JP7244997B2 - 乗員保護装置 - Google Patents
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Description
なお、図1(a)~(b)は本発明の一実施形態である乗員保護装置1を示す概略図であり、図1(a)は乗員保護装置1を示す側面図であり、図1(b)は乗員保護装置1を示す平面図である。図2は、図1に示した乗員保護装置1における突出部を示す部分拡大説明図である。図3(a)~(b)は、図2に示した突出部の駆動形態を示す説明図であり、図3(a)は一駆動形態に係る駆動後の突出部を示す概略図であり、図3(b)は他の駆動形態に係る駆動後の突出部を示す概略図である。
なお、駆動手段2については図2を参照しつつ後述する。
特に図1(b)に示すように、シートクッション101の内部において左右に2列、前後に6列、つまり12個の駆動部位(後述の突出部)が設けられている。
衝突の検知は、例えば車両に搭載される加速度センサなどによって自車両に作用する衝撃を検知することで、衝突が発生したと判別することができる。
また、衝突可能性の検知は、例えば車両に搭載される車外監視用カメラ、監視用センサなどによる他車両又は障害物の監視結果と、自車両の走行速度、方向などのパラメータとを併せることで、自車両に他車両又は障害物が接触し得る可能性を導出する。更に、導出結果が適宜のしきい値を超えているか否かによって衝突可能性の高低を判別することができる。
第1検知手段3としては、例えば車載カメラ、監視用センサ、加速度センサなどと、監視結果の解析のための演算処理装置とを組合せて用いることができる。
乗員Pの着座位置及び着座姿勢は、乗員Pの監視用カメラを用いたドライバモニタリングシステム(DMS)、シートクッション101及びシートバック102の表面に配置されて成る荷重分布を導出可能な感圧センサ、シートバック102のリクライニング角度を検出する角度センサなどを利用することで、適宜に検知することができる。
図1に示す乗員Pの着座位置は、既存の車両に搭載されて成る乗員Pの保護デバイス、つまりフロントエアバッグ、サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、ニーエアバッグ及びシートベルトなどによって乗員Pを保護するときに想定されている適切な着座位置である。なお、他の着座位置としては、上記適切な着座位置に対して前方、左方、右方のいずれかに乗員Pの荷重が偏った着座位置などが挙げられる。
図1に示す乗員Pの着座姿勢は、通常の手動運転を行う際の着座姿勢であり、乗員Pの上半身が正立した状態である。他の着座姿勢としては、シートバック102と共に上半身が後傾した状態などが挙げられる。
制御手段5としては、例えば車載用の演算処理装置であるECUなどを用いることができる。
図1にも示したように、本実施形態に係る乗員保護装置1は、駆動手段2として左右に2列、前後に6列、つまり12個の駆動部位が並設されて成る。駆動手段2は、シートクッション101の内部において上方に向かって駆動すること、及び、上方に駆動する駆動角度を変化させることが可能である。本実施形態に係る駆動手段2は、前方から後方に向かって第1突出部21~第6突出部26が設けられ、各突出部が設けられる領域がそれぞれ駆動部位となっている。
各駆動部位では、配置が異なる点以外は同種の部材を有しているので、突出部の構成は第1突出部21を一例として以下に説明する。
なお、本発明における駆動手段の駆動角度は、様々に定義付けが可能であるが、例えば駆動した駆動手段により座面が突出変形する方向、つまり駆動手段が乗員の下肢を押圧する方向とすることができる。図示する実施形態についても、各エアバッグ袋体による座面の突出変形方向を駆動角度として説明する。
エアバッグ袋体211及びインフレータ212としては既存の車載用エアバッグで用いられるものを適用することが可能である。インフレータ212は第1収容部210の内部に固定的に設けられる。
第1収容部210は、第1突出部21を収容する筐体であり、シートクッション101の内部に固定的に設けられる。本実施形態に係る第1収容部20は上方が開放されて成るので後述のエアバッグ袋体211の膨張を妨げない。
第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23は、駆動手段2の駆動により、シートクッション101の座面103を下方から押圧することで、上方へ向けて座面103を突出変形させる。
第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23の駆動は、先ずインフレータ212、222及び232に対して制御手段5からの駆動信号が入力されることで、インフレータ212、222及び232内の火薬に点火される。これによりインフレータ212、222及び232においてガスが発生し、このガスがエアバッグ袋体211、221及び231内に圧入されることで、エアバッグ袋体211、221及び231が膨張することが可能となっている。つまり、図2に示す駆動手段2の駆動は、エアバッグ袋体211、221及び231の上方への展開である。
したがって、図3(a)に示す駆動形態でのエアバッグ袋体211、221及び231の展開によって、座面103が車両前後方向に略均等な隆起状態となるので、駆動手段2の駆動領域において車両前後方向で偏りが無い又は少ない、座面103全体が上方に向かう突出変形(図3(a)における白色矢印で示す方向の変形)が実現することとなる。
第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23は、駆動手段2の駆動により、シートクッション101の座面103を下方から押圧することで、上方かつ後方へ向けて座面103を突出変形させる。
第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23の駆動工程において、図3(a)に示した駆動形態との相違点は、エアバッグ袋体211、221及び231に圧入されるガスの量を異ならせている点である。
また、図3(b)に示す駆動形態では第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23が近接して配置されているので、エアバッグ袋体211及び221、エアバッグ袋体221及び231が相互に干渉する。車両後方側に位置するエアバッグ袋体231がエアバッグ袋体221を前方側に押圧すると共に、エアバッグ袋体221がエアバッグ袋体211を前方側に押圧する。これにより、エアバッグ袋体211及び221が車両前方側に倒れるように傾斜して展開することになる。
したがって、図3(b)に示す駆動形態でのエアバッグ袋体211、221及び231の展開によって、座面103の車両後方側の突出高さが高く、かつ前方側が低くなる隆起状態となる。よって、駆動手段2の駆動領域において車両後方側に偏った、座面103全体が後方に向かう突出変形(図3(b)における白色矢印で示す方向の変形)が実現することとなる。
なお、図4(a)~(b)は図1に示した乗員保護装置1の駆動工程を示す概略図であり、図4(a)は駆動時の乗員保護装置1を示す側面図であり、図4(b)は駆動時の乗員保護装置1を示す平面図である。図5は、図1に示した乗員保護装置1を用いた乗員Pの着座状態の規制を行う際の制御フローについて示すフローチャート図である。
また、図4に示す実施形態では、図3(a)に示した実施形態と同様に、駆動手段2の駆動角度が上方に設定されて成る。
駆動手段2が駆動すると、図4(a)に示すように第4突出部24、第5突出部25及び第6突出部26の各エアバッグ袋体が座面103を上方に突出変形させる。
また、図4(b)に示すように、駆動手段2は、シートクッション101の幅方向略中央部に対して左右に一対設けられる左側第1突出部21L及び右側第1突出部21Rと、左側第2突出部22L及び右側第2突出部22Rと、左側第3突出部23L及び右側第3突出部23Rと、左側第4突出部24L及び右側第4突出部24Rと、左側第5突出部25L及び右側第5突出部25Rと、左側第6突出部26L及び右側第6突出部26Rと、を有する。このうち左側第4突出部24L及び右側第4突出部24Rと、左側第5突出部25L及び右側第5突出部25Rと、左側第6突出部26L及び右側第6突出部26Rとが駆動することになっている。
なお、第1検知手段3の検知結果では衝突の発生が無いと第1検知手段3が判別した場合は、衝突に備える必要が無く、駆動手段2を駆動させる必要も無いので、本制御フローを完了する(ステップS1のNO)。また、他車両若しくは障害物が自車両に接近していないことで衝突の可能性が無い場合、又は、他車両若しくは障害物が自車両に接近しているが上記リスクが適宜のしきい値を超えていないことで衝突の可能性が低い場合にも、同様に本制御フローを完了する(ステップS1のNO)。
第1検知手段3の判別結果は制御手段5に出力される。
なお、第2検知手段4による検知結果を逐次出力する形態に代えて、第2検知手段4が必要に応じて検知を行うようにしても良い。つまり、第1検知手段3からの入力に応じて、制御手段5が第2検知手段4に対して駆動信号を出力することで、乗員Pの着座位置又は着座姿勢などの着座状態の検知を第2検知手段4が行い、その検知結果を第2検知手段4から制御手段5に出力される形態であっても良い。
駆動手段2の駆動角度が決定すると、制御手段5から駆動手段2に対して駆動信号が出力される。
本工程で本制御フローは完了する。
駆動信号が入力された第4突出部24、第5突出部25及び第6突出部26の各インフレータからガスが発生し、該ガスが圧入される各エアバッグ袋体が上方に向かって展開する。シートクッション101の内部で第4突出部24、第5突出部25及び第6突出部26の各エアバッグ袋体に対して、図3(a)に示したように略同量のガスが圧入されて上方に突出する。これにより、座面103が下方から上方に向かって押圧され、結果として座面103の第4突出部24、第5突出部25及び第6突出部26の配置領域が上方に突出することとなる。
なお、図6(a)~(b)は図4に示した乗員保護装置1の駆動工程とは異なる駆動工程を示す概略図であり、図6(a)は駆動時の乗員保護装置1を示す側面図であり、図6(b)は駆動時の乗員保護装置1を示す平面図である。図7(a)~(b)は図4に示した乗員保護装置1の駆動工程とは異なる駆動工程を示す概略図であり、図7(a)は駆動時の乗員保護装置1を示す側面図であり、図7(b)は駆動時の乗員保護装置1を示す平面図である。
これにより、乗員Pの腰部又は臀部の前方において座面103の変形角度が後方に向かって突出することで、突出した座面103及び第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23によって乗員Pの腰部又は臀部が前方から支持される。
これにより、乗員Pの着座状態を規制して図6に示す着座状態から変化させ難くするので、結果として衝突時に乗員Pの下肢の前方移動を抑制することができる。
図4に示す乗員Pの着座状態に起因した乗員Pの体の動きに対しては、駆動手段2の第4突出部24、第5突出部25及び第6突出部26を駆動することで、第4突出部24、第5突出部25及び第6突出部26が沈み込もうとする乗員Pの腰部又は臀部に対して沈み込みを生じさせない又は生じさせにくくするように、下方から支持する。これにより、沈み込んだ後に前方に移動しようとする乗員Pの腰部又は臀部は、駆動した駆動手段2によって沈み込みが抑制され、前方への移動を生じ難くなる。
本実施形態では、乗員Pの腰部又は臀部の前方でかつ近接する領域で駆動角度が後方に設定されて成る駆動手段2が駆動することで、乗員Pの下肢を前方で受け止めるようにして支持することで、乗員Pの下肢の滑るような前方移動を好適に低減又は抑制することができる。これは、乗員Pの着座状態の規制を行うことにもなるので好ましい。
これにより、乗員Pの腰部又は臀部の前方において座面103の変形角度が後方に向かって突出することで、突出した座面103及び第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23によって乗員Pの腰部又は臀部が前方から支持される。
これにより、乗員Pの着座状態を規制して図6に示す着座状態から変化させ難くするので、結果として衝突時に乗員Pの下肢の前方移動を抑制することができる。
将来的に自動運転車両では手動運転を行っていた乗員Pがステアリングホイールから手を離して図6及び図7に示したようなリラックスした着座状態となること可能になると考えられる。
これに対して、乗員保護装置1により着座状態に応じた駆動角度での駆動手段2の駆動制御を行うことで、様々な着座姿勢であっても乗員Pの下肢の前方移動を抑制することが可能であるので、エアバッグ及びシートベルトなどの車両の保護デバイスの乗員保護性能を低下させることが無い又は少ない。
具体的には、駆動手段2の駆動角度を上方に維持しつつ駆動範囲を広げる形態、及び、駆動範囲を広げ、かつ少なくとも一部の駆動角度を乗員Pの着座状態の規制をより確実に行える角度に変更する形態などを採用することができる。
この形態を採用することで、沈み込みが少ない乗員Pの腰部又は臀部が駆動した駆動手段2に対して引っ掛かるように前方から支持する領域が広くなる。よって、より確実に乗員Pの着座状態の規制を行うことが可能になるので好ましい。
この形態を採用することで、沈み込みが少ない乗員Pの腰部又は臀部が駆動した駆動手段2に対して引っ掛かるように前方から支持する領域が広くなる。更に、衝突時に乗員Pの腰部又は臀部が前方移動を若干生じ始めてしまったとしても、シートクッション101の前部領域で駆動角度が後方に駆動している第1突出部21、第2突出部22及び第3突出部23によってそれ以上の前方移動を抑制することが可能である。よって、より確実に乗員Pの着座状態の規制を行うことが可能になるので好ましい。
なお、図8は本発明の他の実施形態である乗員保護装置11を示す側面概略図である。図9は本発明の他の実施形態である乗員保護装置12を示す側面概略図である。以下においては乗員保護装置11及び12における上記乗員保護装置1との相違点について説明することとし、共通する部材は同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
突出部220は、座面103の下方で上方に展開することが可能なエアバッグ袋体221とインフレータ222とを有し、エアバッグ袋体221及びインフレータ222は可動状態の収容部270に収容されて成る。
図8に示す回動部6は、アクチュエータ61と軸部62とを有する。また、移動部7は、アクチュエータ61とスライドレール72とを有する。回動部6と移動部7とは、突出部220の回動及び移動を行うための駆動力を発生させる動力源として、アクチュエータ61を共用している。
なお、乗員保護装置11における突出部220の初期位置は、特に制限はされないが、前後のいずれの駆動位置にも移動させ易くするために、図2に示した第3突出部23及び第4突出部24が配置されていた位置としている。また、突出部220の初期角度は図8に示すように上方としている。
具体的には、突出部220を初期位置から駆動位置まで移動させるための駆動信号が、制御手段51からアクチュエータ61に対して出力される。次いで、決定された駆動角度が初期角度からの変更が必要である場合は、突出部220を初期角度から駆動角度に回動させるための駆動信号が、制御手段51からアクチュエータ61に対して出力される。更に、決定した駆動角度及び駆動位置となった突出部220に対して制御手段51から駆動信号が出力されることで、エアバッグ袋体221が上方に展開する。
なお、図8に示す実施形態では、乗員Pの着座状態に応じて駆動手段210の駆動角度及び駆動位置を変化させる際に、1つの突出部220を用いることとしているので、図1~図7に示した複数の突出部を用いる形態に比べて、部品点数の削減、車両重量の低減に寄与することもできる。
移動部70のスライドレール702は、車両上下方向に延在する上下延在部703、及び車両前後方向に延在する前後延在部704を有する。図9に示すように突出部220の初期位置には上下延在部703が座面103近傍にまで設けられ、上下延在部703の上端部には前後延在部704が設けられている。
回動部6の軸部62は、上下延在部703に係合し、上下延在部703の上端部まで摺動すると前後延在部704に係合するようになっている。
次いで、決定された駆動角度が初期角度からの変更が必要である場合は、突出部220を初期角度から駆動角度に回動させるための駆動信号が、制御手段51からアクチュエータ61に対して出力される。これにより、突出部220の配置角度が乗員Pの着座状態の規制に適切な駆動角度となる。
更に、決定した駆動角度及び駆動位置となった突出部220に対して制御手段52から駆動信号が出力されることで、エアバッグ袋体221が上方に展開する。
なお、図9に示す実施形態では、乗員Pの着座状態に応じて駆動手段240の駆動角度及び駆動位置を変化させる際に、1つの突出部220を用いることとしているので、図1~図7に示した複数の突出部を用いる形態に比べて、部品点数の削減、車両重量の低減に寄与することもできる。
更に、突出部220の駆動位置への移動工程において、先ず上下延在部703に沿って座面103近傍まで突出部220を移動させることで、上下位置において突出部220のエアバッグ袋体221を展開させる準備が整う。仮に、周辺環境の変化によって第1検知手段3により導出された衝突発生までの時間的猶予が急激に小さくなったとしても、突出部220を緊急的に駆動させることで座面103を迅速に突出変形させることが可能である。つまり、図9に示した実施形態は、突発的な周辺環境の変化にも対応可能である。
なお、図10は、図4に示した乗員保護装置1の駆動工程とは異なる駆動工程を示す平面概略図である。図11は、図10に示した乗員保護装置13を用いた乗員Pの着座状態の規制を行う際の制御フローについて示すフローチャート図である。
着座状態の偏り状態に係る検知結果は第2検知手段4から制御手段53に出力される。
本工程では、制御手段53によって駆動手段2の駆動角度が併せて決定される。
Claims (7)
- 乗員が着座可能なシートクッションを有するシートと、
前記シートクッションの内部において上方に向かって駆動すると共に上方への駆動角度が変化可能な駆動手段と、
車両の衝突又は衝突可能性を検知する第1検知手段と、
前記シートクッションに着座する前記乗員の着座状態を検知する第2検知手段と、
前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記駆動手段は、上方への駆動により座面を押圧することで上方へ向けて前記座面を突出変形させる突出部を前記シートクッションの幅方向において複数有し、前記駆動角度を変化させることで前記突出部による前記座面の突出角度を変化させることが可能であり、
前記制御手段は、前記第1検知手段によって車両の衝突又は衝突可能性が検知されると、前記第2検知手段によって検知された前記着座状態に基づいて前記駆動角度を決定し、前記着座状態が前記シートクッションの幅方向の一方側に偏っている場合、決定された前記駆動角度で前記駆動手段によって前記シートクッションの幅方向の一方側から他方側に向かって前記座面を順次変形させる制御を行う、
乗員保護装置。 - 前記突出部は、前記シートクッションの幅方向及び車両前後方向に複数配列され、前記座面の下方で上方に展開することで上方へ向けて前記座面を突出変形させる複数のエアバッグであり、
前記制御手段は、前記駆動角度に応じて前記座面の突出角度を変化させるように、複数の前記エアバッグに圧入されるガスの量を制御する、
請求項1に記載の乗員保護装置。 - 前記制御手段は、前記駆動角度が後方である場合、展開する前記エアバッグに圧入されるガスの量を後方側から前方側に向かって減らす制御を行う、
請求項2に記載の乗員保護装置。 - 前記制御手段は、前記駆動角度が上方である場合、展開する前記エアバッグに圧入されるガスの量を車両前後方向で偏りが少なくなるように制御を行う、
請求項2に記載の乗員保護装置。 - 前記制御手段は、
前記第2検知手段によって前記乗員の着座状態が前記シートクッションに深く着座していると検知された場合、前記駆動角度を上方に決定すると共に、
前記乗員の着座状態が前記シートクッションに浅く着座していると検知された場合、前記駆動角度を後方に決定する、
請求項1~4のいずれかに記載の乗員保護装置。 - 前記制御手段は、前記第2検知手段によって検知された前記乗員の腰部又は臀部の下方又は前方において前記駆動手段を駆動させる制御を行う、
請求項1~5のいずれかに記載の乗員保護装置。 - 前記着座状態は、前記シートクッションにおける前記乗員の着座位置、及び、前記乗員の着座姿勢の少なくとも一方を含む、
請求項1~6のいずれかに記載の乗員保護装置。
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