JP2005280381A - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車と他車との関係に応じて、より適した時期にプリテンショナ装置を作動させることができる車両の乗員保護装置を提供することである。
【解決手段】乗員保護装置は、車両の衝突を予知する衝突予知センサ１５と、衝突の危険があると判断した乗員により操作される操作部材２０と、シートベルトのたるみを除くために作動するプリテンショナ装置４０Ｌ及び４０Ｒと、操作部材又は衝突予知センサからの信号によりプリテンショナ装置に作動信号を出すＥＣＵ６０と、から成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両において乗員を衝突事故から保護する乗員保護装置、特に衝突時にプリテンショナ装置を確実に作動させる技術に関する。

近年、乗員を重大事故から保護するために、シートベルト装置にプリテンショナ装置を装備した車両が増えている。プリテンショナ装置は衝突前にシートベルト（ウェビング）のたるみを除くものである。即ち、衝突時や急ブレーキ時の慣性力により乗員は急激に前方に移動し、シートベルトが急激に引き出される。乗員に作用する慣性力を小さくするためには、シートベルトを弛みが生じない状態で装着することが望ましいが、装着時の引出しの都合を考えると限界がある。そこで、衝突予知センサにより衝突を予知したり、又は衝突検知センサで衝突を検知したときは、シートベルトのたるみを除いている。

たとえば、従来の乗員保護装置（特許文献１参照）は、衝突予知手段により衝突が予知されるときはプリテンショナ装置を作動させ、たるみを除去して乗員を座席に拘束している。
特開２００３−１８２５１９号公報

しかし、プリテンショナ装置の作動時期を衝突予知センサで決めるのが常に好ましいとは限らない。衝突予知センサは、自車から前方を走行する他車に向けて発振し、この他車で反射した超音波を利用して、自車と前方の他車との距離を測定する。超音波が他車でうまく反射しないときや、自車と他車との相対距離が急激に変化しているときなどは、距離の測定が正確とは言い難い場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車と他車との具体的走行状況に応じて、より適した時期にプリテンショナ装置を作動させることができる車両の乗員保護装置を提供することを目的とする。

本願の発明者は、衝突の危険を感じた運転者など乗員の判断でもプリテンショナ装置を作動させることを思い付いて、本発明を完成した。本発明による乗員保護装置は、請求項１に記載したように、車両の衝突を予知する衝突予知センサと、衝突の危険があると判断した乗員により操作される操作部材と、シートベルトのたるみを除くために作動するプリテンショナ装置と、操作部材又は衝突予知センサからの信号によりプリテンショナ装置に作動信号を出すＥＣＵと、から成る。

この乗員保護装置において、衝突の危険を感じた乗員が操作部材を操作し、又は衝突予知センサが異常接近及び衝突を予知したときは、ＥＣＵからの指令信号によりプリテンショナ装置が作動し、シートベルトのゆるみを取る。

請求項２の乗員保護装置は、請求項１において、操作部材は衝突予知センサよりも先にプリテンショナ装置を作動させる。請求項３の乗員保護装置は、請求項２において、操作部材は運転席の運転者及び／又は助手席の同乗者により操作される。請求項４の乗員保護装置は、請求項３において、ＥＣＵは、衝突予知センサ及び操作部材からの信号が入力されるオアゲートを含む。

本発明にかかる乗員保護装置によれば、乗員の判断により具体的走行状況を考慮して最適の時期、即ち衝突する危険があると感じたとき、プリテンショナ装置を作動させることができる。また、仮に乗員が脇見や居眠りをしていて操作部材を押さない場合でも、衝突予知センサ空の予知信号により所定時期にプリテンショナ装置が作動する。何れの場合も、シートベルトのたるみが除かれ、乗員はシートにしっかりと拘束され、衝突した場合の前方への移動を抑制される。

請求項２の乗員保護装置によれば、操作部材を衝突予知センサよりも先の操作で、乗員を判断を衝突予知センサの予知よりも優先させることができる。請求項３の乗員保護装置によれば、車両の前席に着座し自車及び他車の走行状況を見ている運転者又は同乗者の判断で、危険を感じたときにプリテンショナ装置を作動させることができる。請求項４の乗員保護装置によれば、衝突予知センサ又は操作部材からの信号により、簡単な構成でプリテンショナ装置を確実に作動させることができる。

＜衝突予知センサ＞
衝突予知センサは自車と他車との異常接近等を予知するもので、超音波や赤外線を利用し自車と他車との車間距離を測定する。その予知信号は、プリテンショナ装置の駆動を制御するＥＣＵに入力されている。なお、衝突予知センサの代わりに、加速度センサ等から成り自車と他車との衝突を検知する衝突検知センサを装備することもできる。つまり、本発明の衝突予知は衝突検知を含む広い概念である。
＜操作部材＞
操作部材は、衝突の危険があると判断した乗員、即ち運転者及び／又は助手席の同乗者により操作される。運転者等は常に前方を見ており、自車と他車との車間距離の長短やその変化状況を目視確認できる。よって、衝突の危険を感じたとき操作することにより、衝突予知センサと同等、場合によってはそれ以上の機能を持つことができる。

操作部材は衝突予知センサよりも先にプリテンショナ装置を作動させることが望ましい。画一的判断しかできない衝突予知センサの欠点を乗員の判断で補うものだからである。また、操作部材は、運転席の運転者が衝突を判断した場合でも、助手席の同乗者が判断した場合でも操作できるように、運転者及び／又は同乗者が操作可能な位置に配置する。その操作信号はプリテンショナ装置の駆動を制御するＥＣＵに入力されている。
＜シートベルト装置、プリテンショナ装置＞
乗員を座席に拘束するシートベルト装置はシートベルト（ウェビング）、リトラクタ、アンカ、スルータング及びバックルを含む。プリテンショナ装置は、車両の衝突予知時等にシートベルト装置のシートベルトのたるみを除くもので、火薬で作動する雷管を使用した引込みタイプのものでも、モータで回転する回転部材を使用した巻取りタイプ形式のものでも良い。
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵは上記衝突予知センサからの予知信号又は操作部材からの操作信号によりプリテンショナ装置を作動させるものである。そのために、衝突予知センサ及び操作部材に接続され、予知信号又は操作信号が入力されたときプリテンショナを駆動するオアゲートを含むことができる。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
＜実施例＞
（構成）
図１に車両の乗員保護システム全体を示す。乗員保護システムはエアバッグ装置、シートベルト装置及びプリテンショナ装置を含む。
ａ．エアバッグ装置、衝突予知センサ、操作部材、
車両の前部左側に加速度センサ１０Ｌが、前部右側に加速度センサ１０Ｒがそれぞれ配置されている。運転席Ａの前方のハンドル内に左側フロントエアバッグ１２Ｌが配置され、助手席Ｂの前方のインパネに右側フロントエアバッグ１２Ｒが配置されている。

前部中央には超音波センサ１５が装備されている。超音波センサ１５は自車から前方の他車に超音波を発する送信機と、他車で反射した反射波を受ける受信機とを含む。インパネには車両の幅方向の中間部、即ち運転者Ａと同乗者Ｂとの間に押しボタン（操作部材）２０が配置されている。この押しボタン２０は運転者からも同乗者からも手が届く位置にあり、何れでも操作できるようになっている。
ｂ．シートベルト装置
図１において、左ルーフ及び左ピラーに左側シートベルト３０Ｌ及び左側プリテンショナ装置４０Ｌが設けられ、右ルーフ及び右ピラーに右側シートベルト３０Ｒ及び右側プリテンショナ装置４０Ｒが設けられている。詳述すると、運転席ＡのシートＳの前面視である図２に示すように、シートベルト装置３０Ｌは、シートベルト（ウェビング）３１、リトラクタ３３、アンカ３５、スルータング３６及びバックル３７を含む。

このうちリトラクタ３３はシートベルト３１を引き込むとともに、車体が衝撃を受けたとき引出しをロックするもので、アンカ３５はシートベルト３１の先端を支持するものである。スルータング３６は、シートベルト３１の途中に摺動自在に挿通されて肩ベルト部３２ａと腰ベルト部３２ｂとに分け、バックル３７に着脱可能となっている。
ｃ．プリテンショナ装置
図２及びシートＳの背面視である図３に示すように、プリテンショナ装置４０Ｌは第１引張り部４５、第２引張り部５０、巻取り部材５５及びモータ５７を含む。このうち、シートＳの一側の第１引張り部４５は案内部材４６、移動部材４７及びベルト４８を含む。円筒状の案内部材が４７、ブラケット４９により車体に固定され、案内部材４７内に移動部材４６が挿入されている。移動部材４６の上端にバックル３７が結合され、下端に引張りベルト４８の一端部が結合されている。

同様に、シートＳの他側の第２引張り部５０は案内部材５１、移動部材５２及びベルト５３を含む。円筒状の案内部材５２がブラケット５４により車体に固定され、案内部材５２内に移動部材５１が挿入されている。移動部材５１の上端にアンカ３５が結合され、下端に引張りベルト５３の一端部が結合されている。

シートＳの下方に円柱状の巻取り部材５５が回転可能に取り付けられ、モータ５７で一方向及び他方向に駆動される。上記一方の引張りベルト４８の他端部及び他方の引張りベルト５３の他端部がそれぞれ巻取り部材５５に結合され、一方向に回転するとき両引張りベルト４８及び５３が巻取り部材５５に巻き取られる。これにより、移動部材４７及び５２を介してバックル３７及びアンカ３５を下方に引っ張るようになっている。
ｄ．ＥＣＵ
図１及び図４に示すように、車両の中央部にＥＣＵ６０が配置されている。このＥＣＵ６０はセンタ加速度センサ（不図示）を含むとともに、上記加速度センサ１０Ｌ及び１０Ｒからの信号が入力されている。また、超音波センサ１５及び押しボタン２０からの信号が内部のオアゲート６２に入力されている。
（作用）
次に、この実施例の作用を説明する。
ａ．衝突の判断、予知
図２において、シートＳに座った運転者Ｍがシートベルト３１のスルータング３６をバックル３７に係合すると、シートベルト３１の肩ベルト部３２ａ及び腰ベルト部３２ｂが運転者Ｍの肩、胸及び腰をシートＳに緩やかに拘束している。運転者Ｍが、自車及び他車の車速、車間距離及び路面の傾斜等から自車が他車に衝突すると判断したときは、手を伸ばして速やかに押しボタン２０を押す。すると、操作信号が送られたＥＣＵ６０のオアゲート６２でオア条件が満たされるので、ＥＣＵ６０からプリテンショナ装置４０Ｌに作動信号が発せられる。

一方、何らかの事情（たとえば脇見、居眠り）で、自車が他車に異常接近したにもかかわらず運転者Ｍが押しボタンを操作しない場合は、超音波センサ１５が衝突を予知し、予知信号をＥＣＵ６０に送る。オアゲート６２でオア条件が満たされるので、ＥＣＵ６０からプリテンショナ装置４０Ｌに作動信号が送られる。
ｂ．プリテンショナ装置の作動
ＥＣＵ６０からの作動指令によりプリテンショナ装置４０Ｌのモータ５７が回転し、巻取り部材５５を一方向に回転させ引張りベルト４８及び５３を巻き取り、移動部材４６及び５１を介してバックル３７及びアンカ３５が下方へ引き込まれる。その結果、腰ベルト部３２ｂは両端部が下方又は斜め下方に引き込まれ、運転者Ｍの腰部をシートＳの背もたれ部Ｓ２に速やかに、かつしっかりと拘束する。また、スルータング３６を通して連続する肩ベルト部３２ａにもある程度の緊張力が作用し、運転者Ｍの上体を拘束する。
（効果）
この実施例によれば、第１に、運転者Ｍの判断により具体的走行状況を考慮して最適の時期にプリテンショナ装置４０Ｌを作動させることができる。即ち、実際に車両を運転している運転者Ｍが、自車及び他車の具体的な走行状況から、自車が他車に衝突する又はその蓋然性が高いと判断したときは、自らの判断で押しボタン２０を操作できる。

なお、衝突の危険を感じる走行状況には運転者Ｍにより多少の個人差があるが、各人が危険と感じたときに押しボタン２０を押せばよい。そもそも本発明は、運転者Ｍの判断で所望の時期にプリテンショナ装置４０Ｌを作動させることを意図している。仮に押しが早すぎプリテンショナ装置４０Ｌが作動しても、安全過ぎる（過安全）の方向であり、実害はない。押しボタン２０の押しが遅すぎた場合等については次述する。

第２に、仮に、運転者Ｍが脇見や居眠りをしていて押しボタン２０を押し忘れた場合でも、所定時期にプリテンショナ装置４０Ｌが作動する。押しボタン２０の押しの有無になく、自車と他車との車間距離が行って一定値以下になれば、超音波センサ１５が予知信号をＥＣＵ６０内のオアゲート６２に送る。これに基づき、ＥＣＵ６００からプリテンショナ装置４０Ｌに作動信号が送られる。なお、押しボタン２０の押しが遅すぎた場合の作動も、押し忘れた場合と同様である。

また、超音波センサ１５の設定距離（衝突を予知する距離）を短くする等すれば、プリテンショナ装置４０Ｌの作動時期は早くなる。しかし、そのようにすれば自車が他車にそれほど接近していない場合もプリテンショナ装置４０Ｌが頻繁に作動し、運転者Ｍはたびたび圧迫感を感ずることになり、好ましくない。

車両の乗員保護システム全体を示す平面説明図である。 シートベルト装置の構成を示す説明図である。 プリテンショナ装置の構成を示す説明図である。 ＥＣＵとその関連部材との関係を示す説明図である。

符号の説明

１０Ｌ、１０Ｒ、１６Ｌ、１６Ｒ：加速度センサ
２０：ＥＣＵ ３０Ｌ：シートベルト装置
３１：シートベルト ４０Ｌ：プリテンショナ装置
３６：スルータング ５５：たるみ除去部材
５７：モータ ６０：ＥＣＵ

Claims (4)

1. 車両の衝突を予知する衝突予知センサと、
   衝突の危険があると判断した乗員により操作される操作部材と、
   シートベルトのたるみを除くために作動するプリテンショナ装置と、
   前記衝突予知センサ又は前記操作部材からの信号により前記プリテンショナ装置に作動信号を出すＥＣＵと、
   から成ることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記操作部材は前記衝突予知センサよりも先に前記プリテンショナ装置を作動させる請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記操作部材は運転席の運転者及び／又は助手席の同乗者により操作される請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 前記ＥＣＵは、前記衝突予知センサ及び前記操作部材からの信号が入力されるオアゲートを含む請求項３に記載の乗員保護装置。

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