JP6677951B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、乗員保護装置に関する。
従来、車両の乗員の下半身が前方へ移動するいわゆるサブマリン現象を抑制するための乗員保護装置が様々提案されてきた。例えば、乗員の大腿部の裏面を拘束することで乗員臀部の前方への移動を抑えるために、ベンチシートの座部における前端側株にエアバッグ装置が収納されて成る車両用ベンチシートなどがある（特許文献１参照）。
特開２００２−０７９８６２号公報
しかしながら、上述したような乗員保護装置では、単一の着座状態にある乗員の保護は可能であったが、現実には想定した単一の着座状態だけでなく他の様々な着座状態が有り得る。想定とは異なる着座状態であると、衝突時に乗員の腰部及び臀部などが前方移動を生じてしまう可能性があった。
これに鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、衝突時に乗員の下肢が前方に移動することでエアバッグによる衝撃吸収、ベルトによる拘束を適切に行うことが困難に成り得る着座状態になることを、乗員の着座状態によらずに抑制可能な乗員保護装置を提供することである。
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る乗員保護装置は、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って駆動することが可能な駆動手段と、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、上方に駆動する駆動位置を変位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位置を決定すると共に、決定された前記駆動位置において前記シートクッションの内部で前記駆動手段を上方に駆動させる制御を行う。
本発明に係る乗員保護装置において、前記駆動手段は前記駆動位置を車両前後方向において変位させることが可能であることが好ましい。
本発明に係る乗員保護装置において、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前記駆動位置を決定することが好ましい。
本発明に係る乗員保護装置において、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ことが好ましい。
本発明に係る乗員保護装置において、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有し、前記駆動位置を変位させることで前記突出部による前記座面の変形位置を変位させることが可能であることが好ましい。
本発明に係る乗員保護装置において、前記突出部は、前記座面の下方で上方に展開することが可能なエアバッグ、又は、前記座面の下方でアクチュエータにより上方移動することが可能な構造体を有し、前記駆動手段は、前記突出部を移動させる移動部を有し、前記制御手段は、決定された前記駆動位置まで前記移動部により前記突出部を移動させると共に、前記エアバッグの展開又は前記構造体の上方移動を行うことで前記座面を突出変形させる制御を行うことが好ましい。
本発明に係る乗員保護装置において、前記突出部は、前記シートクッションに車両前後方向に複数並列され、前記座面の下方で上方に展開することが可能なエアバッグを有し、前記制御手段は、決定された前記変形位置に配置される前記エアバッグを展開する制御を行うことが好ましい。
本発明に係る乗員保護装置において、前記駆動手段は、前記シートクッションの幅方向において前記突出部を複数有し、前記制御手段は、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位置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ことが好ましい。
本発明によると、衝突又は衝突予測の際に乗員の着座状態に応じた駆動位置において駆動手段をシートクッションの内部で上方に駆動させることで、乗員の腰部又は臀部の移動を規制可能となり、着座状態に応じた制御を行うことで様々な着座状態に対応することもできる。これにより、衝突時の乗員の下肢の前方移動を抑制することで、エアバッグによる衝撃吸収、ベルトによる拘束を適切に行うことが可能な着座状態とすることが、乗員の着座状態によらずに可能となる乗員保護装置を提供することができる。
図１（ａ）〜（ｂ）は本発明の一実施形態である乗員保護装置を示す概略図であり、図１（ａ）は乗員保護装置を示す側面図であり、図１（ｂ）は乗員保護装置を示す平面図である。 図２（ａ）〜（ｂ）は、図１に示した乗員保護装置における突出部の一駆動形態を示す部分拡大説明図であり、図２（ａ）は駆動前の突出部を示す概略図であり、図２（ｂ）は駆動後の突出部を示す概略図である。 図３（ａ）〜（ｂ）は図１に示した乗員保護装置の駆動工程を示す概略図であり、図３（ａ）は駆動時の乗員保護装置を示す側面図であり、図３（ｂ）は駆動時の乗員保護装置を示す平面図である。 図４は、図１に示した乗員保護装置を用いた乗員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。 図５（ａ）〜（ｂ）は図３に示した乗員保護装置の駆動工程とは異なる駆動行程を示す概略図であり、図５（ａ）は駆動時の乗員保護装置を示す側面図であり、図５（ｂ）は駆動時の乗員保護装置を示す平面図である。 図６（ａ）〜（ｂ）は図３に示した乗員保護装置の駆動工程とは異なる駆動行程を示す概略図であり、図６（ａ）は駆動時の乗員保護装置を示す側面図であり、図６（ｂ）は駆動時の乗員保護装置を示す平面図である。 図７は本発明の他の実施形態である乗員保護装置を示す側面概略図である。 図８は本発明の他の実施形態である乗員保護装置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における駆動工程を示す平面概略図である。 図１０は、図９に示した乗員保護装置を用いた乗員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。
本発明に係る乗員保護装置の一実施形態について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
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（ａ）〜（ｂ）は、図１に示した乗員保護装置１における突出部２１の一駆動形態を示す部分拡大説明図であり、図２（ａ）は駆動前の突出部２１を示す概略図であり、図２（ｂ）は駆動後の突出部２１を示す概略図である。
図１に示すように、乗員保護装置１は、シート１００と、駆動手段２と、第１検知手段３と、第２検知手段４と、制御手段５とを備える。
なお、駆動手段２については図２を参照しつつ後述する。
シート１００は、乗員Ｐが着座可能なシートクッション１０１と、乗員Ｐが背面をもたれさせることのできるシートバック１０２とを有する。
特に図１（ｂ）に示すように、シートクッション１０１の内部において前後左右に２列ずつ、つまり４つの駆動部位が設けられている。
第１検知手段３は、車両の衝突又は衝突可能性を検知する。具体的には、第１検知手段３は、適宜のカメラ、センサなどにより車外の周辺環境の監視結果に基づいて、他車両又は障害物と自車両との衝突又は衝突可能性の有無を検知する。第１検知手段３は、検知結果を制御手段５に出力することが可能となっている。
衝突の検知は、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、車両に搭載されるカメラ、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、方向などとを併せることで、自車両に接近しかつ接触し得る可能性を導出し、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。
第２検知手段４は、シートクッション１０１に着座する乗員Ｐの着座状態を検知する。具体的には、第２検知手段４は、適宜のカメラ、センサなどにより車内の乗員Ｐの着座位置、及び、乗員Ｐの着座姿勢の少なくとも一方を検知する。第２検知手段４は、検知結果を制御手段５に出力することが可能となっている。
乗員Ｐの着座位置又は着座姿勢は、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。
乗員Ｐの着座位置の検知要素としては、例えばシートクッション１０１において最も荷重が作用している位置を挙げることができる。乗員Ｐの着座位置として実際には、乗員Ｐの腰部（腰椎）の下方位置、又は臀部とシートクッション１０１との接触位置となることが多い。図１（ｂ）には乗員Ｐの着座位置として、乗員Ｐの臀部とシートクッション１０１との接触領域を一点鎖線で示している。
図１に示す乗員Ｐの着座位置は、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、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（以下、「正規着座位置」と称する）である。他の着座位置としては、正規着座位置に対して前方、左方、右方のいずれかに荷重が偏った位置などが挙げられる。
乗員Ｐの着座姿勢の検知要素としては、例えば乗員Ｐの体の各部位の角度及び位置を挙げることができ、更に具体的には乗員Ｐの頭部、肩部、頸部、胴部、腰部、臀部、大腿部、膝部、及び脛部などの相対角度及び相対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は、駆動手段２の駆動を制御する。具体的には、制御手段５は、第１検知手段３及び第２検知手段４から出力された各検知結果に基づいて、駆動手段２の駆動位置を決定すると共に、決定した駆動位置において駆動手段２を駆動させる制御を行う。制御手段５は駆動手段２に対して駆動信号を出力することが可能となっている。
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。
次に、図２を参照しつつ駆動手段２について説明する。
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として前後左右２列に並設されて成る駆動部位を有する。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位置を変位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、前方の駆動位置である場合に前方突出部２１Ｆが駆動し、仮に後方に駆動位置が変位した場合に後方突出部２１Ｒが駆動することとなる。
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、以下に前方突出部２１Ｆを一例として説明する。
駆動手段２は、駆動手段２の配置領域の前部において、前方突出部２１Ｆと収容部２２Ｆとを有する。また、前方突出部２１Ｆは、エアバッグ袋体２１１Ｆ及びインフレータ２１２Ｆを有する。
エアバッグ袋体２１１Ｆ及びインフレータ２１２Ｆ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２１２Ｆは収容部２２Ｆの内部に固定的に設けられる。
収容部２２Ｆは、前方突出部２１Ｆ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。本実施形態に係る収容部２２Ｆは上方が開放されて成るので後述のエアバッグ袋体２１１Ｆの膨張を妨げない。
図２（ｂ）に示す駆動手段２の一駆動形態では、前方突出部２１Ｆが駆動するようになっている。
前方突出部２１Ｆ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。
前方突出部２１Ｆの駆動は、先ずインフレータ２１２Ｆ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２１２Ｆ内の火薬に点火される。これによりインフレータ２１２Ｆにおいてガスが発生し、このガスがエアバッグ袋体２１１Ｆ内に圧入されることで、エアバッグ袋体２１１Ｆ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２１１Ｆの上方への展開である。
図２（ｂ）に示した駆動手段２の駆動形態では、制御手段５によって駆動手段２の駆動位置が前方に決定されたものである。なお、駆動位置が後方に決定された場合は、後方突出部２１Ｒが駆動することになる。駆動手段２の駆動位置を変位させることで、突出部２１による座面１０３の突出変形位置が変位することとなる。
続いて、図１に示した乗員保護装置１を用いて乗員Ｐの着座状態の規制を行う際の一駆動形態、及び制御工程について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
なお、図３（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３（ａ）は駆動時の乗員保護装置１を示す側面図であり、図３（ｂ）は駆動時の乗員保護装置１を示す平面図である。図４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。
図１に示した乗員Ｐの着座位置は、例えば図３に黒色矢印、及び一点鎖線で示したように、座面１０３に最も荷重が作用する乗員Ｐの腰部又は臀部の位置であると定義することができる。本実施形態に係る駆動手段２の駆動位置は、第２検知手段４によって検知された乗員Ｐの腰部又は臀部の下方に決定されるのが好ましい。このとき、乗員Ｐの腰部又は臀部に対して下方の突出部の配置部位を駆動位置として決定することで、乗員Ｐの着座状態の規制を好適に行うことができる。
図３に示す実施形態では、乗員Ｐの腰部又は臀部の下方位置、つまり後方突出部２１Ｒが配置される部位を駆動手段２の駆動位置としている。
図３（ａ）に示すように後方突出部２１Ｒのエアバッグ袋体２１１Ｒが座面を上方に突出変形させている。
また、図３（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前方突出部２１ＦＬ及び右側前方突出部２１ＦＲと、左側後方突出部２１ＲＬ及び右側後方突出部２１ＲＲとを有し、このうち左側後方突出部２１ＲＬ及び右側後方突出部２１ＲＲが駆動することになっている。
本発明に係る乗員保護装置では、シートクッションの幅方向及び車両前後方向に複数の突出部を設ける場合、突出部による座面の突出変形位置はシートクッションの幅方向に沿って揃えることが好ましい。これにより、乗員の腰部又は臀部を、突出部によってシートクッションの幅方向に沿って偏り無く支持、拘束することができる。乗員の腰部又は臀部をシートクッションの幅方向に沿って偏り無く支持、拘束することで、例えば乗員の上体を車両前後方向に正対させた状態にすることができる。乗員の上体が車両前後方向に正対した状態であると、例えば各種エアバッグが乗員に対する想定した通りの保護形態を実現可能となる。
次に、上記乗員保護装置１を用いる際の制御について、図４を参照しつつ説明する。
先ず、第１検知手段３が自車両の衝突又は衝突可能性の有無を判別する（ステップＳ１）。本工程では、第１検知手段３の検知結果に基づいて、実際に衝突が発生したと第１検知手段３が判別した場合に、次工程に移る（ステップＳ１のＹＥＳ）。また、本工程では、第１検知手段３の検知結果に基づいて、他車両若しくは障害物が自車両に接近することで増大するリスクを第１検知手段３が導出し、該リスクが適宜のしきい値を超えていれば衝突の可能性があると第１検知手段３が判別し、この場合にも同様に次工程に移る（ステップＳ１のＹＥＳ）。
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。
衝突の発生又は衝突可能性があると第１検知手段３により判別がなされた場合は（ステップＳ１のＹＥＳ）、乗員Ｐの着座状態の検知を第２検知手段４が行う（ステップＳ２）。本工程では、第２検知手段４が乗員Ｐの着座位置又は着座姿勢などの着座状態の検知を行う。本工程により、例えば図３に示す乗員Ｐは黒色矢印において腰部又は臀部が位置し、上体が略正立状態にある着座状態が第２検知手段４により検知されることとなる。本実施形態に係る第２検知手段４は乗員Ｐの着座状態を検知し続け、検知結果を制御手段５に逐次出力するようになっている。
なお、第２検知手段４の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る。
次いで、駆動手段２の駆動位置を制御手段５が決定する（ステップＳ３）。本工程では、第２検知手段４による検知結果において乗員Ｐの着座状態が明らかになっているので、駆動手段２における前方突出部２１Ｆ及び後方突出部２１Ｒのいずれを駆動させるかを制御手段５が決定することが可能となる。本実施形態では図３に示す乗員Ｐの着座状態に鑑みて、乗員Ｐの腰部又は臀部に対して下方の突出部である後方突出部２１Ｒ、具体的には左側後方突出部２１ＲＬ及び右側後方突出部２１ＲＲの配置領域を、駆動手段２の駆動位置として決定する。
駆動手段２の駆動位置が決定すると、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。
次に、制御手段５が駆動手段２の駆動制御を行う（ステップＳ４）。本工程では、前工程で決定された駆動手段２の駆動位置において、制御手段５から駆動信号が入力されることで駆動手段２における左側後方突出部２１ＲＬ及び右側後方突出部２１ＲＲが駆動することとなる。
図１及び図３に示した実施形態では、シートクッション１０１に車両前後左右方向に突出部が複数並列され、座面１０３の下方において上方に展開することが可能なエアバッグ装置が突出部２１として設けられている。また、制御手段５が駆動位置を決定することは座面１０３の突出変形位置を決定することにもなるので、制御手段５は、決定された座面１０３の突出変形位置に配置されるエアバッグ袋体２１１Ｒを展開する制御を行うことになる。
駆動信号が入力されたインフレータ２１２Ｒからガスが発生し、該ガスが圧入されるエアバッグ袋体２１１Ｒが上方に向かって展開する。シートクッション１０１の内部で後方突出部２１Ｒが上方に突出することで、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の後方突出部２１Ｒの配置領域が上方に突出することとなる。
乗員Ｐの腰部又は臀部の下方において座面１０３が上方に突出することで、突出した座面１０３及び後方突出部２１Ｒによって乗員Ｐの腰部又は臀部が下方から支持される。これにより、乗員Ｐの着座状態を規制して図３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の下肢が前方に移動するいわゆるサブマリン現象の発生を抑制することができる。
したがって、衝突又は衝突予測の際に乗員Ｐの着座状態に応じた駆動位置において駆動手段２をシートクッション１０１の内部で上方に駆動させることで、乗員Ｐの腰部又は臀部の移動を規制可能となる。換言すると、前方移動しようとする乗員Ｐの腰部又は臀部が、駆動手段２の後方突出部２１Ｒにより前方から拘束されたような状態となる。これにより、乗員Ｐを、車両に搭載されている保護デバイスであるエアバッグによる衝撃吸収、及びベルトによる拘束を行うことが可能な、適切な着座状態とすることができる。
ここで、駆動手段２の他の駆動形態について、図５及び図６を参照しつつ説明する。
なお、図５（ａ）〜（ｂ）は図３に示した乗員保護装置１の駆動工程とは異なる駆動行程を示す概略図であり、図５（ａ）は駆動時の乗員保護装置１を示す側面図であり、図５（ｂ）は駆動時の乗員保護装置１を示す平面図である。図６（ａ）〜（ｂ）は図３に示した乗員保護装置１の駆動工程とは異なる駆動行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５に示す乗員Ｐは、シートバック１０２が後傾することで乗員Ｐの上体も後傾している状態である。また乗員Ｐの着座位置は、図１及び図３に示した着座位置より前方位置であり、図５に示すように、腰部又は臀部が駆動手段２の前方突出部２１Ｆに近接した、シートクッション１０１の前方部位である。よって、図５に示す乗員Ｐの着座状態として、着座姿勢は上体が後傾した姿勢であり、かつ着座位置はシートクッション１０１の前方側でいわゆる浅く着座している位置であることを、第２検知手段４が検知することになる。
図５に示す乗員Ｐの着座状態である場合、駆動手段２の駆動位置は、乗員Ｐの腰部又は臀部の前方でかつ近接する部位である、前方突出部２１Ｆの配置領域に決定することができる。
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が上方に突出することで、突出した座面１０３及び前方突出部２１Ｆ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５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１及び図３に示したように乗員Ｐの上体が正立状態である場合、前方からの衝突が生じると、乗員Ｐの腰部及び臀部は、シートクッション１０１に一旦沈み込むように下方に移動した後に前方に移動し始めることがある。
図３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の後方突出部２１Ｒを駆動することで、後方突出部２１Ｒ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難くするように、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。
これに対して、図５に示すように乗員Ｐの上体が後傾している場合、前方からの衝突が生じると、乗員Ｐは、図５の乗員Ｐの腰部近傍に黒色矢印で示すように、座面１０３への若干の沈み込みを伴いつつ、座面１０３上で前方に滑るように大きく移動する可能性がある。これは、乗員Ｐの上体の後傾姿勢、及び後傾する上体を拘束して成るシートベルトの状態などにより、衝突時などの急激な前方への慣性が発生したときに乗員Ｐに生じ得る動きである。
図５に示す乗員Ｐの着座状態に起因する乗員Ｐの体の動きに対して、前方突出部２１Ｆが、沈み込みが少ない乗員Ｐの腰部又は臀部に対して引っ掛かるように前方から支持する。よって、乗員Ｐの腰部及び臀部の座面１０３上において滑るような前方移動を抑制することで、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。
続いて図６に示す乗員Ｐは、シートバック１０２が後傾することで乗員Ｐの上体も後傾している状態である。また乗員Ｐの着座位置は、図１及び図３に示した着座位置と略同位置であり、シートクッション１０１の後方部位である。よって、図６に示す乗員Ｐの着座状態として、着座姿勢は上体が後傾した姿勢であり、かつ着座位置はシートクッション１０１の後方側でいわゆる深く着座している位置であることを、第２検知手段４が検知することになる。
なお、図６に示す乗員Ｐの着座状態は図５に示した着座状態に対して着座位置が異なるが、上体が後傾状態である点は共通しているので、図５に示した乗員Ｐと同様に、図６の乗員Ｐの腰部近傍に黒色矢印で示すように、乗員Ｐは、座面１０３への若干の沈み込みを伴いつつ、座面１０３上で大きく前方移動する可能性がある。
図６に示す乗員Ｐの着座状態である場合、駆動手段２の駆動位置は、図５に示した実施形態と同様に、乗員Ｐの腰部又は臀部の前方部位である、前方突出部２１Ｆの配置領域に決定することができる。
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が上方に突出することで、突出した座面１０３及び前方突出部２１Ｆによって乗員Ｐの腰部又は臀部が前方から支持される。よって、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の下肢の座面１０３上を滑るような前方移動を抑制することができる。
以上に説明したように、図１〜６に示した実施形態に係る乗員保護装置１は、駆動手段２の駆動位置を車両前後方向において変位させることが可能である。
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５及び図６に示したようなリラックスした着座状態となることが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位置での駆動手段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。
次に、駆動手段について他の形態を採用して成る乗員保護装置１１及び１２について、図７及び図８を参照しつつ説明する。
なお、図７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８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。
図７に示す乗員保護装置１１は、上記乗員保護装置１の駆動手段２に代えて、駆動手段２１０を備える。また、駆動手段２１０は突出部２２０を有する。
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２３０に収容されて成る。
駆動手段２１０は突出部２２０を車両前後方向に移動させる移動部６を有する。図７に示す移動部６は、アクチュエータ６１と、レール状部材のスライドレール６２とを有する。突出部２２０の収容部２３０が、座面１０３の下方で車両前後方向に沿って配置されて成るスライドレール６２に対して摺動可能になっている。アクチュエータ６１は、収容部２３０に前後進させるための力を付与することで動力源として機能し、これにより収容部２３０がスライドレール６２上を移動可能となる。
制御手段５１は、移動部６に対するアクチュエータ６１の駆動信号と、突出部２２０に対する駆動信号とを出力することが可能となっている。
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、図２に示した上記前方突出部２１Ｆと上記後方突出部２１Ｒとの略中間位置としている。
乗員保護装置１１を用いる際の制御としては、図４における駆動位置の決定工程（ステップＳ３）と突出部の駆動工程（ステップＳ４）との間に、移動部６による突出部２２０の移動工程を実行することで、決定した駆動位置まで突出部２２０を移動させた状態とすることができる。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。次いで駆動位置に位置する突出部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。
これにより、図３、図５及び図６で示した駆動制御と同様に、乗員Ｐの着座状態、つまり乗員Ｐの着座位置及び着座姿勢に応じた駆動位置において、突出部２２０による座面１０３の上方への突出変形が可能となる。
なお、図７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の駆動位置を車両前後方向に変位させる際に、１つの突出部２２０を適宜の位置まで移動させることとしているので、図１〜６に示した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。
次に、図８に示す乗員保護装置１２は、上記乗員保護装置１の駆動手段２に代えて、駆動手段２４０を備える。また、駆動手段２４０は突出部２２０と移動部６０とを有する。駆動手段２４０と図７に示した駆動手段２１０との相違点は、突出部２２０の初期位置と移動部６０による突出部２２０の移動経路とを挙げることができる。
突出部２２０は、初期位置としてシートクッション１０１前側下方に配置される。移動部６０のスライドレール６０２は、車両上下方向に延在する上下延在部６０３、及び車両前後方向に延在する前後延在部６０４を有する。図８に示すように突出部２２０の初期位置には上下延在部６０３が座面１０３近傍まで設けられ、上下延在部６０３の上端部には前後延在部６０４が設けられている。
制御手段５２は、移動部６０に対するアクチュエータ６０１の駆動信号と、突出部２２０に対する駆動信号とを出力することが可能となっている。
乗員保護装置１２を用いる際の制御としては、図７に示した実施形態と同様に、図４における駆動位置の決定工程（ステップＳ３）と突出部の駆動工程（ステップＳ４）との間に、移動部６０による突出部２２０の移動工程を実行する。本工程により、決定した駆動位置まで突出部２２０を移動させた状態とすることができる。具体的には、先ず突出部２２０をシートクッション１０１における前側下方の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５２からアクチュエータ６０１に対して出力される。このとき突出部２２０は、上下延在部６０３に沿って座面１０３近傍まで上方移動した後に、決定された適宜の駆動位置まで前後延在部６０４に沿って後方移動する。次いで、駆動位置に位置する突出部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。
これにより、図３、図５及び図６で示した駆動制御と同様に、乗員Ｐの着座状態、つまり乗員Ｐの着座位置及び着座姿勢に応じた駆動位置において、突出部２２０による座面１０３の上方への突出変形が可能となる。
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２４０の駆動位置を車両前後方向に変位させる際に、１つの突出部２２０を適宜の位置まで移動させることとしているので、図１〜６に示した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。
また、突出部２２０の初期位置がシートクッション１０１の下方に設定されているので、乗員Ｐが着座した際に駆動手段２４０が座面１０３を介して乗員Ｐの臀部又は大腿部などに干渉しにくくなり、乗員Ｐが着座時の異物感を生じることが無い。
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６０３に沿って座面１０３近傍まで突出部２２０を移動させることで、乗員Ｐの着座状態に規制力を付与し得る突出部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８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、本発明においては、突出部２２０が移動部６０によって初期位置から一旦上方移動することを、駆動手段の上方に向かって駆動することに含めることとしても良い。つまり、図８に示す実施形態では、移動部６０による突出部２２０の上方移動と、突出部２２０自体の上方へのエアバッグ袋体２２１の展開との、２段階の上方への駆動形態が採用されていることとなる。
更に、図３、図５及び図６に示した駆動手段とは別の駆動形態を採用した乗員保護装置１３について、図９及び図１０を参照しつつ説明する。
なお、図９は、図３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１０は、図９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。
図９に示す乗員保護装置１３は、制御手段５３以外は、図１に示した乗員保護装置１と同一部材を備えている。制御手段５３については、上記制御手段５に対して制御内容が異なるので、図１０を参照しつつ後述する。
乗員保護装置１３を用いるのに好適な状況としては、例えば乗員Ｐの着座状態がシートクッション１０１の幅方向の一方側に偏っている状況が挙げられる。例えば図９に一点鎖線で示すように、乗員Ｐからの荷重が最も作用する部位が、図３に示した着座状態に比べて左方に偏っていることがある。これは、乗員Ｐが足を組んでいる着座状態、アームレストに上体をもたれさせている着座状態などによって生じる着座状態の偏りである。
図１０に示す乗員保護装置１３を用いる際の制御フローでは、第１検知手段３による衝突の発生又は衝突可能性の増大の有無を判別する工程（ステップＳ１）と、第２検知手段４による乗員Ｐの着座状態の検知工程（ステップＳ２）とは、図４に示したものと同様に実行される。
乗員Ｐの着座状態の検知工程（ステップＳ２）の後に、着座状態の検知結果において乗員Ｐの着座状態がシートクッション１０１の幅方向の一方側に偏っているか否かを、第２検知手段４が判別する（ステップＳ５）。本工程では、第２検知手段４が、シートクッション１０１の幅方向略中央部に対して左右に均等に乗員Ｐの荷重が作用しているか否かを、座面１０３に作用する圧力分布、車内監視用カメラによる乗員Ｐの着座位置及び着座姿勢などを用いて導出する。
乗員Ｐの着座状態がシートクッション１０１の幅方向の一方側に偏っていないと第２検知手段４が判別した場合（ステップＳ５のＮＯ）、駆動手段２の駆動位置の決定工程（ステップＳ３）と、後方突出部２１Ｒの駆動工程（ステップＳ４）とは、図４に示した制御フローと同様に実行され、本制御フローは完了する。なお、後方突出部２１Ｒの駆動工程（ステップＳ４）では、左側後方突出部２１ＲＬ及び右側後方突出部２１ＲＲが同時に駆動される。
乗員Ｐの着座状態がシートクッション１０１の幅方向の一方側に偏っていると第２検知手段４が判別した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、着座状態の偏り状態の検知を第２検知手段４が行う（ステップＳ６）。着座状態の偏り状態としては、例えばシートクッション１０１の幅方向略中央部に対する偏り側（左右のいずれか）、幅方向略中央部に対する偏りの大きさなどを挙げることができる。本工程で得られる着座状態の偏り状態に係る詳細な検知結果は、駆動手段２の駆動位置及び駆動順序などを決定するためのパラメータとして用いることができる。図９に示した乗員Ｐの着座状態では、着座前後位置は図１及び図３に示した着座状態と略同位置であるが、シートクッション１０１の幅方向略中央部に対して左側に偏っていると検知される。
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。
続いて、前々工程（ステップＳ２）において第２検知手段４により検知された乗員Ｐの着座状態に応じた駆動手段２の駆動前後位置を制御手段５３が決定する。本工程では、駆動手段２の駆動位置のうち前後位置を決定する。上述したように、図９に示した乗員Ｐの着座前後位置は図１及び図３に示した着座状態と略同位置であるので、図３に示した実施形態と同様に、制御手段５３は、駆動手段２の駆動前後位置を後方突出部２１Ｒが配置される領域に決定する。
次に、決定された駆動前後位置において、シートクッション１０１の幅方向の一方側から他方側に向かって座面１０３を順次変形させる。具体的には、着座状態の偏在側（上記一方側）である左側後方突出部２１ＲＬを駆動させ（ステップＳ４１）た後に、着座状態の非偏在側（上記他方側）である右側後方突出部２１ＲＲを駆動させる（ステップＳ４２）。なお、図９において図示する突出部に駆動順序に沿った番号を付している。
シートクッション１０１の幅方向における着座状態が偏っている側（一方側）から偏っていない側（他方側）に向かって左右の後方突出部２１Ｒを順次駆動することで、乗員Ｐの腰部又は臀部は、着座状態の偏っていない側に後方突出部２１Ｒによって押圧される。これにより、偏っていた乗員Ｐの着座状態を、図３に示した着座状態、具体的に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均等な着座状態に近付けることができる。つまり、シートクッション１０１の幅方向に沿った駆動手段２の駆動によって、乗員Ｐの着座状態の矯正を行うことができる。
なお、先に駆動する左側後方突出部２１ＲＬは、一旦駆動して座面１０３を上方に突出変形させた後に、少なくとも右側後方突出部２１ＲＲの駆動が完了するまで、好ましくは衝突時の乗員保護デバイスの駆動が完了するまでは、駆動状態を維持して座面１０３を突出させ続けるのが良い。これにより、左右の後方突出部２１Ｒが協働して乗員Ｐの下肢の沈み込み及び前方移動を抑制することができるので、乗員Ｐの着座状態の矯正と、矯正して適切なものとなった状態の維持とを両立することができる。
図１〜図１０において駆動手段は上方に展開するエアバッグ袋体を有する突出部として図示及び説明を行ったが、本発明における駆動手段は、塊状の発泡樹脂などから成る構造体が適宜のアクチュエータにより上方移動することで座面を下方から押圧して突出変形させる形態であっても良い
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
１、１１、１２及び１３：乗員保護装置、２、２１０及び２４０：駆動手段、２１及び２２０：突出部、２１Ｆ：前方突出部、２１Ｒ：後方突出部、２１１、２１１Ｆ、２１１Ｒ及び２２１：エアバッグ袋体、２１２、２１２Ｆ、２１２Ｒ及び２２２：インフレータ、２２、２２Ｆ、２２Ｒ及び２３０：収容部、３：第１検知手段、４：第２検知手段、５、５１、５２及び５３：制御手段、６及び６０：移動部、６１及び６０１：アクチュエータ、６２及び６０２：スライドレール、６０３：上下延在部、６０４：前後延在部、１００：シート、１０１：シートクッション、１０２：シートバック、１０３：座面、Ｐ：乗員

Claims (8)

  1. 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って駆動することが可能な駆動手段と、
    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、上方に駆動する駆動位置を変位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位置を決定すると共に、決定された前記駆動位置において前記シートクッションの内部で前記駆動手段を上方に駆動させる制御を行う、
    乗員保護装置。
  2. 前記駆動手段は前記駆動位置を車両前後方向において変位させることが可能である、
    請求項１に記載の乗員保護装置。
  3. 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前記駆動位置を決定する、
    請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
  4. 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１〜３のいずれかに記載の乗員保護装置。
  5. 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有し、前記駆動位置を変位させることで前記突出部による前記座面の変形位置を変位させることが可能である、
    請求項１〜４のいずれかに記載の乗員保護装置。
  6. 前記突出部は、前記座面の下方で上方に展開することが可能なエアバッグ、又は、前記座面の下方でアクチュエータにより上方移動することが可能な構造体を有し、
    前記駆動手段は、前記突出部を移動させる移動部を有し、
    前記制御手段は、決定された前記駆動位置まで前記移動部により前記突出部を移動させると共に、前記エアバッグの展開又は前記構造体の上方移動を行うことで前記座面を突出変形させる制御を行う、
    請求項５に記載の乗員保護装置。
  7. 前記突出部は、前記シートクッションに車両前後方向に複数並列され、前記座面の下方で上方に展開することが可能なエアバッグを有し、
    前記制御手段は、決定された前記変形位置に配置される前記エアバッグを展開する制御を行う、
    請求項５に記載の乗員保護装置。
  8. 前記駆動手段は、前記シートクッションの幅方向において前記突出部を複数有し、
    前記制御手段は、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位置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、
    請求項５または７のいずれかに記載の乗員保護装置。
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