴ３）。
Thereafter, the
ここで、ステップＳＴ３について詳細に説明する。図１１及び図１２は、図１０に示したステップＳＴ３の詳細な処理を示す説明図であり、図１１はエアバッグ設置位置の認識に関する処理を示し、図１２は上半身の外形の認識に関する処理を示している。 Here, step ST3 will be described in detail. 11 and 12 are explanatory diagrams showing detailed processing of step ST3 shown in FIG. 10, FIG. 11 shows processing related to recognition of the airbag installation position, and FIG. 12 shows processing related to recognition of the outer shape of the upper body. Show.
まず、エアバッグ設置位置を認識する場合、図１１に示すように、コントローラ３０は、画像イメージ、具体的に温度分布を示す画像を取得する。そして、その画像について２値化処理及びノイズ除去を行って、エアバッグ２５の設置位置を認識する。
First, when recognizing an airbag installation position, as shown in FIG. 11, the
一例を挙げると、発熱体は、人間の体温程度の温度（３６度など）に設定されており、例えば３４度付近を境に２値化を行うことにより発熱体が浮き彫りとなる。そして、さらにノイズ除去を行うと、一層発熱体が明確となり、位置を特定できることとなる。次いで、コントローラ３０は発熱体の位置からエアバッグ２５の設置位置を認識し、２値化画像をメモリに記憶することとなる。
As an example, the heating element is set to a temperature approximately equal to the human body temperature (36 degrees or the like). For example, by performing binarization around 34 degrees, the heating element becomes embossed. If noise is further removed, the heating element becomes clearer and the position can be specified. Next, the
なお、発熱体の温度や２値化する際の境界などは、適宜設定可能である。また、装置１自体が車室内環境に応じて発熱体の温度や２値化方法を変化させるようにしてもよい。 In addition, the temperature of a heat generating body, the boundary at the time of binarization, etc. can be set suitably. Further, the device 1 itself may change the temperature of the heating element and the binarization method according to the vehicle interior environment.
また、乗員身体の外形を認識する場合、図１２に示すように、コントローラ３０は、メモリに記憶した画像を読み出す処理を行う。その後、コントローラ３０は、読み出した画像から基準となる３点を特定する。具体的に、コントローラ３０は基準点Ａとして乗員の外形の最高部を特定する。また、コントローラ３０は、基準点Ｂ，Ｃとして乗員の外形と下側画像枠との交点を特定する。
Further, when recognizing the outer shape of the occupant's body, as shown in FIG. 12, the
そして、コントローラ３０は、上記基準点Ａ，Ｂ，Ｃに基づいて乗員の体形を特定する。具体的には、下端画像枠から基準点Ａまでの距離を座高ａとして特定し、基準点Ｂ，Ｃ間の距離を体幹幅ｂとして特定する。また、乗員の傾きを検出するために、角ＡＢＣと、角ＡＣＢを特定する。
Then, the
このように、コントローラ３０は、ステップＳＴ３の処理において乗員上半身の外形とエアバッグ２５の設置位置とを特定する。
As described above, the
再度、図１０を参照する。乗員上半身の外形とエアバッグ２５の設置位置とを特定した後、コントローラ３０は、予め記憶している乗員の形状パターンを補正し、肩部及び腰部の位置を特定する（ＳＴ４）。具体的には図１３に示すようにして乗員の形状パターンを補正する。
Refer to FIG. 10 again. After specifying the outer shape of the occupant upper body and the installation position of the
図１３は、図１０に示したステップＳＴ４の詳細な処理を示す説明図である。まず、コントローラ３０は、データベースから乗員の形状パターンを読み出す。この形状パターンは、図１１及び図１２を参照して説明した乗員の外形と異なり、予め記憶されているものである。すなわち、図１１及び図１２に示した画像は、赤外線温度計４０から取得したものであり、図１３に示す画像は、赤外線温度計４０からの画像と関係なく一般的な乗員の形状として記憶されたものである。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing detailed processing of step ST4 shown in FIG. First, the
図１３に示すように、形状パターンには、予め肩部Ｓ、腰部ＲＨ，ＬＨ、乗員の外形の最高部Ａ’、乗員の外形と下側画像枠との交点Ｂ’，Ｃ’が特定されている。また、これら６点は、ラベリングされており、後の形状補正によっても６点の位置を追跡できるようになっている。 As shown in FIG. 13, the shoulder portion S, the waist portions RH and LH, the highest portion A ′ of the occupant's outer shape, and the intersection points B ′ and C ′ between the occupant's outer shape and the lower image frame are specified in advance in the shape pattern. ing. These six points are labeled, and the positions of the six points can be tracked by subsequent shape correction.
まず、コントローラ３０は、高さ補正を行う。すなわち、コントローラ３０は、形状パターンの画像について幅を固定し、高さを拡大又は縮小することとなる。ここで、コントローラ３０は、図１２に示した処理にて特定された座高ａと一致するように、高さを拡大又は縮小する。
First, the
その後、コントローラ３０は、幅補正を行う。すなわち、コントローラ３０は、形状パターンの画像について高さを固定し、幅を拡大又は縮小することとなる。ここで、コントローラ３０は、図１２に示した処理にて特定された体幹幅ｂと一致するように、幅を拡大又は縮小する。
Thereafter, the
次いで、コントローラ３０は、姿勢補正を行う。すなわち、コントローラ３０は、高さ及び幅を固定し、図１２に示した処理にて特定された角ＡＢＣ及び角ＡＣＢと一致するように、角Ａ’Ｂ’Ｃ’及び角Ａ’Ｃ’Ｂ’を補正する。
Next, the
以上により、取得した乗員の外形と一致する画像が得られることとなる。そして、コントローラ３０は、肩部及び腰部の位置を特定する。上記した如く、形状パターンの肩部Ｓ及び腰部ＲＨ，ＬＨは、ラベリングされており、追跡可能となっている。このため、コントローラ３０は、ラベリングした位置に基づいて、肩部及び腰部の位置を検出できることとなる。
As a result, an image that matches the acquired outer shape of the occupant is obtained. And the
なお、上記の補正については、誤差が数％以内に収めることが望ましく、本実施形態においては、誤差が１％以内に収まるようにプログラムが設定されているものとする。 Note that it is desirable for the correction to have an error within several percent, and in this embodiment, the program is set so that the error is within 1%.
再度、図１０を参照する。上記の処理を経た後、コントローラ３０は、衝突が発生したか否かを判断する（ＳＴ５）。衝突が発生していないと判断した場合（ＳＴ５：ＮＯ）、処理はステップＳＴ１に戻る。一方、衝突が発生したと判断した場合（ＳＴ５：ＹＥＳ）、ステップＳＴ４において特定した肩部及び腰部の位置に近いエアバッグ２５を展開させるべく、エア分離装置２８のバルブを開閉する（ＳＴ６）。
Refer to FIG. 10 again. After the above processing, the
図１４は、図１０に示したステップＳＴ６の詳細な処理を示す説明図である。図１４に示すように、まず、コントローラ３０は、ステップＳＴ２においてメモリに記憶した画像と、ステップＳＴ４において補正した画像とを対比させる。そして、補正後の画像にて特定した肩部及び腰部の位置に近いエアバッグ２５を決定する。具体的にエアバッグ２５ａについて、コントローラ３０は、特定した肩部と各エアバッグ２５ａ１，２５ａ２との距離を求める。そして、コントローラ３０は、距離が短い方を展開させると決定する。一方、コントローラ３０は、距離が長い方を展開させないと決定する。また、コントローラ３０は他のエアバッグ２５ｂ，２５ｃについても同様に展開及び非展開を決定する。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing detailed processing of step ST6 shown in FIG. As shown in FIG. 14, first, the
このように、コントローラ３０は、展開させるエアバッグ２５を決定することとなる。また、この決定により、コントローラ３０は、上記したステップＳＴ６において開閉するバルブ２８ｂについても決定することとなる。その後、コントローラ３０は、決定したバルブ２８ｂに開信号を送信する。これにより、コントローラ３０は、展開させると決定したエアバッグ２５のみにガスを導入させることとなる。また、他のバルブ２８ｂについては閉信号を送信することとなる。
Thus, the
再度、図１０を参照する。バルブ２８ｂに対して開閉信号を送信した後、コントローラ３０は、数ミリ秒待機する。そして、待機後にインフレータ２９を点火させる（ＳＴ７）。そして、所望のエアバッグ２５の展開後に、コントローラ３０は電源がオフとなる。すなわち、処理が終了することとなる。
Refer to FIG. 10 again. After transmitting the opening / closing signal to the
なお、図１０に示した処理において、衝突センシング（ＳＴ１）と、赤外線温度計４０からの画像取得から画像補正に至るまで（ＳＴ２〜ＳＴ４）との処理は順番が逆であっても構わない。また、コントローラ３０は、赤外線温度計４０から乗員の画像イメージを約１．０ｓｅｃより短い間隔で取得することが望ましい。すなわち、ステップＳＴ１からステップＳＴ５にて「ＮＯ」と判断されて再度ステップＳＴ１に戻るまでの処理が、約１．０ｓｅｃより短い間隔で実行されるようにすることが望ましい。
In the process shown in FIG. 10, the order of the collision sensing (ST1) and the processes from the image acquisition from the
また、ステップＳＴ６に示したバルブ２８ｂの開閉は、衝突検出後に行われているが、衝突検知前に行うようにしてもよい。さらには、開閉するバルブ２８ｂの決定のみを衝突検知前に行うようにしてもよい。これにより、迅速にバルブ２８ｂを開閉して、エアバッグ２５の展開をスムーズに行うことができる。
Further, the opening and closing of the
このようにして、第１実施形態に係る乗員保護装置１によれば、乗員の身体のうち相対的に剛性が高い部位及び相対的に剛性が低い部位を互いに異なる支持方法にて支持するので、例えば、剛性が高い部位については比較的強固に支持する一方、剛性が低い部位については比較的弱めに支持することが可能となる。そして、剛性が高い部分を強固に支持した場合には車両衝突による乗員の慣性移動を効果的に抑止することができる。一方、剛性が低い部分を比較的弱めに支持した場合には、剛性が低い部分の変形量が大きくなってしまうことを防止することができる。従って、乗員を好適に保護することができる。 Thus, according to the occupant protection device 1 according to the first embodiment, the relatively high rigidity portion and the relatively low rigidity portion of the occupant's body are supported by different support methods. For example, a portion with high rigidity can be supported relatively firmly, while a portion with low rigidity can be supported relatively weakly. And when the part with high rigidity is supported firmly, the inertial movement of the passenger | crew by a vehicle collision can be suppressed effectively. On the other hand, when the portion having low rigidity is supported relatively weakly, it is possible to prevent the deformation amount of the portion having low rigidity from increasing. Therefore, it is possible to suitably protect the occupant.
また、剛性が高い部位とベルト部２１との接触面圧、及び剛性が低い部位とベルト部２１との接触面圧を異ならせて、双方の部位を支持するので、例えば、乗員の身体の硬い部位に加わる面圧を柔らかい部位に加わる面圧よりも高くすることが可能となる。このため、乗員の身体の硬い部位に大きな面圧を加えて、車両衝突による乗員の慣性移動を効果的に抑止することが可能となる。また、乗員の身体の柔らかい部位に小さな面圧を加えて当該部位の変形量が大きくなってしまうことを防止することが可能となる。従って、乗員を好適に保護することができる。
Further, since the contact surface pressure between the high rigidity portion and the
また、エアバッグ２５の展開により、剛性が高い部位とベルト部２１との接触面圧、及び剛性が低い部位とベルト部２１との接触面圧を異ならせて、双方の部位を支持している。このため、例えば、エアバッグ２５が剛性が高い部位についてのみ設けられている場合、このエアバッグ２５を展開させることで、ウェビング２４と乗員の身体の柔らかい部位との間に隙間をつくることができ、柔らかい部分の変形量が大きくなってしまうことを防止することができる。また、エアバッグ２５が剛性が高い部位についてのみ設けられていることから、硬い部位に大きな面圧を加えることが可能となり、車両衝突による乗員の慣性移動を効果的に抑止することができる。従って、乗員を好適に保護することができる。
Further, by deploying the
また、剛性が高い部位を剛性が低い部位よりも早期に支持するため、剛性が高い部分を早期に支持して、早い段階から乗員身体の硬い部位を抑えて、慣性移動を抑止することができる。また、早い段階から乗員身体の硬い部位を抑える関係上、身体の柔らかい部位については遅めに支持されることとなる。このため、柔らかい部位に過度な力が加わりにくくなり、変形量が大きくなってしまうことを防止することができる。従って、乗員を好適に保護することができる。 In addition, since the part with high rigidity is supported earlier than the part with low rigidity, the part with high rigidity is supported at an early stage, and the rigid part of the occupant's body can be suppressed from an early stage to suppress inertial movement. . In addition, since the hard part of the occupant body is suppressed from an early stage, the soft part of the body is supported later. For this reason, it is difficult to apply an excessive force to the soft part, and the deformation amount can be prevented from increasing. Therefore, it is possible to suitably protect the occupant.
また、赤外線温度計４０により剛性が高い部位を検出するので、乗員の身体のうち硬い部位を適格に知ることができる。そして、コントローラ３０は検出した硬い部位と他の部位とでシートベルト装置２０による支持方法を異ならせるので、確実に乗員身体の硬い部位及び柔らかい部位のそれぞれに適した支持を行うことができる。
Moreover, since the site | part with high rigidity is detected with the
また、相対的に剛性が高い部位として、乗員の肩部及び腰部を検出している。このため、乗員身体のうち変形が生じにくい肩部及び腰部を支持して、慣性移動を抑止することができる。 In addition, the shoulder portion and the waist portion of the occupant are detected as portions having relatively high rigidity. For this reason, a shoulder part and waist | hip | lumbar part which cannot produce a deformation | transformation among a passenger | crew body can be supported, and inertial movement can be suppressed.
また、画像イメージに基づいて剛性が高い部位を検出している。このため、乗員の体格やシート位置や着座姿勢等によって剛性が高い部位の位置が異なる場合であっても適格に当該位置を検出することができる。 Moreover, the site | part with high rigidity is detected based on an image. For this reason, even if the position of the part with high rigidity differs depending on the physique of the occupant, the seat position, the sitting posture, and the like, the position can be properly detected.
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る乗員保護装置２は、第１実施形態のものと同様であるが、乗員体形を検出するための手段、及びシートベルト装置２０などの構成が、第１実施形態のものと異なっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The
以下、第２実施形態に係る乗員保護装置２について説明する。図１５は、第２実施形態に係るシートベルト装置２０の構成図であり、図１６は、シートベルト装置２０の要部の概略断面図である。
Hereinafter, the
図１５に示すように、シートベルト装置２０は、第１実施形態にて説明した構成の他に、新たに低圧インフレータ２９ａ、低圧インフレータ用フレキシブルチューブ２６ａ，２７ａ及び胸腹部エアバッグ２５ｄを備えている。
As shown in FIG. 15, in addition to the configuration described in the first embodiment, the
低圧インフレータ２９ａは、インフレータ２９と同様にガスを発生させるものであるが、ガスの出力圧がインフレータ２９よりも低くされている。また、低圧インフレータ２９ａには、低圧インフレータ用フレキシブルチューブ２７ａが接続されている。このチューブ２７ａは、エア分離装置２８に介することなく、直接バックル２３に接続されている。
The low pressure inflator 29 a generates gas in the same manner as the inflator 29, but the gas output pressure is lower than that of the
また、ベルト部２１の内部には、胸腹部エアバッグ２５ｄが設けられている。この胸腹部エアバッグ２５ｄは、タング２２とバックル２３との装着状態において乗員の胸部及び腹部に対応する箇所に設けられている。また、図１６に示すように、胸腹部エアバッグ２５ｄには低圧インフレータ用フレキシブルチューブ２６ａが接続されている。この低圧インフレータ用フレキシブルチューブ２６ａは、胸腹部エアバッグ２５ｄからタング２２まで延在している。
In addition, a chest and
このため、タング２２とバックル２３との装着状態においては、各チューブ２６ａ，２７ａは接続状態となる。この状態において、低圧インフレータ２９ａからガスが送り込まれると、各チューブ２６ａ，２７ａを介してガスは胸腹部エアバッグ２５ｄに至る。これにより、胸腹部エアバッグ２５ｄは展開することとなる。なお、低圧インフレータ２９ａより送り込まれたガスは、出力圧が小さいものである。このため、展開時に乗員の胸部及び腹部に加わる負荷は、他のエアバッグ２５ａ〜２５ｃに比べると小さいものとなる。
For this reason, in the attachment state of the
また、第２実施形態では、図１６に示すように薄膜上のフレキシブル圧電センサ（以下圧電センサという）４１がベルト部２１に複数内蔵されている。これら複数の圧電センサ４１は、ウェビング２４上に取り付けられている。また、圧電センサ４１は、各エアバッグ２５ａ〜２５ｄの両隣（長手方向に両隣）に１つずつ設けられている。このため、圧電センサ４１は、少なくともエアバッグ２５の数に「１」を加えた数だけ設けられていることとなる。
In the second embodiment, a plurality of flexible piezoelectric sensors (hereinafter referred to as piezoelectric sensors) 41 on a thin film are built in the
圧電センサ４１は、ベルトの曲げ変形に応じた電圧を発生させるものである。このため、例えば車両衝突時に乗員が前方に移動してベルト部２１を屈曲させた場合には、その屈曲に応じた電圧を発生させることとなる。また、圧電センサ４１は、発生した電圧から、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位を検出する演算部を有している。
The
ここで、圧電センサ４１は相対的に剛性が高い部位に限らず、剛性が低い部位の双方を検出するようにしてもよい。また、演算部の機能についてはコントローラ３０に持たせるようにしてもよい。すなわち、圧電センサ４１は、電圧の情報を取得して、その情報をコントローラ３０に送信するのみで、コントローラ３０が電圧の情報から相対的に剛性が高い部位を検出するようにしてもよい。なお、以下では、圧電センサ４１が電圧情報を取得してその情報をコントローラ３０に送信する形態を説明するものとする。
Here, the
次に、第２実施形態に係る乗員保護装置２の概略動作を説明する。乗員保護装置２においては、まず、イグニッションスイッチがオンされ、且つタング２２とバックル２３とが接続されると、コントローラ３０が起動する。
Next, a schematic operation of the
そして、衝突センサ１０により衝突が予測又は検出されると、コントローラ３０は、その情報を取得し、シートベルト装置２０を作動させる。また、車両衝突が予測又は検出された時点では、緊急制動又は衝突時の衝撃により乗員が慣性移動している。このため、乗員の身体は前方に移動して、ベルト部２１を屈曲させることとなる。また、複数の圧電センサ４１は屈曲に応じた電圧を発生させ、その情報をコントローラ３０に送信する。
When a collision is predicted or detected by the
そして、コントローラ３０は、ベルト部２１と乗員身体との接触により得られた信号から、乗員の肩部及び腰部を検出する。ここで、肩部及び腰部の検出について詳細に説明する。
And the
まず、乗員が慣性移動した場合、肩部及び腰部は、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位であることから、ベルト部２１を大きく屈曲させることとなる。このため、圧電センサ４１が発生させる電圧は値が大きいものとなる。一方、胸部及び腹部については、乗員身体のうち相対的に剛性が低い部位であることから、ベルト部２１をあまり屈曲させないこととなる。このため、圧電センサ４１が発生させる電圧は値が比較的小さいものとなる。
First, when the occupant moves inertially, the shoulder portion and the waist portion are portions of relatively high rigidity in the occupant body, and thus the
さらに、乗員身体のうち何ら接触しない部位については、ベルト部２１を屈曲させず、圧電センサ４１は殆ど電圧を発生させないこととなる。このように、乗員が慣性移動した場合、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位についてのみ大きな電圧が得られることとなる。故に、コントローラ３０は、大きな電圧を得られた部分から、肩部及び腰部を検出することができることとなる。
Furthermore, the
より具体的には、コントローラ３０は、複数の圧電センサ４１により得られる電圧それぞれの値の差に基づいて、肩部及び腰部と他の部位との境界を求める。すなわち、肩部及び腰部に相当する位置に設けられた圧電センサ４１では大きな電圧が発生し、胸部及び腹部に相当する位置に設けられた圧電センサ４１では小さな電圧が発生する。このため、隣接する２つの圧電センサ４１により発生した電圧差が大きい場合には、その２つの圧電センサ４１の設置個所の間に、剛性が高い部位と他の部位との境界が存在することとなる。従って、コントローラ３０は、電圧差から境界を求め、この境界から剛性が高い部位を検出することとなる。
More specifically, the
その後、コントローラ３０は、エアバッグ２５を展開させる。ここでの展開は以下のようにして行われる。図１７は、第２実施形態に係る乗員保護装置２によるエアバッグ２５の展開を説明する図であり、（ａ）はインフレータ２９の動作の様子を示し、（ｂ）は低圧インフレータ２９ａの動作の様子を示している。
Thereafter, the
まず、インフレータ２９は、衝突を検知した場合又は衝突を予測した場合には、ガスを発生させ、そのガスをエア分離装置２８に供給する。このとき、図１７（ａ）に示すように、インフレータ２９は、衝突検知時又は衝突予測時から、ガスを発生させる。また、インフレータ２９は、比較的大きな出力圧にてエア分離装置２８にガスを供給することとなる。さらに、インフレータ２９は、比較的長い時間ガスを供給し続ける。
First, when a collision is detected or when a collision is predicted, the
一方、低圧インフレータ２９ａは、衝突を検知した場合又は衝突を予測した場合には、ガスを発生させるが、そのガスはエア分離装置２８を介さず胸腹部エアバッグ２５ｄに供給される。このとき、図１７（ｂ）に示すように、低圧インフレータ２９ａは、衝突検知時又は衝突予測時から一定時間ｔの経過後にガスを発生させる。また、低圧インフレータ２９ａは、インフレータ２９の出力圧よりも小さい出力圧にて胸腹部エアバッグ２５ｄにガスを供給する。さらに、低圧インフレータ２９ａは、インフレータ２９がガスを供給し続ける時間よりも短い時間だけガスを供給することとなる。
On the other hand, the low-
このように、インフレータ２９と低圧インフレータ２９ａとは、動作が異なっており、エアバッグ２５の展開方法が異なっている。具体的には、上記動作の相違により、エアバッグ２５ａ〜２５ｃは胸腹部エアバッグ２５ｄに先だって展開して乗員を支持する。さらに、エアバッグ２５ａ〜２５ｃは胸腹部エアバッグ２５ｄよりも長い時間展開し続けることとなり、長い時間乗員を支持することとなる。
Thus, the operation of the inflator 29 and the
故に、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位については、剛性が低い部位よりも早期に支持されることとなる。さらに、乗員身体のうち相対的に剛性が高い部位については、剛性が低い部位よりも長く支持されることとなる。 Therefore, a part with relatively high rigidity in the occupant body is supported earlier than a part with low rigidity. Further, a portion having a relatively high rigidity in the occupant body is supported longer than a portion having a low rigidity.
次に、乗員保護装置２の具体的な動作を説明する。図１８は、第１実施形態に係る乗員保護装置１のコントローラ３０による動作の一例を示すフローチャートであり、図１９は、第１実施形態に係る乗員保護装置１のコントローラ３０による動作の説明図である。
Next, a specific operation of the
なお、上記説明では車両衝突を検出又は予測した場合にエアバッグ２５を展開させていたが、図１８に示す例では、車両衝突を検出した場合にのみエアバッグ２５を展開させるものとする。また、上記では、車両衝突時には低圧インフレータ２９ａが必ず点火して胸腹部エアバッグ２５ｄを展開させるようになっていたが、図１８に示す例では一定の条件のもとで胸腹部エアバッグ２５ｄが展開するようになっている。
In the above description, the
まず、図１８に示すように、コントローラ３０は、電源がオンとなると衝突のセンシングを行う（ＳＴ１０）。すなわち、コントローラ３０は衝突センサ１０からの信号を入力して、実際に衝突が発生したか否かを検出する。
First, as shown in FIG. 18, the
その後、コントローラ３０は、各圧電センサ４１から電圧データを取得する（ＳＴ１１）。次いで、コントローラ３０は、隣接する圧電センサ４１の間の電位差を計算する（ＳＴ１２）。そして、コントローラ３０は、計算した電位差のうちから電位差の絶対値が大きい上位３つを特定し、その３つの電位差が得られた圧電センサ４１（計６つ）を特定する（ＳＴ１３）。
Thereafter, the
図１９（ａ）は、隣接する圧電センサ４１の間の電位差を示している。例えば、エアバッグ２５ａ１の両隣に位置する圧電センサ４１の間の電位差は、同図に示す如く比較的大きい値となっている。また、エアバッグ２５ｂ２，２５ｃ２の両隣に位置する圧電センサ４１の間の電位差についても、同様に比較的大きい値となっている。これに対し、胸腹部エアバッグ２５ｄの両隣に位置する圧電センサ４１の間の電位差は、上記に比べると、小さい値となっている。また、他の図示しない電位差についても小さい値であるとする。
FIG. 19A shows a potential difference between adjacent
そして、このような電位差が取得されると、ステップＳＴ１３の処理においてコントローラ３０は、計算した電位差のうちから、上位の３つであるエアバッグ２５ａ１の両隣、及びエアバッグ２５ｂ２，２５ｃ２の両隣に位置する圧電センサ４１の電位差を特定する。そして、特定した電位差から圧電センサ４１を特定する。
When such a potential difference is obtained, the
再度、図１８を参照する。圧電センサ４１の特定後、コントローラ３０は特定されたセンサ間のエアバッグ２５を検出する（ＳＴ１４）。すなわち、図１９（ａ）に示す例において、コントローラ３０はエアバッグ２５ａ１，２５ｂ２，２５ｃ２を検出することとなる。これにより、衝突に際して展開すべきエアバッグ２５が決定されたこととなる。
Reference is again made to FIG. After specifying the
再度、図１８を参照する。展開すべきエアバッグ２５の検出後、コントローラ３０は、車両衝突が発生したか否かを判断する（ＳＴ１５）。ここで、車両衝突が発生していないと判断した場合（ＳＴ１５：ＮＯ）、処理はステップＳＴ１０に戻る。一方、車両衝突が発生したと判断した場合（ＳＴ１５：ＹＥＳ）、コントローラ３０は、衝突により生じた減速度である衝突Ｇが閾値を上回るものであったか否かを判断する（ＳＴ１６）。
Reference is again made to FIG. After detecting the
減速度である衝突Ｇが閾値を上回るものであったと判断した場合（ＳＴ１６：ＹＥＳ）、コントローラ３０は、ステップＳＴ１４において検出されたエアバッグ２５を展開させるべく、エア分離装置２８のバルブを開閉する（ＳＴ１７）。すなわち、コントローラ３０は、検出したエアバッグ２５に対応するバルブ２８ｂへ開信号を送信する。これにより、コントローラ３０は、所望のエアバッグ２５のみにガスを導入させることとなる。また、他のバルブ２８ｂについては閉信号を送信することとなる。
When it is determined that the collision G, which is the deceleration, exceeds the threshold value (ST16: YES), the
その後、コントローラ３０は、数ミリ秒待機する。そして、待機後にインフレータ２９を点火させる（ＳＴ１８）。次いで、所望のエアバッグ２５の展開後に、コントローラ３０は更に数ミリ秒待機し、待機後に低圧インフレータ２９ａを点火させる（ＳＴ１９）。その後、コントローラ３０は電源がオフとなる。すなわち、処理が終了することとなる。
Thereafter, the
一方、減速度である衝突Ｇが閾値を上回るものでなかったと判断した場合（ＳＴ１６：ＮＯ）、コントローラ３０は、ステップＳＴ１４において検出されたエアバッグ２５を展開させるべく、エア分離装置２８のバルブを開閉する（ＳＴ１７）。そして、コントローラ３０は数ミリ秒待機後にインフレータ２９を点火させる（ＳＴ１８）。そして、コントローラ３０は、低圧インフレータ２９ａを点火させることなく、電源がオフとなる。すなわち、処理が終了することとなる。
On the other hand, when it is determined that the collision G, which is the deceleration, does not exceed the threshold value (ST16: NO), the
具体的に、ステップＳＴ１７〜ＳＴ１９とステップＳＴ２０，ＳＴ２１とは、以下のような状況を想定して処理が行われている。図１９（ｂ）は、ステップＳＴ１６において「ＮＯ」と判断される場合、すなわち衝突の衝撃が小さい場合を示している。また、図１９（ｃ）は、ステップＳＴ１６において「ＹＥＳ」と判断される場合、すなわち衝突の衝撃が大きい場合を示している。 Specifically, steps ST17 to ST19 and steps ST20 and ST21 are performed assuming the following situation. FIG. 19B shows a case where “NO” is determined in step ST16, that is, a case where the impact of the collision is small. FIG. 19C shows a case where “YES” is determined in step ST16, that is, a case where the impact of the collision is large.
まず、図１９（ｂ）に示すように、衝突Ｇが小さい場合には、肩部及び腰部のエアバッグ２５のみが展開することとなる。この場合、第１実施形態と同様に、エアバッグ２５の展開時においてウェビング２４と腹部及び胸部との間には隙間が生じる。そして、腹部及び胸部に大きな負荷が加わらないようになり、腹部及び胸部の変形量を小さくすることとなる。また、肩部及び腰部の位置に相当するエアバッグ２５が展開するため、肩部及び腰部を抑えて乗員の慣性移動を効果的に抑止することとなる。
First, as shown in FIG. 19 (b), when the collision G is small, only the shoulder and
一方、図１９（ｃ）に示すように、衝突Ｇが大きい場合には、肩部及び腰部のエアバッグ２５のみならず、胸腹部エアバッグ２５ｄについても展開することとなる。衝突Ｇが大きい場合、慣性移動の量も大きくなり、胸部及び腹部が或る程度の速度でウェビング２４に接触してしまう。このため、衝突Ｇが小さい場合に比べると腹部及び胸部の変形量は多少大きくなってしまう。故に、衝突Ｇが大きい場合には、腹部及び胸部の変形量を一層小さくして乗員に与える不快感を低減すべく、胸腹部エアバッグ２５ｄを展開させるようにしている。また、慣性移動については、衝突Ｇが小さいときと同様に、肩部及び腰部が抑えられるため効果的に抑止されることとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 19 (c), when the collision G is large, not only the shoulder and
次に、第２実施形態に係る乗員保護装置２の変形例について説明する。上記では、低圧インフレータ２９ａが点火して胸腹部エアバッグ２５ｄが展開するようになっていた。しかし、変形例では、低圧インフレータ２９ａを備えず、胸腹部エアバッグ２５ｄはインフレータ２９からのガスにより展開するようになっている。
Next, a modified example of the
図２０は、第２実施形態に係る乗員保護装置２の変形例についての説明図であり、（ａ）は乗員を支持する様子をシート側方から示しており、（ｂ）は乗員を支持する様子をシート前方から示している。
FIG. 20 is an explanatory view of a modification of the
これらの図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、胸腹部エアバッグ２５ｄは乗員と反対側に向かって展開している。すなわち、第２実施形態において胸腹部エアバッグ２５ｄは、ウェビング２４の乗員支持側に設けられていたが、変形例では乗員非支持側に設けられていることとなる。
As shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b), the
ここで、慣性移動している乗員に対抗するようにエアバッグ２５を展開させると、慣性移動の速度とエアバッグ２５が飛び出す速度とが加算された状態で、エアバッグ２５が乗員の身体に接触することとなる。ところが、胸腹部エアバッグ２５ｄをウェビング２４の乗員非支持側に設けることで、エアバッグ２５が飛び出す速度が加算されることがなくなる。すなわち、低圧にてエアバッグ２５を展開させた場合と同様の作用を得ることができる。また、乗員と反対側に飛び出すことから、乗員に接触するまでの時間が長くなる。すなわち、図１７に示すような時間差をコントローラ３０により制御することなく、時間差をもって乗員を支持できることとなる。
Here, when the
このようにして、第２実施形態に係る乗員保護装置２によれば、第１実施形態と同様に、乗員を好適に保護することができる。また、乗員の肩部及び腰部を検出し、身体のうち変形が生じにくい肩部及び腰部を支持して、慣性移動を抑止することができる。
Thus, according to the
また、剛性が高い部位を剛性が低い部位よりも長く支持するため、乗員身体の硬い部位を長く支持して慣性移動を抑止することができる。さらに、硬い部位を長く支持する関係上、柔らかい部位を支持する時間を短くしてることとなる。このため、柔らかい部位をあまり長期に支持することなく、変形量が大きくなってしまうことを防止することができる。従って、乗員を好適に保護することができる。 In addition, since the part having high rigidity is supported longer than the part having low rigidity, the rigid part of the occupant body can be supported for a long time and inertial movement can be suppressed. Furthermore, since the hard part is supported for a long time, the time for supporting the soft part is shortened. For this reason, it is possible to prevent the deformation amount from increasing without supporting the soft portion for a long period of time. Therefore, it is possible to suitably protect the occupant.
また、圧電センサ４１により剛性が高い部位を検出するので、乗員の身体のうち硬い部位を適格に知ることができる。そして、コントローラ３０は検出した硬い部位と他の部位とでシートベルト装置２０による支持方法を異ならせるので、確実に乗員身体の硬い部位及び柔らかい部位のそれぞれに適した支持を行うことができる。
Moreover, since the site | part with high rigidity is detected by the
また、圧電センサ４１がベルト部２１に内蔵されており、ベルト部と乗員身体との接触により得られる信号に基づいて、剛性が高い部位を検出している。このため、乗員身体のうち実際にベルト部２１に接触する部分のなかから、剛性が高い部位を検出することとなる。すなわち、乗員の身体のうち支持に関係しない部位について剛性が高い部位を検出して、その部位に応じた制御をしてしまうことがない。従って、適格に剛性が高い部位を検出して、的確な乗員保護を行うことができる。
Moreover, the
また、圧電センサ４１がベルト部２１に複数内蔵されており、ベルト部２１と乗員身体との接触により得られる信号それぞれの電位差に基づいて、剛性が高い部位と他の部位との境界を求め、その境界から剛性が高い部位を検出している。ここで、剛性が高い部位は、ベルト部２１に接触するとベルト部２１を大きく屈曲させる。一方、剛性が低い部位は、ベルト部２１に接触してもベルト部２１をあまり屈曲させないなどの特徴がある。このため、乗員身体の硬い部位と他の部位との境界位置では、電位差が大きくなるという特徴がある。故に、求めた境界に基づいて、剛性が高い部位を検出することで、的確な検出を行うことができる。
In addition, a plurality of
なお、ここでは圧電センサ４１に代えて、歪みゲージや温度センサ等の接触センサを用いるようにしてもよい。これによっても、それぞれのセンサ信号の値の差に基づいて、剛性が高い部位と他の部位との境界を求めることで、的確な検出を行うことができる。
Here, instead of the
さらに、乗員の体格を圧電センサ４１という安価な構成により検出しているため、装置全体のコストを低減させることができる。
Furthermore, since the occupant's physique is detected by an inexpensive configuration called the
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る乗員保護装置３は、第１実施形態のものと同様であるが、エアバッグ２５の構成などの構成が、第１実施形態のものと異なっている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The occupant protection device 3 according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the
以下、第３実施形態に係る乗員保護装置３について説明する。図２１は、第３実施形態に係るシートベルト装置２０の構成図であり、図２２は、シートベルト装置２０の要部の概略断面図である。また、図２３は、シートベルト装置２０の他の要部を示す概略構成図である。
Hereinafter, the occupant protection device 3 according to the third embodiment will be described. FIG. 21 is a configuration diagram of the
まず、図２１に示すように、シートベルト装置２０のエアバッグ２５は、第１実施形態のものと異なっている。すなわち、第１実施形態では、エアバッグ２５は、６つ設けられており、タング２２とバックル２３との装着時において肩口、右腰、左腰に相当する位置にそれぞれ２つずつ設けられていた。これに対し、第３実施形態では、タング２２とバックル２３との装着時においてエアバッグ２５は、ウェビング２４に沿って肩口から左腰を経て右腰を充分に保護しうるだけの長さを有した１つの袋体となっている。
First, as shown in FIG. 21, the
また、第３実施形態では、エア分離装置２８が設けられておらず、インフレータ２９は、バックル側フレキシブルチューブ２７を介して直接バックル２３に接続されている。
In the third embodiment, the
また、図２２に示す断面のように、エアバッグ２５は、ウェビング２４の乗員支持側に設けられているが、タング側フレキシブルチューブ２６は、エアバッグ２５の内部に配されている。すなわち、タング側フレキシブルチューブ２６は、エアバッグ２５に接続される構成でなく、エアバッグ２５の内部に配される構成となっている。なお、タング側フレキシブルチューブ２６は、エアバッグ２５の内部においてウェビング２４の乗員支持側に強く縫合されている。
Further, as shown in the cross section shown in FIG. 22, the
また、タング側フレキシブルチューブ２６には、図２３（ａ）に示すように、複数のガス口２６ｂが設けられている。このため、インフレータ２９から送り込まれたガスは、バックル側フレキシブルチューブ２７を介して、タング側フレキシブルチューブ２６に入り、ガス口２６ｂを通じてエアバッグ２５内に至ることとなる。
The tongue side
また、これらガス口２６ｂそれぞれには、図２３（ｂ）に示すような開閉バルブ５０が装着されている。この開閉バルブ５０は、ガスがエアバッグ２５内に入るのを制御するためのものである。具体的に、開閉バルブ５０は中心部にガス流路５０ａを有している。また、開閉バルブ５０は、ベルト部２１に生じる曲率に応じて動作可能な構成となっている。すなわち、図２３（ｂ）に示す矢印方向に動かすことにより、ガス流路５０ａと外部とが連続するようになり、ガス流路５０ａ内のガスがエアバッグ２５内に噴出されることとなる。
Each of the
なお、開閉バルブ５０は、インフレータ２９からのガスにより吹き飛ばされることがないように、タング側フレキシブルチューブ２６に強く取り付けられている。また、開閉バルブ５０は、ガス流路５０ａ内のガスの圧力により意図せず開いてしまわないように、所定の抵抗力を有している。
The on-off
次に、乗員保護装置３の動作の概略について説明する。乗員保護装置３においては、まず、イグニッションスイッチがオンされ、且つタング２２とバックル２３とが接続されると、コントローラ３０が起動する。
Next, an outline of the operation of the occupant protection device 3 will be described. In the occupant protection device 3, first, when the ignition switch is turned on and the
そして、衝突センサ１０により衝突が予測又は検出されると、コントローラ３０は、その情報を取得し、シートベルト装置２０を作動させる。すなわち、コントローラ３０は、インフレータ２９を点火させる。これにより、インフレータ２９からガスは、バックル側フレキシブルチューブ２７を介して、タング側フレキシブルチューブ２６に至ることとなる。
When a collision is predicted or detected by the
ここで、タング側フレキシブルチューブ２６には、ガス口２６ｂが設けられているものの、ガス口２６ｂに開閉バルブ５０が設けられている。このため、ガスはエアバッグ２５内に噴出されないようになる。
Here, although the
ところが、衝突時又は予測時における乗員の慣性移動により、乗員身体がベルト部２１に接触したとする。このとき、乗員の身体のうち相対的に剛性が高い肩部や腰部が接触したとすると、ベルト部２１を大きく屈曲させることとなる。このため、開閉バルブ５０にはベルト部２１の屈曲に応じた力が加わり、開閉バルブ５０を開くこととなる。そして、インフレータ２９からのガスは、エアバッグ２５内に噴出されることとなる。
However, it is assumed that the occupant body contacts the
図２４は、開閉バルブ５０の開閉の様子を示す説明図であり、（ａ）は開閉バルブ５０が閉じている様子を示し、（ｂ）は開閉バルブ５０が開らいている様子を示している。なお、図２４に示す開閉バルブ５０は一例を示すものであり、開閉バルブ５０自体は、図２３（ｂ）に示す構成であってもよいし、図２４に示す構成であってもよい。
FIGS. 24A and 24B are explanatory diagrams showing how the open /
まず、図２４（ａ）に示す開閉バルブ５０は、インナーチューブ５１の外周を２つの半円リング５２で覆う形状を有しており、２つの半円リング５２それぞれにつまみ部５３が設けられている。このつまみ部５３は、ベルト部２１が屈曲していない状態のウェビング２４と平行となるように延びている。また、開閉バルブ５０には開閉時の軸となるピン５４が設けられており、２つの半円リング５２はピン５４を中心にして開閉するようになっている。さらに、開閉バルブ５０にはそれぞれ図示しないバネ等が接続されており、外部からの力が働いていない状態においては２つの半円リング５２を閉じて、ガス流路５０ａ内のガスをエアバッグ２５内に噴出しないようになっている。
First, the open /
一方、開閉バルブ５０は、ウェビング２４が屈曲すると、その屈曲にあわせてつまみ部５３が動くこととなる。そして、開閉バルブ５０は、図２４（ｂ）に示すように開いた状態となる。この状態となることにより、ガス流路５０ａ内のガスはウェビング２４側に噴出され、ウェビング２４で跳ね返り、エアバッグ２５の全体に行き渡ることとなる。ここで、上記においてタング側フレキシブルチューブ２６は、ウェビング２４に強く縫合されていると述べたが、ガス口２６付近では強く縫合されておらず、開閉バルブ５０の開閉を阻害しないようになっている。
On the other hand, in the open /
一方、乗員の身体のうち相対的に剛性が低い胸部や腹部が接触したとすると、ベルト部２１をあまり屈曲させないこととなる。このため、開閉バルブ５０には殆ど力が加わらず、開閉バルブ５０は開かれないこととなる。故に、開閉バルブ５０は図２４（ａ）に示す状態を維持し、インフレータ２９からのガスはエアバッグ２５内に噴出されないこととなる。
On the other hand, if the chest or abdomen having relatively low rigidity is in contact with the body of the occupant, the
このように、車両衝突時等に乗員身体がベルト部２１に接触したとしても、接触部位によっては、開閉バルブ５０を開いたり、開かなかったりすることとなる。具体的に、車両衝突時等において、肩部や腰部がベルト部２１に接触するとベルト部２１を屈曲させることなり、エアバッグ２５のうち肩部及び腰部付近の部分が展開することとなる。一方、車両衝突時等において、胸部や腹部がベルト部２１に接触するとベルト部２１をあまり屈曲させないことから、エアバッグ２５のうち胸部及び腹部付近の部分は展開しないこととなる。
As described above, even when the occupant's body contacts the
ここで、開閉バルブ５０は、ベルト部２１に生じる屈曲が大きくなると、それに伴って大きく開くこととなる。また、開閉バルブ５０が大きく開くと、単位時間あたりに噴出されるガスの量が多くなることから、乗員を大きな面圧で支持することとなる。すなわち、エアバッグ２５は、開閉バルブ５０の開度に応じた面圧で乗員を支持することとなる。従って、エアバッグ２５は、ベルト部に生じる曲率に応じた面圧で乗員を支持することとなる。
Here, when the bending generated in the
次に、乗員保護装置３の具体的な動作を説明する。図２５は、第３実施形態に係る乗員保護装置３のコントローラ３０による動作の一例を示すフローチャートである。なお、上記では車両衝突を検出又は予測した場合にエアバッグ２５を展開させていたが、図２５に示す例では、車両衝突を検出した場合にのみエアバッグ２５を展開させるものとする。
Next, a specific operation of the occupant protection device 3 will be described. FIG. 25 is a flowchart illustrating an example of an operation performed by the
まず、図２５に示すように、コントローラ３０は、電源がオンとなると衝突のセンシングを行う（ＳＴ３０）。その後、コントローラ３０は、車両衝突が発生したか否かを判断する（ＳＴ３１）。ここで、車両衝突が発生していないと判断した場合（ＳＴ３１：ＮＯ）、処理はステップＳＴ３０に戻る。一方、車両衝突が発生したと判断した場合（ＳＴ３１：ＹＥＳ）、コントローラ３０は、インフレータ２９を点火させる（ＳＴ３２）。その後、コントローラ３０は電源がオフとなる。すなわち、処理が終了することとなる。
First, as shown in FIG. 25, the
このように、第３実施形態においてコントローラ３０が行う処理は簡易なものとなっている。ところが、第３実施形態では上記したように開閉バルブ５０により、エアバッグ２５のうち所望の位置を優先的に展開させることができるようになっている。
Thus, the process performed by the
すなわち、肩部及び腰部とベルト部２１とが接触する部位についてエアバッグ２５は優先的に展開することとなる。一方、胸部及び腹部とベルト部２１とが接触する部位についてエアバッグ２５は展開しないこととなる。この結果、エアバッグ２５は、肩部及び腰部を抑えて、乗員の慣性移動を抑止することとなる。一方、エアバッグ２５は、胸部及び腹部に過度の負荷を加えることなく、変形量が大きくなってしまうことを防止している。
That is, the
図２６は、図２５に示した処理が実行された後の乗員保護装置３の様子を示す説明図であり、（ａ）はシート側方からの様子を示し、（ｂ）はシート前方からの様子を示している。また、図２７は、展開後のエアバッグ２５の様子を示す説明図である。
FIG. 26 is an explanatory view showing the state of the occupant protection device 3 after the processing shown in FIG. 25 is executed, (a) showing the state from the side of the seat, and (b) from the front of the seat. It shows a state. Moreover, FIG. 27 is explanatory drawing which shows the mode of the
まず、図２６（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両衝突時等に、乗員は慣性移動してベルト部２１を屈曲させる。ここで、乗員上半身（肩から腰にかけての部分）は面に似た形を有していることから、ベルト部２１に生じる曲率は、上半身の端部に近い肩部及び腰部にて大きくなる。すなわち、面がベルト部２１に接触すると、面内では屈曲が生じないが、面の端の部分では大きな屈曲が生じる。このため、ベルト部２１に生じる曲率は、肩部及び腰部にて大きくなり、エアバッグ２５は、図２７に示すように、肩部及び腰部の部分が優先的に展開することとなる。そして、乗員の前方移動を抑止しつつ、胸部及び腹部に過大な負荷を加えないようにしている。
First, as shown in FIGS. 26 (a) and 26 (b), the occupant inertially moves and bends the
このようにして、第３実施形態に係る乗員保護装置３によれば、乗員を好適に保護することができる。 Thus, according to the occupant protection device 3 according to the third embodiment, the occupant can be suitably protected.
また、ベルト部２１に生じる曲率に応じた面圧で剛性が高い部位と剛性が低い部位とを支持している。ここで、剛性が高い部位は、例えば車両衝突時に乗員が慣性移動したとすると、ベルト部を大きく屈曲させる。一方、剛性が低い部位については、乗員身体の方が変形してベルト部をあまり大きく屈曲させない。このため、曲率に応じた面圧は、剛性が高い部位で大きくなり、剛性が低い部位で小さくなる。故に、乗員身体の硬い部位を支持して乗員の慣性移動を抑止し、柔らかい部位の変形量が大きくならないように支持することができる。
Further, a portion having high rigidity and a portion having low rigidity are supported by a surface pressure corresponding to the curvature generated in the
また、乗員の慣性移動を抑止し、柔らかい部位の変形量が大きくならないように支持することを、開閉バルブ５０という機械的構成により行っているので、制御処理を簡易なものとすることができる。
Further, since the inertial movement of the occupant is suppressed and the soft part is supported so that the deformation amount is not increased by the mechanical configuration of the on-off
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各実施形態を組み合わせてもよい。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not restricted to the said embodiment, You may combine each embodiment. Moreover, you may add a change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
例えば、上記では、主として車両の前面衝突を想定して本装置１〜３を説明したが、これに限らず、本装置１〜３は、側面衝突や後面衝突時に乗員を保護するものであってもよい。 For example, in the above description, the present apparatuses 1 to 3 have been described mainly assuming a frontal collision of a vehicle. However, the present invention is not limited to this, and the present apparatuses 1 to 3 are intended to protect an occupant during a side collision or a rear collision. Also good.
１〜３…乗員保護装置
１０…衝突センサ（衝突検出手段）
２０…シートベルト装置（衝突支持手段）
２５…エアバッグ
３０…コントローラ（制御手段）
４０…赤外線温度計（乗員体形検出手段）
４１…圧電センサ（乗員体形検出手段）
1-3 ...
20 ... Seat belt device (impact support means)
25 ...
40. Infrared thermometer (occupant body shape detection means)
41 ... Piezoelectric sensor (occupant body shape detection means)
Claims (12)
乗員の身体のうち相対的に剛性が高い部位及び相対的に剛性が低い部位を支持する乗員支持手段と、
前記衝突検出手段からの信号に基づいて前記乗員支持手段を作動させる制御手段と、を備え、
前記乗員支持手段は、前記剛性が高い部位及び前記剛性が低い部位のそれぞれを支持する際に、双方の部位を互いに異なる支持方法にて支持する
ことを特徴とする乗員保護装置。 A collision detection means for predicting or detecting a vehicle collision;
Occupant support means for supporting a relatively high rigidity portion and a relatively low rigidity portion of the occupant's body;
Control means for operating the occupant support means based on a signal from the collision detection means,
When the occupant support means supports each of the high rigidity part and the low rigidity part, the occupant support device supports both parts by different support methods.
前記制御手段は、前記乗員体形検出手段により検出された前記剛性が高い部位について、前記乗員支持手段による支持方法を他の部位の支持方法と異ならせる
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の乗員保護装置。 An occupant body shape detecting means for detecting at least the portion having high rigidity is further provided,
The said control means makes the support method by the said passenger | crew support means differ from the support method of another site | part about the part with the said high rigidity detected by the said passenger | crew body shape detection means. The occupant protection device according to any one of the above.
前記乗員体形検出手段は、前記ベルト部に内蔵されており、前記ベルト部と乗員身体との接触により得られる信号に基づいて、前記剛性が高い部位を検出する
ことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の乗員保護装置。 The occupant support means is a seat belt device having a belt portion that contacts the occupant,
The said occupant body shape detection means is built in the said belt part, and detects the site | part with said high rigidity based on the signal obtained by the contact with the said belt part and a passenger | crew body. The occupant protection device according to any one of claims 9 to 10.
When a vehicle collision is predicted or detected, an occupant characterized by supporting a relatively high rigidity part and a relatively low rigidity part of the occupant body and differently supporting the parts. Protective device.
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2003
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