JP3796961B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、後突を予測する予測センサと、この予測センサによる後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段（ＣＰＵやマイクロコンピュータユニット等）とを備えて乗員を保護するような車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の車両用乗員保護装置としては、例えば、特開平９−１７５３２７号公報に記載の装置がある。
【０００３】
すなわち、衝突の危険度予知手段を設け、この予知手段が後突を予知した時に、
マイクロコンピュータユニットいわゆるＭＣＵを介してリトラクタのモータを駆動して、シートベルトの張力を増加させ、乗員をシートに固定（拘束）することで、後突時に乗員を保護すべく構成した車両用乗員保護装置である。
【０００４】
しかし、上述のシートベルト、特にショルダベルトは、一般にセンタピラー上部に設けられたショルダガイド部にて案内されている関係上、上記モータを駆動したとしても、後突時に乗員の肩部が上方に移動するのを充分に抑止することができず、このため後突時に頸椎への負担が発生する問題点があった。
【０００５】
上述の頸椎への負担は、次のようなメカニズムで発生するものと推考される。つまり、後突時において乗員の頭部は慣性でその位置にとどまろうとする一方、乗員の胸椎はシートバック上部で押されて前方移動しながら直線化し、また乗員の体幹はシートバックに沿ってずり上がるので、乗員の頸椎への負担が発生するものと推考される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項１記載の発明は、シートベルトをシートバックの上面かつヘッドレスト側方にて案内すべく構成することで、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高い後突予測時のプリテンショナの作動時に、シートベルトを乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができ、さらに、後突の予測時にプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させることにより、確実に乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００７】
この発明の請求項２記載の発明は、シートベルトをガイドするショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成することで、後突予測によるプリテンショナの作動時に、シートベルトを可及的乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００８】
この発明の請求項３記載の発明は、後突時に乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けることで、この乗員保護部材により後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を防止し、頸椎への負担を未然に防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００９】
この発明の請求項４記載の発明は、シートベルトのシートバックの上面での案内構成と、乗員保護部材の構成との相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、頸椎への負担を未然に阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１０】
この発明の請求項５記載の発明は、シートベルトのシートバック上面での案内構成と、ショルダガイド部の下方変位構成との相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層確実に規制して、頸椎への負担を未然に阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１１】
この発明の請求項６記載の発明は、ショルダガイド部の下方変位構成と、乗員保護部材の構成との相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、頸椎への負担を未然に防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１２】
この発明の請求項７記載の発明は、上述の乗員保護部材をシートベルトエアバッグに設定することで、シートベルトの巻取り、繰出し性を阻害することがなく、またシートベルトを装着する乗員に対しても違和感を与えることがないうえ構造が簡単となる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１３】
この発明の請求項８記載の発明は、ショルダベルトとラップベルトの双方をプリテンショナで巻込むように構成することで、シートベルト全体の弛みが短時間でなくなり、乗員を速やかにシートバックに拘束することができて、頸椎への負担をより一層良好に未然阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１４】
この発明の請求項９記載の発明は、上述のショルダガイド部を車体の上下方向に延びるピラー部に設けることで、ショルダガイド部支持用の別部材が不要で、このショルダガイド部の取付性向上を図ることができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサからの信号に基づき、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高いと判定した後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをシートバック上面にて案内するガイド部を、シートバック上面でヘッドレスト側方に設けると共に、上記シートベルトは、乗員の肩部を保持するショルダベルトを備え、上記制御手段は、上記後突の予測時にはプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させる車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１６】
この発明の請求項２記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突部に比較して後突時には下方へ変位すべく構成した車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１７】
この発明の請求項３記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトには、後突時に乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１８】
この発明の請求項４記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをシートバックの上面にて案内すべく構成すると共に、上記シートベルトには、後突時に乗員側に突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１９】
この発明の請求項５記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをシートバックの上面にて案内すべく構成すると共に、上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成した車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２０】
この発明の請求項６記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成すると共に、上記シートベルトには、後突時に乗員側に突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２１】
この発明の請求項７記載の発明は、上記乗員保護部材をシートエアバッグに設定した車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２２】
この発明の請求項８記載の発明は、ショルダベルトの巻き込み側およびラップベルトの巻き込み側にそれぞれプリテンショナを設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２３】
この発明の請求項９記載の発明は、上記ショルダガイド部がピラ−部に設けられた車両用乗員保護装置あることを特徴とする。
【００２４】
【発明の作用及び効果】
この発明の請求項１記載の発明によれば、上述の予測センサは後突を予測し、
上述の制御手段は予測センサからの信号に基づき、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高いと判定した後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させるが、このシートベルトはシートバック上面で、かつヘッドレスト側方のガイド部にて案内されるので、後突予測によるプリテンショナの作動時に該シートベルトを乗員の肩部に沿って巻き込むことができる。
この結果、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
しかも、後突の予測時にはプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させるので、確実に乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる。
【００２５】
この発明の請求項２記載の発明によれば、シートベルトをガイドするショルダガイド部は、前突時に比較して後突時には下方へ変位するので、後突予測によるプリテンショナの作動時に、シートベルトを可及的乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２６】
この発明の請求項３記載の発明によれば、上述の乗員保護部材を設けたので、後突予測時に作用するプリテンショナのシートベルト巻込み効果と相俟って、後突時に乗員保護部材が、乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させるので、後突時において乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２７】
この発明の請求項４記載の発明によれば、シートベルトをシートバックの上面で案内する構成と、乗員保護部材とを備えているので、これら両構成の相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、乗員の頸椎に生ずるの負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２８】
この発明の請求項５記載の発明によれば、シートベルトをシートバック上面で案内する構成と、ショルダガイド部を後突時に下方へ変位させる構成とを備えているので、これら両構成の相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２９】
この発明の請求項６記載の発明によれば、ショルダガイド部を後突時に下方へ変位させる構成と、後突時に乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材とを備えているので、これら両構成の相乗効果により、後突時には乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、乗員の頸椎に発生する負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００３０】
この発明の請求項７記載の発明によれば、上述の乗員保護部材をシートベルトエアバッグに設定したので、シートベルトの巻取り、繰出し性を何等阻害することがなく、またシートベルトを装着する乗員に対しても違和感を与えることがないうえ、構造が簡単となる効果がある。
【００３１】
この発明の請求項８記載の発明によれば、後突予測時に上述のプリテンショナでショルダベルトのみならずラップベルトをも巻き込むので、ラップベルト側の弛みを同時にとることができ、シートベルト全体の弛みが短時間でなくなり、このため乗員を速やかにシートバックに拘束することができて、頸椎への負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００３２】
この発明の請求項９記載の発明によれば、上述のショルダガイド部を車体の上下方向に延びるピラー部に設けたので、上下方向に変位するこのショルダガイド部を支持するための別部材が不要となり、ショルダガイド部の取付性向上を図ることができる効果がある。
【００３３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用乗員保護装置を示し、図１においてシートクッション１と、シートバック２と、ヘッドレスト３とを備えたシート４を設け、このシート４に着座した乗員Ａを、タングをバックルに係入させた時、ショルダベルト５およびラップベルト６から成る３点式シートベルト装置にて拘束すべく構成している。
【００３４】
上述のショルダベルト５、ラップベルト６は車体に内設された後述するプリテンショナ(図５〜７参照)に連結され、必要時にこれら両ベルト５，６に張力を付与すべく構成している。
また、上述のシートバック２は、シートバック角度駆動モータ７(図８参照)によりシートクッション１に対して傾動可能に構成されており、リクライニング支点８を中心として起伏する。
【００３５】
一方、上述のシートバック２内には乗員Ａがシートバック２に近接または当接したことを検出する近接センサ９を内蔵している。この近接センサ９は超音波センサで構成することができるが、乗員Ａのシートバック２への当接の有無を検出する場合には近接センサ９に代えて感圧センサを用いてもよい。
【００３６】
ところで、上述のショルダベルト５は図１、図２に示すようにシートバック２の上面かつヘッドレスト３側方にて案内すべく構成している。すなわち、シートバック２のトップデッキ面にブラケット１０，１０を設け、これらの両ブラケット１０，１０間にガイドローラ１１（ガイド部）を回転自在に支持させて、このガイドローラ１１により上述のショルダベルト５の巻取り、繰出しを案内すべく構成している。なお、一対のブラケット１０，１０を用いる構成に代えて、凹状の単一ブラケットを用いてもよい。
【００３７】
また、図１、図３に示すように、上述のショルダベルト５をガイドするショルダガイド部１２を設け、このショルダガイド部１２を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成している。上述のショルダガイド部１２の上下変位構成を図３に基づいて説明する。このショルダガイド部１２はアンカ部材１３と、サッシュガイド１４と、アンカ部材１３から背面側(センタピラー閉断面側)に延びる突部１５とを備えている。
【００３８】
ピラー部としてのセンタピラーインナパネル１６には、上述の突部１５の上下動を許容するスリット状の開口部１７が形成され、この開口部１７からピラー閉断面側へ突部１５を配設している。
【００３９】
一方、センタピラーインナパネル１６の内面上下にはブラケット１８，１９を接合固定し、これら上下のブラケット１８，１９間にガイドロッド２０およびスクリュ２１を張架すると共に、スクリュ２１を可逆モータ２２に連結している。
【００４０】
上述のショルダガイド部１２における突部１５にはネジ孔１５ａとガイド孔１５ｂとを形成し、ネジ孔１５ａをスクリュ２１に螺合すると共に、ガイド孔１５ｂには上述のガイドロッド２０を挿通し、可逆モータ２２の正逆駆動によりスクリュ２１およびネジ孔１５ａを介してショルダガイド部１２を上昇、下降すべく構成している。
【００４１】
一方、図１、図４に示す如く、上述のショルダベルト５には後突時に乗員Ａ側へ突出して乗員Ａの肩部を下方へ変位させる乗員保護部材としてのシートベルトエアバッグ装置２３を設けている。
【００４２】
このシートベルトエアバッグ装置２３はショルダベルト５を正しく装着した時、図１に示すように乗員Ａの肩部乃至胸部の一部分に対応して該ベルト５に縫合され蛇腹部を有するエアバッグ２４と、インフレータ２５とを備えている。なお、図１にあっては図示の便宜上、上述のエアバッグ２４を展開した状態で示しているが、非展開時においては、このシートベルトエアバッグ装置２３はショルダベルト５の巻取り、繰出しを阻害しないように該ベルト５に沿設形成されている。なお、インフレータ２５に対する給電はショルダベルト５下方端のタング部から実行することが望ましい。
【００４３】
上述のショルダベルト５の巻込み側に設けられたプリテンショナ２６は図５に示すように構成している。すなわち、モータ(図示せず)の回転軸２７にはその外周に複数の凹部２８を有する爪車２９を嵌合し、ホルダ３０側には調整ネジ３１によりボール３２の係入力が可変できるアジャスト機構３３を設け、モータの回転によりリール３４にショルダベルト５を巻取り、ボール３２の凹部２８への係入により逆転を防止しつつ、ショルダベルト５の繰出し時にはボール３２を凹部２８から外して、該ショルダベルト５の繰出しを許容すべく構成している。なお、上記爪車２９およびアジャスト機構３３を設ける構成に代えて、モータに対する通電制御により後突予測時にプリテンショナ２６を駆動および逆転防止すべく構成してもよく、ブレーキ付きモータを用いてもよい。或は、アジャスト機構３３を電磁ソレノイドに代えた構成を採用してもよい。
【００４４】
また、上述のラップベルト６の巻込み側に設けられたプリテンショナ３５は図６、図７に示すように構成している。
すなわち、モータ(図示せず)により駆動される巻取軸３６（図６参照）にラップベルト６の挿通孔３７を形成し、この挿通孔３７にラップベルト６を挿通して、その基端をベルト固定部材３８でハウジング３９に固定する一方、上述の巻取軸３６と同軸上には、図７に示すように、その外周に複数の凹部４０を有する爪車４１を一体的に形成し、ホルダ４２側には調整ネジ４３によりボール４４の係入力が可変できるアジャスト機構４５を設け、モータの回転により巻取軸３６にラップベルト６を巻取る一方、ラップベルト６の繰出し時には、ボール４４の凹部４０から外して、該ラップベルト６の繰出しを許容すべく構成している。なお、上記爪車４１およびアジャスト機構４５を設ける構成に代えて、モータに対する通電制御により後突予測時にプリテンショナ３５を駆動および逆転防止すべく構成してもよく、ブレーキ付きモータを用いてもよい。或は、アジャスト機構４５を電磁ソレノイドに代えた構成を採用してもよい。
【００４５】
図８は車両用乗員保護装置の制御回路ブロック図を示し、制御手段としてのＣＰＵ５０は後突を予測する予測センサ４６からの信号と、ポテンショメータ等により構成されてれシートバック２の傾斜角度を検出するシートバック角度センサ４７からの信号と、近接センサ９からの信号とに基づいて、ＲＯＭ４８に格納されたプログラムに従って、ショルダベルト５側のプリテンショナ２６、ラップベルト６側のプリテンショナ３５、インフレータドライバ４９、シートバック角度駆動モータ７、可逆モータ２２を駆動制御し、またＲＡＭ５１はタイマの所定値データなどのデータやその他の必要なデータおよびマップ等を記憶する。
【００４６】
ここで、上述のＣＰＵ５０は内蔵タイマ５２を有し、後突の予測時点からタイマスタートして、計時を行う。なお、後突の予測時点から衝突までの時間は1秒程度である。
また、上述の予測センサ４６は超音波を用いて自車と、後突の可能性がある車両との間の相対距離や相対速度を計測して、後突を予測(予知)する。
さらに、上述のＣＰＵ５０は、予測センサ４６による後突予測時にシートベルト(ショルダベルト５、ラップベルト６参照)の各プリテンショナ２６，３５を同時に作動させる制御手段である。なお、図１における５３はステアリングホイールである。
【００４７】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図９、図１０に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
まず、図９に示すフローチャートを参照して、後突の予測乃至エアバッグ展開処理について説明する。
【００４８】
第１ステップＳ１(予測手段)で、ＣＰＵ５０は予測センサ４６による検出を実行し、次の第２ステップＳ２(予測判定手段)で、ＣＰＵ５０はセンサ出力（予測センサ４６の出力）に基づいて衝突予測か否か、すなわち、後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＳ４に移行する。
【００４９】
上述の第３ステップＳ３で、ＣＰＵ５０は各種機器(例えばシートバック２、シートベルト５，６および再使用可能なエアバッグ等)が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻す。
一方、上述の第４ステップＳ４(ショルダガイド部変位手段)で、ＣＰＵ５０は可逆モータ２２を駆動して、スクリュ２１等を介してショルダガイド部１２を下方へ変位させる。
【００５０】
次に第５ステップＳ５(プリテンショナ同時作動手段)で、ＣＰＵ５０はショルダベルト５側のプリテンショナ２６およびラップベルト６側のプリテンショナ３５を同時作動させる。このプリテンショナ２６，３５の作動処理については図１０に示すサブルーチンを参照して、後述する。
【００５１】
次に第６ステップＳ６(プリテンショナ作動完了判定手段)で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５の作動が完了したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第５ステップＳ５にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第７ステップＳ７に移行する。
【００５２】
この第７ステップＳ７(エアバッグ展開制御手段)で、ＣＰＵ５０はインフレータドライバ４９を駆動して、シートベルトエアバッグ装置２３のエアバッグ２４を展開し、乗員Ａの肩部を下方へ変位させる。
【００５３】
次に図１０に示すフローチャートを参照して、プリテンショナ２６，３５の作動処理について説明する。
このサブルーチンは、図９で示したメインルーチンの第５ステップＳ５に相当するものである。
【００５４】
第１ステップＱ１で、ＣＰＵ５０はその内蔵タイマ５２をスタートさせ、次の第２ステップＱ２で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速にて作動し、ショルダベルト５、ラップベルト６を低速で巻き込む。
次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ５０は近接センサ９の検出を実行し、次の第４ステップＱ４で、ＣＰＵ５０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接しているか否かを判定する。
【００５５】
而して、第４ステップＱ４でのＮＯ判定時には、次の第５ステップＱ５に移行する一方、ＹＥＳ判定時には、別の第６ステップＱ６に移行する。
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速作動させ、次の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ５０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ２６，３５の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００５６】
そして、ＮＯ判定時には第６ステップＱ６にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には第１２ステップＱ１２に移行して、プリテンショナ２６，３５を停止する。
【００５７】
一方、前述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ５０は内蔵タイマ５２のタイマ値が所定値に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第２ステップＱ２にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第８ステップＱ８に移行する。
この第８ステップＱ８で、タイマ値が所定値に達したことに対応して、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速作動から高速作動に切換えて、ショルダベルト５、ラップベルト６を高速で巻き込む。
【００５８】
次に第９ステップＱ９で、ＣＰＵ５０は近接センサ９の出力に基づいて、乗員Ａがシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第８ステップＱ８にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００５９】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速作動させ、次の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ５０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ２６，３５の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００６０】
そして、第１１ステップＱ１１でのＮＯ判定時には第１０ステップＱ１０にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＱ１２に移行し、この第１２ステップＱ１２で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を停止し、次の第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ５０はタイマをリセットする。
【００６１】
このように上記実施例の車両用乗員保護装置によれば、上述の予測センサ４６は後突を予測し、上述の制御手段(ＣＰＵ５０参照)は予測センサ４６の予測時にシートベルトの(ショルダベルト５、ラップベルト６参照)のプリテンショナ２６，３５を作動させるが、ショルダベルト５はシートバック２の上面(ローラ１１参照)にて案内されるので、後突予測によるプリテンショナ２６の作動時に該ショルダベルト５を乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、この巻込み状態はリクライニング角度に影響されない。
この結果、後突時に乗員Ａの肩が上方に移動するのを規制して、乗員Ａの頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６２】
また、ショルダベルト５をガイドするショルダガイド部１２は前突時に比較して後突時には下方へ変位するので、後突予測によるプリテンショナ２６の作動時にショルダベルト５を可及的乗員Ａの肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員Ａの肩が上方に移動するのを規制して、乗員Ａの頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６３】
さらに、上述の乗員保護部材(シートベルトエアバッグ装置２３のエアバッグ２４参照)を設けたので、後突予測時に作用するプリテンショナ２６のショルダベルト５巻込み効果と相俟って、後突時に乗員保護部材(エアバッグ装置２４参照)が乗員Ａ側へ突出して乗員Ａの肩部を下方へ変位させる。この結果、後突時において乗員Ａの肩が上方に移動するのを規制して、乗員Ａの頸椎に生ずる負担を防止し、頸椎への負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６４】
加えて、ショルダベルト５をシートバック２の上面で案内する構成と、乗員保護部材(エアバッグ２４参照)と、ショルダガイド部１２を後突時に下方へ変位させる構成との合計３つの構成のうち少なくとも２つを組合せると、これら各構成の相乗効果により、後突時に乗員Ａの肩が上方に移動するをより一層確実に規制して、頸椎への負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６５】
また、上述の乗員保護部材をシートベルトエアバッグ２４に設定したので、ショルダベルト５の巻取り、繰出し性を何等阻害することがなく、またショルダベルト５を装着する乗員Ａに対しても違和感を与えることがなく、通常使用感を阻害しないうえ、構造が簡単となる効果がある。
【００６６】
さらに、後突予測時に上述のプリテンショナ２６，３５でショルダベルト５のみならずラップベルト６をも巻込むので、ラップベルト６側の弛みを同時にとることができ、シートベルト全体の弛みが短時間でなくなり、このため、乗員Ａを速やかにシートバック２に拘束することができて、乗員の頸椎に生ずる負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００６７】
加えて、上述のショルダガイド部１２を車体の上下方向に延びるピラー部(センタピラーインナパネル１６参照)に設けたので、上下方向に変位するこのショルダガイド部１２を支持するための別部材が不要となり、ショルダガイド部１２の取付性向上を図ることができる効果がある。
【００６８】
図１１、図１２、図１３は車両用乗員保護装置の他の実施例を示し、この実施例では、プリテンショナ２６と、ショルダガイド部１２との間におけるショルダベルト５内に図１１、図１３に示す如く偏平構造のインフレータ２５を内蔵し、このインフレータ２５と、エアバッグ２４との間をベルト５内に形成されたガス通路５４で連通させている。
【００６９】
また、上述のエアバッグ２４の長さは、乗員Ａの肩部を含む上体のほぼ全体に相当する長さに設定され、後突および前突時に共通して用いるように構成すると共に、上述のショルダガイド部１２はガス流路が確保できるように形成されている。
【００７０】
さらに、上述のショルダベルト５の巻取り、繰出し操作に対応すべく、車体パネル５５に設けられた給電用コネクタ５６と、ショルダベルト５内のインフレータ２５との間をフレキシブル通電ワイヤ５７で接続し、このワイヤ５７の長さ、およびＵ字形状によりショルダベルト５の動きを吸収すべく構成している。
【００７１】
加えて、上述の各プリテンショナ２６，３５を隣接配設して、これら各プリテンショナ２６，３５をギヤで連動して同時駆動すべく構成している。
このように構成しても、図８の制御回路、図９、図１０のフローチャートを用いて、先の実施例と同様に作用させることができ、その効果も先の実施例とほぼ同様であるから、図１１、図１２、図１３において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。また図１１においては図示の便宜上、上述のエアバッグ２４を展開した状態で示しているが、非展開時におけるこのエアバッグ２４はショルダベルト５の巻取り、繰出しを阻害しないように該ショルダベルト５に沿設形成されている。なお、図１２において５８はバックル、５９はタング、６０はフロアパネルである。
【００７２】
上記各実施例の車両用乗員保護装置は運転席側のみならず助手席側または必要に応じてリヤ席側にも同様に設けられ、運転席乗員、助手席乗員またはリヤ席乗員を保護するものである。
【００７３】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のシートベルトは、実施例のショルダベルト５、ラップベルト６に対応し、
以下同様に、
制御手段は、ＣＰＵ５０に対応し、
乗員保護部材は、シートベルトエアバッグ装置２３のエアバッグ２４に対応し、
ピラー部は、センタピラーインナパネル１６を含むセンタピラーに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００７４】
例えば、上記実施例においてはインフレータ２５を作動して展開するエアバッグ２４を例示したが、図１、図１１のエアバッグ２４の形成位置と同一の位置に圧縮空気の供給を受けて展開するシートベルトエアバッグを設け、別設されたコンプレッサからの圧縮空気を後突予測時乃至衝突時にシートベルト内の通路、または、シートベルトに沿設する外部通路を介してシートベルトエアバッグに供給するように構成してもよい。このように構成すると、エアバッグの再利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両用保護装置を示す概略側面図。
【図２】 ショルダベルト案内構造を示す部分正面図。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図４】 ショルダベルトのエアバッグ形成部位の断面図。
【図５】 ショルダベルト側のプリテンショナを示す説明図。
【図６】 ラップベルト側のプリテンショナを示す説明図。
【図７】 巻取軸と同軸構造部位の説明図。
【図８】 制御回路ブロック図。
【図９】 後突の予測乃至エアバッグ展開処理を示すフローチャート。
【図１０】 プリテンショナ作動処理を示すフローチャート。
【図１１】 本発明の車両用乗員保護装置の他の実施例を示す概略側面図。
【図１２】 図１１の構成を正面側から見た状態で示す概略図。
【図１３】 図１２のＣ部の拡大断面図。
【符号の説明】
２…シートバック
５…ショルダベルト(シートベルト)
６…ラップベルト(シートベルト)
１１…ガイドローラ（ガイド部）
１２…ショルダガイド部
１６…センタピラーインナパネル(ピラー部)
２４…シートベルトエアバッグ(乗員保護部材)
２６，３５…プリテンショナ
４６…予測センサ
５０…ＣＰＵ(制御手段)
【発明の属する技術分野】
この発明は、後突を予測する予測センサと、この予測センサによる後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段（ＣＰＵやマイクロコンピュータユニット等）とを備えて乗員を保護するような車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の車両用乗員保護装置としては、例えば、特開平９−１７５３２７号公報に記載の装置がある。
【０００３】
すなわち、衝突の危険度予知手段を設け、この予知手段が後突を予知した時に、
マイクロコンピュータユニットいわゆるＭＣＵを介してリトラクタのモータを駆動して、シートベルトの張力を増加させ、乗員をシートに固定（拘束）することで、後突時に乗員を保護すべく構成した車両用乗員保護装置である。
【０００４】
しかし、上述のシートベルト、特にショルダベルトは、一般にセンタピラー上部に設けられたショルダガイド部にて案内されている関係上、上記モータを駆動したとしても、後突時に乗員の肩部が上方に移動するのを充分に抑止することができず、このため後突時に頸椎への負担が発生する問題点があった。
【０００５】
上述の頸椎への負担は、次のようなメカニズムで発生するものと推考される。つまり、後突時において乗員の頭部は慣性でその位置にとどまろうとする一方、乗員の胸椎はシートバック上部で押されて前方移動しながら直線化し、また乗員の体幹はシートバックに沿ってずり上がるので、乗員の頸椎への負担が発生するものと推考される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の請求項１記載の発明は、シートベルトをシートバックの上面かつヘッドレスト側方にて案内すべく構成することで、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高い後突予測時のプリテンショナの作動時に、シートベルトを乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができ、さらに、後突の予測時にプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させることにより、確実に乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００７】
この発明の請求項２記載の発明は、シートベルトをガイドするショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成することで、後突予測によるプリテンショナの作動時に、シートベルトを可及的乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００８】
この発明の請求項３記載の発明は、後突時に乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けることで、この乗員保護部材により後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を防止し、頸椎への負担を未然に防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【０００９】
この発明の請求項４記載の発明は、シートベルトのシートバックの上面での案内構成と、乗員保護部材の構成との相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、頸椎への負担を未然に阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１０】
この発明の請求項５記載の発明は、シートベルトのシートバック上面での案内構成と、ショルダガイド部の下方変位構成との相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層確実に規制して、頸椎への負担を未然に阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１１】
この発明の請求項６記載の発明は、ショルダガイド部の下方変位構成と、乗員保護部材の構成との相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、頸椎への負担を未然に防止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１２】
この発明の請求項７記載の発明は、上述の乗員保護部材をシートベルトエアバッグに設定することで、シートベルトの巻取り、繰出し性を阻害することがなく、またシートベルトを装着する乗員に対しても違和感を与えることがないうえ構造が簡単となる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１３】
この発明の請求項８記載の発明は、ショルダベルトとラップベルトの双方をプリテンショナで巻込むように構成することで、シートベルト全体の弛みが短時間でなくなり、乗員を速やかにシートバックに拘束することができて、頸椎への負担をより一層良好に未然阻止することができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１４】
この発明の請求項９記載の発明は、上述のショルダガイド部を車体の上下方向に延びるピラー部に設けることで、ショルダガイド部支持用の別部材が不要で、このショルダガイド部の取付性向上を図ることができる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサからの信号に基づき、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高いと判定した後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをシートバック上面にて案内するガイド部を、シートバック上面でヘッドレスト側方に設けると共に、上記シートベルトは、乗員の肩部を保持するショルダベルトを備え、上記制御手段は、上記後突の予測時にはプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させる車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１６】
この発明の請求項２記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突部に比較して後突時には下方へ変位すべく構成した車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１７】
この発明の請求項３記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトには、後突時に乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１８】
この発明の請求項４記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをシートバックの上面にて案内すべく構成すると共に、上記シートベルトには、後突時に乗員側に突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００１９】
この発明の請求項５記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをシートバックの上面にて案内すべく構成すると共に、上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成した車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２０】
この発明の請求項６記載の発明は、後突を予測する予測センサと、上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成すると共に、上記シートベルトには、後突時に乗員側に突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２１】
この発明の請求項７記載の発明は、上記乗員保護部材をシートエアバッグに設定した車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２２】
この発明の請求項８記載の発明は、ショルダベルトの巻き込み側およびラップベルトの巻き込み側にそれぞれプリテンショナを設けた車両用乗員保護装置であることを特徴とする。
【００２３】
この発明の請求項９記載の発明は、上記ショルダガイド部がピラ−部に設けられた車両用乗員保護装置あることを特徴とする。
【００２４】
【発明の作用及び効果】
この発明の請求項１記載の発明によれば、上述の予測センサは後突を予測し、
上述の制御手段は予測センサからの信号に基づき、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高いと判定した後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させるが、このシートベルトはシートバック上面で、かつヘッドレスト側方のガイド部にて案内されるので、後突予測によるプリテンショナの作動時に該シートベルトを乗員の肩部に沿って巻き込むことができる。
この結果、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
しかも、後突の予測時にはプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させるので、確実に乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる。
【００２５】
この発明の請求項２記載の発明によれば、シートベルトをガイドするショルダガイド部は、前突時に比較して後突時には下方へ変位するので、後突予測によるプリテンショナの作動時に、シートベルトを可及的乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２６】
この発明の請求項３記載の発明によれば、上述の乗員保護部材を設けたので、後突予測時に作用するプリテンショナのシートベルト巻込み効果と相俟って、後突時に乗員保護部材が、乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させるので、後突時において乗員の肩が上方に移動するのを規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２７】
この発明の請求項４記載の発明によれば、シートベルトをシートバックの上面で案内する構成と、乗員保護部材とを備えているので、これら両構成の相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、乗員の頸椎に生ずるの負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２８】
この発明の請求項５記載の発明によれば、シートベルトをシートバック上面で案内する構成と、ショルダガイド部を後突時に下方へ変位させる構成とを備えているので、これら両構成の相乗効果により、後突時に乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、乗員の頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００２９】
この発明の請求項６記載の発明によれば、ショルダガイド部を後突時に下方へ変位させる構成と、後突時に乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材とを備えているので、これら両構成の相乗効果により、後突時には乗員の肩が上方に移動するのをより一層良好に規制して、乗員の頸椎に発生する負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００３０】
この発明の請求項７記載の発明によれば、上述の乗員保護部材をシートベルトエアバッグに設定したので、シートベルトの巻取り、繰出し性を何等阻害することがなく、またシートベルトを装着する乗員に対しても違和感を与えることがないうえ、構造が簡単となる効果がある。
【００３１】
この発明の請求項８記載の発明によれば、後突予測時に上述のプリテンショナでショルダベルトのみならずラップベルトをも巻き込むので、ラップベルト側の弛みを同時にとることができ、シートベルト全体の弛みが短時間でなくなり、このため乗員を速やかにシートバックに拘束することができて、頸椎への負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００３２】
この発明の請求項９記載の発明によれば、上述のショルダガイド部を車体の上下方向に延びるピラー部に設けたので、上下方向に変位するこのショルダガイド部を支持するための別部材が不要となり、ショルダガイド部の取付性向上を図ることができる効果がある。
【００３３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用乗員保護装置を示し、図１においてシートクッション１と、シートバック２と、ヘッドレスト３とを備えたシート４を設け、このシート４に着座した乗員Ａを、タングをバックルに係入させた時、ショルダベルト５およびラップベルト６から成る３点式シートベルト装置にて拘束すべく構成している。
【００３４】
上述のショルダベルト５、ラップベルト６は車体に内設された後述するプリテンショナ(図５〜７参照)に連結され、必要時にこれら両ベルト５，６に張力を付与すべく構成している。
また、上述のシートバック２は、シートバック角度駆動モータ７(図８参照)によりシートクッション１に対して傾動可能に構成されており、リクライニング支点８を中心として起伏する。
【００３５】
一方、上述のシートバック２内には乗員Ａがシートバック２に近接または当接したことを検出する近接センサ９を内蔵している。この近接センサ９は超音波センサで構成することができるが、乗員Ａのシートバック２への当接の有無を検出する場合には近接センサ９に代えて感圧センサを用いてもよい。
【００３６】
ところで、上述のショルダベルト５は図１、図２に示すようにシートバック２の上面かつヘッドレスト３側方にて案内すべく構成している。すなわち、シートバック２のトップデッキ面にブラケット１０，１０を設け、これらの両ブラケット１０，１０間にガイドローラ１１（ガイド部）を回転自在に支持させて、このガイドローラ１１により上述のショルダベルト５の巻取り、繰出しを案内すべく構成している。なお、一対のブラケット１０，１０を用いる構成に代えて、凹状の単一ブラケットを用いてもよい。
【００３７】
また、図１、図３に示すように、上述のショルダベルト５をガイドするショルダガイド部１２を設け、このショルダガイド部１２を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成している。上述のショルダガイド部１２の上下変位構成を図３に基づいて説明する。このショルダガイド部１２はアンカ部材１３と、サッシュガイド１４と、アンカ部材１３から背面側(センタピラー閉断面側)に延びる突部１５とを備えている。
【００３８】
ピラー部としてのセンタピラーインナパネル１６には、上述の突部１５の上下動を許容するスリット状の開口部１７が形成され、この開口部１７からピラー閉断面側へ突部１５を配設している。
【００３９】
一方、センタピラーインナパネル１６の内面上下にはブラケット１８，１９を接合固定し、これら上下のブラケット１８，１９間にガイドロッド２０およびスクリュ２１を張架すると共に、スクリュ２１を可逆モータ２２に連結している。
【００４０】
上述のショルダガイド部１２における突部１５にはネジ孔１５ａとガイド孔１５ｂとを形成し、ネジ孔１５ａをスクリュ２１に螺合すると共に、ガイド孔１５ｂには上述のガイドロッド２０を挿通し、可逆モータ２２の正逆駆動によりスクリュ２１およびネジ孔１５ａを介してショルダガイド部１２を上昇、下降すべく構成している。
【００４１】
一方、図１、図４に示す如く、上述のショルダベルト５には後突時に乗員Ａ側へ突出して乗員Ａの肩部を下方へ変位させる乗員保護部材としてのシートベルトエアバッグ装置２３を設けている。
【００４２】
このシートベルトエアバッグ装置２３はショルダベルト５を正しく装着した時、図１に示すように乗員Ａの肩部乃至胸部の一部分に対応して該ベルト５に縫合され蛇腹部を有するエアバッグ２４と、インフレータ２５とを備えている。なお、図１にあっては図示の便宜上、上述のエアバッグ２４を展開した状態で示しているが、非展開時においては、このシートベルトエアバッグ装置２３はショルダベルト５の巻取り、繰出しを阻害しないように該ベルト５に沿設形成されている。なお、インフレータ２５に対する給電はショルダベルト５下方端のタング部から実行することが望ましい。
【００４３】
上述のショルダベルト５の巻込み側に設けられたプリテンショナ２６は図５に示すように構成している。すなわち、モータ(図示せず)の回転軸２７にはその外周に複数の凹部２８を有する爪車２９を嵌合し、ホルダ３０側には調整ネジ３１によりボール３２の係入力が可変できるアジャスト機構３３を設け、モータの回転によりリール３４にショルダベルト５を巻取り、ボール３２の凹部２８への係入により逆転を防止しつつ、ショルダベルト５の繰出し時にはボール３２を凹部２８から外して、該ショルダベルト５の繰出しを許容すべく構成している。なお、上記爪車２９およびアジャスト機構３３を設ける構成に代えて、モータに対する通電制御により後突予測時にプリテンショナ２６を駆動および逆転防止すべく構成してもよく、ブレーキ付きモータを用いてもよい。或は、アジャスト機構３３を電磁ソレノイドに代えた構成を採用してもよい。
【００４４】
また、上述のラップベルト６の巻込み側に設けられたプリテンショナ３５は図６、図７に示すように構成している。
すなわち、モータ(図示せず)により駆動される巻取軸３６（図６参照）にラップベルト６の挿通孔３７を形成し、この挿通孔３７にラップベルト６を挿通して、その基端をベルト固定部材３８でハウジング３９に固定する一方、上述の巻取軸３６と同軸上には、図７に示すように、その外周に複数の凹部４０を有する爪車４１を一体的に形成し、ホルダ４２側には調整ネジ４３によりボール４４の係入力が可変できるアジャスト機構４５を設け、モータの回転により巻取軸３６にラップベルト６を巻取る一方、ラップベルト６の繰出し時には、ボール４４の凹部４０から外して、該ラップベルト６の繰出しを許容すべく構成している。なお、上記爪車４１およびアジャスト機構４５を設ける構成に代えて、モータに対する通電制御により後突予測時にプリテンショナ３５を駆動および逆転防止すべく構成してもよく、ブレーキ付きモータを用いてもよい。或は、アジャスト機構４５を電磁ソレノイドに代えた構成を採用してもよい。
【００４５】
図８は車両用乗員保護装置の制御回路ブロック図を示し、制御手段としてのＣＰＵ５０は後突を予測する予測センサ４６からの信号と、ポテンショメータ等により構成されてれシートバック２の傾斜角度を検出するシートバック角度センサ４７からの信号と、近接センサ９からの信号とに基づいて、ＲＯＭ４８に格納されたプログラムに従って、ショルダベルト５側のプリテンショナ２６、ラップベルト６側のプリテンショナ３５、インフレータドライバ４９、シートバック角度駆動モータ７、可逆モータ２２を駆動制御し、またＲＡＭ５１はタイマの所定値データなどのデータやその他の必要なデータおよびマップ等を記憶する。
【００４６】
ここで、上述のＣＰＵ５０は内蔵タイマ５２を有し、後突の予測時点からタイマスタートして、計時を行う。なお、後突の予測時点から衝突までの時間は1秒程度である。
また、上述の予測センサ４６は超音波を用いて自車と、後突の可能性がある車両との間の相対距離や相対速度を計測して、後突を予測(予知)する。
さらに、上述のＣＰＵ５０は、予測センサ４６による後突予測時にシートベルト(ショルダベルト５、ラップベルト６参照)の各プリテンショナ２６，３５を同時に作動させる制御手段である。なお、図１における５３はステアリングホイールである。
【００４７】
このように構成した車両用乗員保護装置の作用を、図９、図１０に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
まず、図９に示すフローチャートを参照して、後突の予測乃至エアバッグ展開処理について説明する。
【００４８】
第１ステップＳ１(予測手段)で、ＣＰＵ５０は予測センサ４６による検出を実行し、次の第２ステップＳ２(予測判定手段)で、ＣＰＵ５０はセンサ出力（予測センサ４６の出力）に基づいて衝突予測か否か、すなわち、後突の可能性があるか否かを判定し、ＮＯ判定時には第３ステップＳ３に移行する一方、ＹＥＳ判定時には第４ステップＳ４に移行する。
【００４９】
上述の第３ステップＳ３で、ＣＰＵ５０は各種機器(例えばシートバック２、シートベルト５，６および再使用可能なエアバッグ等)が作動されていれば、これらを違和感のないようにゆっくりと元に戻す。
一方、上述の第４ステップＳ４(ショルダガイド部変位手段)で、ＣＰＵ５０は可逆モータ２２を駆動して、スクリュ２１等を介してショルダガイド部１２を下方へ変位させる。
【００５０】
次に第５ステップＳ５(プリテンショナ同時作動手段)で、ＣＰＵ５０はショルダベルト５側のプリテンショナ２６およびラップベルト６側のプリテンショナ３５を同時作動させる。このプリテンショナ２６，３５の作動処理については図１０に示すサブルーチンを参照して、後述する。
【００５１】
次に第６ステップＳ６(プリテンショナ作動完了判定手段)で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５の作動が完了したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第５ステップＳ５にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第７ステップＳ７に移行する。
【００５２】
この第７ステップＳ７(エアバッグ展開制御手段)で、ＣＰＵ５０はインフレータドライバ４９を駆動して、シートベルトエアバッグ装置２３のエアバッグ２４を展開し、乗員Ａの肩部を下方へ変位させる。
【００５３】
次に図１０に示すフローチャートを参照して、プリテンショナ２６，３５の作動処理について説明する。
このサブルーチンは、図９で示したメインルーチンの第５ステップＳ５に相当するものである。
【００５４】
第１ステップＱ１で、ＣＰＵ５０はその内蔵タイマ５２をスタートさせ、次の第２ステップＱ２で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速にて作動し、ショルダベルト５、ラップベルト６を低速で巻き込む。
次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ５０は近接センサ９の検出を実行し、次の第４ステップＱ４で、ＣＰＵ５０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接しているか否かを判定する。
【００５５】
而して、第４ステップＱ４でのＮＯ判定時には、次の第５ステップＱ５に移行する一方、ＹＥＳ判定時には、別の第６ステップＱ６に移行する。
この第６ステップＱ６で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速作動させ、次の第７ステップＱ７で、ＣＰＵ５０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ２６，３５の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００５６】
そして、ＮＯ判定時には第６ステップＱ６にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には第１２ステップＱ１２に移行して、プリテンショナ２６，３５を停止する。
【００５７】
一方、前述の第５ステップＱ５で、ＣＰＵ５０は内蔵タイマ５２のタイマ値が所定値に達したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第２ステップＱ２にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第８ステップＱ８に移行する。
この第８ステップＱ８で、タイマ値が所定値に達したことに対応して、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速作動から高速作動に切換えて、ショルダベルト５、ラップベルト６を高速で巻き込む。
【００５８】
次に第９ステップＱ９で、ＣＰＵ５０は近接センサ９の出力に基づいて、乗員Ａがシートバック２に当接または近接したか否かを判定し、ＮＯ判定時には第８ステップＱ８にリターンする一方、ＹＥＳ判定時には次の第１０ステップＱ１０に移行する。
【００５９】
この第１０ステップＱ１０で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を低速作動させ、次の第１１ステップＱ１１で、ＣＰＵ５０は乗員Ａがシートバック２に当接または近接した後に、プリテンショナ２６，３５の所定量の作動が完了したか否かを判定する。
【００６０】
そして、第１１ステップＱ１１でのＮＯ判定時には第１０ステップＱ１０にリターンする一方、弛みがないことに相当するＹＥＳ判定時には次の第１２ステップＱ１２に移行し、この第１２ステップＱ１２で、ＣＰＵ５０はプリテンショナ２６，３５を停止し、次の第１３ステップＱ１３で、ＣＰＵ５０はタイマをリセットする。
【００６１】
このように上記実施例の車両用乗員保護装置によれば、上述の予測センサ４６は後突を予測し、上述の制御手段(ＣＰＵ５０参照)は予測センサ４６の予測時にシートベルトの(ショルダベルト５、ラップベルト６参照)のプリテンショナ２６，３５を作動させるが、ショルダベルト５はシートバック２の上面(ローラ１１参照)にて案内されるので、後突予測によるプリテンショナ２６の作動時に該ショルダベルト５を乗員の肩部に沿って巻き込むことができ、この巻込み状態はリクライニング角度に影響されない。
この結果、後突時に乗員Ａの肩が上方に移動するのを規制して、乗員Ａの頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６２】
また、ショルダベルト５をガイドするショルダガイド部１２は前突時に比較して後突時には下方へ変位するので、後突予測によるプリテンショナ２６の作動時にショルダベルト５を可及的乗員Ａの肩部に沿って巻き込むことができ、後突時に乗員Ａの肩が上方に移動するのを規制して、乗員Ａの頸椎に生ずる負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６３】
さらに、上述の乗員保護部材(シートベルトエアバッグ装置２３のエアバッグ２４参照)を設けたので、後突予測時に作用するプリテンショナ２６のショルダベルト５巻込み効果と相俟って、後突時に乗員保護部材(エアバッグ装置２４参照)が乗員Ａ側へ突出して乗員Ａの肩部を下方へ変位させる。この結果、後突時において乗員Ａの肩が上方に移動するのを規制して、乗員Ａの頸椎に生ずる負担を防止し、頸椎への負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６４】
加えて、ショルダベルト５をシートバック２の上面で案内する構成と、乗員保護部材(エアバッグ２４参照)と、ショルダガイド部１２を後突時に下方へ変位させる構成との合計３つの構成のうち少なくとも２つを組合せると、これら各構成の相乗効果により、後突時に乗員Ａの肩が上方に移動するをより一層確実に規制して、頸椎への負担を未然に阻止することができる効果がある。
【００６５】
また、上述の乗員保護部材をシートベルトエアバッグ２４に設定したので、ショルダベルト５の巻取り、繰出し性を何等阻害することがなく、またショルダベルト５を装着する乗員Ａに対しても違和感を与えることがなく、通常使用感を阻害しないうえ、構造が簡単となる効果がある。
【００６６】
さらに、後突予測時に上述のプリテンショナ２６，３５でショルダベルト５のみならずラップベルト６をも巻込むので、ラップベルト６側の弛みを同時にとることができ、シートベルト全体の弛みが短時間でなくなり、このため、乗員Ａを速やかにシートバック２に拘束することができて、乗員の頸椎に生ずる負担をより一層良好に未然防止することができる効果がある。
【００６７】
加えて、上述のショルダガイド部１２を車体の上下方向に延びるピラー部(センタピラーインナパネル１６参照)に設けたので、上下方向に変位するこのショルダガイド部１２を支持するための別部材が不要となり、ショルダガイド部１２の取付性向上を図ることができる効果がある。
【００６８】
図１１、図１２、図１３は車両用乗員保護装置の他の実施例を示し、この実施例では、プリテンショナ２６と、ショルダガイド部１２との間におけるショルダベルト５内に図１１、図１３に示す如く偏平構造のインフレータ２５を内蔵し、このインフレータ２５と、エアバッグ２４との間をベルト５内に形成されたガス通路５４で連通させている。
【００６９】
また、上述のエアバッグ２４の長さは、乗員Ａの肩部を含む上体のほぼ全体に相当する長さに設定され、後突および前突時に共通して用いるように構成すると共に、上述のショルダガイド部１２はガス流路が確保できるように形成されている。
【００７０】
さらに、上述のショルダベルト５の巻取り、繰出し操作に対応すべく、車体パネル５５に設けられた給電用コネクタ５６と、ショルダベルト５内のインフレータ２５との間をフレキシブル通電ワイヤ５７で接続し、このワイヤ５７の長さ、およびＵ字形状によりショルダベルト５の動きを吸収すべく構成している。
【００７１】
加えて、上述の各プリテンショナ２６，３５を隣接配設して、これら各プリテンショナ２６，３５をギヤで連動して同時駆動すべく構成している。
このように構成しても、図８の制御回路、図９、図１０のフローチャートを用いて、先の実施例と同様に作用させることができ、その効果も先の実施例とほぼ同様であるから、図１１、図１２、図１３において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。また図１１においては図示の便宜上、上述のエアバッグ２４を展開した状態で示しているが、非展開時におけるこのエアバッグ２４はショルダベルト５の巻取り、繰出しを阻害しないように該ショルダベルト５に沿設形成されている。なお、図１２において５８はバックル、５９はタング、６０はフロアパネルである。
【００７２】
上記各実施例の車両用乗員保護装置は運転席側のみならず助手席側または必要に応じてリヤ席側にも同様に設けられ、運転席乗員、助手席乗員またはリヤ席乗員を保護するものである。
【００７３】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のシートベルトは、実施例のショルダベルト５、ラップベルト６に対応し、
以下同様に、
制御手段は、ＣＰＵ５０に対応し、
乗員保護部材は、シートベルトエアバッグ装置２３のエアバッグ２４に対応し、
ピラー部は、センタピラーインナパネル１６を含むセンタピラーに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００７４】
例えば、上記実施例においてはインフレータ２５を作動して展開するエアバッグ２４を例示したが、図１、図１１のエアバッグ２４の形成位置と同一の位置に圧縮空気の供給を受けて展開するシートベルトエアバッグを設け、別設されたコンプレッサからの圧縮空気を後突予測時乃至衝突時にシートベルト内の通路、または、シートベルトに沿設する外部通路を介してシートベルトエアバッグに供給するように構成してもよい。このように構成すると、エアバッグの再利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両用保護装置を示す概略側面図。
【図２】 ショルダベルト案内構造を示す部分正面図。
【図３】 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図４】 ショルダベルトのエアバッグ形成部位の断面図。
【図５】 ショルダベルト側のプリテンショナを示す説明図。
【図６】 ラップベルト側のプリテンショナを示す説明図。
【図７】 巻取軸と同軸構造部位の説明図。
【図８】 制御回路ブロック図。
【図９】 後突の予測乃至エアバッグ展開処理を示すフローチャート。
【図１０】 プリテンショナ作動処理を示すフローチャート。
【図１１】 本発明の車両用乗員保護装置の他の実施例を示す概略側面図。
【図１２】 図１１の構成を正面側から見た状態で示す概略図。
【図１３】 図１２のＣ部の拡大断面図。
【符号の説明】
２…シートバック
５…ショルダベルト(シートベルト)
６…ラップベルト(シートベルト)
１１…ガイドローラ（ガイド部）
１２…ショルダガイド部
１６…センタピラーインナパネル(ピラー部)
２４…シートベルトエアバッグ(乗員保護部材)
２６，３５…プリテンショナ
４６…予測センサ
５０…ＣＰＵ(制御手段)
Claims (9)
- 後突を予測する予測センサと、
上記予測センサからの信号に基づき、後突までの時間が所定時間であり、後突する可能性が高いと判定した後突の予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記シートベルトをシートバック上面にて案内するガイド部を、シートバック上面でヘッドレスト側方に設けると共に、
上記シートベルトは、乗員の肩部を保持するショルダベルトを備え、
上記制御手段は、上記後突の予測時にはプリテンショナによるショルダベルトの巻き込みを低速で作動させ、その後、高速で作動させることを特徴とする
車両用乗員保護装置。 - 後突を予測する予測センサと、
上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段
とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成した
車両用乗員保護装置。 - 後突を予測する予測センサと、
上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段
とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記シートベルトには、後突時に乗員側へ突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた
車両用乗員保護装置。 - 後突を予測する予測センサと、
上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段
とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記シートベルトをシートバックの上面にて案内すべく構成すると共に、
上記シートベルトには、後突時に乗員側に突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた
車両用乗員保護装置。 - 後突を予測する予測センサと、
上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段
とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記シートベルトをシートバックの上面にて案内すべく構成すると共に、
上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成した
車両用乗員保護装置。 - 後突を予測する予測センサと、
上記予測センサの予測時にシートベルトのプリテンショナを作動させる制御手段
とを備えた車両用乗員保護装置であって、
上記シートベルトをガイドするショルダガイド部を設け、該ショルダガイド部を前突時に比較して後突時には下方へ変位すべく構成すると共に、
上記シートベルトには、後突時に乗員側に突出して乗員の肩部を下方へ変位させる乗員保護部材を設けた
車両用乗員保護装置。 - 上記乗員保護部材をシートベルトエアバッグに設定した
請求項３、４または６記載の車両用乗員保護装置。 - ショルダベルトの巻き込み側およびラップベルトの巻き込み側にそれぞれプリテンショナを設けた
請求項１〜７の何れか１に記載の車両用乗員保護装置。 - 上記ショルダガイド部がピラー部に設けられた
請求項１、２、５または６記載の車両用乗員保護装置。
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