JP3910885B2 - Vehicle occupant protection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が何かに衝突した時やロールオーバーした時に乗員を拘束し保護することのできる乗員保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、車両がロールオーバーした時や側面衝突した時、乗員は上下、左右の大きな加速度を受け、その結果、頭部を車内天井部やサイドガラス、ピラーなどに打ち付けて傷害を受けるケースが多い。従来では、3点式シートベルトやエアバッグ装置などにより乗員の保護を図っているが、これらの装備だけでは必ずしも十分に乗員を保護することができないケースもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、3点式シートベルトは、前後方向の加速度に対しては有効に乗員拘束作用を発揮し得るが、上下、左右の加速度に対しては有効に乗員拘束作用を発揮することができない。この点は、前方衝突を意図して装備された通常のエアバッグ装置の場合も同様である。
【0004】
そこで、主に側方衝突に対処できるように、シートの側部などにサイドエアバッグを装備したり、サイドガラスの内面に展開するカーテンエアバッグを装備したりすることも提案されているが、その場合でも、乗員の上方への飛び上がりを防止することは無理であった。
【0005】
本発明は、上記事情を考慮し、ロールオーバー時や側面衝突時などにおける乗員の上方への飛び上がりを防止し、車両天井部などへの頭部の打ち付けを未然に防ぐことのできる乗員保護装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、車両の乗員保護装置に係り、シートの背もたれ部に、コントローラによって駆動制御される多関節機構を備え、各関節の曲げによって形態が変化することで、シートに着座した乗員の肩部を側方から拘束する上部サポート部材を装備し、通常時には、前記上部サポート部材を退避形態に保持すると共に、異常時には、前記コントローラから与えられる駆動信号によって、前記多関節機構を駆動して、前記上部サポート部材を乗員の肩部を拘束する構成になされていることを特徴としている。
【0007】
請求項1記載の発明の装置では、ロールオーバーの前段階などの異常を検出した時に、上部サポート部材を乗員拘束形態に制御して、乗員の肩部を上から押さえ付けるので、乗員の上方への飛び出しを防止することができる。従って、頭部を車内天井部に打ち付けるような事故を未然に防ぐことができる。また、通常時は上部サポート部材は退避形態に保持されるので、邪魔にならない。なお、ロールオーバーの前段階などの異常検出は、車両に作用する左右・上下加速度や角速度等の異常変動に基づいて行う。
【0008】
また、請求項2記載の発明は、車両の乗員保護装置に係り、シートの背もたれ部に、コントローラによって駆動制御される多関節機構を備え、各関節の曲げによって形態が変化することで、シートに着座した乗員の肩部を側方から拘束する側部サポート部材を装備し、通常時には、前記側部サポート部材を退避形態に保持すると共に、異常時には、前記コントローラから与えられる駆動信号によって、前記多関節機構を駆動して、前記側部サポート部材を乗員の肩部を拘束する構成になされていることを特徴としている。
【0009】
請求項2記載の発明の装置では、異常検出時に側部サポート部材で乗員の肩部を側方から拘束するので、車両が側方衝突したり横滑りした時にも、乗員を安全に保護することができる。
【0010】
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の車両の乗員保護装置に係り、前記多関節機構が、前記各関節の曲げ角度を変化させるワイヤを備え、異常時には、前記ワイヤに与えられる駆動力によって、前記退避姿勢から拘束する姿勢に形態変化することを特徴としている。
【0011】
請求項3記載の発明の装置では、ワイヤ駆動による関節の曲げにより形態変化する多関節機構により上部サポート部材又は側部サポート部材を構成したので、関節の曲げ角度を変化させることにより、微妙な制御を行うことができる。例えば、乗員の肩部の形状に合わせた拘束形状を容易にとることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は実施形態の乗員保護装置(ショルダーサポート装置)の説明図である。この装置は、運転席と助手席のシートの背もたれ部1、2の上部位置に、上部サポート部材3と側部サポート部材4を装備している。
【0015】
上部サポート部材3は、シートに着座した乗員Mの肩部を上から拘束するためのもので、シートベルト5を掛ける側(窓側)と反対の側の肩部に対応する箇所に装備されている。また、側部サポート部材4は、シートに着座した乗員Mの肩部を側方から拘束するためのもので、シートベルト5を掛ける側(窓側)の肩部の側方箇所に装備されている。これらのサポート部材3、4は、通常時は、乗員Mの邪魔にならない退避位置に保持されており、異常検出時に、乗員Mの肩部を拘束する位置に移動するように装備されている。今、図においては、Aの上部サポート部材3が退避位置にあり、Bの上部サポート部材3が拘束位置にあり、Cの側部サポート部材4が拘束位置にある例を示している。
【0016】
図2は上記実施形態の乗員保護装置(ショルダーサポート装置)を含んだ乗員保護システムの概略ブロック図である。このシステムの制御の中心をなすコントローラ10には、異常検出センサ11からの信号が入力されている。異常検出センサ11としては、加速度センサや角速度センサ等が用いられる。コントローラ10は、車両に作用する加速度や角速度等を解析することによって、車両がロールオーバーの前段階や衝突の前段階にあるか否かを判断する。そして、ロールオーバーの前段階や衝突の前段階にあると判断した場合は、シートベルト・プリテンショナー装置12及びショルダーサポート装置13を作動させて乗員保護を行う。
【0017】
図3は上述した上部サポート部材3や側部サポート部材4を構成するのに適した多関節機構20の正面図、図4は側面図である。この多関節機構20は、4本の指30を持つ手形状のもので、各指30は、先端側から第1関節31、第2関節32、第3関節33を持ち、各関節31、32、33にて前側に自由に曲がるようになっている。4本の指30の曲がる方向は全部同じ前側である。4本の指30は、ほぼ同じ平面内に並んでおり、全部の指30で乗員の肩部を押さえる面を構成している。これらの指30は、第3関節33を介して、ベースハウジング40に連結されている。
【0018】
図5は指30の分解図である。指30は、先端バー36、中間バー37、基端バー38を、第1、第2関節31、32を構成するピン34(図3では線により簡略図示)で順に連結したものであり、第3関節33を構成するピン35によってベースハウジング40に連結されている。各関節31、32、33にはバネ39が組み込まれており、このバネ39により、各指30は真っ直ぐに伸びる位置に向けて付勢されている。なお、図3、図4に示すように、各指30毎に、あるいは全指30に共通に、柔軟性を有するソフトパッド60が被せられている。
【0019】
各指30には、第1、第2、第3関節31、32、33をバネ39に抗して前側に屈曲させるためのワイヤ50が通されている。ワイヤ50は、先端部が先端バー36に結合され、先端バー36、中間バー37、基端バー38、ベースハウジング40に形成した各ワイヤ挿通孔51、52、53、54を通して、基端部がベースハウジング40の内部に導入されている。そして、ワイヤ50の基端部を引っ張ることにより指30が前側に曲がるように、ワイヤ挿通孔51、52、53、54の位置が、各関節31、32、33の回動中心より前側に設定されている。
【0020】
ベースハウジング40には、各ワイヤ50の引っ張り方向と直交する方向に長手方向を向けたスライド部材41が内蔵されており、各ワイヤ50の基端部は、すべてこのスライド部材41に係止されている。スライド部材41は、ワイヤ50の引っ張り方向にスライド可能に装備されており、スライド部材41に形成したギヤ孔(雌ねじ孔)42に、モータ43のピニオン軸44が螺合されている。従って、モータ43を回すことで、ピニオン軸44とギヤ孔42のリード作用により、回転不能とされたスライド部材41が、ワイヤ50の引っ張り方向に沿って変位するようになっている。
【0021】
なお、スライド部材41は、バネ46によってピニオン軸44の軸線方向一方側(ワイヤ50に引っ張り力を作用する側)に付勢されており、それにより、ピニオン軸44とギヤ孔42のギヤ噛み合い部のガタが防止されている。また、バネ46の作用により、ギヤ噛み合い部の遊び分だけスライド部材41が弾力的に動くことができるようになるので、指30の関節31〜33が、多少ではあるが拘束状態においても撓み可能となる。
【0022】
次に、この多関節機構20を、前述したサポート部材3、4として使用した場合の作用を説明する。
この多関節機構20は、通常時は、各指30を延ばした退避姿勢(退避形態)で待機している。この退避姿勢になっているときには、乗員の邪魔にならない。次にロールオーバーの前段階等の異常が検出されたときには、コントローラ10から与えられる駆動信号により、モータ43が回転し、モータ43の回転によりスライド部材41が図3の矢印F方向に変位することで、各ワイヤ50がベースハウジング40内に引き込まれる。そして、それにより図4の二点鎖線で示すように、指30の関節31、32、33が屈曲して、多関節機構20が拘束姿勢(拘束形態)に形態変化し、全部の指30で構成される押圧面が乗員の肩部を拘束する。それにより、乗員の上方への飛び出しを防止することができ、頭部を車内天井部に打ち付けるような事故を未然に防ぐことができる。また、側部サポート部材4が乗員を側方から拘束することにより、頭部をサイドガラス等に打ち付ける事故も未然に防ぐことができる。
【0023】
その際、関節31〜33の曲げによって形態変化する多関節機構20により乗員の肩部を拘束するので、関節31〜33の曲げ角度を変化させることにより、微妙な制御を行うことができる。例えば、乗員の肩部の形状に合わせた拘束形状を容易にとることができるので、無理な拘束感を与えることがない。
【0024】
なお、多関節機構20で構成したサポート部材3、4の乗員と接する側に、異常検出時に膨張展開するエアバッグを配設すると、より弾力的に乗員の肩部を拘束することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロールオーバーの前段階などの異常を検出した時に、サポート部材を乗員拘束形態に制御して、乗員の肩部を上から押さえ付けるので、乗員の上方への飛び出しを防止することができ、頭部を車内天井部に打ち付けるような事故を未然に防ぐことができる。
【0027】
また、シートの背もたれ部に更に乗員の肩部を側方から拘束することの可能な側部サポート部材を装備すれば、車両が側方衝突したり横滑りした時にも、乗員を安全に保護することができる。また、前記サポート部材を多関節機構で構成することにより、乗員の肩部の形状に合わせた拘束形状を容易にとることができるので、無理な拘束感を与えずにすむ。また、前記サポート部材にエアバッグを含ませることにより、事故発生時において、緊急的に乗員の肩部を拘束することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の乗員保護装置の概略説明図である。
【図2】本発明の実施形態の装置を含んだ乗員保護システムの構成を示すブロック図である。
【図3】前記乗員保護装置のサポート部材を構成する多関節機構の正面図である。
【図4】同多関節機構の側面図である。
【図5】同多関節機構の指の分解図である。
【符号の説明】
1,2 シートの背もたれ部
3 上部サポート部材
4 側部サポート部材
13 ショルダーサポート装置(乗員保護装置)
20 多関節機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an occupant protection device that can restrain and protect an occupant when a vehicle collides with something or rolls over.
[0002]
[Prior art]
For example, when a vehicle rolls over or a side collision occurs, the occupant receives large accelerations in the vertical and horizontal directions, and as a result, the head is often struck against the ceiling, side glass, pillar, etc. of the vehicle and injured in many cases. Conventionally, the occupant is protected by a three-point seat belt, an airbag device, or the like. However, there are cases where the occupant cannot be sufficiently protected only by these devices.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
That is, the three-point seat belt can effectively exert an occupant restraining action with respect to the longitudinal acceleration, but cannot effectively exert an occupant restraining action with respect to the vertical and lateral accelerations. This also applies to the case of a normal airbag device equipped for the purpose of a forward collision.
[0004]
Therefore, it has been proposed to equip the side of the seat with a side airbag or a curtain airbag that deploys on the inner surface of the side glass so that it can deal mainly with side collisions. Even in this case, it was impossible to prevent the passenger from jumping upward.
[0005]
In consideration of the above circumstances, the present invention provides an occupant protection device capable of preventing an occupant from jumping upward during a rollover or a side collision, and preventing a head from hitting a vehicle ceiling. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
[0007]
In the apparatus according to the first aspect of the present invention, when an abnormality such as the previous stage of rollover is detected, the upper support member is controlled to the occupant restraint form and the shoulder portion of the occupant is pressed from above. Can be prevented from popping out. Therefore, it is possible to prevent an accident that hits the head against the ceiling of the vehicle. Further, since the upper support member is normally held in the retracted form, it does not get in the way. It should be noted that abnormality detection such as the stage before rollover is performed based on abnormal fluctuations such as lateral / vertical acceleration and angular velocity acting on the vehicle.
[0008]
The invention according to
[0009]
In the apparatus according to the second aspect of the present invention, since the shoulder portion of the occupant is restrained from the side by the side support member when an abnormality is detected, the occupant can be safely protected even when the vehicle collides sideways or skids. it can.
[0010]
The invention according to
[0011]
In the apparatus according to the third aspect of the invention, since the upper support member or the side support member is configured by the multi-joint mechanism that changes its shape by bending the joint by driving the wire , delicate control can be performed by changing the bending angle of the joint. It can be performed. For example, a constraining shape matched to the shape of the passenger's shoulder can be easily taken.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 is a schematic block diagram of an occupant protection system including the occupant protection device (shoulder support device) of the above embodiment. A signal from the
[0017]
FIG. 3 is a front view of a
[0018]
FIG. 5 is an exploded view of the
[0019]
Each
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Next, an operation when the
The
[0023]
At that time, since the occupant's shoulder is restrained by the
[0024]
If an airbag that inflates and deploys when an abnormality is detected is disposed on the side of the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when an abnormality such as the previous stage of rollover is detected, the support member is controlled to the occupant restraint mode and the occupant's shoulder is pressed from above. Can be prevented, and accidents such as hitting the head against the ceiling of the vehicle can be prevented.
[0027]
In addition, if the seat back is equipped with a side support member that can restrain the occupant's shoulder from the side, the occupant can be safely protected even when the vehicle collides sideways or skids. Can do. In addition, by configuring the support member with a multi-joint mechanism, it is possible to easily take a constraining shape that matches the shape of the shoulder portion of the occupant, thereby avoiding an excessive sense of restraint. In addition, by including an airbag in the support member, it is possible to urgently restrain the passenger's shoulder when an accident occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an occupant protection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an occupant protection system including an apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of an articulated mechanism constituting a support member of the occupant protection device.
FIG. 4 is a side view of the multi-joint mechanism.
FIG. 5 is an exploded view of a finger of the multi-joint mechanism.
[Explanation of symbols]
1, 2 Seat back 3
20 Articulated mechanism
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