JP2019162951A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの向きに関わらず、車両用シートに着座した乗員の上体が衝突時にシートバックに沿ってずり上がることを防止又は抑制する。【解決手段】車両用乗員保護装置１０は、シートクッション２２と、シートクッション２２を回転可能に支持する回転機構１８と、を備えている。また、車両用乗員保護装置１０は、シートバック２４と、ラップベルト１４Ａを有するシートベルト装置１６と、を備えている。さらに、車両用乗員保護装置１０は、シートクッション２２が向いている方向を検出するシート向きセンサ４６と、車両が衝突することを予測する又は衝突したことを検出する衝突センサ４８と、を有するラップベルトロック機構２０を備えている。ラップベルトロック機構２０は、シート向きセンサ４６及び衝突センサ４８からの信号に基づいて、衝突時に乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動すると判断した際に、ラップベルト１４Ａの長さが変化することを制限する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用乗員保護装置に関する。

下記特許文献１には、車両が後方からの衝撃を受けた場合に、車両用シートに着座した乗員の腰部を拘束しているラップベルトをガス発生装置によって前方へ変位させる乗員保護装置が開示されている。この文献に記載された乗員保護装置では、ガス発生装置によって前方側へ変位されたラップベルトが乗員の大腿部を拘束することによって、乗員の頭部が乗員室を構成するリヤゲート、リヤガラス及び天井部等の部材に接触することを防止している。

特開２０１６−１９０５９６号公報

ところで、シートの向きが車両の前方側に向けられた状態から変更することが可能とされた車両用シートでは、シートの向きに関わらず車両用シートに着座した乗員の上体が衝突時にシートバックに沿ってずり上がることを防止又は抑制できることが望まれるが、上記特許文献１に記載された構成では、このような要求に対応することが難しい。

本発明は上記事実を考慮し、シートの向きに関わらず、車両用シートに着座した乗員の上体が衝突時にシートバックに沿ってずり上がることを防止又は抑制できる車両用乗員保護装置を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用乗員保護装置は、乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッションと、前記シートクッションを車両上下方向を軸方向として回転可能に支持する回転機構と、前記シートクッションのシート後方側において該シートクッションに対してシート前後方向に傾倒可能に設けられ、前記乗員の上体を支持するシートバックと、シートの左右方向に架け渡され、前記乗員の腰部を拘束するラップベルトを有するシートベルト装置と、前記シートクッションが向いている方向を検出するシート向きセンサと、車両が衝突することを予測する又は衝突したことを検出する衝突センサと、を有し、前記シート向きセンサ及び前記衝突センサからの信号に基づいて、衝突時に前記乗員がシート後方側へ慣性移動すると判断した際に、前記ラップベルトの長さが変化することを制限するラップベルトロック機構と、を備えている。

請求項１記載の車両用乗員保護装置によれば、乗員がシートクッションに着座した状態では、当該乗員の臀部及び大腿部がシートクッションに支持され、乗員の上体が、シートバックによって支持される。また、シートベルト装置のラップベルトによって、乗員の腰部が拘束される。さらに、回転機構によってシートクッションが回転すると、当該シートクッションの向きが変わる。すなわち、シートの向きが変わる。ここで、ラップベルトロック機構が、シート向きセンサ及び衝突センサからの信号に基づいて、衝突時に乗員がシート後方側へ慣性移動すると判断した場合、ラップベルトの長さが変化することを制限する。

本発明に係る車両用乗員保護装置は、シートの向きに関わらず、車両用シートに着座した乗員の上体が衝突時にシートバックに沿ってずり上がることを防止又は抑制できる、という優れた効果を有する。

車両用シートに着座した乗員がシートベルトを着用した状態を示す側面図である。 車両用シートに着座した乗員がシートベルトを着用した状態を示す正面図である。 ベルトが挿通されていると共にラップベルトがロックされた状態のタングを示す断面図である。 ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図３とは異なるアクチュエータによって傾動されることで、ラップベルトがロックされた状態のタングを示す断面図である。

図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る車両用乗員保護装置について説明する。なお、各図に適宜示す矢印Ｆ１はシート前方向、矢印Ｕ１はシート上方向、矢印Ｒ１はシート右方向、矢印Ｌ１はシート左方向をそれぞれ示すものとする。これらの各方向は、車両用シートに着座した乗員から見た各方向と対応している。また、図１に示す矢印Ｆ２は車両の前方向、矢印Ｕ２は車両の上方向、矢印Ｒ２は車両の右方向、矢印Ｌ２は車両の左方向をそれぞれ示すものとする。

図１〜図３に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置１０は、乗員Ｐが着座する車両用シート１２と、乗員の身体を拘束するシートベルト１４を有するシートベルト装置１６と、を備えている。また、車両用乗員保護装置１０は、車両用シート１２を回転可能に支持する回転機構１８と、車両の緊急時にシートベルト１４の一部であるラップベルト１４Ａの長さが変化することを制限するラップベルトロック機構２０と、を備えている。

図１及び図２に示されるように、車両用シート１２は、乗員Ｐの臀部Ｐ１及び大腿部Ｐ２を支持するシートクッション２２と、乗員Ｐの上体Ｐ３を支持するシートバック２４と、を備えている。また、車両用シート１２は、乗員Ｐの頭部Ｐ４を支持するヘッドレスト２６を備えている。

シートクッション２２は、表皮材に覆われたシートクッションパッドがシートクッションフレームに取付けられること等によって構成されている。このシートクッション２２は、当該シートクッション２２をシート前後方向にスライドさせるシートレールを介して回転機構１８に支持されている。回転機構１８は、シートクッション２２（車両用シート１２）を車両上下方向を軸方向として回転可能に支持している。この回転機構１８を電動又は手動で作動させることで、車両用シート１２を回転させることが可能となっている。また、回転機構１８は、車両用シート１２の回転をロックする回転ロック部を備えている。この回転ロック部を有することにより、車両用シート１２の向きを所定の位置に保持することが可能となっている。一例として、本実施形態では、回転ロック部によって、車両用シート１２のシート前方側が車両前方側へ向けられた状態及び車両後方側へ向けられた状態にそれぞれ保持すること可能となっている。なお、図１及び図２においては、車両用シート１２のシート前方側が車両後方側へ向けられた状態を示している。

シートバック２４は、シートクッション２２と同様に表皮材に覆われたシートバックパッドがシートバックフレームに取付けられること等によって構成されている。このシートバック２４は、シートクッション２２のシート後方側の端部にシート前後方向に傾倒可能に取付けられている。

ヘッドレスト２６は、シートクッション２２等と同様に表皮材に覆われたヘッドレストパッドがヘッドレストステーに取付けられること等によって構成されている。このヘッドレスト２６は、シートバック２４の上端部（シートクッション２２とは反対側の端部）に取付けられている。

シートベルト装置１６は、シートベルト１４と、シートベルト１４を巻取る図示しない巻取装置と、シートベルト１４が挿通されるタング２８及びタング２８を支持する図示しないバックルと、シートベルト１４の端部を支持する図示しないアンカと、を備えている。なお、本実施形態では、巻取装置、バックル及びアンカは、車両用シート１２に固定されている。

シートベルト１４は、長尺帯状に形成されており、このシートベルト１４の一方側の端部にはアンカが固定されている。また、シートベルト１４の他方側の端部は、巻取装置のスプールに固定されており、このスプールが回転することによってシートベルト１４が巻取装置内に収容される（巻取られる）ようになっている。

図２に示されるように、シートベルト１４が巻取装置から引出されて、当該シートベルト１４が挿通されたタング２８がバックルに支持されることによって、シートベルト１４が車両用シート１２の左側と右側との間に掛渡される。これにより、シートベルト１４が車両用シート１２に着座した乗員Ｐの身体に装着されるようになっている。

シートベルト１４が車両用シート１２に着座した乗員Ｐに装着された状態では、当該シートベルト１４がタング２８への挿通部分で折返されている。シートベルト１４におけるタング２８とアンカとの間の部分が、乗員Ｐの腰部Ｐ５を拘束するラップベルト１４Ａとされており、シートベルト１４においてタング２８よりもシート上方側の部分において乗員Ｐの上体Ｐ３に斜めに掛け渡された部分が、乗員Ｐの上体Ｐ３を拘束するショルダベルト１４Ｂとされている。

図３に示されるように、本実施形態のタング２８は、アクチュエータ４２が作動することでシートベルト１４の一部をクランプするロッキングタングである。このタング２８は、バックルに支持される支持プレート部３０と、支持プレート部３０と一体に設けられていると共にシートベルト１４が挿通される第１挿通孔３２及び第２挿通孔３４が形成されたベルト折返部３６と、を備えている。ベルト折返部３６は、シートベルト１４の幅方向から見た断面視で（図３に示された断面視で）略Ｕ字状に湾曲されていると共に後述するロック部材４４が配置される窪み部３８を有する湾曲部４０を備えている。ここで、湾曲部４０において支持プレート部３０に近い側に形成された挿通孔を第１挿通孔３２と呼び、支持プレート部３０から遠い側に形成された挿通孔を第２挿通孔３４と呼ぶ。

また、湾曲部４０の窪み部３８の内部には、略断面Ｃ字状に形成されたロック部材４４が配置されている。そして、このロック部材４４は、ベルト折返部３６の湾曲部４０とシートベルト１４の一部との間に配置されるようになっている。また、ロック部材４４には、アクチュエータ４２が接続されている。このアクチュエータ４２が作動することで、ロック部材４４が移動して、シートベルト１４の一部がロック部材４４とベルト折返部３６の湾曲部４０の一部（第２挿通孔３４の周縁部３４Ａ）との間でクランプされるようになっている。なお、本実施形態では、シートベルト１４において第１挿通孔３２からロック部材４４とは反対側に出ている部分がラップベルト１４Ａとされており、シートベルト１４において第２挿通孔３４からロック部材４４とは反対側に出ている部分がショルダベルト１４Ｂとされている。

図１及び図２に示されるように、ラップベルトロック機構２０は、シートクッション２２（車両用シート１２）が向いている方向を検出するシート向きセンサ４６と、車両が衝突することを予測する又は衝突したことを検出する衝突センサ４８と、シート向きセンサ４６及び衝突センサ４６からの信号に基づいてアクチュエータ４２（図３参照）を作動させるＥＣＵ５０と、を備えている。

シート向きセンサ４６は、回転機構１８内に設けられることで車両用シート１２の向きを検出することが可能とされたセンサである。シート向きセンサ４６としては、一例として、ロータリーエンコーダ等を用いることができる。

衝突センサ４８は、車両が衝突することを予測可能なセンサや車両が衝突したことを検出可能なセンサである。衝突センサ４８としては、車両の周囲の障害物等を検出するミリ波レーダや車両の減速加速度を検出する加速度センサ等を用いることができる。

ＥＣＵ５０は、衝突時に乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動すると判断した際にアクチュエータ４２を作動させる。

具体的には、図４に示されるように、ＥＣＵ５０は、衝突センサ４８からの信号に基づいて、車両が衝突する可能性が高いか否か又は車両が衝突したか否かを検知する（ステップＳ１）。

ステップＳ１で車両が衝突する可能性が高い又は車両が衝突したことが検知されると、ＥＣＵ５０は、衝突センサ４８からの信号に基づいて、車両の衝突方向を判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、車両の衝突方向が前方側（車両が前突する）と判断されると、ＥＣＵ５０は、シート向きセンサ４６からの信号に基づいて、車両用シート１２のシート前方側が車両の後方側へ向けられているか否かを判断する（ステップＳ３）。ステップＳ３で肯定判断されると、ＥＣＵ５０は、衝突時に乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動すると判断し、アクチュエータ４２を作動させる。これにより、図３に示されるように、シートベルト１４の一部がロック部材４４とベルト折返部３６の湾曲部４０の一部（第２挿通孔３４の周縁部３４Ａ）との間でクランプされて、ラップベルト１４Ａの長さが変化することを制限される。なお、ステップＳ３で肯定判断された場合、ＥＣＵ５０は、アクチュエータ４２を作動させない。

その一方で、図４に示されるように、ステップＳ２において、車両の衝突方向が後方側（車両が後突する）と判断されると、ＥＣＵ５０は、シート向きセンサ４６からの信号に基づいて、車両用シート１２のシート前方側が車両の前方側へ向けられているか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４で肯定判断されると、ＥＣＵ５０は、衝突時に乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動すると判断し、アクチュエータ４２を作動させる。これにより、図３に示されるように、シートベルト１４の一部がロック部材４４とベルト折返部３６の湾曲部４０の一部（第２挿通孔３４の周縁部３４Ａ）との間でクランプされて、ラップベルト１４Ａの長さが変化することを制限される。なお、ステップＳ４で肯定判断された場合、ＥＣＵ５０は、アクチュエータ４２を作動させない。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の車両用乗員保護装置１０によれば、乗員Ｐがシートクッション２２に着座した状態では、当該乗員Ｐの臀部Ｐ１及び大腿部Ｐ２がシートクッション２２に支持され、乗員の上体Ｐ３が、シートバック２４によって支持される。この時、乗員Ｐは、シートバック２４をシートクッション２２に対してシート後方側へ傾けることにより、安楽姿勢で車両用シート１２に着座することができる。なお、図１においては、乗員Ｐが、安楽姿勢で車両用シート１２に着座している状態を示している。

また、車両用シート１２に着座した乗員Ｐがタング２８をバックルに支持させることで、シートベルト１４が乗員Ｐに装着される。そして、車両の衝突時に、乗員Ｐの腰部Ｐ５及び上体Ｐ３をシートベルト１４のラップベルト１４Ａ及びショルダベルト１４Ｂによって拘束することができる。特に、本実施形態では、ＥＣＵ５０が、衝突時に乗員Ｐがシート後方側へ慣性移動すると判断した際に、タング２８がシートベルト１４の一部をクランプする。これにより、乗員Ｐの腰部Ｐ５を拘束するラップベルト１４Ａの長さが変化することが制限される。その結果、本実施形態では、車両用シート１２のシート前方側が車両前方側へ向けられている場合での後面衝突又は車両後方側へ向けられている場合での前面衝突において、車両用シート１２に着座した乗員Ｐの上体Ｐ３が衝突時にシートバック２４に沿ってずり上がることを防止又は抑制できる。

なお、本実施形態では、車両用シート１２のシート前方側が車両前方側へ向けられている場合（乗員が前向き）又は車両後方側へ向けられている場合（乗員が後向き）において、車両用シート１２に着座した乗員Ｐの上体Ｐ３が衝突時にシートバック２４に沿ってずり上がることを防止又は抑制できるようにアクチュエータ４２を作動させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両用シート１２のシート前方側が車両側方側へ向けられている場合において、車両用シート１２に着座した乗員Ｐの上体Ｐ３が衝突時にシートバック２４に沿ってずり上がることを防止又は抑制できるようにアクチュエータ４２を作動させてもよい。

また、本実施形態では、アクチュエータ４２（図３参照）を作動させて、ロック部材４４をアクチュエータ４２によって動かすことで、タング２８がシートベルト１４の一部をクランプするように構成した例について説明したが、他のアクチュエータ等によってタング２８がシートベルト１４の一部をクランプするように構成してもよい。例えば、図５に示されるように、図示しないアクチュエータ等によってタング２８（バックル）を傾けることで、タング２８がシートベルト１４の一部をクランプするように構成してもよい。当該構成では、ラップベルト１４Ａに生じる荷重Ｆ１及びショルダベルト１４Ｂに生じる荷重Ｆ２に差異を生じさせることで、ロック部材４４が動いて、シートベルト１４の一部がロック部材４４とベルト折返部３６の湾曲部４０の一部（第２挿通孔３４の周縁部３４Ａ）との間でクランプされるようになっている。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両用乗員保護装置
１４Ａ ラップベルト
１６ シートベルト装置
１８ 回転機構
２０ ラップベルトロック機構
２２ シートクッション
２４ シートバック
４６ シート向きセンサ
４８ 衝突センサ

Claims (1)

1. 乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッションと、
   前記シートクッションを車両上下方向を軸方向として回転可能に支持する回転機構と、
   前記シートクッションのシート後方側において該シートクッションに対してシート前後方向に傾倒可能に設けられ、前記乗員の上体を支持するシートバックと、
   シートの左右方向に架け渡され、前記乗員の腰部を拘束するラップベルトを有するシートベルト装置と、
   前記シートクッションが向いている方向を検出するシート向きセンサと、車両が衝突することを予測する又は衝突したことを検出する衝突センサと、を有し、前記シート向きセンサ及び前記衝突センサからの信号に基づいて、衝突時に前記乗員がシート後方側へ慣性移動すると判断した際に、前記ラップベルトの長さが変化することを制限するラップベルトロック機構と、
   を備えた車両用乗員保護装置。