JP6757356B2 - 乗員保護装置 - Google Patents
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Description
なお、図1(a)〜(c)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を示す正面図であり、図1(b)は乗員保護装置1を示す側面図であり、図1(c)は乗員保護装置1のシート100をリクライニングした状態を示す側面図である。図2は、図1に示した乗員保護装置1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3(a)〜(d)は、乗員保護装置1を図2に示した制御フローに沿って駆動したときの工程説明図である。
アンカ部103は、シート100の幅方向一方側(図1ではシート100及び乗員Pの右側)の車両フロア部分に配置され、シートベルト2の一端部を固定的に保持する。なお、本発明においてアンカ部は、自動運転車両においてシートレイアウトの自由化が進む場合には、フロア部分に代えてシート自体に取付けられることも有り得る。
バックル部104は、シート100の幅方向他方側(図1ではシート100及び乗員Pの左側)のシート100下部の側方に配置され、アンカ部103から延在するシートベルト2の一部を保持可能なタング105が係止される。タング105は、バックル部104に対して着脱自在であり、シートベルト2の摺動部分を有する。これにより、シートベルト2はシートバック102上部からバックル部104に係止されたタング105を経由してアンカ部103まで延在することとなる。
ショルダ部21は乗員Pの肩部を拘束することが可能な部位である。ショルダ部21は、シートベルト2において、上側がシート100の幅方向におけるアンカ部103が設けられている側、本実施形態ではシート100の幅方向一方側から、下側がバックル部104及びタング105までの間の部位である。ショルダ部21は、乗員Pの上体を上方から下方に向かって斜めに横断するように配置されることで、乗員Pの左右方向一方側の肩部から他方側の腰部までに密着して拘束する。
ラップ部22は乗員Pの腰部を拘束することが可能な部位である。ラップ部22は、シートベルト2において、アンカ部103からバックル部104及びタング105までの間の部位である。ラップ部22は、乗員Pの腰部周辺をシート100の幅方向の一方側から他方側に向かって横断するように配置されることで、乗員Pの腰部及び下肢に密着して拘束する。
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4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の着座位置又は着座姿勢の変化は、上記カメラ及びセンサなどと、監視結果の経時的な変化を解析、導出するための演算処理装置とを組み合わせて用いることができる。
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2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。他の着座位置としては、例えば図1に示す着座位置より腰部又は臀部が前方に載置されることで、荷重が前方に偏った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6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(c)に示す着座状態で車両を走行させるには、自車両において自動運転制御又は高度運転支援制御が行われることが必要である。
これに対して、図1(c)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の腰部及び臀部は、シートクッション101への沈み込みが少なく、座面上で前方に滑るように移動する可能性がある。
特に図1(c)に示す乗員Pの着座状態は、図1(a)及び(b)に示す着座状態よりも前方移動のタイミングが早くなると共に移動量が大きくなる傾向があるので、着座姿勢などが崩れ易い。着座姿勢などの着座状態が崩れ易いと、車両に搭載されているエアバッグなどの保護デバイスから適切な保護を受けにくくなり易い。つまり、乗員Pが図1(c)に示す着座状態である場合に、衝突が生じたときに乗員保護装置1を用いて乗員Pの着座状態の規制を行うのが好ましい。
なお、第1検知手段4の検知結果では衝突の発生が無いと第1検知手段4が判別した場合は、衝突に備える必要が無く、駆動手段3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4の判別結果は制御手段6に出力される。
本工程の実行前、つまり自動運転状態又は高度運転支援状態での通常運転走行時、及び本工程の判別中は、図3(a)に示すように乗員Pが上体をシートバック102に沿って後傾した着座状態である。
先ず乗員Pの上体をシート100の幅方向で適正位置に規制しておくことで、本工程以降の乗員Pの着座状態の変化において、シート100及び乗員Pの前後方向に対して斜め方向などの意図しない変化が生じにくくなる。
本工程を実行すると、図3(b)に示すように、ショルダ部21が巻取られることで乗員Pの上体にショルダ部21が密着し、乗員Pの上体をシートバック102に拘束した状態となる。
本工程を実行すると、図3(c)に示すように、衝突が生じていれば乗員Pの上体に前方に向かって慣性が作用することで、乗員Pの上体が起き上がるという着座状態の変化が生じることを許容することとなる。
なお、第2検知手段5の検知結果では衝突が未だ発生していない、又は、衝突発生しているが乗員Pの着座状態の変化が変化しきい値に達していないと第2検知手段5が判別した場合は、乗員Pの着座状態の変化が変化しきい値以上となるまで、本判別工程を繰り返す(ステップS4のNO)。
第2検知手段5の判別結果は制御手段6に出力される。
本工程の判別中は、前工程(ステップS3)に引き続き、図3(c)に示すように乗員Pの着座状態の変化を許容された状態が維持されている
本工程を実行すると、図3(d)に示すように、第2巻取りによりショルダ部21が再度巻取られることで、乗員Pの上体にショルダ部21が密着し、乗員Pを前方移動しないように規制し、拘束した状態となる。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。
具体的には、乗員Pの上体が正立状態であるときに、衝突又は衝突可能性の有無の判別工程(ステップS1)と、ショルダ部21の第1巻取り工程(ステップS2)と、第1巻取りの停止又はショルダ部21の繰出し工程(ステップS3)とを同様に実行した場合、乗員Pの上体は上述した起き上がり挙動に代えて前方移動を生じる。この場合であっても衝突が生じた際に乗員Pの下肢が沈み込んだ後に前方移動の原因となる前方への慣性を、乗員Pの上体の前方移動挙動によって低減する。更にショルダ部21の第2巻取りによって乗員Pの着座状態をシートバック102に対して拘束し、略固定状態とすることで、乗員Pに対して保護デバイスの乗員保護機能を適切に発揮させることができるようになる。
なお、図4は本発明の他の実施形態である乗員保護装置11を示す正面概略図である。また、図5は、図4に示した乗員保護装置11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。
規制部106がロック状態となってショルダ部21及びラップ部22のそれぞれの長さが固定されると、ショルダ部21が引張り状態となればラップ部22は引張られること無く、ショルダ部21のみが引張られる。換言すると、規制部106が固定状態であれば、シートベルト2においてタング105によるショルダ部21とラップ部22との画分状態が固定されることで、ショルダ部21のみ又はラップ部22のみが引張り方向に変位するので、ショルダ部21又はラップ部22という局所的な拘束力が高まっていく。つまり、規制部106を用いることで、ショルダ部21及びラップ部22のそれぞれ独立した局所的な拘束形態が可能となる。
規制部106が解放状態となってショルダ部21及びラップ部22のそれぞれの長さの固定が解除されると、ショルダ部21が引張り状態となればラップ部22も引張られ、ショルダ部21及びラップ部22を有するシートベルト2全体が引張られる。換言すると、ショルダ部21側又はラップ部22側にシートベルト2が引張られた場合に、規制部106が解放状態であれば、タング105を介してショルダ部21及びラップ部22が引張り方向に変位するので、シートベルト2全体の拘束力が高まっていく。
なお、乗員保護装置11における制御手段60は、駆動手段3に加えて、第2駆動手段30の駆動も制御する。
なお、図5に示す制御フローを実行する際の乗員Pの着座状態は、図3(a)と同様に、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とする。
次いで、衝突が発生している、又は、衝突の可能性が高いと第1検知手段4により判別された場合は(ステップS1のYES)、規制部106がショルダ部21とラップ部22との固定を行う(ステップS6)。本工程では、規制部106がタング105においてシートベルト2の摺動を中止させることで、ショルダ部21とラップ部22との固定を行う。
なお、電気的に規制部106が駆動することでショルダ部21とラップ部22との固定を行う場合は、前工程(ステップS1)の判別結果に係る電気信号を第1検知手段4から入力された制御手段60が、規制部106に駆動信号を出力する形態を採るのが良い。
また、機械的に規制部106が駆動することで上記固定を行う場合は、シートベルト2が所定以上の速度などでタング105に対して摺動したときに、規制部106がシートベルト2を強制的に挟持又は保持するなどして係止状態とする形態を採るのが良い。
Claims (2)
- 乗員の肩部を拘束することが可能なショルダ部と、前記乗員の腰部を拘束することが可能なラップ部と、を有するシートベルトと、
シートの幅方向一方側に配置され、前記シートベルトの一端部を保持するアンカ部と、
前記シートの幅方向他方側に配置され、前記アンカ部から延在する前記シートベルトの一部を保持可能なタングが係止されるバックル部と、を備える乗員保護装置であって、
前記タングにおいて前記ショルダ部と前記ラップ部との固定及び解放を行う規制部と、
前記ショルダ部の巻取り及び繰出しを行う駆動手段と、
前記ラップ部の巻取りを行う第2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、
前記乗員の着座状態の変化を検知する第2検知手段と、
前記駆動手段と前記第2駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第1検知手段によって前記車両の衝突又は衝突可能性が検知された後、前記第2検知手段が前記乗員の着座状態の変化を検知する前に、前記規制部により前記ショルダ部と前記ラップ部を固定状態として、前記ショルダ部の巻取りと、巻取りの停止又は前記ショルダ部の繰出しとを行うように前記駆動手段を制御すると共に、前記ラップ部の巻取りを行うように前記第2駆動手段を制御し、
前記第2検知手段によって検知された前記着座状態が所定の起き上がり挙動となるまで、前記ラップ部の拘束を維持するように前記第2駆動手段を制御したまま、前記ショルダ部の繰出しを行うように前記駆動手段を制御し、
前記第2検知手段によって検知された前記着座状態が前記所定の起き上がり挙動となったら、前記ラップ部の拘束力を維持した状態で前記ショルダ部の再度の巻取りを行うように前記駆動手段を制御する、
乗員保護装置。 - 前記着座状態は、前記乗員の着座位置及び着座姿勢の少なくとも一方を含む、
請求項1に記載の乗員保護装置。
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