JP2008126857A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突時に乗員を十分に保護することができる車両用乗員保護装置を提供することを課題とする。
【解決手段】側面衝突時に乗員を保護するための車両用乗員保護装置１であって、線状又は面状の拘束部材４を備え、拘束部材４をシートＳの側部において車両前後方向及び車両上下方向に対して略平行に展開（特に、車両が側面衝突と判定された場合に展開）することを特徴とし、乗員とドアとの隙間が狭くても拘束部材を展開可能であり、展開時間も速い。
【選択図】図２

Description

本発明は、側面衝突時に乗員を保護するための車両用乗員保護装置に関する。

側面衝突時の乗員の保護装置としては、サイドエアバック装置が実用化されている（特許文献１参照）。サイドエアバック装置では、側面衝突を検知した場合、シートなどに格納されたサイドエアバックをドアトリムと乗員との間に展開する。
特開２００３−３００４４９号公報 特開平１０−６７２８７号公報

サイドエアバックは、胸部から腰部にかけての一体式となっており、衝突エネルギを吸収するため十分な厚みもあり、体積が非常に大きい。そのため、サイドエアバック全体にガスを充満させるためには多量のガスを供給する必要があり、サイドエアバックの展開には時間を要する。また、側面衝突時によってドアが車室内側に変形し、ドアが乗員に急速に接近する場合がある。そのため、乗員（特に、腰部）とドアトリムとの隙間を十分に確保できず、サイドエアバックを十分に展開できない虞がある。

そこで、本発明は、側面衝突時に乗員を十分に保護することができる車両用乗員保護装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車両用乗員保護装置は、線状又は面状の拘束部材を備え、拘束部材をシート側部において車両前後方向及び車両上下方向に対して略平行に展開することを特徴とする。

この車両用乗員保護装置は、線状又は面状の拘束部材を備えている。そして、車両用乗員保護装置では、拘束部材をシートの側部（ドア側）において車両前後方向及び上下方向に対して略平行に展開し、拘束部材を乗員の側面に対して略平行になるように配置させる。したがって、拘束部材は、乗員とドアとの間に車両の前後方向と上下方向にそれぞれ所定の範囲を占めて展開される。拘束部材は立体でない（サイドエアバックのような厚みを有さない）線状又は面状なので、展開時間が非常に短くでき、乗員とドアとの狭い隙間でも展開可能である。特に、側面衝突によってドアが車室内側に変形し、乗員とドアとの隙間が狭くなった場合でも、拘束部材を乗員とドアとの間に展開させることができる。また、側面衝突の場合、衝突した他車両に押されて自車両は横方向に移動するが、乗員は慣性の法則によって横方向に移動しない場合があり、乗員とドアとの接近速度がより速くなり、乗員とドアとの隙間を確保できない虞がある。しかし、拘束部材によって、乗員を側方から拘束でき、車両が横方向に移動する場合には乗員を車両と同じ方向に移動させることができる。そのため、乗員とドアとの隙間を確保でき、特に、サイドエアバック装置を搭載している場合にはサイドエアバックを十分に展開させることができる。このように、車両用乗員保護装置では、側面衝突時に乗員を十分に保護することができる。

なお、展開するタイミングとしては、適宜のタイミングで展開してよく、例えば、衝突（特に、側面衝突）したと判断したとき、衝突（特に、側面衝突）をする可能性が高いと判断したとき（プリクラッシュ）、乗員がシートに着座しているときがある。車両前後方向及び車両上下方向に対して略平行は、拘束部材の展開前の状態と展開後の状態とを比較して、展開前の状態より展開後の状態が車両前後方向及び車両上下方向に対して平行に近い状態になるということである。したがって、車両前後方向と車両上下方向によって形成される面に対して所定の傾斜をもって拘束部材が展開される場合もある。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、車両が側面衝突と判定された場合、拘束部材を展開させる構成としてもよい。これによって、側面衝突時には、乗員の側面に展開された拘束部材によって乗員を保護することができる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、拘束部材をシートの車両外側側部における内側で展開する構成としてもよい。このように、拘束部材をシートとドアとの間に展開させるのでなく、シート上に展開させることにより、拘束部材を乗員とドアとの間に確実に展開させることができる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、拘束部材をワイヤで構成してもよい。このように、拘束部材を線状のワイヤで構成することにより、拘束部材を迅速に展開させることができる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、ワイヤに張力を付与する張力付与手段を備え、拘束部材は、ワイヤに幕状部材を取り付けた部材であり、ワイヤは、一端がシート座面の側部に接続され、他端がシートバックの側部に接続され、車両が側面衝突と判定された場合、張力付与手段によりワイヤに張力を付与し、幕状部材を展開する構成としてもよい。

この車両用乗員保護装置では、シートバックの側部とシート座面の側部との間に接続されたワイヤに幕状部材が取り付けられており、幕状部材によって面状の拘束部材が形成される。車両用乗員保護装置では、車両が側面衝突したと判定した場合、張力付与手段によってワイヤに張力を付与してワイヤを張り、このワイヤの状態に応じて幕状部材をシートの側部において車両前後方向及び車両上下方向に対して略平行に張る。これによって、このワイヤと幕状部材によって構成される拘束部材によって、乗員を側方から十分に拘束でき、展開時間も非常に短くできる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、張力付与手段は、ワイヤの一端及び／又は他端に接続される。このように、張力付与手段によってワイヤの一端及び／又は他端から引っ張って張力を付与することにより、ワイヤ及び幕状部材を迅速に展開させることができる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、拘束部材をベルト状の部材で構成してもよい。このように、拘束部材をベルト状の部材で構成することにより、拘束部材を迅速に展開させることができる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、拘束部材は、展開後に収納可能としてもよい。このように、拘束部材を展開後（つまり、一度使用した後）に収納できるので、拘束部材を再利用でき、コストを低減できる。

本発明の上記車両用乗員保護装置では、拘束部材は、乗員の腰部側方に展開されると好適である。このように、拘束部材を乗員の腰部側方に展開することにより、乗員の腰部の拘束性を向上でき、腰部を確実に保護することができる。なお、乗員の腰部周辺はドアとの隙間が最も狭いので、エアバックのような厚みを有する部材を展開させ難いが、厚みを有しない拘束部材であれば十分に展開させることができる。また、腰部周辺での乗員とドアとの隙間を確保できるので、サイドエアバックの展開性能も向上させることができる。

本発明は、拘束部材を乗員とドアとの間に確実に展開させることができるので、側面衝突時に乗員を十分に保護することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用乗員保護装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る車両用乗員保護装置を、サイドエアバック装置を搭載した車両に搭載される乗員保護装置に適用する。本実施の形態に係る乗員保護装置は、運転席、助手席、右後部座席、左後部座席の各シートに拘束部材及び張力付与手段が設けられ、側面衝突時に拘束部材によって乗員を保護する。

図１〜図３を参照して、乗員保護装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る乗員保護装置の展開部（非展開時）を設けたシートの斜視図である。図２は、本実施の形態に係る乗員保護装置の展開部（展開時）を設けたシートの斜視図である。図３は、本実施の形態に係る乗員保護装置の制御部の構成図である。なお、図１、図２には、展開部を設けた助手席のシートを示しているが、運転席、右後部座席、左後部座席の各シートにも同様の展開部が設けられる。

乗員保護装置１は、各シートＳに設けられる展開部２と展開部２を制御する制御部３からなる。乗員保護装置１は、制御部３で側面衝突が発生したか否かを判定し、制御部３による制御で展開部２によって拘束部材を展開させる。特に、乗員保護装置１では、乗員とドアトリムとの隙間が狭くても展開可能でありかつ展開速度を速くするために、拘束部材をワイヤからなるネット状とし、シート上で展開する。そのために、乗員保護装置１は、拘束部材４、プリテンショナ５（張力付与手段）、横加速度センサ６及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]７を備えている。

展開部２について説明する。展開部２は、運転席、助手席、右後部座席、左後部座席の各シートＳにそれぞれ配設される。展開部２は、拘束部材４とプリテンショナ５からなり、シートＳに内蔵される。展開部２では、通常、拘束部材４がシートＳのシート表皮Ｅの裏側に配設されている。そして、展開部２では、側面衝突が発生した場合、制御部３からの制御信号に基づいてプリテンショナ５が作動し、プリテンショナ５によって拘束部材４に張力を付与してシートＳ上の側部にネットを張った状態とする。

拘束部材４は、ワイヤ部４ａとネット部４ｂ（幕状部材）からなる。ワイヤ部４ａは、一本の比較的太いワイヤからなる。ワイヤ部４ａは、通常、シートバックＢとシートクッションＣの表側に形成されている略長方形状のミゾＤ（シート表皮Ｅにおける異なる布地間の繋ぎ目）におけるドア側の上下部分（シートバックＢの部分）及び前後部分（シートクッションＣの部分）の内部に格納され、略Ｌ字形状となっている（図１参照）。ワイヤ部４ａの一端は、シートクッションＣの前方部（前端に近い位置）のシートフレームに取り付けられる。ワイヤ部４ａの他端は、シートバックＢの上方部（上端に近い位置）に配設されるプリテンショナ５に取り付けられる。ワイヤ部４ａの他端側は、側面衝突発生時にはプリテンショナ５に巻き取られる。

ネット部４ｂは、ワイヤ部４ａのワイヤより細いワイヤで形成されたネットであり、張った状態で三角形状である（図２参照）。ただし、ネットの外縁についてはワイヤ部４ａと同程度の太さのワイヤで形成される。ネット部４ｂは、三角形状の一辺部分（ドア側の辺）がワイヤ部４ａに取り付けられている。ネット部４ｂは、通常、シートバックＢ及びシートクッションＣのシート表皮Ｅの裏側に格納されている（図１参照）。ネット部４ｂの車両中心側の頂点は、シートバックＢとシートクッションＣとの間における車両左右方向で中間部に取り付けられる。ネット部４ｂのワイヤ部４ａが取り付けられている一方の頂点は、ワイヤ部４ａの一端とともにシートクッションＣの前方部のシートフレームに取り付けられる。ネット部４ｂのワイヤ部４ａが取り付けられている他方の頂点は、ワイヤ部４ａの他端側の所定の箇所に取り付けられる。なお、ワイヤ部４ａ、ネット部４ｂで用いられるワイヤは、フレキシブルかつ高強度のワイヤとする。

プリテンショナ５は、シートバックＢ内における上方部のドア側のシートフレームに取り付けられる。プリテンショナ５は、機械的な構造としてシートベルトのプリテンショナと同様の巻き取り構造を有しており、巻き取り部にはワイヤ部４ａの他端が取り付けられている。また、プリテンショナ５は、アクチュエータ（図示せず）を備えており、アクチュエータの駆動によってワイヤ部４ａを巻き取る。アクチュエータでは、ＥＣＵ７から制御信号を受信すると、その制御信号に基づいて駆動する。

プリテンショナ５のアクチュエータが制御信号に基づいて駆動し、ワイヤ部４ａの他端側を巻き取ると（つまり、ワイヤ部４ａを他端側から引っ張ると）、ワイヤ部４ａに張力が発生する。この張力によって、ワイヤ部４ａが、ミゾＤから飛び出し、シートＳ上のドア側においてシートクッションＣの前方部とシートバックＢの上方部との間に張った状態となる（図２参照）。このワイヤ部４ａの状態変化に応じて、ネット部４ｂがシート表皮Ｅから飛び出し、シートＳ上のドア側においてシートクッションＣの前方部、シートバックＢの上方部及びシートバックＢとシートクッションＣとの間における中間部の三点を頂点として張った状態となる（図２参照）。このとき、シート表皮Ｅの一部が剥がれる。このように、拘束部材４は、展開前におけるシート表皮Ｅに沿った状態から、シートＳ上のドア側に車両前後方向と車両上下方向で形成される面に対して所定の角度を有した状態（展開前よりも平行に近い状態）で展開される。これによって、側面衝突時には、シートＳに座っている乗員に対して、拘束部材４のネット部４ｂが大腿部及び腰部から肩部近くまで押し当てられることになる。

なお、展開後、プリテンショナ５による巻き取りを開放し、ワイヤ部４ａとネット部４ｂを張った状態から開放する。そして、ワイヤ部４ａをミゾＤ内の所定の位置に格納し、ネット部４ｂをネット表皮Ｅの裏側の所定の位置に格納する。これによって、展開部２を再利用することができる。この場合、シート表皮Ｅの一部分あるいは全部分を新しいシート表皮に交換する。

制御部３について説明する。制御部３は、横加速度センサ６とＥＣＵ７からなり、各シートＳのプリテンショナ５の駆動を制御する。制御部３は、車両の所定の箇所に配設され、各シートＳのプリテンショナ５と電気的に接続される。制御部３では、側面衝突が発生したか否かを判定し、側面衝突が発生したと判定した場合にはプリテンショナ５を駆動制御する。

横加速度センサ６は、車体に作用する横加速度を検出するセンサである。横加速度センサ６では、横加速度を検出し、その検出値を横加速度信号としてＥＣＵ７に送信する。

ＥＣＵ７は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[ReadOnly Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなり、乗員保護装置１を統括制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ７では、一定時間毎に、横加速度センサ６の横加速度信号を取り入れる。そして、ＥＣＵ７では、その横加速度信号が示す横加速度が側面衝突判定閾値以上か否かを判定する。側面衝突判定閾値は、側面衝突が発生したか否かを判定するための大きな横加速度であり、実験やシミュレーションなどによって予め設定される。横加速度が側面衝突判定閾値以上と判定した場合、ＥＣＵ７では、アクチュエータを作動するための制御信号を設定し、その制御信号を各シートＳのプリテンショナ５のアクチュエータにそれぞれ送信する。

図１〜図３を参照して、乗員保護装置１の動作について説明する。ここでは、他車両が車両の左側（助手席周辺）に側面衝突した場合について説明する。

通常、各シートＳでは、プリテンショナ５が非作動状態であり、拘束部材４のワイヤ部４ａがミゾＤ内に格納され、ネット部４ｂがシート表皮Ｅの裏側に格納されている（図１参照）。また、横加速度センサ６では、一定時間毎に、車両に作用する横加速度を検出し、横加速度信号をＥＣＵ７に送信している。ＥＣＵ７では、一定時間毎に、横加速度信号を受信し、横加速度が側面衝突判定閾値以上か否かを判定している。

他車両が車両の助手席周辺に側面衝突した瞬間、車両に作用する横加速度が急激に大きくなる。特に、衝突エネルギが大きい場合、左側のドアが変形して車室内に侵入し、車両自体も右方に移動する。

このとき、ＥＣＵ７では、横加速度が側面衝突判定閾値以上と判定し、各シートＳのプリテンショナ５のアクチュエータに制御信号を送信する。各プリテンショナ５では、アクチュエータが駆動し、アクチュエータによってワイヤ部４ａを急速に巻き取る。これによって、ワイヤ部４ａに張力が発生し、ワイヤ部４ａ及びネット部４ｂが飛び出す。そして、シートＳに座っている乗員の外側（ドア側）に、ワイヤ部４ａが一瞬で張られ、それに応じてネット部４ｂも一瞬で張られる（図２参照）。このように、シートＳ上のドア側には、拘束部材４が一瞬で展開される。

乗員は、この拘束部材４の張力によって大腿部及び腰部から肩部近くまで拘束され、シートＳ上で車両の中央側に寄せられる。このとき、車両が右方に移動しても、左側に座っている乗員もシートＳに座った状態で右方に移動する。そのため、左側のドアが変形して車室内に侵入しても、変形したドアが乗員まで到達せず、乗員とドアトリムとの間が十分に確保される。特に、乗員の腰部周辺は、ドアトリムとの隙間が元々狭いが、十分な隙間を確保することができる。これによって、サイドエアバックは、拘束部材４よりも遅れて展開するが、乗員とドアとの間に完全に展開される。その結果、拘束部材４及びサイドエアバックによって衝突エネルギを十分に吸収でき、乗員の腰部などの側部を保護することができる。

この乗員保護装置１によれば、側面衝突を検知したときにはネット状の拘束部材４を展開させることにより、拘束部材４が面状で厚みを有しないので、乗員とドアトリムとの間が狭くでも展開可能であり、展開時間も速い。そのため、側面衝突時には拘束部材によって乗員を確実に拘束することができる。さらに、乗員を車両と同じ方向に移動させることができるので、乗員とドアトリムとの隙間を十分に確保することができ、サイドエアバックを展開することができる。その結果、側面衝突時に、乗員を十分に保護することができる。

また、乗員保護装置１では、拘束部材４をシートＳの車両外側側部における内側で展開するので、拘束部材４を確実に展開させることができる。さらに、乗員保護装置１では、拘束部材４をワイヤで形成することにより、拘束部材を迅速に展開させることができるとともに、フレキシブル性や強度を確保することができる。また、乗員保護装置１は、再利用可能なので、コストを低減できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では乗員保護装置をエアバック装置に対して別体で構成したが、サイドエアバック装置などのエアバック装置の機能の１つとして一体で構成してもよい。

また、本実施の形態では乗員保護装置をシートと一体で構成したが、乗員保護装置をシートとは別体で構成し、シートに後付けする構成としてもよい。

また、本実施の形態ではサイドエアバック装置を備える車両に適用したが、サイドエアバック装置を備えない車両にも適用可能である。サイドエアバック装置を備えない車両でも、本発明の車両用乗員保護装置を備えることにより、側面衝突時に乗員を十分に保護することができる。

また、本実施の形態では側面衝突と判定した場合に拘束部材を展開する構成としたが、他の条件のときに拘束部材を展開してもよく、例えば、プリクラッシュシステムにおいて側面衝突の可能性が高いと判定した場合に拘束部材を展開してもよい、また、乗員の着座時に拘束部材を常時展開しておくようにしてもよい。

また、本実施の形態では拘束部材をシートの車両外側側部における内側で展開する構成としたが、乗員を十分に保護することができれば、シートの内側でなくてもよく、シートの側面などで展開してもよい。

また、本実施の形態では細いワイヤで形成したネット部と太いワイヤからなるワイヤ部で構成した拘束部材を適用したが、乗員を十分に保護することができれば、布、ゴム、樹脂などのワイヤ以外の素材で形成してものでもよく、また、布やゴムなどからなる一様な面状、シートベルトのようなベルト状、一本のワイヤなどからなる線状などのネット状以外で構成してもよい。

また、本実施の形態ではシート表皮の裏側に格納された拘束部材を展開する構成としたが、シート表皮自体を拘束部材とし、シート表皮を展開する構成としてもよい。

また、本実施の形態ではワイヤの上方端部にプリテンショナを接続し、上方端部から張力を付与する構成としたが、ワイヤの下方端部あるいは上下の両端部などの他の箇所から張力を付与する構成としてもよい。

また、本実施の形態では乗員保護装置において横加速度に基づいて側面衝突を判定し、その判定結果に基づいて拘束部材を展開する構成としたが、エアバック装置から衝突判定（特に、側面衝突判定）の判定結果を示す信号を取り込み、そのエアバック装置からの信号に基づいて拘束部材を展開する構成としてもよいし、また、側面衝突の判定方法も他の方法で判定してもよい。

本実施の形態に係る乗員保護装置の展開部（非展開時）を設けたシートの斜視図である。 本実施の形態に係る乗員保護装置の展開部（展開時）を設けたシートの斜視図である。 本実施の形態に係る乗員保護装置の制御部の構成図である。

符号の説明

１…乗員保護装置、２…展開部、３…制御部、４…拘束部材、４ａ…ワイヤ部、４ｂ…ネット部、５…プリテンショナ、６…横加速度センサ、７…ＥＣＵ

Claims (9)

1. 線状又は面状の拘束部材を備え、
   前記拘束部材をシート側部において車両前後方向及び車両上下方向に対して略平行に展開することを特徴とする車両用乗員保護装置。
2. 車両が側面衝突と判定された場合、前記拘束部材を展開することを特徴とする請求項１に記載する車両用乗員保護装置。
3. 前記拘束部材をシートの車両外側側部における内側で展開することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する車両用乗員保護装置。
4. 前記拘束部材は、ワイヤで構成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載する車両用乗員保護装置。
5. ワイヤに張力を付与する張力付与手段を備え、
   前記拘束部材は、前記ワイヤに幕状部材を取り付けた部材であり、
   前記ワイヤは、一端がシート座面の側部に接続され、他端がシートバックの側部に接続され、
   車両が側面衝突と判定された場合、前記張力付与手段により前記ワイヤに張力を付与し、前記幕状部材を展開することを特徴とする請求項４に記載する車両用乗員保護装置。
6. 前記張力付与手段は、前記ワイヤの一端及び／又は他端に接続されることを特徴とする請求項５に記載する車両用乗員保護装置。
7. 前記拘束部材は、ベルト状の部材で構成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載する車両用乗員保護装置。
8. 前記拘束部材は、展開後に収納可能であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載する車両用乗員保護装置。
9. 前記拘束部材は、乗員の腰部側方に展開されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載する車両用乗員保護装置。

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