JP5118995B2 - 乗員拘束装置、車両シート、車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両シートに着座した乗員を車両衝突時に拘束する乗員拘束装置の構築技術に関するものである。

従来、車両衝突発生時に、車両シートのシートクッションを介して乗員を拘束しようとする技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、車両シートのシートクッションを車両上方へと突出させ乗員の大腿部を持ち上げることによって、乗員の前方への移動を抑制しようとする乗員拘束装置が開示されている。ところで、この種の乗員拘束装置が搭載される車両シートの開発に際しては、単に乗員を拘束するのみならず、更に乗員の拘束態様を可変とすることによって、乗員の体格や着座位置等に左右されることなく乗員拘束性の適正化を図る技術が要請される。
特開２００４−３３８６３２号公報

そこで本発明では、車両シートに搭載され、当該車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する乗員拘束装置において、乗員拘束性の適正化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、自動車車両をはじめ、トラック、バス、電車、船舶等の各種の車両において、車両シートに搭載される乗員拘束装置の構築技術に適用され得る。

本発明にかかる乗員拘束装置は、車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する乗員拘束装置であり、本体部、可動部材、弾性バネ及び駆動機構を少なくとも備える。

本体部は、車両シートのシート骨格を形成するシートフレームのうち、シート座面よりも車両下方に固定される構成とされる。可動部材は、本体部から車両上方に離間して配設される部材として構成される。この可動部材は、車両シートのシート座面を形成するシートクッションよりも車両下方に配設され、乗員との間にシートクッションの全部または一部が介在する構成であってもよいし、或いは車両シートのシート座面側に露出しシートクッションとは別個独立にシート座面の一部を形成し乗員に直に当接する構成であってもよい。弾性バネは、可動部材と本体部との間に介在するとともに、これら可動部材及び本体部を互いに離間する方向へと弾性付勢する機能を有するバネとして構成される。この弾性バネとして、弾性付勢機能を有する各種のバネ類を用いることができ、典型的にはコイル式のバネ（スプリング）を採用することができる。

駆動機構は、可動部材を駆動する機構であって、特に常用制御モード及び緊急制御モードを少なくとも有する構成とされる。常用制御モードは、可動部材を弾性バネの弾性付勢力の作用下において乗員保持領域へと駆動し、これにより可動部材の本体部からの離間距離を可変としつつ、この乗員保持領域に設定した可動部材を介して乗員を大腿部側から保持する制御モードとされる。この常用制御モードは、典型的には車両衝突時以外の通常時（乗車時ないし走行時）において、乗員の調節操作に伴って設定されるのが好ましい。一方、緊急制御モードは、車両衝突発生時に可動部材の駆動を解除し、可動部材を弾性バネの弾性付勢力にしたがって乗員保持領域よりも車両上方の乗員拘束領域へと突出させ、この乗員拘束領域に設定した可動部材を介して乗員を大腿部側から拘束する制御モードとされる。乗員拘束領域に設定された可動部材は、弾性バネの弾性付勢力が作用した状態であってもよいし、或いは弾性バネの長さが自然長となり弾性バネの弾性付勢力がほぼ完全に解除された状態であってもよい。この緊急制御モードは、典型的には車両衝突時において強制的に設定されるのが好ましい。

本発明にかかる乗員拘束装置のこのような構成によれば、常用制御モードにおいて、可動部材の本体部からの離間距離を可変とすることによって、乗員保持性（「ホールド性」ともいう）を調節することが可能である。典型的には乗員が所定の操作部材を手動操作することによって、この乗員保持性の調節動作が遂行されるように構成するのが好ましい。これにより、乗員の体格や着座位置等に応じた適正位置に可動部材を制御することによって、乗員の体格や着座位置等に左右されることなく乗員保持性の適正化を図ることが可能となる。また、緊急制御モードにおいては、常用制御モード時よりも車両上方に配設された可動部材を介して乗員を確実に拘束することによって、車両衝突発生時に乗員が車両前方へと移動するのを阻止することが可能となる。これにより、乗員拘束性の適正化を図ることが可能となる。また、シートベルトが装着されたシートベルト装着状態の乗員が、車両衝突発生時にシート座面に沿ってシートベルトを潜ろうとする現象、いわゆる「サブマリン現象」が生じるのを阻止するのに有効とされる。更に、常用時における乗員保持性の調節機能と、緊急時における乗員拘束機能の両機能を単一の可動部材の動作によって兼務することが可能となるため合理的である。

なお、上記常用制御モードないし緊急制御モードにおける可動部材の移動方向に関しては、当該可動部材が乗員の大腿部に向けて移動する構成であってもよいし、或いは乗員の腰部に向けて移動する構成であってもよい。可動部材を乗員の腰部に向けて移動させる際には、可動部材を本体部に対し後ろ斜め上方に配設する構成を採用するのが好ましい。このような構成によれば、乗員の腰部を直接的且つ速やかに拘束することが可能であるとともに、可動部材の車両後方へと向かう拘束成分が生じるため、車両衝突発生時に車両前方へと移動しようとする乗員を拘束し易い。

また、本発明にかかる乗員拘束装置では、前記の駆動機構は、長尺状のワイヤー部材、回転体及び電動モータを少なくとも備える構成であるのが好ましい。
回転体は、長尺状のワイヤー部材を介して可動部材に接続され当該ワイヤー部材の巻き取り回転動作及び巻き出し回転動作が可能とされた構成とされる。電動モータは、回転体を巻き取り回転動作させるべく駆動されるモータとして構成される。
このような構成の駆動機構において、常用制御モードでは、電動モータの駆動による回転体の巻き取り回転動作によって、ワイヤー部材が回転体に巻き取られつつ、可動体が弾性バネの弾性付勢力に抗してワイヤー部材により引っ張られて本体部側へと駆動され、或いはワイヤー部材が回転体から巻き出されつつ、可動体が弾性バネの弾性付勢力にしたがってシート座面側へと駆動される。一方、緊急制御モードでは、電動モータの駆動解除による回転体の巻き出し回転動作によって、ワイヤー部材が回転体から巻き出されつつ、可動体が弾性バネの弾性付勢力にしたがって乗員保持領域から乗員拘束領域へと突出する。このような構成によれば、ワイヤー部材等を用い構造が簡素化された駆動機構によって駆動される可動部材を介して乗員拘束性の適正化を図ることが可能となる。

本発明にかかる更なる形態の乗員拘束装置は、ロック機構を更に備える構成であるのが好ましい。このロック機構は、前記の緊急制御モードにおいて乗員拘束領域に制御された可動部材の本体部側への移動を規制可能な機構として構成される。この場合、ロック機構によって可動部材の少なくとも本体部側への移動が規制されればよく、可動部材の本体部側への一方の移動のみが規制される構成であってもよいし、或いは可動部材の本体部側及びシート座面側への両方の移動が規制される構成であってもよい。このような構成によれば、ロック機構を用いることによって、車両衝突発生時に緊急制御モードに設定された可動部材を乗員拘束領域に確実に留めることが可能となり、この可動部材を用いた乗員拘束性をより確実なものとすることが可能となる。

本発明にかかる更なる形態の乗員拘束装置は、車両衝突が予知（「予測」ともいう）された場合に可動部材を震動（「振動」ともいう）させる震動機構を更に備える構成であるのが好ましい。典型的には、可動部材に対し震動ないし振動を付与する電動モータを用いてこの震動機構が構成される。車両衝突の予知に関しては、車両に搭載された衝突予知センサを用いるのが好ましい。このような構成によれば、常用時における乗員保持性の調節機能と、緊急時における乗員拘束機能に加えて、更に乗員に対し差し迫った車両衝突を報知する機能を単一の可動部材の動作によって兼務することが可能となるため合理的である。

本発明にかかる更なる形態の乗員拘束装置では、前記の駆動機構は、常用制御モードにおいて車両衝突が予知されたとき、乗員保持領域に設定された可動部材を乗員拘束領域との間の待機領域へと駆動し、その後に車両衝突が回避された場合には、一旦待機領域に設定された可動部材を乗員保持領域へと駆動する構成であるのが好ましい。このような構成によれば、車両シートのシートクッションに生じるたわみ（「スラック」ともいう）によって可動部材の拘束動作が妨げられるのを防止することができ、限られた短時間の間で乗員を拘束する可動部材の拘束動作を速やかに行なうことが可能となる。また、車両衝突が回避された場合には、可動部材を乗員保持領域へと復帰させることによって、引き続き常用モードにて使用可能となる。

本発明にかかる車両シートは、車両に装着される車両シートであって、シートクッション、シートバック及び乗員拘束装置を少なくとも備える。シートクッションは、車両シートの各部位のうちのシート座面を形成し、またシートバックは、車両シートの各部位のうちのシート背面を形成する。乗員拘束装置は、車両衝突発生時にシートクッションを車両上方へと突出させることによって当該車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する装置であり、前記各構成の乗員拘束装置を用いて構成されるのが好ましい。このような構成によれば、乗員拘束性の適正化を図ることが可能な乗員拘束装置を搭載した車両シートが提供される。

本発明にかかる車両は、エンジン走行系統、電装系統、車両制御装置、検出センサ、車両シート及び乗員拘束装置を少なくとも備える。
エンジン走行系統は、エンジン及び車両の走行に関与する系統として構成される。電装系統は、車両に使われる電機部品に関与する系統として構成される。車両制御装置は、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う機能を有する装置として構成される。検出センサは、車両衝突に関する情報を検出する検出センサとして構成される。ここでいう「車両衝突に関する情報」には、車両衝突の予知、実際の車両衝突の発生等の情報が広く包含される。乗員拘束装置は、車両シートに搭載され、検出センサによる検出情報に基づいて、車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する装置であり、前記各構成の乗員拘束装置を用いて構成されるのが好ましい。このような構成によれば、乗員拘束性の適正化を図ることが可能な乗員拘束装置を車両シートに搭載した車両が提供される。

以上のように、本発明によれば、車両シートに搭載され、当該車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する乗員拘束装置において、特に車両シートのシート座面よりも車両下方に配設された可動部材の動作に関し、可動部材が弾性バネの弾性付勢力の作用下において本体部からの離間距離を可変としつつ、乗員保持領域に設定された状態で乗員を大腿部側から保持する常用制御モードと、可動部材が車両衝突発生時に駆動を解除され、弾性バネの弾性付勢力にしたがって乗員保持領域よりも車両上方の乗員拘束領域へと突出した状態で乗員を大腿部側から拘束する緊急制御モードを設定することによって、常用制御モードにおいては乗員保持性を調節することができる一方、緊急制御モードにおいては車両衝突発生時に乗員が車両前方へと移動するのを阻止することができ、以って乗員拘束性の適正化を図ることが可能となった。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明の「車両シート」の一実施の形態である車両シート１０の内部構造が図１に示される。この図１に示すように、本実施の形態の車両シート１０は、車両に装着される車両シートであって、シート座面を形成するシートクッション１２、シートクッション１２の車両後方にてシート背面を形成するシートバック１４（乗員の頭部領域に位置するヘッドレストを含む）を備える。これらシートクッション１２及びシートバック１４は、いずれもウレタン材料等の柔軟性を有する素材によって形成され、その表面が革や布等からなる表皮（図示省略）によって被覆される。ここでいうシートクッション１２が本発明における「シートクッション」に相当し、またここでいうシートバック１４が本発明における「シートバック」に相当する。本実施の形態では、この車両シート１０に乗員拘束装置１００が搭載されており、車両シート１０のシート骨格を形成するシートフレーム１６のうち、シート座面よりも車両下方に、この乗員拘束装置１００の本体部分（後述する本体フレーム１０１）が取り付け固定される。ここでいう乗員拘束装置１００が本発明における「乗員拘束装置」に相当する。なお、図１及び他の図面において、図中の「ＦＲ」で示す方向が車両前方ないし車両進行方向であり、「ＵＰ」で示す方向が車両上方である。

上記乗員拘束装置１００の詳細な構成に関しては、図１中の乗員拘束装置１００の斜視図を示す図２が参照される。この図２に示すように、本実施の形態の乗員拘束装置１００は、複数の部材によって一体状に組み立てられた状態で車両シート１０への組み付けが可能とされた構造、いわゆる「アセンブリ体」として構成される。このような構成において、乗員拘束装置１００の本体フレーム１０１が、シートフレーム１６に取り付け固定されるようになっているため、乗員拘束装置１００の組み付け作業が容易とされる。ここでいう本体フレーム１０１が本発明における「本体部」に相当し、またここでいうシートフレーム１６が本発明における「シートフレーム」に相当する。

この本体フレーム１０１には、スライド開口１０２ａが設けられた左右一対の支持部材１０２が取り付けられている。各支持部材１０２のスライド開口１０２ａには、円柱形状或いは円筒形状で長軸状のシャフト１０３が挿通されており、当該シャフト１０３の長軸方向へスライド移動がこのスライド開口１０２ａを通じて許容される。２つのシャフト１０３，１０３のシート座面側の先端部分には、本体フレーム１０１からシート座面側に離間して配設されるボード状ないし板状の可動ボード１０４が取り付けられている。この可動ボード１０４は、シートクッション１２よりも車両下方において、ボード延在面が車両の左右方向に延在するように配設されている。このとき、各シャフト１０３は、いずれもシート座面側の軸線上に乗員の腰部ないし臀部（図１中の腰部Ａ１及び骨盤Ａ２）が位置するように、車両の後ろ斜め上方に向けて配設されており、可動ボード１０４のシート座面側にシートクッション１２を介在させた状態で、乗員の腰部ないし臀部が位置することとなる。

詳細については後述するが、この可動ボード１０４は、車両シート１０に着座している乗員に対する乗員保持及び乗員拘束を行なう機能を果たす。ここでいう可動ボード１０４が、本発明における「可動部材」に相当する。また、この可動ボード１０４と本体フレーム１０１との間であってシャフト１０３の軸まわりには、これら可動ボード１０４及び本体フレーム１０１を互いに離間する方向へと弾性付勢するスプリング（弾性バネ）１０５が介在している。ここでいうスプリング１０５が、本発明における「弾性バネ」に相当する。このスプリング１０５にかえて、別の形態のバネ類を採用することもできる。

乗員拘束装置１００は、更に上記構成の可動ボード１０４を駆動する駆動機構１１０、当該可動ボード１０４の位置をロックするロック機構１２０、及び当該可動ボード１０４を震動ないし振動制御する震動装置（「振動装置」とも称呼する）１３０を備えている。駆動機構１１０は、更にワイヤー１１２、ギヤユニット１１４、点火装置１１８を用いて構成される。ロック機構１２０は、更にソレノイド１２２及びロックピン１２４を用いて構成される。また、震動装置１３０は、可動ボード１０４に対し震動ないし振動を付与する電動モータ（図示省略）を用いて構成される。ここでいう駆動機構１１０が本発明における「駆動機構」を構成し、ここでいうロック機構１２０が本発明における「ロック機構」に相当し、またここでいう震動装置１３０が本発明における「震動装置」に相当する。

本実施の形態の駆動機構１１０において、ワイヤー１１２は、シート座面側の一端が可動ボード１０４に止着され、また本体フレーム１０１側の他端がギヤユニット１１４に接続された長尺状のワイヤー部材として構成される。ここでいうワイヤー１１２が本発明における「ワイヤー部材」に相当する。ギヤユニット１１４は、ワイヤー１１２の巻き取り回転動作及び巻き出し回転動作が可能とされた回転体１１５と、電気駆動式の電動モータ１１６と、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａに連結され当該電動モータ１１６の駆動力を回転体１１５の伝達する１または複数の駆動ギヤ１１７を備える。ここでいう回転体１１５が本発明における「回転体」に相当し、またここでいう電動モータ１１６が本発明における「電動モータ」に相当する。このギヤユニット１１４は、電動モータ１１６に電流が流れていないときには駆動ギヤ１１７が動くのを防止する機構、いわゆる「セルフロック機構」を備える構成であるのが好ましい。また、この駆動機構１１０は、後述する制御ユニット１６０によって制御される常用制御モード及び緊急制御モードの２つの制御モードを少なくとも有する。なお、必要に応じては、これら常用制御モード及び緊急制御モードに加えて、更なる別の制御モードを採用することもできる。

ここで、図３には図２中の可動ボード１０４の常用制御モード時における設定状態が模式的に示される。図３に示す常用制御モードでは、可動ボード１０４は、左右一対のスプリング１０５，１０５の弾性付勢力の作用下において、二点鎖線で示す初期位置よりも本体フレーム１０１側の乗員保持領域に設定される。すなわち、可動ボード１０４と本体フレーム１０１との間の離間距離が初期位置における離間距離ｄ０よりも短いｄ１とされた状態とされる。この乗員保持領域では、電動モータ１１６の駆動による回転体１１５の巻き取り回転動作によって、ワイヤー１１２が回転体１１５に巻き取られつつ、可動ボード１０４が左右一対のスプリング１０５，１０５の弾性付勢力に抗してワイヤー１１２により引っ張られて本体フレーム１０１側へと矢印１０方向に駆動される。或いは、電動モータ１１６の駆動による回転体１１５の巻き出し回転動作によって、ワイヤー１１２が回転体１１５から巻き出されつつ、可動ボード１０４が左右一対のスプリング１０５，１０５の弾性付勢力にしたがってシート座面側へと矢印２０方向に駆動される。このとき、各シャフト１０３が支持部材１０２のスライド開口１０２ａを本体フレーム１０１側或いはシート座面側へと摺動することによって、可動ボード１０４が本体フレーム１０１側或いはシート座面側へと平行移動する。これにより、可動ボード１０４と本体フレーム１０１との間の離間距離、すなわち可動ボード１０４の乗員側への突出量が調節され、この可動ボード１０４によるシートクッション１２の車両上方への突出量が調節されることとなり、可動ボード１０４による乗員保持性（「ホールド性」とも称呼する）が可変とされる。ここでいう常用制御モードが、本発明における「常用制御モード」に相当する。

一方、図４には図２中の可動ボード１０４の緊急制御モード時における設定状態が模式的に示される。図４に示すように、緊急制御モードでは、電動モータ１１６の駆動解除による回転体１１５の巻き出し回転動作によって、ワイヤー１１２が回転体１１５から巻き出されつつ、可動ボード１０４がスプリング１０５の弾性付勢力にしたがって乗員保持領域からシート座面側へと矢印２０方向（車両の後ろ斜め上方）に突出し、可動ボード１０４と本体フレーム１０１との間の離間距離が最大となる乗員拘束領域に設定される。この乗員拘束領域での当該離間距離は、初期位置における離間距離ｄ０に概ね合致する。このとき、各シャフト１０３が支持部材１０２のスライド開口１０２ａをシート座面側へと摺動することによって、可動ボード１０４がシート座面側へと平行移動する。これにより、乗員拘束領域に設定された可動ボード１０４によって車両上方へと突出したシートクッション１２によって、車両シート１０に着座した乗員、具体的には乗員の腰部ないし臀部が大腿部側から拘束される。緊急制御モードにおけるこの拘束状態に対し、前記の常用制御モードにおける乗員保持状態を、緊急制御モード時よりも弱い軽度の拘束状態ということもできる。ここでいう緊急制御モードが、本発明における「緊急制御モード」に相当する。なお、この緊急制御モードにおいて乗員拘束領域に設定された可動ボード１０４は、各スプリング１０５の弾性付勢力が作用した状態であってもよいし、或い各スプリング１０５の長さが自然長となり各スプリング１０５の弾性付勢力がほぼ完全に解除された状態であってもよい。

本実施の形態の点火装置１１８は、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結を解除するべく作動される連結解除用の点火装置として構成される。本構成の典型例に関しては、図５及び図６が参照される。これら図５及び図６は、いずれも本実施の形態の駆動機構１１０の動作模式図であって、図５には電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結状態が示され、図６には電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結解除状態が示されている。

図５に示す駆動機構１１０では、点火装置１１８が作動前の状態とされる。この状態においては、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７とが連結されており、電動モータ１１６の駆動力が駆動ギヤ１１７を介して回転体１１５に伝達され、回転体１１５の回転軸１１５ａを中心としたワイヤー１１２の巻き取り回転動作に変換される。回転体１１５のこの巻き取り回転動作の方向は、図５中の矢印３０として示される。

図６に示す駆動機構１１０では、点火装置１１８が作動時ないし作動後の状態とされる。この状態においては、点火装置１１８の作動によって電動モータ１１６が回転軸１１６ｂを中心として図６中の矢印４０方向へと回転動作し、図６中の二点鎖線で示す位置から実線で示す位置へと変位している。これにより、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結が解除されており、電動モータ１１６からの駆動力を失った回転体１１５は、スプリング１０５から受ける弾性付勢力にしたがってシート座面側へと平行移動する可動ボード１０４によって引っ張られるワイヤー１１２を介して、回転軸１１５ａを中心としたワイヤー１１２の巻き出し回転動作を行う。回転体１１５のこの巻き出し回転動作の方向は、図６中の矢印５０として示される。とりわけ、このような点火装置１１８を用いることによって、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結解除動作を瞬時に行なうことが可能となる。電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結を解除する機構に関しては、点火装置１１８以外の別の機構を適宜採用することもできる。

上記ロック機構１２０の典型例に関しては、図７及び図８が参照される。これら図７及び図８は、いずれも本実施の形態のロック機構１２０の動作模式図であって、図７にはロック機構１２０によるシャフト１０３のロック解除状態が示され、図８にはロック機構１２０によるシャフト１０３のロック状態が示されている。

図７に示すように、本実施の形態のシャフト１０３は、可動ボード１０４と一体状となって矢印６０或いは７０方向へと往復移動が可能とされる一方、本実施の形態のロック機構１２０では、ロックピン１２４がソレノイド１２２によって矢印８０或いは９０方向へと往復動作が可能とされている。すなわち、シャフト１０３の往復動作方向とロックピン１２４の往復動作方向が概ね直交する構成とされる。また、シャフト１０３には長軸方向に関し複数のロック溝１０３ａが設けられており、各ロック溝１０３ａに対しロックピン１２４が係合可能とされている。このような構成において、ソレノイド１２２によってロックピン１２４が図８に示すように矢印８０方向へ変位してシャフト１０３のロック溝１０３ａに係合すると、当該シャフト１０３は図７中の矢印７０方向への変位、すなわち本体フレーム１０１側への移動が規制されることとなる。必要に応じては、ロックピン１２４の係合によってシャフト１０３が図７中の矢印６０方向及び７０方向の両方向への変位が規制されるように、ロック溝１０３ａの形状を構成することも可能である。

ここで、上記構成の乗員拘束装置１００が搭載された車両シート１０を有する車両２００のシステム構成及び制御形態を、図９及び図１０を参照しつつ説明する。図９には、本実施の形態の車両２００のシステム構成が示され、また図１０には、図９中の車両２００における可動ボード１０４の可動ボード制御処理のフローチャートが示されている。ここでいう車両２００が、本発明における「車両」を構成する。

図９に示すように、本実施の形態の車両２００は、電動モータ１１６、点火装置１１８、ロック装置１２０及び震動装置１３０を少なくとも備える上記車両シート１０に加え、衝突予知センサ１４０、衝突検知センサ１５０及び制御ユニット１６０、更には特に図示しないものの、エンジン及び車両の走行に関与する系統であるエンジン走行系統、車両に使われる電機部品に関与する系統である電装系統、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置を備える。この駆動制御装置は、制御ユニット１６０を兼務する構成であってもよいし、或いは制御ユニット１６０とは別個に設けられる構成であってもよい。

衝突予知センサ１４０は、車両２００の衝突可能性を予知ないし予測する機能を有するセンサとして構成される。典型的には、衝突対象物に向けて波長数ミリメートルの電波（ミリ波またはレーザー光）を発生させ、当該衝突対象物からの反射波を測定することによって、当該衝突対象物との間の距離、相対速度等を検出（計測）可能な構成のレーダ、いわゆる「ミリ波レーダ」又は「レーザーレーダー」と称呼されるレーダや、衝突対象物の画像を撮影することによって衝突対象物との間の距離、相対速度等を検出（計測）可能な構成の単眼Ｃ−ＭＯＳ３Ｄカメラや複眼ステレオ３Ｄカメラなどによって衝突予知センサ１４０が構成される。この衝突予知センサ１４０によって検出された検出情報は、所定の信号伝送用ケーブル（図示省略）を介して制御ユニット１６０に伝送される。

衝突検知センサ１５０は、車両２００の実際の衝突発生を検知する機能を有するセンサとして構成される。典型的には、車両２００に装着された受衝部材の車両衝突時における加速度を検出する加速度センサや近接センサなどによって衝突検知センサ１５０が構成される。この衝突検知センサ１５０によって検出された検出情報は、所定の信号伝送用ケーブル（図示省略）を介して制御ユニット１６０に伝送される。これら衝突予知センサ１４０ないし衝突検知センサ１５０によって、本発明における「検出センサ」が構成される。

制御ユニット１６０は、衝突予知センサ１４０及び衝突検知センサ１５０及の検出情報に基づいて、所定の演算処理、記憶処理等を行なうとともに、電動モータ１１６、点火装置１１８、ロック装置１２０及び震動装置１３０に対し制御信号を出力する機能を少なくとも有する。この制御ユニット１６０から出力された制御信号は、所定の信号伝送用ケーブル（図示省略）を介して電動モータ１１６、点火装置１１８、ロック装置１２０及び震動装置１３０に伝送される。ここでいう制御ユニット１６０は、前述の駆動機構１１０とともに、本発明における「駆動機構」を構成する。

上記構成の車両２００における可動ボード１０４の制御処理は、図１０中のステップＳ１０〜Ｓ７０を順次遂行することによって達成される。この制御処理は、図９中の制御ユニット１６０が主体として行なわれる処理として構成される。

ステップＳ１０では、可動ボード１０４による乗員保持性を調節するか否かが判定される。典型的には、乗員保持性の調節を行なうための所定の操作部材（操作レバーや操作ボタン等）や操作されたか否かによって当該判定を行なうことが可能となる。可動ボード１０４による乗員保持性を調節すると判定された場合（ステップＳ１０のＹＥＳの場合）には、ステップＳ２０によって制御ユニット１６０からの制御信号を受けた電動モータ１１６が駆動され、可動ボード１０４による乗員保持性の調節処理が行なわれる。当該調節処理に関しては、前述の常用制御モードとして説明したように、可動ボード１０４と本体フレーム１０１との間の離間距離（可動ボード１０４の乗員側への突出位置）が調節され、可動ボード１０４による乗員保持性が調節されることとなる。これにより、乗員の好みによって可動ボード１０４による乗員保持性を変更することが可能となる。一方、可動ボード１０４による乗員保持性を調節しない判定された場合（ステップＳ１０のＮＯの場合）には、引き続きステップＳ３０にすすむ。

ステップＳ３０では、衝突予知センサ１４０が検出した検出情報に基づいて車両２００の衝突が予知されたか否かが判定される。車両２００の衝突を予知した場合（ステップＳ３０のＹＥＳの場合）には、ステップＳ４０によって制御ユニット１６０からの制御信号を受けた震動装置１３０を作動させる。この処理によって、可動ボード１０４に対し震動ないし振動が付与されることとなり、車両シート１０に着座している乗員に対し車両２００の差し迫った衝突を報知することが可能となる。一方、車両２００の衝突を予知していない場合（ステップＳ３０のＮＯの場合）には、ステップＳ１０に戻る。

なお、ステップＳ３０において車両２００の衝突を予知した場合、ステップＳ４０の前に電動モータ１１６を予め駆動することによって可動ボード１０４を図３中の実線で示す乗員保持領域と図４中の実線で示す乗員拘束領域との間の待機領域に設定し、またその後に車両衝突が回避された場合には、一旦待機領域に設定された可動ボード１０４を乗員保持領域に設定する制御を行なうこともできる。このような制御を採用することによって、シートクッション１２に生じるたわみ（「スラック」とも称呼する）によって可動ボード１０４の拘束動作が妨げられるのを防止することで、その後に発生する可能性のある車両衝突の際の乗員拘束に迅速に対応する機能が付与される。また、車両衝突が回避された場合には、可動ボード１０４を乗員保持領域へと復帰させることによって、引き続き常用モードにて使用可能となる。

ステップＳ５０では、衝突検知センサ１５０が検出した検出情報に基づいて車両２００の実際の衝突が発生したか否かが判定される。車両２００の衝突を検出した場合（ステップＳ５０のＹＥＳの場合）には、ステップＳ６０によって点火装置１１８を作動させる処理を行なう。この処理に関しては、前述の緊急制御モードとして説明したように、可動ボード１０４は、スプリング１０５の弾性付勢力にしたがって車両シート１０に対し後ろ斜め上方に向けて突出して本体フレーム１０１との間の離間距離が最大となる乗員拘束領域に設定され、車両シート１０に着座した乗員の腰部ないし臀部（骨盤部分）は、この可動ボード１０４によって大腿部側から拘束されることとなる。一方、車両２００の衝突を検出しなかった（衝突が回避された）場合（ステップＳ５０のＮＯの場合）には、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ７０では、ロック装置１２０が作動することによって、図８を用いて説明したようなシャフト１０３のロック状態に制御される。これにより、乗員拘束領域へと一旦突出した可動ボード１０４が本体フレーム１０１側へと逆戻りするのが防止される。

以上のように本実施の形態によれば、常用制御モードにおいて、可動ボード１０４の本体フレーム１０１からの離間距離を可変とすることによって、乗員保持性を調節することが可能である。これにより、乗員の体格や着座位置等に左右されることなく乗員保持性の適正化を図ることが可能となる。また、緊急制御モードにおいては、常用制御モード時よりも車両上方に配設された可動ボード１０４を介して乗員を確実に拘束することによって、車両衝突発生時に乗員が車両前方へと移動するのを阻止することが可能となる。これにより、乗員拘束性の適正化を図ることが可能となる。また、シートベルトが装着されたシートベルト装着状態の乗員が、車両衝突発生時にシート座面に沿ってシートベルトを潜ろうとする現象、いわゆる「サブマリン現象」が生じるのを阻止するのに有効とされる。更に、常用時における乗員保持性の調節機能と、緊急時における乗員拘束機能と、更に乗員に対し差し迫った車両衝突を報知する機能を単一の可動部材の動作によって兼務することが可能となるため合理的である。
また、本実施の形態によれば、ワイヤー１１２等を用い構造が簡素化された駆動機構１１０によって駆動される可動ボード１０４を介して乗員拘束性の適正化を図ることが可能となる。
また、本実施の形態によれば、ロック機構１２０を用いることによって、車両衝突発生時に緊急制御モードに設定された可動ボード１０４を乗員拘束領域に確実に留めることが可能となり、この可動ボード１０４を用いた乗員拘束性をより確実なものとすることが可能となる。

（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態の常用制御モードないし緊急制御モードにおける可動ボード１０４の移動方向に関しては、当該可動ボード１０４が乗員の腰部ないし臀部に向けて移動する構成であってもよいし、或いは乗員の大腿部に向けて移動する構成であってもよい。可動ボード１０４を乗員の腰部ないし臀部に向けて移動させる際には、可動ボード１０４を本体フレーム１０１に対し後ろ斜め上方に配設する構成を採用するのが好ましい。このような構成によれば、乗員の腰部ないし臀部を直接的且つ速やかに拘束することが可能であるとともに、可動ボード１０４の車両後方へと向かう拘束成分が生じるため、車両衝突発生時に車両前方へと移動しようとする乗員を拘束し易い。

また、上記実施の形態では、車両シート１０のシートクッション１２よりも車両下方に可動ボード１０４が配設される場合について記載したが、本発明では、この可動ボード１０４に相当する可動部材が、車両シートのシート座面側に露出しシートクッションとは別個独立にシート座面の一部を形成し乗員に直に当接する構成であってもよい。

また、本発明では、車両シートとして、運転者が着座する運転席シート、運転席シートの右側或いは左側に配設される助手席シート、これ運転席シート及び助手席シートの車両後方に配設される後部席シートの１または複数に搭載される乗員拘束装置に対し、本発明の特徴部分を適用することができる。この場合の車両には、自動車、飛行機、船舶、電車、バス、トラック等、車両乗員を乗せて移動する各種の車両が包含される。

本発明の「車両シート」の一実施の形態である車両シート１０の内部構造を示す図である。 図１中の乗員拘束装置１００の斜視図である。 図２中の可動ボード１０４の常用制御モード時における設定状態を模式的に示す図である。 図２中の可動ボード１０４の緊急制御モード時における設定状態を模式的に示す図である。 本実施の形態の駆動機構１１０の動作模式図であって、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結状態を示す。 本実施の形態の駆動機構１１０の動作模式図であって、電動モータ１１６の駆動軸１１６ａと駆動ギヤ１１７との連結解除状態を示す。 本実施の形態のロック機構１２０の動作模式図であって、ロック機構１２０によるシャフト１０３のロック解除状態を示す。 本実施の形態のロック機構１２０の動作模式図であって、ロック機構１２０によるシャフト１０３のロック状態を示す。 本実施の形態の車両２００のシステム構成を示す図である。 図９中の車両２００における可動ボード１０４の可動ボード制御処理のフローチャートである。

１０ 車両シート
１２ シートクッション
１４ シートバック
１６ シートフレーム
１００ 乗員拘束装置
１０１ 本体フレーム
１０２ 支持部材
１０２ａ スライド開口
１０３ シャフト
１０３ａ ロック溝
１０４ 可動ボード
１０５ スプリング
１１２ ワイヤー
１１５ 回転体
１１５ａ 回転軸
１１６ 電動モータ
１１６ａ 駆動軸
１１６ｂ 回転軸
１１７ 駆動ギヤ
１１８ 点火装置
１２０ ロック機構
１２２ ソレノイド
１２４ ロックピン
１３０ 震動装置
１４０ 衝突予知センサ
１５０ 衝突検知センサ
１６０ 制御ユニット
２００ 車両

Claims (6)

1. 車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する乗員拘束装置であって、
   前記車両シートのシート骨格を形成するシートフレームのうち、シート座面よりも車両下方に固定される本体部と、
   前記本体部から車両上方に離間して配設される可動部材と、
   前記可動部材と前記本体部との間に介在するとともに、これら可動部材及び本体部を互いに離間方向へと弾性付勢する弾性バネと、
   前記可動部材を前記本体部に対し近接方向或いは離間方向に駆動可能な駆動機構と、
   を備え、
   前記駆動機構は、前記可動部材を前記弾性バネの弾性付勢力の作用下において乗員保持領域へと駆動し、これにより前記可動部材の前記本体部からの離間距離を可変としつつ、この乗員保持領域に設定した前記可動部材を介して乗員を大腿部側から保持する常用制御モードと、車両衝突発生時に前記可動部材の駆動を解除し、前記可動部材を前記弾性バネの弾性付勢力にしたがって前記乗員保持領域よりも車両上方の乗員拘束領域へと突出させ、この乗員拘束領域に設定した前記可動部材を介して乗員を大腿部側から拘束する緊急制御モードを有し、
   前記駆動機構は、長尺状のワイヤー部材と、前記ワイヤー部材を介して前記可動部材に接続され当該ワイヤー部材の巻き取り回転動作及び巻き出し回転動作が可能とされた回転体と、前記回転体を巻き取り回転動作させるべく駆動される電動モータを備え、
   前記常用制御モードでは、前記電動モータの駆動による前記回転体の巻き取り回転動作によって、前記ワイヤー部材が前記回転体に巻き取られつつ、前記可動体が前記弾性バネの弾性付勢力に抗して前記ワイヤー部材により引っ張られて本体部側へと駆動され、或いは前記ワイヤー部材が前記回転体から巻き出されつつ、前記可動体が前記弾性バネの弾性付勢力にしたがってシート座面側へと駆動される一方、
   前記緊急制御モードでは、前記電動モータの駆動解除による前記回転体の巻き出し回転動作によって、前記ワイヤー部材が前記回転体から巻き出されつつ、前記可動体が前記弾性バネの弾性付勢力にしたがって前記乗員保持領域から前記乗員拘束領域へと突出する構成であることを特徴とする乗員拘束装置。
2. 請求項１に記載の乗員拘束装置であって、
   前記緊急制御モードにおいて前記乗員拘束領域に制御された前記可動部材の本体部側への移動を規制可能なロック機構を更に備える構成であることを特徴とする乗員拘束装置。
3. 請求項１または２に記載の乗員拘束装置であって、
   車両衝突が予知された場合に前記可動部材を震動させる震動機構を更に備える構成であることを特徴とする乗員拘束装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗員拘束装置であって、
   前記駆動機構は、前記常用制御モードにおいて車両衝突が予知されたとき、前記乗員保持領域に設定された前記可動部材を前記乗員拘束領域との間の待機領域へと駆動し、その後に車両衝突が回避された場合には、一旦前記待機領域に設定された前記可動部材を前記乗員保持領域へと駆動する構成であることを特徴とする乗員拘束装置。
5. 車両に装着される車両シートであって、
   シート座面を形成するシートクッションと、
   前記シートクッションの車両後方側に立設し、シート背面を形成するシートバックと、
   車両衝突発生時に前記シートクッションを車両上方へと突出させることによって当該車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する乗員拘束装置と、
   を備え、
   前記乗員拘束装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員拘束装置を用いて構成されていることを特徴とする車両シート。
6. エンジン走行系統と、
   電装系統と、
   前記エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う車両制御装置と、
   車両衝突に関する情報を検出する検出センサと、
   乗員が着座する車両シートと、
   前記車両シートに搭載され、前記検出センサによる検出情報に基づいて、前記車両シートに着座した乗員を大腿部側から拘束する乗員拘束装置と、
   を備える車両であって、
   前記乗員拘束装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の乗員拘束装置を用いて構成されていることを特徴とする車両。

Images