JP2007106379A - Occupant protecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両衝突時に該車両の乗員を保護するための乗員保護装置に関する。 The present invention relates to an occupant protection device for protecting an occupant of a vehicle at the time of a vehicle collision such as an automobile.
車両用シートにおいて、車両後突時に、乗員上体からの荷重によってシートバックを後傾させると共に、該シートバックの上半部及びヘッドレストを一体的に前傾させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記の如き従来の技術では、衝突荷重を利用して単にヘッドレスト等を前傾させる構成であるため、ヘッドレストによって乗員の頭部からの荷重を支持するタイミングを、シートバックによって乗員の胸部からの荷重を支持するタイミングに近づけるのには限界があった。このため、車両後突時における乗員の鞭打ち防止のためには改善の余地がある。 However, in the conventional technology as described above, since the headrest or the like is simply tilted forward using the collision load, the timing at which the headrest supports the load from the occupant's head is adjusted from the occupant's chest by the seat back. There was a limit to approaching the timing to support the load. For this reason, there is room for improvement in order to prevent occupants from whipping at the time of rear-end collision of the vehicle.
本発明は、上記事実を考慮して、車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる乗員保護装置を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain an occupant protection device that can effectively suppress the lashing of an occupant during a rear-end collision in consideration of the above facts.
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る乗員保護装置は、乗員が着座するためのシートクッションの後端側に連結されたシートバックと、前記シートバックの上端に設けられたヘッドレストとを有する車両用シートに適用される乗員保護装置であって、前記シートバックに車体前後方向に変位可能に設けられ、前記乗員の腰部を支持するためのランバーサポートと、前記シートバックとランバーサポートとの間に設けられ、作動することで前記ランバーサポートをシートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるランバーサポート駆動装置と、後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ランバーサポート駆動装置を作動する制御装置と、を備えている。 In order to achieve the above object, an occupant protection device according to the first aspect of the present invention includes a seat back connected to a rear end side of a seat cushion for a passenger to sit on, and a headrest provided at an upper end of the seat back. An occupant protection device applied to a vehicle seat including: a lumbar support provided on the seat back so as to be displaceable in a longitudinal direction of the vehicle body, and for supporting a waist portion of the occupant; and the seat back and the lumbar support A lumbar support drive device that is disposed between the lumbar support and displaces the lumbar support forward in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the seat back, and predicts a rear collision of the vehicle based on a signal from the rear collision prediction means A control device for operating the lumbar support driving device.
請求項1記載の乗員保護装置では、制御装置は、後突予測手段からの信号に基づいて車両後面衝突(後突)を予測すると、ランバーサポート駆動装置を作動する。すると、ランバーサポートがシートバックに対し前進し、車両用シートに着座している乗員の腰部が後突発生前に拘束される。これにより、乗員の上体は、腰部においてランバーサポートでしっかりと支持され、胸部からシートバックへの荷重伝達タイミングが遅くなる。したがって、シートバックが乗員の胸部からの荷重を支持するタイミングが、ヘッドレストが乗員の頭部からの荷重を支持するタイミングに近くなり、該乗員の鞭打ちが抑制される。 In the occupant protection device according to the first aspect, the control device operates the lumbar support driving device when predicting a vehicle rear surface collision (rear collision) based on a signal from the rear collision prediction means. Then, the lumbar support moves forward with respect to the seat back, and the occupant's lower back seated on the vehicle seat is restrained before the rear collision occurs. As a result, the upper body of the occupant is firmly supported by the lumbar support at the waist, and the load transmission timing from the chest to the seat back is delayed. Therefore, the timing at which the seat back supports the load from the chest of the occupant is close to the timing at which the headrest supports the load from the occupant's head, and the lashing of the occupant is suppressed.
このように、請求項1記載の乗員保護装置では、車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる。 Thus, in the occupant protection device according to the first aspect, the lashing of the occupant can be effectively suppressed at the time of the rear collision of the vehicle.
請求項2記載の発明に係る乗員保護装置は、請求項1記載の乗員保護装置において、作動して、作動することで、前記ヘッドレストの少なくとも前部を前記シートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるヘッドレスト駆動装置をさらに備え、前記制御装置は、前記後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ヘッドレスト駆動装置を作動する。 The occupant protection device according to a second aspect of the present invention is the occupant protection device according to the first aspect, wherein the occupant protection device is actuated to activate at least a front portion of the headrest relative to the seat back in a front-rear direction of the vehicle body. The control device further operates a headrest driving device when a rear-side collision of the vehicle is predicted based on a signal from the rear-collision predicting means.
請求項2記載の乗員保護装置では、制御装置は、後突予測手段からの信号に基づいて車両後突を予測すると、ヘッドレスト駆動装置を作動する。すると、ヘッドレストがシートバックに対し前進し、ヘッドレストが頭部からの荷重を支持するタイミングが早くなる。これにより、シートバックが乗員の胸部からの荷重を支持するタイミングと、ヘッドレストが乗員の頭部からの荷重を支持するタイミングとが一層近くなり、該乗員の鞭打ちが一層効果的に抑制される。 In the occupant protection device according to the second aspect, the control device operates the headrest driving device when predicting the vehicle rear collision based on the signal from the rear collision prediction means. Then, the headrest moves forward with respect to the seat back, and the timing at which the headrest supports the load from the head is accelerated. Thereby, the timing at which the seat back supports the load from the chest of the occupant and the timing at which the headrest supports the load from the occupant's head become closer, and the lashing of the occupant is more effectively suppressed.
以上説明したように本発明に係る乗員保護装置は、車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。 As described above, the occupant protection device according to the present invention has an excellent effect that the lashing of the occupant can be effectively suppressed at the time of rear-end collision of the vehicle.
本発明の実施形態に係る乗員保護装置としての可動式ランバーサポート装置10について、図1乃至図3に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UPは、それぞれ可動式ランバーサポート装置10が適用された自動車の前方向(進行方向)、上方向を示している。
A movable
図1には、自動車の車室内に配設され可動式ランバーサポート装置10が適用された車両用シート12が一部切り欠いた側面図にて示されている。この図に示される如く、車両用シート12は、自動車の乗員Pが着座するためのシートクッション14の後端部に、図示しないリクライニング装置を介してシートバック16の下端が連結されて構成されている。リクライニング機構は、シートクッション14に対するシートバック16の傾斜角の調節を可能とする。
FIG. 1 is a side view in which a
車両用シート12におけるシートバック16の上方には、ヘッドレスト18が配設されている。この実施形態では、ヘッドレスト18は、アクティブヘッドレストとされており、前ハーフ20と後ハーフ22とがXアーム24を介して接離可能に連結されて構成されている。このヘッドレスト18は、Xアーム24の相対角変位によって、前ハーフ20を後ハーフ22に近接させる初期位置(図1の実線参照)と、前ハーフ20を後ハーフ22から離間させる支持位置(図1の想像線参照)とを取り得るようになっている。
A
また、Xアーム24には電気モータを含む駆動装置26が接続されており、駆動装置26は、作動することで前ハーフ20を初期位置から支持位置に移動させる構成とされている。なお、駆動装置26に代えて、例えば、前ハーフ20を支持位置側に付勢する付勢部材と、前ハーフ20を初期位置に保持する保持部材と、作動して保持部材による保持状態を解除する解除装置とを設けるようにしても良い。
In addition, a
このヘッドレスト18は、ヘッドレストステー28の下部がシートバック16を構成するシートバックフレーム16Aの上端部に挿し込まれて、シートバック16の上端に対する上下方向に沿った接離可能に支持されている。このヘッドレスト18において、Xアーム24、駆動装置26が本発明における「ヘッドレスト駆動装置」に相当する。
The
そして、可動式ランバーサポート装置10は、シートバック16の下部、具体的にはシートバック16における乗員(車両用シート12の着座者)の腰部Lを支持する部分に配設されている。可動式ランバーサポート装置10は、シートバック用クッション材16Bを介して着座者の腰部Lに当接するランバーサポート30を備えており、ランバーサポート30は、Xアーム32を介してベース部34に接離可能に連結されて構成されている。ベース部34は、シートバックフレーム16Aに固定されている。
The movable
これにより、可動式ランバーサポート装置10では、Xアーム32の相対角変位によって、ランバーサポート30が通常使用位置である後退位置(図1の実線参照)と、後述する非常時使用位置である前進位置(図1の想像線参照)とを取り得るようになっている。また、Xアーム32には電気モータを含む駆動装置36が接続されており、駆動装置36は、作動することでランバーサポート30を後退位置から前進位置に移動させる構成とされている。
As a result, in the movable
この可動式ランバーサポート装置10において、Xアーム32、駆動装置36が本発明における「ランバーサポート駆動装置」に相当する。なお、可動式ランバーサポート装置10は、乗員の手元スイッチの操作等に応じて、ランバーサポート30の位置を後退位置と前進位置の間の範囲で調節可能に構成されても良い。
In the movable
さらに、可動式ランバーサポート装置10は、制御装置としての後突ECU38を備えている。後突ECU38は、駆動装置36に電気的に接続されている。また、後突ECU38は、後突予測手段としてのPCS(プリクラッシュセーフティ)センサ40にも電気的に接続されている。PCSセンサ40は、ミリ波レーダ等の距離センサを含んで構成されており、本自動車の後方に位置する監視対象物体としての後方車両との相対距離に応じた信号を出力するようになっている。
Furthermore, the movable
そして、後突ECU38は、PCSセンサ40の出力信号及び該出力信号の時間変化に基づいて、本自動車と後方車両との衝突の有無又は確率を衝突前に検知(予測、推定)し、かつ衝突が避けられないと判断した場合又は衝突確率が所定の閾値よりも高いと判断した場合には、駆動装置36を作動してランバーサポート30を後退位置から前進位置に移動するようになっている。
Then, the
この実施形態では、後突ECU38は、ヘッドレスト18の駆動装置26にも電気的接続されており、衝突が避けられないと判断した場合又は衝突確率が所定の閾値よりも高いと判断した場合には、ヘッドレスト18の駆動装置26を作動して前ハーフ20を後ハーフ22に対し前方に突出させるようになっている。なお、この実施形態では後突ECU38による駆動装置26、36の作動タイミングがほぼ同時になる設定とされているが、これらの作動タイミング(前ハーフ20、ランバーサポート30が前進限で停止するタイミング)が異なる構成としても良い。
In this embodiment, the
以上説明した車両用シート12は、それぞれ駆動装置36、26の動力によってランバーサポート30、前ハーフ20を移動する動力式の可動式ランバーサポート装置10、及びアクティブヘッドレストであるヘッドレスト18が適用され、後突時の乗員の鞭打ち対策シートとさされている。この鞭打ち抑制作用については、本実施形態に作用において詳述する。
The
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
上記の構成の可動式ランバーサポート装置10、ヘッドレスト18が適用された車両用シート12では、PCSセンサ40の出力信号に基づいて後突ECU38が本自動車の後面衝突(後突)を予測すると、この後突ECU38は、可動式ランバーサポート装置10の駆動装置36、ヘッドレスト18の駆動装置26をそれぞれ作動する。すると、ランバーサポート30、ヘッドレスト18の前ハーフ20がそれぞれ前進位置、支持位置に移動する。
In the
これにより、車両用シート12の着座者である乗員の腰部Lは、後突発生前にランバーサポート30によって拘束(支持)される。このため、この後、実際に後突に至った場合には、乗員の上体がシートバック16に進入する(押し付けられる)速度が小さくなり、該乗員の胸部Cの加速度(胸部Cの支持荷重)の立ち上がりタイミングが遅くなる。また、ランバーサポート30において腰部Lを支持する本構成では、支持荷重が腰部Lと胸部Cとに分散されるので、主に胸部Cにおいて衝突荷重が支持される場合と比較して、胸部Cの支持荷重が小さくなる。
As a result, the lumbar portion L of the occupant who is seated on the
したがって、可動式ランバーサポート装置10が適用された車両用シート12では、胸部Cの加速度立ち上がりタイミングが遅くなると共に該胸部における加速度(支持荷重)自体が小さくなるので、頭部Hの加速度と胸部Cの加速度との差が小さくなり、乗員の鞭打ちが効果的に抑制される。
Therefore, in the
以上の作用効果を、図2(A)に示す本実施形態の模式図及び図2(B)に示す比較例の模式図を用いて本実施形態と比較例とを比較しつつ、また図3(A)、図3(B)に示す線図を参照しながら、さらに説明する。なお、図2(B)に示す比較例は、可動式ランバーサポート装置10を備えない点を除き本実施形態と同じ構成であり、アクティブヘッドレストであるヘッドレスト18を備えている。
While comparing the present embodiment with the comparative example using the schematic diagram of the present embodiment shown in FIG. 2A and the schematic diagram of the comparative example shown in FIG. This will be further described with reference to the diagrams shown in FIGS. The comparative example shown in FIG. 2B has the same configuration as the present embodiment except that the movable
この比較例に係る構成において、後突前にヘッドレスト18の駆動装置26を作動した場合、実際に後突に至ると、図3(B)に示される如く先ず乗員の胸部Cの加速度が立ち上がり、乗員の頭部Hがヘッドレスト18(前ハーフ20)に当接すると頭部Hの加速度が立ち上がる。この図に示す胸部Cの加速度の立ち上がりタイミングと頭部Hの加速度の立ち上がりタイミングとの時間差ΔT0(便宜上、加速度ピークの時間差として図示している)は、後突発生前に前ハーフ20が支持位置に移動することから、通常のヘッドレストを備える構成と比較すると短縮されており、この比較例においても多少の鞭打ち防止効果が認められるものの、胸部Cと頭部Hとの加速度差Δα0を一層低減することが望まれている。
In the configuration according to this comparative example, when the driving
これに対して本実施形態では、後突前にランバーサポート30が前進位置に移動しているため、後突時には先ず腰部Lがランバーサポート30に支持されて(図2(A)の矢印X参照)、図3(A)に示される如く腰部Lの加速度が立ち上がる。次いで、乗員の胸部Cがシートバック16の上部において支持されて(図2(A)の矢印Y参照)、図3(A)に示される如く胸部Cの加速度が立ち上がり、乗員の頭部Hがヘッドレスト18(前ハーフ20)に当接して支持される(図2(A)の矢印Z参照)と、図3(A)に示される如く頭部Hの加速度が立ち上がる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
ここで、先ず腰部Lの加速度(支持荷重)が立ち上がるため、上記の如く乗員の上体のシートバック16への進入速度が低くなり、図3(A)に矢印Aを用いて示す如く、胸部Cの加速度の立ち上がりタイミングが比較例の場合(図3(A)には破線にて図示)と比較して遅れる。すなわち、胸部Cの加速度の立ち上がりタイミングと頭部Hの加速度の立ち上がりタイミングとの時間差ΔT1が、比較例における時間差ΔT0よりも小さくなる。しかも、後突による衝撃荷重が胸部Cと腰部Lとに分散されるので、図3(A)に矢印Bにて示される如く、比較例と比較して胸部Cの加速度が小さくなる。 Here, since the acceleration (support load) of the waist L rises first, the speed of entry of the occupant's upper body into the seat back 16 is reduced as described above, and as shown by the arrow A in FIG. The acceleration rise timing of C is delayed as compared with the comparative example (illustrated by a broken line in FIG. 3A). That is, the time difference ΔT1 between the acceleration rising timing of the chest C and the acceleration rising timing of the head H is smaller than the time difference ΔT0 in the comparative example. In addition, since the impact load due to the rear impact is distributed to the chest C and the waist L, the acceleration of the chest C is smaller than that of the comparative example, as indicated by the arrow B in FIG.
これらにより、本実施形態では、胸部Cと頭部Hとの加速度差Δα1が比較例における加速度差Δα0よりも小さくなり、乗員の鞭打ちが効果的に抑制される。さらに、上記の如く、衝撃荷重が主に腰部L、胸部C、頭部Hに分散されるため、主に胸部Cと頭部Hとで衝撃荷重が支持される比較例と比較して、図3(A)に矢印Cにて示される如く、乗員の頭部Hの加速度(支持荷重)のピークが低減される。すなわち、乗員保護性能が向上する。 As a result, in this embodiment, the acceleration difference Δα1 between the chest C and the head H is smaller than the acceleration difference Δα0 in the comparative example, and the lashing of the occupant is effectively suppressed. Furthermore, as described above, since the impact load is mainly distributed to the waist L, the chest C, and the head H, the figure is compared with the comparative example in which the impact load is mainly supported by the chest C and the head H. As shown by the arrow C in 3 (A), the peak of acceleration (support load) of the occupant's head H is reduced. That is, occupant protection performance is improved.
このように、本実施形態に係る可動式ランバーサポート装置10では、車両用シート12に適用されて、車両後突時に車両用シート12の着座者である乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる。特に、乗員の胸部Cの加速度立ち上がりタイミングを遅らせる可動式ランバーサポート装置10は、乗員の頭部Hの加速度立ち上がりタイミングを早めるヘッドレスト18と共に車両用シート12に適用されることで、乗員の鞭打ちを一層効果的に抑制することができる。
Thus, in the movable
また、可動式ランバーサポート装置10が適用された車両用シート12では、高等荷重の一部がランバーサポート30すなわちシートバック16の下部にて支持されるため、後突時のシートバック16の後傾が抑制される。このため、シートバック16の後傾による乗員の頭部Hとヘッドレスト18との上下方向の位置ずれが抑制され、簡単な構造のアクティブヘッドレスト18によって乗員の頭部Hを支持することができる。
Further, in the
なお、上記実施形態では、車両用シート12に可動式ランバーサポート装置10と共にヘッドレスト18が適用された例を示したが、本発明がこれに限定されず、例えば、後突に伴って乗員の腰部L又は胸部Cがシートバック16を押圧する力を利用してヘッドレストを乗員頭部Hに近接させるパッシブ型の可動式ヘッドレストを備えた車両用シートに、可動式ランバーサポート装置10を適用しても良い。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、上記実施形態では、可動式ランバーサポート装置10が駆動装置36に接続されたXアーム32を備えて構成されランバーサポート30を直線的に前進させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、所定の回転軸廻りに回動することでランバーサポート30を後退位置から前進位置に移動する機構を用いても良く、流体圧力やばね等の弾性力を利用してランバーサポート30を後退位置から前進位置に移動する構成としても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the movable
10 可動式ランバーサポート装置(乗員保護装置)
12 車両用シート
14 シートクッション
16 シートバック
18 ヘッドレスト
24 Xアーム(ヘッドレスト駆動手段)
26 駆動装置(ヘッドレスト駆動手段)
30 ランバーサポート
32 Xアーム(ランバーサポート駆動手段)
36 駆動装置(ランバーサポート駆動手段)
38 後突ECU(制御装置)
40 PCSセンサ(後突予測手段)
10 Movable lumbar support device (occupant protection device)
DESCRIPTION OF
26 Driving device (headrest driving means)
30 lumbar support 32 X arm (lumbar support drive means)
36 Driving device (lumbar support driving means)
38 Rear impact ECU (control device)
40 PCS sensor (rear collision prediction means)
Claims (2)
前記シートバックに車体前後方向に変位可能に設けられ、前記乗員の腰部を支持するためのランバーサポートと、
前記シートバックとランバーサポートとの間に設けられ、作動することで前記ランバーサポートをシートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるランバーサポート駆動装置と、
後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ランバーサポート駆動装置を作動する制御装置と、
を備えた乗員保護装置。 An occupant protection device applied to a vehicle seat having a seat back coupled to a rear end side of a seat cushion for a passenger to sit on, and a headrest provided on an upper end of the seat back,
A lumbar support provided on the seat back so as to be displaceable in the longitudinal direction of the vehicle body, and for supporting the waist of the occupant,
A lumbar support driving device that is provided between the seat back and the lumbar support and is operated to displace the lumbar support to the front side in the vehicle longitudinal direction with respect to the seat back;
A control device that operates the lumbar support driving device when a rear-end collision of the vehicle is predicted based on a signal from the rear-end prediction means;
An occupant protection device.
前記制御装置は、前記後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ヘッドレスト駆動装置を作動する請求項1記載の乗員保護装置。 A headrest drive device that, by actuating, displaces at least the front portion of the headrest to the front side in the vehicle longitudinal direction with respect to the seatback;
The occupant protection device according to claim 1, wherein the control device operates the headrest driving device when a rear-end collision of the vehicle is predicted based on a signal from the rear-end collision prediction unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
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DE102016206533A1 (en) | 2015-05-07 | 2016-11-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Occupant protection device |
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