JP2010064632A - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents

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達哉 駒村
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Abstract

【課題】オフセット前面衝突や斜突等のように車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する場合に、シートに対し乗員が車幅方向に相対変位することを抑制することができる車両用乗員拘束装置を得る。
【解決手段】車両用乗員拘束装置10は、車両用シート12を構成するシートバック16に着座乗員Pを側方から支持可能に設けられた左右一対のサイドサポート16R、16Lと、サイドサポート16R、16Lのバックレスト16Aに対する張出量を増加させ得る右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20L及び各インフレータ22と、オフセット衝突が検出又は予測された場合に少なくとも車幅方向の加速度による車両用シート12に対する乗員Pの車幅方向の相対変位を抑制し得る側のサイドサポート16R、16Lの張出量が増すように、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lを制御する制御装置と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、シートに着座した乗員を拘束するための車両用乗員拘束装置に関する。
側面衝突の際に乗員のシートに対する車幅方向内側への相対変位を抑制するために、通常はシートバックの側方に格納されているサポート部を側突が予測された場合に乗員側方に突出させる側突サポート機構を備えた車両用シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−335458号公報
しかしながら、上記の如き従来の技術では、オフセット前面衝突や斜突等の車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検知された場合に、シートに対する乗員の車幅方向の相対変位を抑制することについて考慮されていなかった。
本発明は、上記事実を考慮して、車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測された場合に、シートに対し乗員が車幅方向に相対変位することを抑制することができる車両用乗員拘束装置を得ることが目的である。
請求項1記載の発明に係る車両用乗員拘束装置は、車両用シートを構成するシートクッション及びシートバックの少なくとも一方に、着座乗員を側方から支持可能に設けられた左右一対のサイドサポートと、車両前後方向の加速度及び車幅方向の加速度が共に生じる衝突が検出又は予測された場合に、少なくとも車幅方向の加速度によるシートに対する乗員の車幅方向の相対変位を抑制し得る側のサイドサポートの張出量を増加させる張出量可変装置と、を備えている。
請求項1記載の車両用乗員拘束装置では、車両用シートの着座乗員は、シートクッション、シートバックの少なくとも一方に設けられた左右のサイドサポート間で、着座面、バックレストによって下方、後方から支持されている。この車両用乗員拘束装置が適用された車両に対し、例えばオフセット前面衝突や斜突等のように車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測されると、張出量化変装置によって、左右のサイドサポートのうち、少なくとも車両用シートに対する着座乗員の車幅(左右)方向の相対変位を抑制する側のサイドサポートの着座面又はバックレストに対する張出量が増加される。この張出量が増加されたサイドサポートによって、着座乗員は側方から支持されつつ車両用シートに追従し、該車両用シートとの車幅方向の相対変位が効果的に抑制される。
このように、請求項1記載の車両用乗員拘束装置では、車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測された場合に、シートに対し乗員が車幅方向に相対変位することを抑制することができる。
請求項2記載の発明に係る車両用乗員拘束装置は、車両用シートを構成するシートクッション及びシートバックの少なくとも一方に、着座乗員を側方から支持可能に設けられた左右一対のサイドサポートと、前記サイドサポートの着座面又はバックレストに対する張出量を増加させ得るサイドサポート駆動機構と、車両前後方向の加速度及び車幅方向の加速度が共に生じる衝突が検出又は予測された場合に、少なくとも車幅方向の加速度によるシートに対する乗員の車幅方向の相対変位を抑制し得る側のサイドサポートの張出量が増すように、前記サイドサポート駆動機構を制御する制御装置と、を備えている。
請求項2記載の車両用乗員拘束装置では、車両用シートの着座乗員は、シートクッション、シートバックの少なくとも一方に設けられた左右のサイドサポート間で、着座面、バックレストによって下方、後方から支持されている。この車両用乗員拘束装置が適用された車両に対し、例えばオフセット前面衝突や斜突等のように車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測されると、制御装置によって張出量化変装置が作動される。すると、左右のサイドサポートのうち、少なくとも車両用シートに対する着座乗員の車幅(左右)方向の相対変位を抑制する側のサイドサポートが、着座面又はバックレストに対する張出量を増大される。この張出量が増大されたサイドサポートによって、着座乗員は側方から支持されつつ車両用シートに追従し、該車両用シートとの車幅方向の相対変位が効果的に抑制される。
このように、請求項2記載の車両用乗員拘束装置では、車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測された場合に、シートに対し乗員が車幅方向に相対変位することを抑制することができる。
請求項3記載の発明に係る車両用乗員拘束装置は、請求項1又は請求項2記載の車両用乗員拘束装置において、前記張出量可変装置又は前記サイドサポート駆動機構は、前記サイドサポート内に内蔵され、ガス供給を受けて該サイドサポートの張出量を増すように膨張されるエアバッグを含んで構成されている。
請求項3記載の車両用乗員拘束装置では、車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測されると、制御装置は、張出量を増加させるべきサイドサポート側のエアバッグにガスを供給させる。これにより、エアバッグが膨張することで、該エアバッグが設けられた側のサイドサポートは、着座面又はバックレストに対する張出量を増大される。このように、本車両用乗員拘束装置では、簡単な構成で、オフセット前面衝突や斜突等のように車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する場合に、シートに対し乗員が車幅方向に相対変位することを抑制することができる。
以上説明したように本発明に係る車両用乗員拘束装置は、車両前後方向及び車幅方向に加速度が作用する衝突が検出又は予測された場合に、シートに対し乗員が車幅方向に相対変位することを抑制することができるという優れた効果を有する。
本発明の第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置としての車両用乗員拘束装置10について、図1〜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、矢印RH、矢印LHは、それぞれ車両用乗員拘束装置10が適用された自動車の前(走行)方向、上方向、シート幅方向に略一致する車幅方向の一方側である右側、他方側である左側を示している。
図1(A)には、車両用乗員拘束装置10の概略構成が模式的な正面図にて示されており、図1(B)には、車両用乗員拘束装置10概略構成が模式的な平面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用乗員拘束装置10は、車両用シート12に適用され、該車両用シート12の着座乗員Pを、後述する所定の場合に拘束する構成とされている。
車両用シート12について補足すると、車両用シート12は、乗員Pが着座する座部であるシートクッション14の後端側に、乗員Pの上体を後方から支持するためのシートバック16が設けられて構成されている。シートクッション14は、シート幅(左右)方向中央部が座面部14Aとされると共に、座面部14Aに対するシート幅方向両側が該座面部14Aよりも上方に張り出されたクッションサイドサポート14R、14Lとされている。シートバック16は、シート幅(左右)方向中央部がバックレスト16Aとされると共に、バックレスト16Aに対するシート幅方向両側が該バックレスト16Aよりも前方に張り出されたバックレスト16R、16Lとされている。
また、車両用シート12は、シートバック16の上端部に連結されたヘッドレスト18を有する。そして、図示は省略するが、車両用シート12には、シートベルト装置が適用されており、該シートベルト装置のウエビングを乗員Pが装着することで、該乗員Pは車両用シート12に拘束されるようになっている。この実施形態では、シートベルト装置は、シートバック16の肩部から該肩部と左右反対側の腰部(バックル装置)との間のショルダウエビングにて乗員Pの状態を拘束し、上記腰部と左右反対側の腰部(アンカ)との間のラップウエビングにて乗員の腰部を拘束する、所謂3点式のシートベルト装置とされている。さらに、車両用シート12が搭載された自動車には、該車両用シート12の着座乗員Pを少なくとも前面衝突に対し保護するためのエアバッグ装置を備えている。このエアバッグ装置は、前面衝突が検知された場合に、車両用シート12の着座乗員Pの前方でエアバッグを膨張、展開させる構成とされている。
そして、この車両用シート12に適用された車両用乗員拘束装置10は、右側のバックサイドサポート16Rに内蔵された右側エアバッグ20Rと、左側のバックサイドサポート16Lに内蔵された左側エアバッグ20Lとを備えている。右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lは、それぞれ所定の折り畳み状態で対応するバックサイドサポート16R、16L内に配設されている。これら右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lは、ガス供給を受けて膨張することで、図2(A)、図2(B)に示される如く、バックレスト16Aに対するバックサイドサポート16R、16Lの張出量を増加させるようになっている。
右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lには、それぞれガス供給手段としてのインフレータ22がガス供給可能に連結(内蔵)されている。これにより、車両用乗員拘束装置10を構成する右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lは、図2(A)、図2(B)に示される如く、互いに独立して膨張可能な構成とされている。
また、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lの各インフレータ22は、それぞれ制御装置としてのECU24に電気的に接続されている。ECU24は、車両用乗員拘束装置10が適用された自動車の前面衝突を検出するための衝突センサ26と電気的に接続されており、該衝突センサ26からの信号に応じて左右のインフレータ22の作動を制御するようになっている。
衝突センサ26は、例えば、複数の加速度センサ、又は加速度センサとヨーレートセンサとの組み合わせ等として構成されており、ECU24は、衝突センサ26からの信号に基づいて、前面衝突の発生有無、前面衝突が正面衝突であるか左右何れ側へのオフセット衝突(斜突の場合も含む)であるかを検出又は予測(以下、区別することなく「検知」という)することができるよう構成されている。
次に、第1の実施形態の作用について、ECU24による制御例を示す図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
上記構成の車両用乗員拘束装置10では、通常は右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lは、折り畳み状態で、対応するバックサイドサポート16R、16L内に収納されている(バックサイドサポート16R、16Lの一部を構成している)。左右のバックサイドサポート16R、16Lは、図1に示される如く、車両用シート12の着座乗員Pの上体を左右側方から支持している。
車両用乗員拘束装置10が適用された自動車のメインスイッチON時(走行中等)には、ECU24は、衝突センサ26からの信号に基づいて、先ずステップS10で前面衝突が検知されたか否かを判断する。前面衝突が検知されない場合、ステップS10に戻り、前面衝突が検知されるまで繰り返す。
ステップS10で前面衝突が検知されたと判断した場合、ECU24は、ステップS12に進み、正面衝突であるか否かを判断する。正面衝突であると判断した場合、ECU24は、ステップS14に進み、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lの各インフレータ22を非作動とし(作動禁止信号を出力し)、制御を終了する。この場合、車両用シート12の着座乗員Pは、上記したシートベルト装置やエアバッグ装置等にて適正に保護される。
一方、ステップS12で正面衝突ではないと判断した場合、ECU24は、ステップS16に進み、車体右前部へのオフセット衝突(以下、「右オフセット衝突」という)であるか否かを判断する。右オフセット衝突であると判断した場合、ECU24は、ステップS18に進み、右側エアバッグ20Rのインフレータ22のみを作動させる。すると、インフレータ22からのガス供給を受けた右側エアバッグ20Rはバックサイドサポート16R内で膨張し、図2(A)に示される如く、該バックサイドサポート16Rの上方への張出量を増加させる。これにより、詳細は後述するが、車両用シート12の着座乗員Pは、車両用シート12に対する車幅方向その相対変位が抑制される。ECU24は、ステップS18の実行後、制御を終了する。
他方、ステップS16で右オフセット衝突ではないと判断した場合、換言すれば、車体左前部へのオフセット衝突(以下、「左オフセット衝突」という)が検知された場合、ECU24は、ステップS20に進み、左側エアバッグ20Lのインフレータ22のみを作動させる。すると、インフレータ22からのガス供給を受けた左側エアバッグ20Lはバックサイドサポート16L内で膨張し、図2(B)に示される如く、該バックサイドサポート16Lの上方への張出量を増加させる。これにより、詳細は後述するが、車両用シート12の着座乗員Pは、車両用シート12に対する車幅方向その相対変位が抑制される。ECU24は、ステップS20の実行後、制御を終了する。
ところで、図4(B)に例示する如く車両用乗員拘束装置10の適用された自動車A1型の自動車A2と右オフセット衝突を生じた場合、図4(A)に示す衝突直前の姿勢に対し、自動車A1、A2は共に平面視で時計回り(矢印R参照)に変位しようとする。すなわち、自動車A1には、車両前後方向の加速度(成分)及び車幅方向の加速度(成分)が共に作用する。このうち車幅方向の加速度(以下、[横加速度」という)によって、図4(B)に示される如く、自動車A1の車体Bは乗員Pに対する左側に相対的に変位しようとする。これを車両用シート12を基準として見ると、図4(C)に示されるオフセット衝突前の状態に対し、オフセット衝突過程を示す図4(D)では、乗員Pが車両用シート12に対し相対的に右側に移動しようとする。
ここで、車両用乗員拘束装置10では、右オフセット衝突の際に右側エアバッグ20Rを膨張させることでバックサイドサポート16Rの張出量を増加させるため、この張出量が増したバックサイドサポート16Rによって乗員Pの車両用シート12(シートバック16)に対する右方への相対変位が効果的に抑制される。このため、乗員Pは車両用シート12すなわち車体Bの変位に追従し、車体に対する適正な姿勢に維持されるので、ウエビングの装着状態やエアバッグ装置に対する相対位置が確保され、シートベルト装置やエアバッグ装置等の安全装置によって適正に保護される。
同様に、左オフセット衝突に場合には、左側に左側エアバッグ20Lを膨張させることでバックサイドサポート16Lの張出量を増加させるため、この張出量が増したバックサイドサポート16Lによって乗員Pの車両用シート12(シートバック16)に対する左方への相対変位が効果的に抑制される。このため、乗員Pは車両用シート12すなわち車体Bの変位に追従し、上記と同様にシートベルト装置やエアバッグ装置等の安全装置によって適正に保護される。
また、車両用乗員拘束装置10では、通常運転時においても車両用シート12の着座乗員Pを側方から支持するためのバックサイドサポート16R、16Lの張出量を制御することでオフセット衝突時に乗員Pを側方から支持する構成であるため、乗員Pとバックサイドサポート16R、16Lとの隙(空走距離)が小さい。また、オフセット衝突時には、バックサイドサポート16R、16Lの張出量を初期に対し増加させれば足りる。これらにより、車両用乗員拘束装置10では、シンプルな構造で乗員Pのオフセット衝突時に車幅方向相対変位を効果的に抑制することができる。
(第2の実施形態)
図5には、車両用乗員拘束装置30の概略構成が模式的な正面図にて示されている。この図に示される如く、車両用乗員拘束装置30は、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lが、バックサイドサポート16R、16Lに代えて、クッションサイドサポート14R、クッションサイドサポート14Lに設けられている点で、第1の実施形態に係る10とは異なる。
車両用乗員拘束装置30を構成する右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lは、インフレータ22からのガス供給を受けて膨張することで、図6(A)、図6(B)に示される如く、対応するクッションサイドサポート14R、14Lの座面部14Aに対する前方への張出量を増加させるようになっている。車両用乗員拘束装置30の他の構成は、車両用乗員拘束装置10の対応する構成と同じである。
したがって、第2に実施形態に係る車両用乗員拘束装置30によっても、第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。すなわち、車両用乗員拘束装置30では、クッションサイドサポート14R、14Lによる乗員Pの支持位置において、バックサイドサポート16R、16Lにて乗員Pを支持する車両用乗員拘束装置10とは異なるものの、車両用乗員拘束装置10と同様でかつ同等の効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
図7には、車両用乗員拘束装置40の概略構成が模式的な正面図にて示されている。この図に示される如く、車両用乗員拘束装置30は、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lが、バックサイドサポート16R、16Lに加えて、クッションサイドサポート14R、クッションサイドサポート14Lにも設けられている点で、第1の実施形態に係る10とは異なる。
すなわち、車両用乗員拘束装置40は、車両用乗員拘束装置10と車両用乗員拘束装置30とを組み合わせた如く構成されている。そして、車両用乗員拘束装置40は、右オフセット衝突の際には、クッションサイドサポート14R、バックサイドサポート16Rの各右側エアバッグ20Rを膨張させ、左オフセット衝突の際には、クッションサイドサポート14L、バックサイドサポート16Lの各左側エアバッグ20Lを膨張させるようになっている。車両用乗員拘束装置40の他の構成は、車両用乗員拘束装置10の対応する構成と同じである。
したがって、第2に実施形態に係る車両用乗員拘束装置30によっても、第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用乗員拘束装置40では、シートバック16の右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lだけでなく、シートクッション14の右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lによって車両用シート12の着座乗員Pが側方から支持されるため、還元すれば横角度に対し乗員を支持する部位が増すため、該乗員Pの車両用シート12に対する車幅方向相対変位が一層効果的に抑制される。
(第4の実施形態)
図8には、車両用乗員拘束装置50の概略構成が模式的な正面図にて示されている。この図に示される如く、車両用乗員拘束装置50は、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lに代えて、左右の可動式パッド52R、52Lを備える点で、第2の実施形態に係る車両用乗員拘束装置30とは異なる。
左右の可動式パッド52R、52Lは、それぞれ対応するアクチュエータ54を介してシートクッション14(図示しないシートクッションフレーム)に対し独立して上下方向に相対変位可能に支持されている。そして、車両用乗員拘束装置50では、アクチュエータ54は、作動されることで、対応する左右の可動式パッド52R、52Lを上方に変位させる構成とされている。
これにより、車両用乗員拘束装置50では、クッションサイドサポート14R、14Lのうち、アクチュエータ54が作動された側が座面部14Aに対する張出量が増加されるようになっている。車両用乗員拘束装置50の他の構成は、車両用乗員拘束装置30の対応する構成と同じである。
したがって、第4に実施形態に係る車両用乗員拘束装置50によっても、第2の実施形態に係る車両用乗員拘束装置30(第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置10)と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。なお、左右の可動式パッド52R、52L及びアクチュエータ54を、シートクッション14に代えて、又はシートクッション14に加えて、シートバック16にも適用しても良いことは言うまでもない。
なお、上記した各実施形態では、オフセット衝突(斜突)の場合に、右側エアバッグ20R及び左側エアバッグ20Lの何れか一方、左右の可動式パッド52R、52Lの何れか一方のみがサイドサポートの張出部の張出量を増すように作動される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、右側エアバッグ20R及び左側エアバッグ20L、左右の可動式パッド52R、52Lが左右同時に作動される構成としても良い。
また、上記した第1〜第3の実施形態では、右側エアバッグ20R、左側エアバッグ20Lがそれぞれインフレータ22を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、2つ又は4つのエアバッグ20R、20Lの少なくとも一部でインフレータ22を共通化しても良い。
さらに、上記した各実施形態では、ECU24の制御によってインフレータ22又はアクチュエータ54が作動される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、横加速度によってロックが解除されることでスプリングの付勢力等によって左右の可動式パッド52R、52Lを上方に移動させる構成としても良い。また、ECU24によるインフレータ22又はアクチュエータ54の制御を行う構成において、該ECU24の制御が図3に示す例に限定されず、各種変更して実施可能であることは言うまでもない。
本発明の第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置の概略構成を示す図であって、(A)は正面図、(B)は平側図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置の作動状態を示す図であって、(A)は右オフセット衝突に対する作動状態を示す平面図、(B)は左オフセット衝突に対する作動状態を示す平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る車両用乗員拘束装置を構成するECUの制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る車両用乗員拘束装置が適用された自動車のオフセット市衝突時の挙動を説明するための図であって、(A)は衝突直前の平面図、(B)は衝突過程の平面図、(C)は衝突前の乗員の着座状態を示す正面図、(D)は車両用シートに対する乗員の相対変位を示す正面図である。 本発明の第2の実施形態に係る車両用乗員拘束装置の概略構成を示す正面図である。 本発明の第2の実施形態に係る車両用乗員拘束装置の作動状態を示す図であって、(A)は右オフセット衝突に対する作動状態を示す正面図、(B)は左オフセット衝突に対する作動状態を示す正面図である。 本発明の第3の実施形態に係る車両用乗員拘束装置の概略構成を示す図であって、(A)は正面図、(B)は平側図である。 本発明の第4の実施形態に係る車両用乗員拘束装置の概略構成を示す正面図である。
符号の説明
10 車両用乗員拘束装置
12 車両用シート
14 シートクッション
14R クッションサイドサポート
14L クッションサイドサポート
14A 座面部
16 シートバック
16R バックサイドサポート
16L バックサイドサポート
20R 右側エアバッグ(サイドサポート駆動機構、張出量可変装置)
20L 左側エアバッグ(サイドサポート駆動機構、張出量可変装置)
22 インフレータ(サイドサポート駆動機構、張出量可変装置)
24 ECU(制御装置、張出量可変装置)
30・40・50 車両用乗員拘束装置
52R 可動式パッド(サイドサポート駆動機構、張出量可変装置)
52L 可動式パッド(サイドサポート駆動機構、張出量可変装置)
54 アクチュエータ(サイドサポート駆動機構、張出量可変装置)

Claims (3)

  1. 車両用シートを構成するシートクッション及びシートバックの少なくとも一方に、着座乗員を側方から支持可能に設けられた左右一対のサイドサポートと、
    車両前後方向の加速度及び車幅方向の加速度が共に生じる衝突が検出又は予測された場合に、少なくとも車幅方向の加速度によるシートに対する乗員の車幅方向の相対変位を抑制し得る側のサイドサポートの張出量を増加させる張出量可変装置と、
    を備えた車両用乗員拘束装置。
  2. 車両用シートを構成するシートクッション及びシートバックの少なくとも一方に、着座乗員を側方から支持可能に設けられた左右一対のサイドサポートと、
    前記サイドサポートの着座面又はバックレストに対する張出量を増加させ得るサイドサポート駆動機構と、
    車両前後方向の加速度及び車幅方向の加速度が共に生じる衝突が検出又は予測された場合に、少なくとも車幅方向の加速度によるシートに対する乗員の車幅方向の相対変位を抑制し得る側のサイドサポートの張出量が増すように、前記サイドサポート駆動機構を制御する制御装置と、
    を備えた車両用乗員拘束装置。
  3. 前記張出量可変装置又は前記サイドサポート駆動機構は、前記サイドサポート内に内蔵され、ガス供給を受けて該サイドサポートの張出量を増すように膨張されるエアバッグを含んで構成されている請求項1又は請求項2記載の車両用乗員拘束装置。
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