JP3873637B2 - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用乗員拘束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用乗員拘束装置としては、例えば特開平５−３９０００号公報に開示されている。この車両用乗員拘束装置は、あらかじめ乗員の肩高さを測定しておき、車両が衝突したときには、ショルダアンカの高さを肩高さに応じて調整する。そして、この調整によっても、測定の結果胸部がねじれた場合にはエアバッグの内圧を左右で異なるように調整して胸部のねじれを抑える。さらに、この調整によっても、測定の結果腰部がねじれた場合には、ニープロテクタのパッド部材の突出量を左右で異なるように調整して、腰部のねじれを抑えるものである。
【０００３】
このように、上記した従来の車両用乗員拘束装置では、車両衝突時における乗員の挙動に応じて乗員への衝撃吸収を最大にするものとして、特に車両前後方向にほぼ平行な前面衝突時に、シートベルトを中心とした乗員のねじれ運動を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では自動車の性能ニーズの一層の高まりにより、車両用乗員拘束装置としてさらなる性能向上が望まれている。
【０００５】
そこでこの発明は、被衝突車両に対し、特に衝突車両が斜め前方から衝突する場合について、乗員の挙動に応じて衝撃吸収を高めるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段はシートで構成され、このシートは、そのシートクッションにおける乗員の左右の脚部に対応する部位が、個別に上下動可能に分割構成され、前記制御手段は、斜め衝突時に、前記衝突車両が衝突する側の脚部に対応する前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の分割部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させる構成としてある。
【００１２】
請求項２の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段はシートで構成され、このシートは、そのシートクッションが、車幅方向に複数に分割されるとともに、前後方向にも複数に分割されて、各分割部位が個別に上下動可能であり、前記制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側に近い部位の前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させる構成としてある。
【００１４】
請求項３の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段は、シート下部に配置されて作動時には前記シートの前方に展開する脚部エアバッグで構成され、この脚部エアバッグは、乗員の左右の脚部に対応する部位が個別に展開可能であり、前記制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する部位を、これと反対側の部位よりも大きく展開させる構成としてある。
【００１７】
請求項４の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記制御手段は、衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段に対し、乗員を拘束させると同時に、乗員脚部を衝突により変形する車体フロアから離反させるよう制御し、この乗員脚部を車体フロアから離反させる制御は、衝突車両に近い側の乗員脚部を遠い側の乗員脚部よりも、車体フロアからの離反量を多くする構成としてある。
請求項５の発明は、請求項４記載の発明の構成において、乗員拘束手段は、シートベルトで構成され、制御手段は、前記シートベルトによる乗員に対する拘束力を高める構成としてある。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項の発明の構成において、衝突車両挙動検出手段は、衝突車両に向けて放射した電磁波の反響を利用したセンサと、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段との少なくともいずれか一方で構成されている。
請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項の発明の構成において、被衝突車両状態推定手段は、衝突車両との相対的な加速度と、衝突車両との衝突角度と、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段からの情報との、少なくともいずれか一方に基づいて被衝突車両の状態を推定する構成としてある。
請求項８の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項の発明の構成において、乗員状態推定手段は、乗員に作用する力を検知するセンサと、乗員を撮影するカメラとの少なくともいずれか一方で構成されている。
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれか１項の発明の構成において、衝撃緩衝手段は、乗員の膝上部周辺を押さえるニーパッドと、車室内前方から乗員の胸部付近に向けて展開するエアバッグとの少なくともいずれか一方で構成されている。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、斜め前方からの車両衝突時における衝突車両の挙動、衝突時における被衝突車両および乗員のそれぞれの推定した状態に基づいて、乗員を拘束する乗員拘束手段および衝突時での乗員の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段をそれぞれ制御するようにしたため、衝突時での衝撃に起因する乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉を回避でき、かつ衝撃吸収を高めることができる。
また、乗員拘束手段は、シートで構成したため、斜め衝突時にて乗員を確実に拘束することができる。
さらに、シートは、そのシートクッションにおける乗員の左右の脚部に対応する部位が、個別に上下動可能に分割構成され、制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の分割部位よりも上方への移動量を大きくして上昇させるようにしたため、乗員に対し衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が回避され、衝撃吸収を高めることができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、シートは、そのシートクッションが、車幅方向に複数に分割されるとともに、前後方向にも複数に分割されて、各分割部位が個別に上下動可能であり、制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側に近い部位の前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させるようにしたため、乗員に対し衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が確実に回避され、衝撃吸収をより高めることができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、乗員拘束手段は、シート下部に配置されて作動時には前記シートの前方に展開する脚部エアバッグで構成され、この脚部エアバッグは、乗員の左右の脚部に対応する部位が個別に展開可能であり、制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する部位を、これと反対側の部位よりも大きく展開させるようにしたため、乗員に対し衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が回避され、衝撃吸収を高めることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、制御手段は、衝突車両の挙動、被衝突車両および乗員のそれぞれの推定した状態に基づいて、乗員拘束手段に対し、乗員を拘束させると同時に、乗員脚部を衝突により変形する車体フロアから離反させるよう制御するようにしたため、斜め衝突時に乗員の下肢部が車体フロアから浮いた状態となり、これにより衝突時での衝撃に起因する乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉を回避でき、かつ衝撃吸収を高めることができる。
また、衝突車両に近い側の乗員脚部を遠い側の乗員脚部よりも、車体フロアからの離反量を多くするようにしたため、斜め衝突時に乗員の下肢部が車体フロアから浮いた状態となる際に、乗員は衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が確実に回避され、衝撃吸収をより高めることができる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、乗員拘束手段は、シートベルトで構成したため、斜め衝突時にて乗員を確実に拘束することができる。また、制御手段は、シートベルトによる乗員に対する拘束力を高めるようにしたため、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が回避され、衝撃吸収を高めることができる。
請求項６の発明によれば、衝突車両に放射した電磁波の反響を利用したセンサと、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段との少なくともいずれか一方により、衝突車両の挙動を検出するようにしたため、斜め前方から衝突する衝突車両の挙動を確実に検出することができる。
請求項７の発明によれば、衝突車両との相対的な加速度と、衝突車両との衝突角度と、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段からの情報との少なくともいずれか一方により、被衝突車両の状態を推定するようにしたため、斜め衝突時での被衝突車両の状態を確実に推定することができる。情報報知手段を利用することで、衝突車両の速度、形状、重量等の情報が得られ、これらを基に被衝突車両の斜め衝突時の状態をより確実に推定することができる。
請求項８の発明によれば、乗員に作用する力を検知するセンサと乗員を撮影するカメラとの少なくともいずれか一方により、乗員の状態を推定するようにしたため、斜め衝突時における乗員の状態を確実に推定することができる。
請求項９の発明によれば、衝撃緩衝手段は、乗員の膝上部周辺を押さえるニーパッドと、車室内前方から乗員の胸部付近に向けて展開するエアバッグとの少なくともいずれか一方で構成されているため、斜め衝突時での乗員が受ける衝撃を吸収することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３１】
図１は、この発明の第１の実施形態を示す車両用乗員拘束装置のブロック図、図２は、同装置を備えた被衝突車両１に対し、衝突車両３が右斜め前方から衝突する際の状態を示す平面図である。
【００３２】
被衝突車両１の車体前部中央には、ミリ波などの電磁波の反響を利用し、衝突車両３までの距離、被衝突車両１と衝突車両３との相対速度など、衝突車両３の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段としての、例えばレーザレーダで構成される衝突車両挙動センサ５が搭載されている。衝突車両挙動センサ５の検出信号は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータで構成されるコントローラ７に入力される。
【００３３】
衝突車両挙動検出手段としては、見通しの悪いカーブ路、交差点などでの対向車両や、横方向から進入してくる車両の存在、進行方向、車速などに関する情報を入手する、道路交通施設の適宜箇所に設置される情報報知手段（例えばＶＩＣＳ）を使用してもよい。また、この情報報知手段により入手するものと同様な情報を、車両相互間で交信するような情報報知手段を利用してもよい。上記した情報報知手段は、単独で使用してもよいが、衝突車両挙動センサ５と併用することで、より高い検出精度が得られる。
【００３４】
被衝突車両１側で、衝突車両３の進行方向および車速に関する情報を受信し、この受信データと被衝突車両１の進行方向および車速に関するデータとを比較することで、コントローラ７が後述する衝突可能性と衝突角度とを求め、被衝突車両１の斜め衝突時の状態を推定する。すなわちコントローラ７は、被衝突車両状態推定手段を含んでいる。
【００３５】
なお、被衝突車両状態推定手段としては、衝突車両３との相対的な加速度と、衝突車両３との衝突角度と、上記した情報報知手段から得られる情報との少なくともいずれか一つの情報に基づいて、被衝突車両１の状態を推定するものでもよいが、これら各情報を組み合わせることで、より高精度な状態推定を行うことができる。
【００３６】
また、被衝突車両１には、衝突車両３との衝突を検出する加速度センサ９および被衝突車両１の乗員１１を車室内前方から撮影するカメラで構成される乗員状態推定手段としての乗員測定センサ１３が搭載されている。乗員測定センサ１３は、乗員１１を撮影することで、乗員１１の体格、姿勢やシート位置を算出し、これに基づき衝突時の乗員１１の状態を推定する。この推定結果はコントローラ７に入力され、加速度センサ９の検出信号もコントローラ７に入力される。
【００３７】
また、乗員１１が着座する乗員拘束手段であるシート１５の周辺には、乗員拘束手段であるシートベルト１７が設けられ、ステアリングホイール１８のセンタパッド内には乗員１１の胸部を拘束するとともに衝撃を緩和するエアバッグ（衝撃緩衝手段）１９が収容され、さらにインストルメントパネル下部には、乗員の膝上部周辺を押さえる衝撃緩衝手段であるニーパッド２１が設けられている。このニーパッド２１は、エアバッグ１９と同様に、衝突による衝撃で展開して衝撃を吸収する。
【００３８】
シートベルト１７はプリテンショナが組込まれ、制御手段たるコントローラ７からの作動信号によりベルトを巻き込むようになっている。コントローラ７は、また、エアバッグ１９およびニーパッド２１の作動タイミングを計算し、エアバッグ１９およびニーパッド２１に対して作動信号を出力する。
【００３９】
シート１５は、図３に示すように、シートクッション２３が、車幅方向両端の基部２５，２７相互間の乗員１１の脚部に対応する部位が、２個の可動部２９ａ，２９ｂに分割され、各可動部２９ａ，２９ｂは、図４に示すように、シートバック３１の下端部付近を中心として上下に移動可能となっている。各可動部２９ａ，２９ｂの前端側下部には、各可動部２９ａ，２９ｂを上下に移動させるシートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂが個別に設けられている。シートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂは、通常時には各可動部２９ａ，２９ｂが図３に示すように最下端に位置しており、衝突時において、コントローラ７からの作動信号を受けて、スプリングにより上方に押圧されて上下の作動量が制御される。上下の作動位置は、図示しないストッパによって規制されるものとする。
【００４０】
シートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂは、コントローラ７からの作動信号により、表１に示すように、被衝突車両１の前方への進行方向に対する衝突車両３の衝突角度θ（図２参照）により、それぞれ個別に作動する。なお、表１中で負の角度θは、図２中で、衝突車両３が被衝突車両１に対して左方向から衝突する際の角度である。
【００４１】
【表１】
表１において、−１５°＜θ＜１５°の場合は、斜め衝突とはみなさず、各可動部２９ａ，２９ｂの跳ね上げ量は同等の１００％である。衝突車両３が被衝突車両１に対して右側から衝突する１５°≦θ≦４５°および、同左側から衝突する−４５°≦θ≦−１５°の場合は、いずれも斜め衝突とみなす。
【００４２】
右側衝突の１５°≦θ≦４５°の場合には、衝突車両３に近い側の可動部２９ａの跳ね上げ量を１００％とする一方、衝突車両３から遠い側の可動部２９ｂの跳ね上げ量を５０％とする。逆に、左衝突の−４５°≦θ≦−１５°の場合には、乗員１１が右衝突時に比べて衝突車両３から遠い位置にあることから、右衝突時に比べて全体的に跳ね上げ量を小さくした上で、衝突車両３に遠い側の可動部２９ａの跳ね上げ量を２５％とする一方、衝突車両３から近い側の可動部２９ｂの跳ね上げ量を５０％とする。
【００４３】
次に、図５のフローチャートに示すコントローラ７の制御動作に基づいて、本車両用乗員拘束装置の作用を説明する。まず乗員測定センサ１３により、乗員１１を撮像して乗員１１の体格、姿勢、そのときのシート位置などにより乗員１１の状態を算出し、このデータを取り込む（ステップ１０１）。続いて衝突車両挙動センサ５が検出する、被衝突車両１と衝突車両３との間の距離および相対速度や衝突車両３の進行方向（衝突角度θ）などを取り込み（ステップ１０３）、この取り込んだデータに基づいて衝突車両３の被衝突車両１に対する衝突可能性が判断される（ステップ１０５）。
【００４４】
ここで、衝突可能性が高いと判断された場合には、ステップ１０１，１０３で取り込んだ情報に基づいて、衝突した場合の被衝突車両１のキャビンの変形状態、乗員１１の状態が推定されると同時に、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂ、シートベルト１７、エアバッグ１９およびニーパッド２１の作動量が算出される（ステップ１０７）。
【００４５】
さらに、加速度センサ９により衝突が確認された場合には（ステップ１０９）、上記した算出結果に基づいて、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂ、シートベルト１７、エアバッグ１９およびニーパッド２１に対し作動信号が出力される（ステップ１１１）。
【００４６】
一般的に右斜め前面衝突の場合（表１の１５°≦θ≦４５°）には、図６（ａ）に示す乗員１１と車体フロア３５の衝突前の状態から、図６（ｂ）に示す乗員１１と車体フロア３５の状態になる。衝突後の図６（ｂ）の状態では、車体フロア３５に盛り上がった凸３５ａが発生している。
【００４７】
すなわち、図６（ｂ）のように、衝突時に乗員１１は、被衝突車両１の進行方向に向かって右前方、つまり衝突車両３側に向かって移動し、左脚部１１ａの膝部がステアリングコラム３７に干渉するとともに、車体フロア３５の凸部３５ａに脚部を引っかけることにより脚部にモーメントが発生する。
【００４８】
そこで、本実施形態では、このような場合に、衝突直後にシートベルト１７のプリテンショナを作動させ、シートベルト１７の弛みをなくすとともに、シートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂを作動させて、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂを、表示１のデータに基づいて図７のように跳ね上げる。つまり、衝突車両３に近い側の可動部２９ａの跳ね上げ量を１００％とし、同遠い側の可動部２９ｂの跳ね上げ量を５０％とする。
【００４９】
これにより、乗員１１は、図６（ｃ）に示すように、右脚部１１ｂが可動部２９ａによって大きく上方に移動すると同時に、左脚部１１ａが可動部２９ｂによって右脚部１１ａより小さく上方に移動する。つまり、衝突時の衝撃に対して乗員１１には、衝突方向と逆方向の力が作用し、衝突方向への移動が抑制される。この結果、上記図６（ｂ）に示したような左脚部１１ａの膝部のステアリングコラム３７への干渉が回避される。
【００５０】
さらに図８に示すように、可動部２９ａ，２９ｂは、後方側を支点として前方側が跳ね上げられるため、車体フロア３５の凸部３５ａに脚部が引っ掛かることによる脚部モーメントの発生も回避される。
【００５１】
このとき、乗員１１の膝部周辺は、図６では省略してあるが、展開作動するニーパッド２１に干渉して衝突時の衝撃が効率よく吸収されるとともに、胸部１１ｃおよび頭部１１ｄは、エアバッグ１９によりステアリングホイール１８との干渉による衝撃が吸収される。
【００５２】
以上のように可動部２９ａ，２９ｂを備えたシート１５およびシートベルト１７より、乗員１１の衝突車両３側の斜め前方への移動が抑制されると同時に、エアバッグ１９により乗員１１の胸部１１ｃおよび頭部１１ｄへの衝撃が吸収される。さらに、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂにより脚部１１ａ，１１ｂの横方向の移動が抑制され、かつ脚部１１ａ，１１ｂを車体フロア３５から跳ね上げることにより、脚部１１ａ，１１ｂのニーパッド２１以外の部品との干渉が回避される。したがって、乗員１１への衝撃吸収をより高めることができる。
【００５３】
なお、前記ステップ１０５で衝突の可能性が大きくないと判断されたときおよび、前記ステップ１０９で衝突していないと判断されたときは、ステップ１０１に戻って再度乗員１１の状態を検出する。
【００５４】
図９は、この発明の第２の実施形態を示すシート１５の斜視図である。シート１５以外の構成は第１の実施形態と同様である。このシート１５は、シートクッション２３における、車幅方向両端の基部２５，２７相互間の部位が、車幅方向に３個に分割されるとともに、前後方向にも３個に分割され、全部で９個の可動部４１ａ〜４１ｉに分割されている。
【００５５】
これら９個の各可動部４１ａ〜４１ｉは、コントローラ７からの作動信号により作動量が制御されるシートクッション跳ね上げ機構４３ａ〜４３ｉにより、個別に作動する。これらの各シートクッション跳ね上げ機構４３ａ〜４３ｉは、コントローラ７からの作動信号により、表２に示すように、被衝突車両１の前方への進行方向に対する衝突車両３の衝突角度θ（図２参照）により、それぞれ個別に作動する。なお、表２中で負の角度θは、表１での角度θと同様に、図２中で衝突車両３が被衝突車両１に対して左方向から衝突する際の角度である。
【００５６】
【表２】
表２において、−１５°＜θ＜１５°の場合は、斜め衝突とはみなさず、前端側３個の可動部４１ａ，４１ｂ，４１ｃの跳ね上げ量は１００％、後端側の可動部４１ｇ，４１ｈ，４１ｉの跳ね上げ量は０％、その中間３個の可動部４１ｄ，４１ｅ，４１ｆの跳ね上げ量は５０％である。つまり、この場合の可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ量は、前端側ほど大きくし、後端側ほど小さくしている。
【００５７】
衝突車両３が被衝突車両１に対して右側から衝突する１５°≦θ≦４５°および、同左側から衝突する−４５°≦θ≦−１５°の場合は、いずれも斜め衝突とみなす。
【００５８】
右側衝突の１５°≦θ≦４５°の場合（図１０参照）には、衝突車両３に最も近い側の可動部４１ａの跳ね上げ量を１００％、可動部４１ａに隣接する可動部４１ｂ，４１ｄの跳ね上げ量を５０％、可動部４１ｂ，４１ｄに隣接する可動部４１ｃ，４１ｅ，４１ｇの跳ね上げ量を２５％、可動部４１ｃ，４１ｅ，４１ｇに隣接する可動部４１ｆ，４１ｈの跳ね上げ量を１０％、衝突車両３に最も遠い側の可動部４１ｉの跳ね上げ量を０％としている。
【００５９】
なお、図１０では、可動部４１ｉを多少上昇させているが、可動部の上昇量としては、要するに衝突側の可動部４１ａほど大きく、これと反対側の可動部４１ｉほど小さくすればよく、必ずしも表２の割合で各可動部４１ａ〜４１ｉを上昇させる必要はない。
【００６０】
図１１は、車体前方から見た可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ状態を示しており、図中で左側の衝突車両３に近い側の可動部４１ａ（４１ｄ，４１ｇ）の跳ね上げ量が最も大きく、次いで可動部４１ｂ（４１ｅ，４１ｈ），４１ｃ（４１ｆ，４１ｉ）と順次跳ね上げ量を小さくしている。図１２は、同側方から見た可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ状態を示しており、可動部４１ｃ（４１ｂ，４１ａ）の跳ね上げ量が最も大きく、次いで可動部４１ｆ（４１ｅ，４１ｄ），４１ｉ（４１ｈ，４１ｇ）と順次跳ね上げ量を小さくしている。
【００６１】
このように、可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ量を、衝突車両３に最も近い側ほど大きくする一方、衝突車両３に最も遠い側ほど小さくすることで、第１の実施形態と同様に、乗員１１に対して衝突方向と逆方向に力を入力して乗員１１の衝突方向への移動を抑制し、乗員１１の左脚部１１ａのステアリングコラム３７への干渉が確実に抑えられ、膝部周辺が展開作動するニーパッド２１と干渉して衝撃吸収もより効率よくなされるとともに、車体フロア３５の凸部３５ａと脚部との干渉も確実に回避され、脚部モーメントの発生もより確実に抑えることができる。
【００６２】
図１３は、この発明の第３の実施形態を示すシート１５の斜視図である。シート１５以外の構成は第１の実施形態と同様である。このシート１５は、シートクッション２３における、車幅方向両端の基部２５，２７相互間の部位の下部に、脚部エアバッグ４５が収容されている。
【００６３】
脚部エアバッグ４５は、図１４に示されるエアバッグ４７を膨張させるインフレータ４９を備え、インフレータ４９前端の多数のガス噴出口５１に対応してシートクッション２３の前端に、エアバッグ４７が吹き出すエアバッグ吹出口５３が形成されている。
【００６４】
エアバッグ４７は、内部が仕切布４７ａで右室４７ｂと左室４７ｃとに分割されている。インフレータ４９の多数のガス噴出口５１は、図１５に示すように、エアバッグ４７の右室４７ｂに対応する右噴出口５１ａと、左室４７ｃに対応する左噴出口５１ｂとが、コントローラ７からの信号により、別々に作動する。
【００６５】
衝突直後にその衝突角度に応じ、例えば右斜め前方からの衝突の場合、右噴出口５１ａが全開し、左噴出口５１ｂは半分を開放することにり、図１４に示すようにエアバッグ４７の右室４７ｂを大きく、同左室４７ｃを小さく展開させる。これにより、図１６および図１７に示すように、乗員１１の右脚部１１ｂが大きく、左脚部１１ａが小さく、それぞれ上方へ移動し、これにより、前記した各実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
また、この場合、衝突時での車体変形が大きくなった場合でも、エアバッグ４７よる乗員１１の下肢部の衝撃吸収が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す車両用乗員拘束装置のブロック図である。
【図２】図１の車両用乗員拘束装置を備えた被衝突車両に対して衝突車両が右斜め前方から衝突する状態を示す平面図である。
【図３】図１の車両用乗員拘束装置を備えたシートの斜視図である。
【図４】図３のシートの動作説明図である。
【図５】図１の車両用乗員拘束装置におけるコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の車両用乗員拘束装置における乗員状態を示す説明図で、（ａ）は衝突前の状態、（ｂ）は衝突後に予測される状態、（ｃ）は衝突後の車両用乗員拘束装置が作動した状態を、それぞれ示している。
【図７】図１の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例正面図である。
【図８】図１の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例側面図である。
【図９】この発明の第２の実施形態を示す車両用乗員拘束装置におけるシートの斜視図である。
【図１０】図９のシートの動作説明図である。
【図１１】図９の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例正面図である。
【図１２】図９の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例側面図である。
【図１３】この発明の第３の実施形態を示す車両用乗員拘束装置における脚部エアバッグを備えたシートの斜視図である。
【図１４】図１３の脚部エアバッグの動作説明図である。
【図１５】図１３の脚部エアバッグの斜視図である。
【図１６】図１３の脚部エアバッグの作動例正面図である。
【図１７】図１３の脚部エアバッグの作動例側面図である。
【符号の説明】
１ 被衝突車両
３ 衝突車両
５ 衝突車両挙動センサ（衝突車両挙動検出手段）
７ コントローラ（被衝突車両状態推定手段、制御手段）
９ 加速度センサ
１１ 乗員
１１ａ 左脚部
１１ｂ 右脚部
１ ３ 乗員測定センサ（乗員状態推定手段）
１５ シート（乗員拘束手段）
１７ シートベルト（乗員拘束手段）
１９ エアバッグ（衝撃緩衝手段）
２１ ニーパッド（衝撃緩衝手段）
２９ａ，２９ｂ，４１ａ〜４１ｉ 可動部
３５ 車体フロア
４５ 脚部エアバッグ（乗員拘束手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用乗員拘束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用乗員拘束装置としては、例えば特開平５−３９０００号公報に開示されている。この車両用乗員拘束装置は、あらかじめ乗員の肩高さを測定しておき、車両が衝突したときには、ショルダアンカの高さを肩高さに応じて調整する。そして、この調整によっても、測定の結果胸部がねじれた場合にはエアバッグの内圧を左右で異なるように調整して胸部のねじれを抑える。さらに、この調整によっても、測定の結果腰部がねじれた場合には、ニープロテクタのパッド部材の突出量を左右で異なるように調整して、腰部のねじれを抑えるものである。
【０００３】
このように、上記した従来の車両用乗員拘束装置では、車両衝突時における乗員の挙動に応じて乗員への衝撃吸収を最大にするものとして、特に車両前後方向にほぼ平行な前面衝突時に、シートベルトを中心とした乗員のねじれ運動を抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では自動車の性能ニーズの一層の高まりにより、車両用乗員拘束装置としてさらなる性能向上が望まれている。
【０００５】
そこでこの発明は、被衝突車両に対し、特に衝突車両が斜め前方から衝突する場合について、乗員の挙動に応じて衝撃吸収を高めるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段はシートで構成され、このシートは、そのシートクッションにおける乗員の左右の脚部に対応する部位が、個別に上下動可能に分割構成され、前記制御手段は、斜め衝突時に、前記衝突車両が衝突する側の脚部に対応する前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の分割部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させる構成としてある。
【００１２】
請求項２の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段はシートで構成され、このシートは、そのシートクッションが、車幅方向に複数に分割されるとともに、前後方向にも複数に分割されて、各分割部位が個別に上下動可能であり、前記制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側に近い部位の前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させる構成としてある。
【００１４】
請求項３の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段は、シート下部に配置されて作動時には前記シートの前方に展開する脚部エアバッグで構成され、この脚部エアバッグは、乗員の左右の脚部に対応する部位が個別に展開可能であり、前記制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する部位を、これと反対側の部位よりも大きく展開させる構成としてある。
【００１７】
請求項４の発明は、被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記制御手段は、衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段に対し、乗員を拘束させると同時に、乗員脚部を衝突により変形する車体フロアから離反させるよう制御し、この乗員脚部を車体フロアから離反させる制御は、衝突車両に近い側の乗員脚部を遠い側の乗員脚部よりも、車体フロアからの離反量を多くする構成としてある。
請求項５の発明は、請求項４記載の発明の構成において、乗員拘束手段は、シートベルトで構成され、制御手段は、前記シートベルトによる乗員に対する拘束力を高める構成としてある。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項の発明の構成において、衝突車両挙動検出手段は、衝突車両に向けて放射した電磁波の反響を利用したセンサと、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段との少なくともいずれか一方で構成されている。
請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項の発明の構成において、被衝突車両状態推定手段は、衝突車両との相対的な加速度と、衝突車両との衝突角度と、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段からの情報との、少なくともいずれか一方に基づいて被衝突車両の状態を推定する構成としてある。
請求項８の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項の発明の構成において、乗員状態推定手段は、乗員に作用する力を検知するセンサと、乗員を撮影するカメラとの少なくともいずれか一方で構成されている。
請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれか１項の発明の構成において、衝撃緩衝手段は、乗員の膝上部周辺を押さえるニーパッドと、車室内前方から乗員の胸部付近に向けて展開するエアバッグとの少なくともいずれか一方で構成されている。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、斜め前方からの車両衝突時における衝突車両の挙動、衝突時における被衝突車両および乗員のそれぞれの推定した状態に基づいて、乗員を拘束する乗員拘束手段および衝突時での乗員の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段をそれぞれ制御するようにしたため、衝突時での衝撃に起因する乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉を回避でき、かつ衝撃吸収を高めることができる。
また、乗員拘束手段は、シートで構成したため、斜め衝突時にて乗員を確実に拘束することができる。
さらに、シートは、そのシートクッションにおける乗員の左右の脚部に対応する部位が、個別に上下動可能に分割構成され、制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の分割部位よりも上方への移動量を大きくして上昇させるようにしたため、乗員に対し衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が回避され、衝撃吸収を高めることができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、シートは、そのシートクッションが、車幅方向に複数に分割されるとともに、前後方向にも複数に分割されて、各分割部位が個別に上下動可能であり、制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側に近い部位の前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させるようにしたため、乗員に対し衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が確実に回避され、衝撃吸収をより高めることができる。
【００２６】
請求項３の発明によれば、乗員拘束手段は、シート下部に配置されて作動時には前記シートの前方に展開する脚部エアバッグで構成され、この脚部エアバッグは、乗員の左右の脚部に対応する部位が個別に展開可能であり、制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する部位を、これと反対側の部位よりも大きく展開させるようにしたため、乗員に対し衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が回避され、衝撃吸収を高めることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、制御手段は、衝突車両の挙動、被衝突車両および乗員のそれぞれの推定した状態に基づいて、乗員拘束手段に対し、乗員を拘束させると同時に、乗員脚部を衝突により変形する車体フロアから離反させるよう制御するようにしたため、斜め衝突時に乗員の下肢部が車体フロアから浮いた状態となり、これにより衝突時での衝撃に起因する乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉を回避でき、かつ衝撃吸収を高めることができる。
また、衝突車両に近い側の乗員脚部を遠い側の乗員脚部よりも、車体フロアからの離反量を多くするようにしたため、斜め衝突時に乗員の下肢部が車体フロアから浮いた状態となる際に、乗員は衝突方向と逆方向の動きが付与されることになって、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が確実に回避され、衝撃吸収をより高めることができる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、乗員拘束手段は、シートベルトで構成したため、斜め衝突時にて乗員を確実に拘束することができる。また、制御手段は、シートベルトによる乗員に対する拘束力を高めるようにしたため、斜め衝突時における乗員移動および車体変形に伴う乗員と部品との干渉が回避され、衝撃吸収を高めることができる。
請求項６の発明によれば、衝突車両に放射した電磁波の反響を利用したセンサと、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段との少なくともいずれか一方により、衝突車両の挙動を検出するようにしたため、斜め前方から衝突する衝突車両の挙動を確実に検出することができる。
請求項７の発明によれば、衝突車両との相対的な加速度と、衝突車両との衝突角度と、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段からの情報との少なくともいずれか一方により、被衝突車両の状態を推定するようにしたため、斜め衝突時での被衝突車両の状態を確実に推定することができる。情報報知手段を利用することで、衝突車両の速度、形状、重量等の情報が得られ、これらを基に被衝突車両の斜め衝突時の状態をより確実に推定することができる。
請求項８の発明によれば、乗員に作用する力を検知するセンサと乗員を撮影するカメラとの少なくともいずれか一方により、乗員の状態を推定するようにしたため、斜め衝突時における乗員の状態を確実に推定することができる。
請求項９の発明によれば、衝撃緩衝手段は、乗員の膝上部周辺を押さえるニーパッドと、車室内前方から乗員の胸部付近に向けて展開するエアバッグとの少なくともいずれか一方で構成されているため、斜め衝突時での乗員が受ける衝撃を吸収することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３１】
図１は、この発明の第１の実施形態を示す車両用乗員拘束装置のブロック図、図２は、同装置を備えた被衝突車両１に対し、衝突車両３が右斜め前方から衝突する際の状態を示す平面図である。
【００３２】
被衝突車両１の車体前部中央には、ミリ波などの電磁波の反響を利用し、衝突車両３までの距離、被衝突車両１と衝突車両３との相対速度など、衝突車両３の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段としての、例えばレーザレーダで構成される衝突車両挙動センサ５が搭載されている。衝突車両挙動センサ５の検出信号は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータで構成されるコントローラ７に入力される。
【００３３】
衝突車両挙動検出手段としては、見通しの悪いカーブ路、交差点などでの対向車両や、横方向から進入してくる車両の存在、進行方向、車速などに関する情報を入手する、道路交通施設の適宜箇所に設置される情報報知手段（例えばＶＩＣＳ）を使用してもよい。また、この情報報知手段により入手するものと同様な情報を、車両相互間で交信するような情報報知手段を利用してもよい。上記した情報報知手段は、単独で使用してもよいが、衝突車両挙動センサ５と併用することで、より高い検出精度が得られる。
【００３４】
被衝突車両１側で、衝突車両３の進行方向および車速に関する情報を受信し、この受信データと被衝突車両１の進行方向および車速に関するデータとを比較することで、コントローラ７が後述する衝突可能性と衝突角度とを求め、被衝突車両１の斜め衝突時の状態を推定する。すなわちコントローラ７は、被衝突車両状態推定手段を含んでいる。
【００３５】
なお、被衝突車両状態推定手段としては、衝突車両３との相対的な加速度と、衝突車両３との衝突角度と、上記した情報報知手段から得られる情報との少なくともいずれか一つの情報に基づいて、被衝突車両１の状態を推定するものでもよいが、これら各情報を組み合わせることで、より高精度な状態推定を行うことができる。
【００３６】
また、被衝突車両１には、衝突車両３との衝突を検出する加速度センサ９および被衝突車両１の乗員１１を車室内前方から撮影するカメラで構成される乗員状態推定手段としての乗員測定センサ１３が搭載されている。乗員測定センサ１３は、乗員１１を撮影することで、乗員１１の体格、姿勢やシート位置を算出し、これに基づき衝突時の乗員１１の状態を推定する。この推定結果はコントローラ７に入力され、加速度センサ９の検出信号もコントローラ７に入力される。
【００３７】
また、乗員１１が着座する乗員拘束手段であるシート１５の周辺には、乗員拘束手段であるシートベルト１７が設けられ、ステアリングホイール１８のセンタパッド内には乗員１１の胸部を拘束するとともに衝撃を緩和するエアバッグ（衝撃緩衝手段）１９が収容され、さらにインストルメントパネル下部には、乗員の膝上部周辺を押さえる衝撃緩衝手段であるニーパッド２１が設けられている。このニーパッド２１は、エアバッグ１９と同様に、衝突による衝撃で展開して衝撃を吸収する。
【００３８】
シートベルト１７はプリテンショナが組込まれ、制御手段たるコントローラ７からの作動信号によりベルトを巻き込むようになっている。コントローラ７は、また、エアバッグ１９およびニーパッド２１の作動タイミングを計算し、エアバッグ１９およびニーパッド２１に対して作動信号を出力する。
【００３９】
シート１５は、図３に示すように、シートクッション２３が、車幅方向両端の基部２５，２７相互間の乗員１１の脚部に対応する部位が、２個の可動部２９ａ，２９ｂに分割され、各可動部２９ａ，２９ｂは、図４に示すように、シートバック３１の下端部付近を中心として上下に移動可能となっている。各可動部２９ａ，２９ｂの前端側下部には、各可動部２９ａ，２９ｂを上下に移動させるシートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂが個別に設けられている。シートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂは、通常時には各可動部２９ａ，２９ｂが図３に示すように最下端に位置しており、衝突時において、コントローラ７からの作動信号を受けて、スプリングにより上方に押圧されて上下の作動量が制御される。上下の作動位置は、図示しないストッパによって規制されるものとする。
【００４０】
シートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂは、コントローラ７からの作動信号により、表１に示すように、被衝突車両１の前方への進行方向に対する衝突車両３の衝突角度θ（図２参照）により、それぞれ個別に作動する。なお、表１中で負の角度θは、図２中で、衝突車両３が被衝突車両１に対して左方向から衝突する際の角度である。
【００４１】
【表１】
【００４２】
右側衝突の１５°≦θ≦４５°の場合には、衝突車両３に近い側の可動部２９ａの跳ね上げ量を１００％とする一方、衝突車両３から遠い側の可動部２９ｂの跳ね上げ量を５０％とする。逆に、左衝突の−４５°≦θ≦−１５°の場合には、乗員１１が右衝突時に比べて衝突車両３から遠い位置にあることから、右衝突時に比べて全体的に跳ね上げ量を小さくした上で、衝突車両３に遠い側の可動部２９ａの跳ね上げ量を２５％とする一方、衝突車両３から近い側の可動部２９ｂの跳ね上げ量を５０％とする。
【００４３】
次に、図５のフローチャートに示すコントローラ７の制御動作に基づいて、本車両用乗員拘束装置の作用を説明する。まず乗員測定センサ１３により、乗員１１を撮像して乗員１１の体格、姿勢、そのときのシート位置などにより乗員１１の状態を算出し、このデータを取り込む（ステップ１０１）。続いて衝突車両挙動センサ５が検出する、被衝突車両１と衝突車両３との間の距離および相対速度や衝突車両３の進行方向（衝突角度θ）などを取り込み（ステップ１０３）、この取り込んだデータに基づいて衝突車両３の被衝突車両１に対する衝突可能性が判断される（ステップ１０５）。
【００４４】
ここで、衝突可能性が高いと判断された場合には、ステップ１０１，１０３で取り込んだ情報に基づいて、衝突した場合の被衝突車両１のキャビンの変形状態、乗員１１の状態が推定されると同時に、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂ、シートベルト１７、エアバッグ１９およびニーパッド２１の作動量が算出される（ステップ１０７）。
【００４５】
さらに、加速度センサ９により衝突が確認された場合には（ステップ１０９）、上記した算出結果に基づいて、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂ、シートベルト１７、エアバッグ１９およびニーパッド２１に対し作動信号が出力される（ステップ１１１）。
【００４６】
一般的に右斜め前面衝突の場合（表１の１５°≦θ≦４５°）には、図６（ａ）に示す乗員１１と車体フロア３５の衝突前の状態から、図６（ｂ）に示す乗員１１と車体フロア３５の状態になる。衝突後の図６（ｂ）の状態では、車体フロア３５に盛り上がった凸３５ａが発生している。
【００４７】
すなわち、図６（ｂ）のように、衝突時に乗員１１は、被衝突車両１の進行方向に向かって右前方、つまり衝突車両３側に向かって移動し、左脚部１１ａの膝部がステアリングコラム３７に干渉するとともに、車体フロア３５の凸部３５ａに脚部を引っかけることにより脚部にモーメントが発生する。
【００４８】
そこで、本実施形態では、このような場合に、衝突直後にシートベルト１７のプリテンショナを作動させ、シートベルト１７の弛みをなくすとともに、シートクッション跳ね上げ機構３３ａ，３３ｂを作動させて、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂを、表示１のデータに基づいて図７のように跳ね上げる。つまり、衝突車両３に近い側の可動部２９ａの跳ね上げ量を１００％とし、同遠い側の可動部２９ｂの跳ね上げ量を５０％とする。
【００４９】
これにより、乗員１１は、図６（ｃ）に示すように、右脚部１１ｂが可動部２９ａによって大きく上方に移動すると同時に、左脚部１１ａが可動部２９ｂによって右脚部１１ａより小さく上方に移動する。つまり、衝突時の衝撃に対して乗員１１には、衝突方向と逆方向の力が作用し、衝突方向への移動が抑制される。この結果、上記図６（ｂ）に示したような左脚部１１ａの膝部のステアリングコラム３７への干渉が回避される。
【００５０】
さらに図８に示すように、可動部２９ａ，２９ｂは、後方側を支点として前方側が跳ね上げられるため、車体フロア３５の凸部３５ａに脚部が引っ掛かることによる脚部モーメントの発生も回避される。
【００５１】
このとき、乗員１１の膝部周辺は、図６では省略してあるが、展開作動するニーパッド２１に干渉して衝突時の衝撃が効率よく吸収されるとともに、胸部１１ｃおよび頭部１１ｄは、エアバッグ１９によりステアリングホイール１８との干渉による衝撃が吸収される。
【００５２】
以上のように可動部２９ａ，２９ｂを備えたシート１５およびシートベルト１７より、乗員１１の衝突車両３側の斜め前方への移動が抑制されると同時に、エアバッグ１９により乗員１１の胸部１１ｃおよび頭部１１ｄへの衝撃が吸収される。さらに、シート１５の可動部２９ａ，２９ｂにより脚部１１ａ，１１ｂの横方向の移動が抑制され、かつ脚部１１ａ，１１ｂを車体フロア３５から跳ね上げることにより、脚部１１ａ，１１ｂのニーパッド２１以外の部品との干渉が回避される。したがって、乗員１１への衝撃吸収をより高めることができる。
【００５３】
なお、前記ステップ１０５で衝突の可能性が大きくないと判断されたときおよび、前記ステップ１０９で衝突していないと判断されたときは、ステップ１０１に戻って再度乗員１１の状態を検出する。
【００５４】
図９は、この発明の第２の実施形態を示すシート１５の斜視図である。シート１５以外の構成は第１の実施形態と同様である。このシート１５は、シートクッション２３における、車幅方向両端の基部２５，２７相互間の部位が、車幅方向に３個に分割されるとともに、前後方向にも３個に分割され、全部で９個の可動部４１ａ〜４１ｉに分割されている。
【００５５】
これら９個の各可動部４１ａ〜４１ｉは、コントローラ７からの作動信号により作動量が制御されるシートクッション跳ね上げ機構４３ａ〜４３ｉにより、個別に作動する。これらの各シートクッション跳ね上げ機構４３ａ〜４３ｉは、コントローラ７からの作動信号により、表２に示すように、被衝突車両１の前方への進行方向に対する衝突車両３の衝突角度θ（図２参照）により、それぞれ個別に作動する。なお、表２中で負の角度θは、表１での角度θと同様に、図２中で衝突車両３が被衝突車両１に対して左方向から衝突する際の角度である。
【００５６】
【表２】
【００５７】
衝突車両３が被衝突車両１に対して右側から衝突する１５°≦θ≦４５°および、同左側から衝突する−４５°≦θ≦−１５°の場合は、いずれも斜め衝突とみなす。
【００５８】
右側衝突の１５°≦θ≦４５°の場合（図１０参照）には、衝突車両３に最も近い側の可動部４１ａの跳ね上げ量を１００％、可動部４１ａに隣接する可動部４１ｂ，４１ｄの跳ね上げ量を５０％、可動部４１ｂ，４１ｄに隣接する可動部４１ｃ，４１ｅ，４１ｇの跳ね上げ量を２５％、可動部４１ｃ，４１ｅ，４１ｇに隣接する可動部４１ｆ，４１ｈの跳ね上げ量を１０％、衝突車両３に最も遠い側の可動部４１ｉの跳ね上げ量を０％としている。
【００５９】
なお、図１０では、可動部４１ｉを多少上昇させているが、可動部の上昇量としては、要するに衝突側の可動部４１ａほど大きく、これと反対側の可動部４１ｉほど小さくすればよく、必ずしも表２の割合で各可動部４１ａ〜４１ｉを上昇させる必要はない。
【００６０】
図１１は、車体前方から見た可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ状態を示しており、図中で左側の衝突車両３に近い側の可動部４１ａ（４１ｄ，４１ｇ）の跳ね上げ量が最も大きく、次いで可動部４１ｂ（４１ｅ，４１ｈ），４１ｃ（４１ｆ，４１ｉ）と順次跳ね上げ量を小さくしている。図１２は、同側方から見た可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ状態を示しており、可動部４１ｃ（４１ｂ，４１ａ）の跳ね上げ量が最も大きく、次いで可動部４１ｆ（４１ｅ，４１ｄ），４１ｉ（４１ｈ，４１ｇ）と順次跳ね上げ量を小さくしている。
【００６１】
このように、可動部４１ａ〜４１ｉの跳ね上げ量を、衝突車両３に最も近い側ほど大きくする一方、衝突車両３に最も遠い側ほど小さくすることで、第１の実施形態と同様に、乗員１１に対して衝突方向と逆方向に力を入力して乗員１１の衝突方向への移動を抑制し、乗員１１の左脚部１１ａのステアリングコラム３７への干渉が確実に抑えられ、膝部周辺が展開作動するニーパッド２１と干渉して衝撃吸収もより効率よくなされるとともに、車体フロア３５の凸部３５ａと脚部との干渉も確実に回避され、脚部モーメントの発生もより確実に抑えることができる。
【００６２】
図１３は、この発明の第３の実施形態を示すシート１５の斜視図である。シート１５以外の構成は第１の実施形態と同様である。このシート１５は、シートクッション２３における、車幅方向両端の基部２５，２７相互間の部位の下部に、脚部エアバッグ４５が収容されている。
【００６３】
脚部エアバッグ４５は、図１４に示されるエアバッグ４７を膨張させるインフレータ４９を備え、インフレータ４９前端の多数のガス噴出口５１に対応してシートクッション２３の前端に、エアバッグ４７が吹き出すエアバッグ吹出口５３が形成されている。
【００６４】
エアバッグ４７は、内部が仕切布４７ａで右室４７ｂと左室４７ｃとに分割されている。インフレータ４９の多数のガス噴出口５１は、図１５に示すように、エアバッグ４７の右室４７ｂに対応する右噴出口５１ａと、左室４７ｃに対応する左噴出口５１ｂとが、コントローラ７からの信号により、別々に作動する。
【００６５】
衝突直後にその衝突角度に応じ、例えば右斜め前方からの衝突の場合、右噴出口５１ａが全開し、左噴出口５１ｂは半分を開放することにり、図１４に示すようにエアバッグ４７の右室４７ｂを大きく、同左室４７ｃを小さく展開させる。これにより、図１６および図１７に示すように、乗員１１の右脚部１１ｂが大きく、左脚部１１ａが小さく、それぞれ上方へ移動し、これにより、前記した各実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
また、この場合、衝突時での車体変形が大きくなった場合でも、エアバッグ４７よる乗員１１の下肢部の衝撃吸収が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す車両用乗員拘束装置のブロック図である。
【図２】図１の車両用乗員拘束装置を備えた被衝突車両に対して衝突車両が右斜め前方から衝突する状態を示す平面図である。
【図３】図１の車両用乗員拘束装置を備えたシートの斜視図である。
【図４】図３のシートの動作説明図である。
【図５】図１の車両用乗員拘束装置におけるコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の車両用乗員拘束装置における乗員状態を示す説明図で、（ａ）は衝突前の状態、（ｂ）は衝突後に予測される状態、（ｃ）は衝突後の車両用乗員拘束装置が作動した状態を、それぞれ示している。
【図７】図１の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例正面図である。
【図８】図１の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例側面図である。
【図９】この発明の第２の実施形態を示す車両用乗員拘束装置におけるシートの斜視図である。
【図１０】図９のシートの動作説明図である。
【図１１】図９の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例正面図である。
【図１２】図９の車両用乗員拘束装置におけるシートの作動例側面図である。
【図１３】この発明の第３の実施形態を示す車両用乗員拘束装置における脚部エアバッグを備えたシートの斜視図である。
【図１４】図１３の脚部エアバッグの動作説明図である。
【図１５】図１３の脚部エアバッグの斜視図である。
【図１６】図１３の脚部エアバッグの作動例正面図である。
【図１７】図１３の脚部エアバッグの作動例側面図である。
【符号の説明】
１ 被衝突車両
３ 衝突車両
５ 衝突車両挙動センサ（衝突車両挙動検出手段）
７ コントローラ（被衝突車両状態推定手段、制御手段）
９ 加速度センサ
１１ 乗員
１１ａ 左脚部
１１ｂ 右脚部
１ ３ 乗員測定センサ（乗員状態推定手段）
１５ シート（乗員拘束手段）
１７ シートベルト（乗員拘束手段）
１９ エアバッグ（衝撃緩衝手段）
２１ ニーパッド（衝撃緩衝手段）
２９ａ，２９ｂ，４１ａ〜４１ｉ 可動部
３５ 車体フロア
４５ 脚部エアバッグ（乗員拘束手段）
Claims (9)
- 被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段はシートで構成され、このシートは、そのシートクッションにおける乗員の左右の脚部に対応する部位が、個別に上下動可能に分割構成され、前記制御手段は、斜め衝突時に、前記衝突車両が衝突する側の脚部に対応する前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の分割部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させることを特徴とする車両用乗員拘束装置。
- 被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段はシートで構成され、このシートは、そのシートクッションが、車幅方向に複数に分割されるとともに、前後方向にも複数に分割されて、各分割部位が個別に上下動可能であり、前記制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側に近い部位の前記シートクッションの分割部位を、これと反対側の部位よりも上方への移動量を大きくして上昇移動させることを特徴とする車両用乗員拘束装置。
- 被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記乗員拘束手段は、シート下部に配置されて作動時には前記シートの前方に展開する脚部エアバッグで構成され、この脚部エアバッグは、乗員の左右の脚部に対応する部位が個別に展開可能であり、前記制御手段は、斜め衝突時に、衝突車両が衝突する側の脚部に対応する部位を、これと反対側の部位よりも大きく展開させることを特徴とする車両用乗員拘束装置。
- 被衝突車両に対し斜め前方から接近する衝突車両の挙動を検出する衝突車両挙動検出手段と、前記被衝突車両の前記斜め衝突時の状態を推定する被衝突車両状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の状態を推定する乗員状態推定手段と、前記被衝突車両における乗員を拘束する乗員拘束手段と、前記被衝突車両における乗員の前記斜め衝突時の衝撃を緩和する衝撃緩衝手段と、前記衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、前記被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および前記乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記乗員拘束手段および前記衝撃緩衝手段を制御する制御手段とを有する車両用乗員拘束装置であって、前記制御手段は、衝突車両挙動検出手段が検出した衝突車両の挙動、被衝突車両状態推定手段が推定した被衝突車両の状態および乗員状態推定手段が推定した乗員の状態に基づいて、前記 乗員拘束手段に対し、乗員を拘束させると同時に、乗員脚部を衝突により変形する車体フロアから離反させるよう制御し、この乗員脚部を車体フロアから離反させる制御は、衝突車両に近い側の乗員脚部を遠い側の乗員脚部よりも、車体フロアからの離反量を多くすることを特徴とする車両用乗員拘束装置。
- 乗員拘束手段は、シートベルトで構成され、制御手段は、前記シートベルトによる乗員に対する拘束力を高めることを特徴とする請求項４記載の車両用乗員拘束装置。
- 衝突車両挙動検出手段は、衝突車両に向けて放射した電磁波の反響を利用したセンサと、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段との少なくともいずれか一方で構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
- 被衝突車両状態推定手段は、衝突車両との相対的な加速度と、衝突車両との衝突角度と、道路交通施設の適宜箇所に設置された情報報知手段あるいは車両相互間の通信による情報報知手段からの情報との、少なくともいずれか一方に基づいて被衝突車両の状態を推定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
- 乗員状態推定手段は、乗員に作用する力を検知するセンサと乗員を撮影するカメラとの少なくともいずれか一方で構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
- 衝撃緩衝手段は、乗員の膝上部周辺を押さえるニーパッドと、車室内前方から乗員の胸部付近に向けて展開するエアバッグとの少なくともいずれか一方で構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の車両用乗員拘束装置。
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