JP2009154746A - 乗員姿勢制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】乗員の姿勢を衝突形態に応じた姿勢に制御することができる乗員姿勢制御装置を得る。
【解決手段】乗員姿勢制御装置10は、シートクッション12における車両前後方向の前部に設けられガス供給を受けて膨張する前側エアバッグ26と、前記シートクッションにおける前側エアバッグ26に対する車両前後方向の後側に設けられガス供給を受けて膨張する後側エアバッグ28と、前側エアバッグ26及び後側エアバッグ28にガスを供給するためのインフレータ30、32と、該インフレータ30、32を制御するECU35とを備えている。ECU35は、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前側エアバッグ26が膨張された後に後側エアバッグ28が膨張されるようにガス供給手段を制御するようになっている。
【選択図】図1
【解決手段】乗員姿勢制御装置10は、シートクッション12における車両前後方向の前部に設けられガス供給を受けて膨張する前側エアバッグ26と、前記シートクッションにおける前側エアバッグ26に対する車両前後方向の後側に設けられガス供給を受けて膨張する後側エアバッグ28と、前側エアバッグ26及び後側エアバッグ28にガスを供給するためのインフレータ30、32と、該インフレータ30、32を制御するECU35とを備えている。ECU35は、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前側エアバッグ26が膨張された後に後側エアバッグ28が膨張されるようにガス供給手段を制御するようになっている。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両衝突時に、シートへの着座乗員の姿勢を制御するための乗員姿勢制御装置に関する。
シートクッションの前端下部に設けられたエアバッグの膨張部を車両前後方向に複数設け、衝突の初期にはガス供給により後側の膨張部を膨張させ、衝突の中期・後期には、乗員の腰部の前方移動により後側の膨張部内のガスを前側の膨張部に逃がすようにした自動車用シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、その他にも、シートクッションにエアバッグを設けた構成が知られている(例えば、特許文献2〜6参照)。
特開2007−069663号公報
特開2007−203930号公報
特開2007−038926号公報
特開2003−237522号公報
特開2004−009798号公報
特開2006−143045号公報
しかしながら、上記の如き従来の技術では、エアバッグの膨張によって大腿部が持ち上げられたままの姿勢で乗員が前方に移動されるので、シートベルトによる拘束性能向上を確保しつつ該シートベルトから乗員に作用する荷重を低減することについて改善の余地があった。
本発明は、上記事実を考慮して、乗員の姿勢を衝突形態に応じた姿勢に制御することができる乗員姿勢制御装置を得ることが目的である。
請求項1記載の発明に係る乗員姿勢制御装置は、シートクッションにおける車両前後方向の前部に設けられ、ガス供給を受けて車両上下方向の上向きに膨張する前側エアバッグと、前記シートクッションにおける前記前側エアバッグに対する車両前後方向の後側に設けられ、ガス供給を受けて車両上下方向の上向きに膨張する後側エアバッグと、前記前側エアバッグ及び後側エアバッグにガスを供給するためのガス供給手段と、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前記前側エアバッグが膨張された後に前記後側エアバッグが膨張されるように前記ガス供給手段を制御する制御手段と、を備えている。
請求項1記載の乗員姿勢制御装置では、適用された車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、制御手段によるガス供給手段の制御によって、先ず前側エアバッグがガス供給を受けて車両上下方向の上向きに膨張され、その後、後側エアバッグがガス供給を受けて車両上下方向の上向きに膨張される。これにより、シートクッションへの着座乗員は、先ず、脚部が持ち上げられて前面衝突に伴う前方への移動が抑制され、次いで腰部(臀部)が持ち上げられて姿勢が矯正される。このため、本乗員姿勢制御装置では、前突時の乗員の前方への移動を抑制しつつ、例えばシートベルトによる乗員拘束性能を向上させることが可能になる。
このように、請求項1記載の乗員姿勢制御装置では、乗員の姿勢を衝突形態に応じた姿勢に制御することができる。
請求項2記載の発明に係る乗員姿勢制御装置は、請求項1記載の乗員姿勢制御装置において、前記後側エアバッグは、それぞれガス供給を受けて独立して膨張可能な左側エアバッグと右側エアバッグとを含んで構成されており、前記制御手段は、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前記前側エアバッグが膨張された後に前記左側エアバッグ及び右側エアバッグが共に膨張されるように前記ガス供給手段を制御し、車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、前記左側エアバッグ及び右側エアバッグのうち衝突側のエアバッグのみが膨張されるように前記ガス供給手段を制御するように構成されている。
請求項2記載の乗員姿勢制御装置では、適用された車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、制御手段によるガス供給手段の制御によって、先ず前側エアバッグがガス供給を受けて膨張され、その後、後側エアバッグを構成する左側エアバッグ及び右側エアバッグが共にガス供給を受けて膨張される。これにより、本乗員姿勢制御装置では、上記の通り、前突時の乗員の前方への移動を抑制しつつ、例えばシートベルトによる乗員拘束性能を向上させることが可能になる。
また、本乗員姿勢制御装置では、適用された車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、制御手段によるガス供給手段の制御によって、左側エアバッグ及び右側エアバッグのうち車幅方向衝突側のエアバッグのみが膨張される。これにより、乗員は、衝突側の腰部が持ち上げられて反衝突側に傾斜されるので、乗員と衝突側の車体内面との間隔が拡大され、側面衝突に伴い乗員に作用する荷重が緩和される。
請求項3記載の発明に係る乗員姿勢制御装置は、請求項1又は請求項2記載の乗員姿勢制御装置において、前記制御手段は、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前記前側エアバッグ及び後側エアバッグに所定の時間差でガスが供給されるように、前記ガス供給手段を制御する。
請求項3記載の乗員姿勢制御装置では、前側エアバッグ、後側エアバッグにガスが供給される時間差(タイミング)を設定する簡単な制御で、前側エアバッグの膨張後に後側エアバッグを膨張させることができる。
請求項4記載の発明に係る乗員姿勢制御装置は、請求項1〜請求項3の何れか1項記載の乗員姿勢制御装置において、前記ガス供給手段は、作動されてガスを発生するインフレータと、前記インフレータが発生したガスの供給先を切り替える切り替え手段とを含んで構成されている。
請求項4記載の乗員姿勢制御装置では、インフレータが作動されて発生したガスが、前側エアバッグ、後側エアバッグ(左側エアバッグ、右側エアバッグ)のうち、切り替え手段によって切り替えられたエアバッグに導入される。これにより、インフレータの数を抑えながら、複数のエアバッグの膨張可否、膨張タイミングを制御することができる。
以上説明したように本発明に係る乗員姿勢制御装置は、乗員の姿勢を衝突形態に応じた姿勢に制御することができるという優れた効果を有する。特に、請求項1記載の本発明に係る乗員姿勢制御装置は、乗員の姿勢を前面衝突に対し保護されるのに適した姿勢に制御することができるという優れた効果を有する。
また、請求項2記載の本発明に係る乗員姿勢制御装置は、車両の衝突形態が前面衝突又は側面衝突の何れであるかに応じて、乗員の姿勢を特定の衝突形態に対し保護されるのに適した姿勢に選択的に制御することができるという優れた効果を有する。
本発明の第1の実施形態に係る乗員姿勢制御装置10について、図1〜図5に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印Wは、それぞれ乗員姿勢制御装置10が適用された自動車の前方向(進行方向)、上方向、車幅方向を示しており、これらは乗員姿勢制御装置10が適用された車両用シート11の前方向、上方向、幅方向に略一致している。
図1には、車両用シート11の概略全体構成が模式的な平面図にて示されており、図2には、車両用シート11の概略全体構成が模式的な側面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用シート11は、着座部を成すシートクッション12と、該シートクッション12の後端部に下端部が接続されバックレストを成すシートバック14と、シートバック14の上端に設けられたヘッドレスト16とを主要部として構成されている。
この車両用シート11には、乗員拘束装置としてのシートベルト装置18が適用されている。この実施形態では、シートベルト装置18として3点式シートベルト装置が採用されている。シートベルト装置18は、乗員拘束用のウエビング20を備えており、該ウエビング20にはタングプレート22が設けられている。そして、シートベルト装置18では、タングプレート22がバックル装置24に結合されて車両用シート11の着座乗員Pによりウエビング20が装着された状態では、ウエビング20におけるタングプレート22とショルダアンカとの間のショルダウエビング20Aが乗員Pの上体Bを拘束し、タングプレート22と図示しないアンカプレートとの間のラップウエビング20Bが車両用シート11の乗員Pの腰部Lを拘束するようになっている。
乗員姿勢制御装置10は、車両用シート11を構成するシートクッション12における車両前後方向の前部に設けられた前側エアバッグ26と、該シートクッション12における車両前後方向の後部に設けられた後側エアバッグ28とを備えている。前側エアバッグ26は、シート幅方向に長手とされており、ガス供給を受けると、図2に想像線にて示される如く着座乗員Pの上脚部(大腿部)Tに対する車両上下方向の下側で上向きに膨張される構成である。後側エアバッグ28は、シート幅方向に長手とされており、ガス供給を受けると、図2に想像線にて示される如く着座乗員Pの腰部(臀部)Lに対する車両上下方向の下側で上向きに膨張される構成である。
また、乗員姿勢制御装置10は、前側エアバッグ26、後側エアバッグ28にガスを供給するためのガス供給手段としてのインフレータ30、32を備えている。インフレータ30は、前側エアバッグ26に連通されており、作動されると該前側エアバッグ26にガスを供給する構成とされている。また、インフレータ32は、後側エアバッグ28に連通されており、作動されると該後側エアバッグ28にガスを供給する構成とされている。
これら前側エアバッグ26、後側エアバッグ28、インフレータ30、32は、それぞれシートクッション12を構成するシートクッションフレーム34に支持されている。
図1に示される如く、各インフレータ30、32は、それぞれ制御手段としてのECU35にて作動が制御されるようになっている。このECU35には、乗員姿勢制御装置10、車両用シート11が適用された車両としての自動車の前面衝突(前突)を検知又は予測するための前突センサ36、タングプレート22がバックル装置24に結合されていることに対応する信号を出力するバックルセンサ38のそれぞれと電気的に接続されている。前突センサ36としては、例えば衝突の加速度に応じた信号を出力する加速度センサや前方障害物との距離(の変化)に応じた信号を出力するミリ波レーダ等の距離センサ等を用いることができる。
ECU35は、バックルセンサ38からの信号に基づきタングプレート22がバックル装置24に結合されており、かつ前突センサ36からの信号に基づき前突が生じた又は不可避であると判断した場合に、インフレータ30を作動させる構成とされている。また、ECU35は、インフレータ30の作動により前側エアバッグ26が膨張された後に後側エアバッグ28が膨張されるように、インフレータ32を作動させる構成とされている。この実施形態では、ECU35は、タイマを内蔵しており、インフレータ30の作動から所定時間経過後にインフレータ32を作動させるようになっている。
次に、第1の実施形態の作用を、ECU35の制御フローを例示する図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
上記構成の乗員姿勢制御装置10が適用された車両用シート11では、その着座乗員Pは、シートベルト装置18のタングプレート22をバックル装置24に結合することで、図4(A)に示される如くウエビング20を装着する。この状態から乗員姿勢制御装置10、車両用シート11が適用された自動車は走行される。
乗員姿勢制御装置10のECU35は、ステップS10でバックルセンサ38からの信号に基づいて、タングプレート22がバックル装置24に結合されているか否かを判断する。タングプレート22がバックル装置24に結合されていないと判断した場合、すなわち車両用シート11の乗員Pにウエビング20が装着されていないと判断した場合、ECU35はステップS10に戻る。一方、タングプレート22がバックル装置24に結合されている、すなわちウエビング20が乗員Pに装着されていると判断した場合、ECU35は、ステップS12に進む。
ステップS12でECU35は、前突センサ36からの信号に基づいて、適用された自動車の前面衝突が検知又は予測(不可避)されたか否かを判断する。前面衝突が検知又は予測されないと判断した場合、ECU35は、ステップS10に戻る。一方、前面衝突が検知又は予測されたと判断した場合、ECU35は、ステップS14に進む。
ステップS14でECU35は、前側のインフレータ30を作動させる。すると、前側のインフレータ30から発生されたガスが前側エアバッグ26に供給され、前側エアバッグ26が車両上下方向の上向きに膨張される。これにより、図4(B)に示される如く、乗員Pの上脚部Tの前部が上方に持ち上げられ、前面衝突の初期における乗員Pの車両前方への相対移動が抑制される。
さらに、ECU35は、ステップS16に進み、前側のインフレータ30の作動開始からの経過時間が所定時間に達したか否かを判断する。ECU35は、インフレータ30の作動開始からの経過時間が所定時間に達するまで、ステップS16を繰り返す。そして、インフレータ30の作動開始からの経過時間が所定時間に達したと判断した場合、ECU35は、ステップS18に進み、後側のインフレータ32を作動させる。すると、インフレータ32から発生されたガスが後側エアバッグ28に供給され、後側エアバッグ28が車両上下方向の上向きに膨張される。これにより、図4(C)に示される如く、乗員Pの腰部Lが上方に持ち上げられる。
ここで、乗員姿勢制御装置10では、前突センサ36からの信号に基づいて適用された自動車の前面衝突を予測又は検知した場合に前側エアバッグ26を膨張させるため、上記の通り前面衝突の初期における乗員Pの前方への移動を抑制することができる。これにより、シートベルト装置18による乗員Pの上体Bの初期拘束性能を確保することができる。そして、乗員姿勢制御装置10では、前側エアバッグ26が膨張された後に後側エアバッグ28を膨張させるため、前面衝突の中期・後期において乗員Pの腰部Lを上方に持ち上げ、該乗員Pの姿勢を矯正することができる。
この乗員Pの姿勢矯正動作について、図4及び図5に基づいて補足する。ここで、図5(A)〜(C)は、乗員Pの腰部L、上脚部T、上体Bを模式化すると共に車両用シート11を取り除いて示す側面図である。図4(A)、図5(A)に示される前面衝突前の姿勢を基準にすると、図4(B)、図5(B)に示される衝突初期には、前側エアバッグ26が膨張されることで上脚部Tが持ち上げられる。これに伴い、腰部Lが矢印A方向に回転され、上体Bは前傾される。この状態から後側エアバッグ28を膨張させると、図4(C)、図5(C)に示される如く、乗員Pの腰部Lが持ち上げられることで、上体Bは矢印C方向に変位して前傾が解消される。すなわち、車両用シート11に着座している乗員Pの姿勢が矯正される。
例えば、後側エアバッグ28を有しない比較例に係る構成では、図4(C)に想像線にて示される如く、前面衝突の中期・後期における上体Bの前傾は、図4(B)に示される前面衝突の初期における前傾よりも大きくなる。このため、該比較例に係る構成では、上体Bの前傾に伴い該上体Bがショルダウエビング20Aから受ける荷重が大きくなりやすい。
これに対して乗員姿勢制御装置10では、上記の通り後側エアバッグ28の膨張によって前面衝突に伴う乗員Pの上体Bの前傾が解消される方向に該乗員Pの姿勢が矯正されるので、シートベルト装置18による乗員拘束力を増大することなく乗員拘束性能を向上することができる。換言すれば、乗員拘束性能を維持しつつ、乗員Pの上体Bに作用する拘束力を低減することができる。この乗員姿勢制御装置10では、上記した比較例と比較(拘束力を同等とした場合)して、ラップウエビング20Bによる腰部Lの拘束力を低減する効果も得られるが、特に、シートベルト装置18のショルダウエビング20Aにて拘束される胸部の拘束荷重の低減効果が大きい。
また、乗員姿勢制御装置10では、上記した乗員Pの姿勢矯正作用により、腰部Lの矢印A方向への回転が禁止されるので、該腰部Lの矢印A方向への回転に伴う乗員Pの膝部Kの前方への移動が抑制される。このため、乗員姿勢制御装置10では、乗員Pの膝部Kが車室内の前方に位置する障害物(インストルメントパネル)等と接触することが防止又は効果的に抑制される。
このように、本発明の第1の実施形態に係る乗員姿勢制御装置10では、適用された車両の前面衝突の際に、該前面衝突に対し乗員Pを保護するためのシートベルト装置18による保護が効果的に行われるように、乗員Pの姿勢を制御することができる。
また、乗員姿勢制御装置10では、前面衝突を検知又は予測した場合に前側のインフレータ30と後側のインフレータ32とを所定の時間差で作動させる簡単な制御(構成)で、上記の通り、乗員Pの姿勢を前面衝突に対し保護されるために適した姿勢に制御することができる。
なお、第1の実施形態では、ECU35が前側のインフレータ30と後側のインフレータ32とを所定の時間差で作動させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前面衝突の相対速度に応じて前側のインフレータ30と後側のインフレータ32との作動時間差を変化させるようにしても良く、前側エアバッグ26の膨張による乗員Pやシートクッション12の挙動を検出して後側エアバッグ28の膨張タイミングを決める構成としても良い。また、前側エアバッグ26と後側エアバッグ28とが共通のインフレータによりガス供給を受ける構成にすると共に、例えば前側エアバッグ26の膨張後に後側エアバッグ28への流路が開放される構成(制御なしで開放される構成)としたり、さらに例えば前側エアバッグ26膨張後にガス流路が後側エアバッグ28への流路に制御により切り替えられる構成としても良い。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図6〜図12に基づいて説明する。なお、上記した第1の実施形態の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第1の実施形態の構成と同一の符号を付して説明、図示を省略する場合がある。
次に、本発明の第2の実施形態について図6〜図12に基づいて説明する。なお、上記した第1の実施形態の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第1の実施形態の構成と同一の符号を付して説明、図示を省略する場合がある。
図6には、本発明の第2の実施形態に係る乗員姿勢制御装置50が適用された車両用シート11が平面図にて示されている。また、図7には、主に車両用シート11を構成するシートクッション12内に配置される乗員姿勢制御装置50の主要部が模式図にて示されている。さらに、図8には、乗員姿勢制御装置50の概略構成が一部切り欠いた正面図にて示されている。これらの図に示される如く、乗員姿勢制御装置50は、後側エアバッグ28に代えて、左右一対で後側エアバッグ52を構成する左側エアバッグ54と右側エアバッグ56とを備えている。
左側エアバッグ54は、ガス供給を受けると、図8に想像線にて示される如く、着座乗員Pの左側の腰部Llに対する車両上下方向の下側で上向きに膨張される構成である。右側エアバッグ56は、ガス供給を受けると、図8に想像線にて示される如く、着座乗員Pの左側の腰部Lrに対する車両上下方向の下側で上向きに膨張される構成である。
また、乗員姿勢制御装置50は、図7に示される如く、前側エアバッグ26、後側エアバッグ52を構成する左側エアバッグ54及び右側エアバッグ56にガスを供給するためのガス供給手段としてのガス供給装置58を備えている。この実施形態では、ガス供給装置58は、単一の(乗員姿勢制御装置50を構成する各エアバッグに共通の)インフレータ60を備えている。そして、ガス供給装置58は、インフレータ60と、前側エアバッグ26、左側エアバッグ54、右側エアバッグ56を連通するガス供給路62を備えている。
ガス供給路62は、ガス供給装置58からガス供給を受ける入口ヘッダ62Aと、入口ヘッダ62Aと前側エアバッグ26とを連通する前側エアバッグ流路62Bと、入口ヘッダ62Aから後側エアバッグ52に向かう後側エアバッグ流路62Cと、後側エアバッグ流路62C(の下流端)と左側エアバッグ54とを連通する左側エアバッグ流路62Dと、後側エアバッグ流路62C(の下流端)と右側エアバッグ56とを連通する右側エアバッグ流路62Eとを有している。
また、ガス供給装置58は、インフレータ60が発生したガスの供給先を、前側エアバッグ流路62Bと後側エアバッグ流路62Cとの何れか一方に切り替えるための前後エアバッグ切替装置64を備えている。前後エアバッグ切替装置64は、図9に示される如く、ガス供給路62における前側エアバッグ流路62Bと後側エアバッグ流路62Cとの分岐部に設けられた弁体64Aと、弁体64Aを駆動するためのアクチュエータ64Bとを主要部として構成されている。
図9(A)及び図9(B)に示される如く、前後エアバッグ切替装置64では、初期状態では、弁体64Aが前側エアバッグ流路62Bを開放すると共に後側エアバッグ流路62Cを閉止する前側エアバッグ選択位置に保持又は付勢されている。そして、前後エアバッグ切替装置64では、アクチュエータ64Bが作動されると、該アクチュエータ64Bの駆動力によって、図9(C)に示される如く、弁体64Aが前側エアバッグ流路62Bを閉止すると共に後側エアバッグ流路62Cを開放する後側エアバッグ選択位置に移動されるようになっている。この実施形態では、後側エアバッグ選択位置に位置する弁体64Aは、透孔64Cの位置を透孔64Cの上流端に一致させることで、後側エアバッグ流路62Cを開放する構成とされている。また、この実施形態では、アクチュエータ64Bとして、応答速度が速いマイクロガスジェネレータ(MGG)又はピエゾアクチュエータが採用されている。
さらに、ガス供給装置58は、インフレータ60から後側エアバッグ流路62Cに導入されたガスの供給先を、左側エアバッグ流路62D及び右側エアバッグ流路62Eの双方、又は、左側エアバッグ流路62Dと右側エアバッグ流路62Eとの何れか一方に切り替えるための左右エアバッグ切替装置66を備えている。左右エアバッグ切替装置66は、図10に示される如く、ガス供給路62(後側エアバッグ流路62C)における左側エアバッグ流路62Dと右側エアバッグ流路62Eとの分岐部に設けられた弁体66Aと、弁体66Aを駆動するためのアクチュエータ66Bとを主要部として構成されている。
図10(A)及び図10(B)に示される如く、前後エアバッグ切替装置64では、初期状態では、弁体66Aが左側エアバッグ流路62Dを開放すると共に右側エアバッグ流路62Eを閉止する左側エアバッグ選択位置に保持又は付勢されている。この実施形態に係るアクチュエータ66Bは、2つのストロークを選択的に生じ得る構成とされている。そして、アクチュエータ66Bにて第1のストロークで駆動された場合、弁体66Aは、図10(C)に示される如く、左側エアバッグ流路62Dと右側エアバッグ流路62Eとを共に開放する後側エアバッグ選択位置に移動されるようになっている。一方、アクチュエータ66Bにて第2のストロークで駆動された場合、弁体66Aは、図10(D)に示される如く、左側エアバッグ流路62Dを閉止すると共に右側エアバッグ流路62Eを開放する右側エアバッグ選択位置に移動されるようになっている。
この実施形態では、後側エアバッグ選択位置に位置する弁体66Aは、透孔66Cの位置(連通する流路)に応じて左側エアバッグ選択位置、後側エアバッグ選択位置、右側エアバッグ選択位置を切り替える構成とされている。また、この実施形態では、アクチュエータ66Bとして、応答速度が速いマイクロガスジェネレータ(MGG)又はピエゾアクチュエータが採用されている。なお、左右エアバッグ切替装置66としては、左側エアバッグ流路62D、右側エアバッグ流路62Eを独立して開閉し得るように、2つの弁体、アクチュエータを備えた構成を採用しても良い。
また、図8に示される如く、乗員姿勢制御装置50が適用された車両用シート11は、シートクッションフレーム34とシートレールアッパ68とを連結するリンク70を備えている。リンク70は、シートクッション12の幅方向両端にそれぞれ設けられ、それぞれ車両上下方向の上端側がリンクピン72を介してシートクッションフレーム34に回転自在に連結されると共に、車両上下方向の下端側がリンクピン74を介してシートレールアッパ68に回転自在に連結されている。左右のシートレールアッパ68は、それぞれシートレールロア75に車両前後方向にスライド可能に支持されている。
そして、乗員姿勢制御装置50は、左側のリンクピン72によるシートクッションフレーム34とリンク70との連結を解除するための左側リンクピンアクチュエータ76と、右側のリンクピン72によるシートクッションフレーム34とリンク70との連結を解除するための右側リンクピンアクチュエータ78とをさらに備えている。左側リンクピンアクチュエータ76、右側リンクピンアクチュエータ78は、それぞれ作動されることで対応するリンクピン72を軸線方向に駆動し、該リンクピン72をシートクッションフレーム34とリンク70との連結部から脱落させるようになっている。この実施形態では、左側リンクピンアクチュエータ76、右側リンクピンアクチュエータ78として、応答速度が速いマイクロガスジェネレータ(MGG)又はピエゾアクチュエータが採用されている。
図7に示される如く、インフレータ60、前後エアバッグ切替装置64のアクチュエータ64B、左右エアバッグ切替装置66のアクチュエータ66B、左側リンクピンアクチュエータ76、右側リンクピンアクチュエータ78は、それぞれ制御手段としてのECU80にて作動が制御されるようになっている。このECU80には、乗員姿勢制御装置50、車両用シート11が適用された車両としての自動車の前面衝突(前突)を検知又は予測するための前突センサ36、及び該自動車の側面衝突(側突)を検知又は予測するための側突センサ82、及びバックルセンサ38のそれぞれと電気的に接続されている。前突センサ36、側突センサ82としては、例えば衝突の加速度に応じた信号を出力する加速度センサや前方又は側方障害物との距離(の変化)に応じた信号を出力するミリ波レーダ等の距離センサ等を用いることができる。
ECU80は、バックルセンサ38からの信号に基づきタングプレート22がバックル装置24に結合されており、かつ前突センサ36からの信号に基づき前突が生じた又は不可避であると判断した場合に、インフレータ60を作動させる構成とされている。また、ECU80は、インフレータ60の作動により前側エアバッグ26が膨張された後に後側エアバッグ52を構成する左側エアバッグ54及び右側エアバッグ56が共に(同時に)膨張されるように、ガス供給装置58のアクチュエータ64B、アクチュエータ66Bを制御する構成とされている。
具体的には、ECU80は、前側エアバッグ26が膨張された後に、弁体64A、66Aがそれぞれの後側エアバッグ選択位置に移動されるように、アクチュエータ64B、アクチュエータ66Bを制御する構成とされている。この実施形態では、ECU80は、タイマを内蔵しており、インフレータ60の作動から所定時間経過後に弁体64A、66Aがそれぞれの後側エアバッグ選択位置に移動させるようになっている。
また、ECU80は、バックルセンサ38からの信号に基づきタングプレート22がバックル装置24に結合されており、かつ側突センサ82からの信号に基づき側突が生じた又は不可避であると判断した場合に、左側エアバッグ54及び右側エアバッグ56のうち車幅方向における衝突側に位置するエアバッグが膨張されるように、ガス供給装置58のアクチュエータ64B、アクチュエータ66Bを制御すると共に、インフレータ60を作動させる構成とされている。
さらに、ECU80は、バックルセンサ38からの信号に基づきタングプレート22がバックル装置24に結合されており、かつ側突センサ82からの信号に基づき側突が生じた又は不可避であると判断した場合に、左側リンクピンアクチュエータ76及び右側リンクピンアクチュエータ78のうち、反衝突側に位置するリンクピンアクチュエータを作動させる構成とされている。
次に、第2の実施形態の作用を、ECU80の制御フローを例示する図11のフローチャートを参照しつつ説明する。
上記構成の乗員姿勢制御装置50が適用された車両用シート11では、その着座乗員Pは、シートベルト装置18のタングプレート22をバックル装置24に結合することで、図4(A)に示される如くウエビング20を装着する。この状態から乗員姿勢制御装置50、車両用シート11が適用された自動車は走行される。
乗員姿勢制御装置50のECU80は、ステップS10でバックルセンサ38からの信号に基づいて、タングプレート22がバックル装置24に結合されているか否かを判断する。タングプレート22がバックル装置24に結合されていないと判断した場合、すなわち車両用シート11の乗員Pにウエビング20が装着されていないと判断した場合、ECU80はステップS10に戻る。一方、タングプレート22がバックル装置24に結合されている、すなわちウエビング20が乗員Pに装着されていると判断した場合、ECU80は、ステップS12に進む。
ステップS12でECU80は、前突センサ36からの信号に基づいて、適用された自動車の前面衝突が検知又は予測(不可避)されたか否かを判断する。前面衝突が検知又は予測されないと判断した場合、ECU80は、後述するステップS20に進む。一方、前面衝突が検知又は予測されたと判断した場合、ECU80は、ステップS22に進む。
ステップS22でECU80は、インフレータ60を作動させる。すると、図9(B)に示される如く、ガス供給装置58を構成する前後エアバッグ切替装置64の弁体64Aが初期状態で前側エアバッグ選択位置に保持又は付勢されているので、インフレータ60から発生されたガスが前側エアバッグ26に供給され、前側エアバッグ26が車両上下方向の上向きに膨張される。これにより、図4(B)に示される如く、乗員Pの上脚部Tの前部が上方に持ち上げられ、前面衝突の初期における乗員Pの車両前方への相対移動が抑制される。
さらに、ECU80は、ステップS24に進み、インフレータ60の作動開始からの経過時間が所定時間に達したか否かを判断する。ECU80は、インフレータ60の作動開始からの経過時間が所定時間に達するまで、ステップS24を繰り返す。そして、インフレータ60の作動開始からの経過時間が所定時間に達したと判断した場合、ECU80は、ステップS26に進む。ステップS26でECU80は、前後エアバッグ切替装置64のアクチュエータ64Bを作動させると共に、左右エアバッグ切替装置66のアクチュエータ66Bを第1のストロークで作動させる。すると、弁体64Aが図9(C)に示される如き後側エアバッグ選択位置に移動されると共に、弁体66Aが図10(C)に示される如き後側エアバッグ選択位置に移動されるので、インフレータ60が発生したガスが左側エアバッグ54、右側エアバッグ56の双方に供給される。
すなわち、乗員姿勢制御装置50では、適用された自動車の前面衝突の際に、前側エアバッグ26が膨張された後に、左側エアバッグ54と右側エアバッグ56とが同時に車両上下方向の上向きに膨張される。これらの左側エアバッグ54と右側エアバッグ56とで構成された後側エアバッグ52は、乗員姿勢制御装置10における後側エアバッグ28と同様に前側エアバッグ26の動作後に乗員Pの姿勢を矯正する機能(作用)を果たす。
したがって、第2の実施形態に係る乗員姿勢制御装置50によっても、適用された自動車の前面衝突に対して、第1の実施形態に係る乗員姿勢制御装置10と同様の作用で同様の効果を得ることができる。すなわち、本発明の第2の実施形態に係る乗員姿勢制御装置10では、適用された車両の前面衝突の際に、該前面衝突に対し乗員Pを保護するためのシートベルト装置18による保護が効果的に行われるように、乗員Pの姿勢を制御することができる。
また、乗員姿勢制御装置50では、ステップS12で前面衝突が検知又は予測されないと判断したECU80は、ステップS20に進み、側突センサ82からの信号に基づいて、適用された自動車の側面衝突が検知又は予測(不可避)されたか否かを判断する。側面衝突が検知又は予測されないと判断した場合、ECU80は、ステップS10に戻る。一方、側面衝突が検知又は予測されたと判断した場合、ECU80は、ステップS28に進む。
ステップS28でECU80は、前後エアバッグ切替装置64のアクチュエータ64Bを作動させる。すると、弁体64Aが図9(C)に示される如き後側エアバッグ選択位置に移動される。そして、車体の左側に側面衝突が生じた場合には、ECU80は、左右エアバッグ切替装置66のアクチュエータ66Bを作動せず、弁体66Aの位置を図10(B)に示される如き左側エアバッグ選択位置に維持させる。一方、車体の右側に側面衝突が生じた場合には、ECU80は、左右エアバッグ切替装置66のアクチュエータ66Bを第2のストロークで作動させる。すると、弁体66Aは、図10(D)に示される如き右側エアバッグ選択位置に移動される。すなわち、ステップS28では、ECU80によるガス供給装置58の制御によって、左側エアバッグ54及び右側エアバッグ56のうち衝突側のエアバッグがインフレータ60と連通される。
そして、ECU80は、ステップS30に進み、インフレータ60を作動させる。このインフレータ60が発生したガスは、左側エアバッグ54及び右側エアバッグ56のうち、上記の如くステップS28で選択された衝突側のエアバッグに供給される。また、ステップS30でECU80は、左側リンクピンアクチュエータ76及び右側リンクピンアクチュエータ78のうち、反衝突側のリンクピンアクチュエータを作動させる。
例えば図12に例示される如く、乗員Pに対する右側から側面衝突が生じた場合に乗員姿勢制御装置50では、反衝突側である左側のリンクピン72が脱落することでシートクッション12(の座面)が左下がりに傾斜され(図12の想像線参照)、さらに右側エアバッグ56が膨張されることで、シートクッション12が右上がりに傾斜される。これらにより、乗員Pは、その上体Bが車室内側に傾斜される。このため、乗員姿勢制御装置50が適用された自動車では、側面衝突の際に該衝突側の車体内面S(例えばドアアや内装材等)に対し乗員Pの上体Bが離間される。すなわち、乗員姿勢制御装置50では、乗員Pの姿勢を制御することで、該乗員Pの上体Bと車体内面Sとの間のスペースを拡大することができ、乗員Pの上体Bと車体内面Sとの接触を防止又は効果的に抑制することができる。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態に係る乗員姿勢制御装置50では、適用された車両の前面衝突の際に、該前面衝突に対し乗員Pを保護するためのシートベルト装置18による保護が効果的に行われるように、乗員Pの姿勢を制御することができる。また、乗員姿勢制御装置50では、適用された車両の側面衝突の際に、該側面衝突に対し乗員が効果的に保護されるように、乗員Pの姿勢を制御することができる。すなわち、乗員姿勢制御装置50では、乗員Pの姿勢を衝突形態に応じて乗員Pが適切に保護されるように、該乗員Pの姿勢を制御することができる。
また、乗員姿勢制御装置50では、ガス供給装置58を備えるため、インフレータの数を抑えながら、複数のエアバッグの膨張可否、膨張タイミングを制御することができる。
なお、上記した第2の実施形態では、乗員姿勢制御装置50が側面衝突側の座面を上昇させるための左側エアバッグ54、右側エアバッグ56と、反側面衝突側の座面を低下させるための左側リンクピンアクチュエータ76、右側リンクピンアクチュエータ78を共に備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、乗員姿勢制御装置50は、側面衝突側の座面を上昇させるための左側エアバッグ54、右側エアバッグ56及び反側面衝突側の座面を低下させるための左側リンクピンアクチュエータ76、右側リンクピンアクチュエータ78の何れか一方のみを備えた構成としても良い。
また、上記した第2の実施形態では、3つのエアバッグ26、54、56が共通のインフレータ60からガス供給装置58を介してガス供給を受ける例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、3つのエアバッグ26、54、56の一部が共通のインフレータからガス供給を受ける構成としても良く、また例えば、3つのエアバッグ26、54、56がそれぞれ独立して(専用の)インフレータからガス供給を受ける構成としても良い。
さらに、上記した第2の実施形態では、後側エアバッグ52が左側エアバッグ54及び右側エアバッグ56の2つのエアバッグを有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、後側エアバッグ52が3つ以上のエアバッグを有して構成されても良い。
またさらに、上記した各実施形態では、乗員姿勢制御装置10、50が乗員拘束装置としての3点式のシートベルト装置18と共に車両用シート11に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、他の乗員拘束装置と共に車両用シート11に適用されても良い。この場合、上記他の乗員拘束装置による乗員保護に適した姿勢を乗員Pがとるように、該乗員Pの姿勢を制御することが望ましい。
10 乗員姿勢制御装置
12 シートクッション
26 前側エアバッグ
28 後側エアバッグ
30・32 インフレータ(ガス供給手段)
35 ECU(制御手段)
50 乗員姿勢制御装置
52 後側エアバッグ
54 左側エアバッグ
56 右側エアバッグ
58 ガス供給装置
60 インフレータ
64 前後エアバッグ切替装置(切り替え手段)
66 左右エアバッグ切替装置(切り替え手段)
80 ECU(制御手段)
12 シートクッション
26 前側エアバッグ
28 後側エアバッグ
30・32 インフレータ(ガス供給手段)
35 ECU(制御手段)
50 乗員姿勢制御装置
52 後側エアバッグ
54 左側エアバッグ
56 右側エアバッグ
58 ガス供給装置
60 インフレータ
64 前後エアバッグ切替装置(切り替え手段)
66 左右エアバッグ切替装置(切り替え手段)
80 ECU(制御手段)
Claims (4)
- シートクッションにおける車両前後方向の前部に設けられ、ガス供給を受けて車両上下方向の上向きに膨張する前側エアバッグと、
前記シートクッションにおける前記前側エアバッグに対する車両前後方向の後側に設けられ、ガス供給を受けて車両上下方向の上向きに膨張する後側エアバッグと、
前記前側エアバッグ及び後側エアバッグにガスを供給するためのガス供給手段と、
車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前記前側エアバッグが膨張された後に前記後側エアバッグが膨張されるように前記ガス供給手段を制御する制御手段と、
を備えた乗員姿勢制御装置。 - 前記後側エアバッグは、それぞれガス供給を受けて独立して膨張可能な左側エアバッグと右側エアバッグとを含んで構成されており、
前記制御手段は、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前記前側エアバッグが膨張された後に前記左側エアバッグ及び右側エアバッグが共に膨張されるように前記ガス供給手段を制御し、車両の側面衝突を検知又は予測した場合に、前記左側エアバッグ及び右側エアバッグのうち衝突側のエアバッグのみが膨張されるように前記ガス供給手段を制御するように構成されている請求項1記載の乗員姿勢制御装置。 - 前記制御手段は、車両の前面衝突を検知又は予測した場合に、前記前側エアバッグ及び後側エアバッグに所定の時間差でガスが供給されるように、前記ガス供給手段を制御する請求項1又は請求項2記載の乗員姿勢制御装置。
- 前記ガス供給手段は、作動されてガスを発生するインフレータと、前記インフレータが発生したガスの供給先を切り替える切り替え手段とを含んで構成されている請求項1〜請求項3の何れか1項記載の乗員姿勢制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007336054A JP2009154746A (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 乗員姿勢制御装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2007
- 2007-12-27 JP JP2007336054A patent/JP2009154746A/ja active Pending
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