(57)【要約】      （修正有）【課題】座席使用者が、危険の可能性のある運転状況下で最適な着座位置に変位される装置を提供すること。【解決手段】水平方向の力が作用している際に車両座席において車両乗員を自動的にサポートするための装置であって、当該装置には、前記水平方向の力が作用する結果として、前記車両の長軸方向向きの前記着座乗員の上半身を保持するための手段が設けられている。【選択図】図１
2008189300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に力が作用している際、車両座席における車両乗員を自動的に支持するための装置であって、前記水平方向の力の作用結果として、前記車両の長軸方向向きの前記着座乗員の上半身を保持するための手段を有することを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項２】
請求項１に記載の乗員自動サポート装置であって、前記水平方向の力の作用結果であり、拘束力を伴う拘束システムによって特徴付けられる乗員自動サポート装置。
【請求項３】
請求項２に記載の乗員自動サポート装置であって、前記水平方向の力の作用結果として、シートベルトの引締めを伴うシートベルト・システム（１、５、６、１０）によって特徴付けられる乗員自動サポート装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の乗員自動サポート装置であって、前記拘束システムまたは前記シートベルト・システムが、前記着座乗員に対し、前記水平方向の加速度に従属的な更なる水平方向のサポートを加える調節可能な座席要素と協働することを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の乗員自動サポート装置であって、前記水平方向の力が水平方向の力閾値（ａｓ）を超過する際、前記シートベルト力が、所定の速度で、所定の値または前記水平方向の加速度に対応する値まで、上昇することを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項６】
請求項５に記載の乗員自動サポート装置であって、前記シートベルト力の増加に伴うシートベルトの短縮は、予め設定された所定時間経過後に、検知され、少なくとも部分的に逆動されることを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項７】
請求項６に記載の乗員自動サポート装置であって、前記シートベルトの前記引締めが緩和される場合、前記シートベルト（１）は、所定の加速度閾値（ａｓ）を超過した際に示した値まで伸張可能であることを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の乗員自動サポート装置であって、前記シートベルトの前記短縮の前記逆動が終了した際に、前記水平方向加速度が所定の閾値（ａｓ）を超過していれば、前記シートベルト（１）はロック状態に維持されることを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項９】
請求項３から８のいずれか一項に記載の乗員自動サポート装置であって、モーターによって駆動可能なシートベルト・リール（４）は回転角センサ（１２）を備えていることを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項１０】
請求項３から９のいずれか一項に記載の乗員自動サポート装置であって、制御回路（１０）によって駆動可能なロック解除装置（９）が、シートベルト・リール（４）のロック装置（８）に設けられ、加速度閾値（ａｓ）を超過する際、当該ロック装置（８）が起動することを特徴とする乗員自動サポート装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の乗員自動サポート装置であって、前記制御回路（１０）が、入力端において前記車両の少なくとも水平方向の加速度を検知するセンサ・システム（１１）に接続されていることを特徴とする乗員自動サポート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向の力が作用している際、車両座席において車両乗員を自動的に支持（サポート）するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような装置は基本的に公知である。
【０００３】
ＤＥ１０１５１３８４Ａ１では、自動調節可能な座席を要素とする車両が提案されている。座席要素を制御するため、またさらに、使用者が加速度に対してより快適にサポートされるよう座席要素を調節するため、座席使用者に作用する加速度が、少なくとも部分的に検知される。ここでは、特に座席クッションの前方端部または側方端部が調節、即ち上昇される。
【特許文献１】ＤＥ１０１５１３８４Ａ１号
【０００４】
ＤＥ１９７５０２２３Ｃ２では、車両座席の使用者の水平方向の最適支持に関する技術が公開されている。ここでは、速度を重要要因として考慮しつつ、車両の水平方向加速度の作用結果として、座席クッションまたはバックレストの端部領域が調節される。座席クッションまたはバックレスト部の調節は、水平方向に高加速度がかかる際、座席が比較的深いシェル型を呈することを保証している。
【特許文献２】ＤＥ１９７５０２２３Ｃ２号
【０００５】
また、ＤＥ１９６２４５８７Ａ１においても、座席使用者が加速度による負荷を軽減されるように、加速度の作用結果として調節可能な、可動式座席要素を伴う座席が提案されている。
【特許文献３】ＤＥ１９６２４５８７Ａ１号
【０００６】
ＷＯ９９／４７３８９では、車両乗員保護装置の制御に関して、車両変位力学的安全システム（例えばＥＳＰシステム）によって与えられるデータを考慮し、その結果、当該装置が作動状態となることが公開されている。ここでは、車両変位力学的安全システムのデータから、ある値が計算され、所定の閾値と比較される。この閾値が超過されると、この値は衝撃信号として車両乗員保護装置に入力される。即ち、前記の値が閾値を越えると直ちに、車両乗員保護装置が、車両衝突が生じたものとして作動する。
【特許文献４】ＷＯ９９／４７３８９号
【０００７】
ＤＥ１０２００４０６２０８６Ａ１では、車両の緊急水平方向衝撃の検知システムが公開されており、当該車両はこれに当たるセンサ・システムを有し、さらに座席水平方向要素を乗員保護的な位置に配置している、即ち、着座面に比較し、かなり上昇した位置に水平方向要素を配置している。
【特許文献５】ＤＥ１０２００４０６２０８６Ａ１号
【０００８】
ＤＥ１９８２３０５８Ｃ２では、車両の車両変位ダイナミック安定化システムが、ある制御方法で制動システムに干渉する際、着座乗員の方向に調節される座席の水平方向要素が提案されている。ここでは、車両の水平方向に高い加速度が掛かったために、自動的な制動干渉が実行されると、座席の水平方向要素もまた、座席使用者の方向に変位される。
【特許文献６】ＤＥ１９８２３０５８Ｃ２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的な場合、車両乗員が所定の着座位置を呈する場合のみ、車両乗員保護システムは最適な効果を有することが可能である。このため、本発明は、座席使用者が、危険の可能性のある運転状況下で最適な着座位置に変位されるべく、冒頭に述べたタイプの装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この課題は、水平方向の力の作用結果として、車両の長軸方向向きに、着座した乗員の上半身を保持するための手段が設けられることで達成される。本発明は、水平方向の力が働く場合において、車両の側方方向のみならず、車両長軸方向に関しても、着座乗員のサポートを増強するという全般的な発想を基本とする。着座乗員は少なくとも不可避的に側面サポート手段の効果がある領域に留まるか、またはこの効果がある領域に変位するため、この発想は、着座乗員の側面方向に関するサポートに役立つあらゆる手段の効果を著しく改善する。
【００１１】
本発明の好ましい実施例の１つによれば、座席使用者にかかる、水平方向の力に対応した力を作用させる拘束システムが提案されている。特に好ましい方法では、拘束システムは、水平方向加速度の作用結果として、着座乗員に対し更に水平方向にサポートする自動調節可能な座席要素と協動する。
【００１２】
構造的に特に適切な実施例において、上記の拘束システムは、水平方向の力の作用結果としてシートベルトの引締めを伴うシートベルト・システムとして実施されるよう提案されている。
【００１３】
この実施例では、水平方向の力が水平方向の力の閾値を超過する際、シートベルト力が所定の値まで経時的に所定の増加を伴って増加することが提案されていることが好ましい。
【００１４】
シートベルトの引締めはシートベルトの短縮を常時含む。法的要求に従い、シートベルト・システムは、車両が加速度閾値を超過するような加速変位を実行する場合、シートベルトの引出し、即ちシートベルトの伸張に対し、シートベルトがロックされるよう、シートベルト・システムは実施されねばならない。さらにシートベルトの引締めが、本発明に基づき前述のような加速度閾値以上で起こる場合、シートベルトの引締めのため次第に短縮されているシートベルトが、もはや引き出し不可能であるとすると、加速度閾値が超過される際、車両は長時間に及ぶ加速変位を実施しているため、このシステムは車両乗員の一層の「締め付け」を引き起こす。このような運転状況は、高性能車両が高速でカーブする際、実際容易に起こり得る。このため、本発明の好ましい実施例の１つに依れば、車両の高加速変位が起こる際、初めに強められていたシートベルトの引締めは、所定の時間経過後に、所定の速度にて再度緩和される。車両の加速変位がある際にシートベルトのロックに関する法的要求を満たすため、シートベルトの引締めが緩和される際に、法的に定められた加速度閾値を超過した時点においてシートベルトがとった値までしか、シートベルトの伸びが許容されないことが好ましい。
【００１５】
このため、シートベルトを引締めるべく、モーターによって駆動可能なシートベルト・リールが回転角センサに設けられ、その結果、加速度閾値が超過された時点に比較して、シートベルトの引締め中に実施される回転角の変化が検出可能である。シートベルト力が減少することによって、シートベルトの引出方向にシートベルト・リールが起こした回転角変化に関し、最大の回復が可能となり、再度車両が加速変位する際、法的に規定されたシートベルトのロックが再び作動する。
【００１６】
更に、本発明の好ましい特徴は、請求項および以下の図面の説明を参照することにより、詳述される。
【００１７】
本発明は、請求項、明細書および図面において記載された組み合わせのみならず、それらの理論上のいかなる所望の組み合わせに対しても適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
基本的に公知の要素として、シートベルト１は、ロック部３に係合可能な端部２と、リール４との間に延在し、シートベルトは非使用時にはこのリールに巻き付けられている。このため、乗員が動く際、一方でリール４にシートベルト１が巻きつけられるよう、他方では、シートベルト１が引き出されるように、当該端部は、バネ装置５によってリール４に設置されている。バネ装置５は、リール端部と車体端部との間にバネの片側を当接しつつ構成されており、図の例では、バネ装置５がリール４に制御可能なトルクをかけるように、電気的モーター６によって調節可能である。トルクセンサ７は、リール４に及ぼされるトルクと、シートベルト１によって及ぼされるシートベルト力が共に検出されるよう、モーター６とバネ装置５との間に構成されている。リール４が素早く、または高加速度で回転される場合、シートベルト１の引き出し方向への回転動作に対してリール４をロックするロック装置８がリール４に与えられている。さらに、車両が加速変位を実行し、その間に加速度が例えば０．３ｇ（ｇ＝重力加速度）を超過した場合にもまた、リール４はロック装置８によってロックされる。ロック装置８はロック解除装置９を設けられ、当該ロック解除装置９は、制御回路１０によって作動可能であり、通電状態ではロック装置８がロック状態になることを防ぐ、または、ロック解除装置９の通電状態が継続する限りはロック状態を解除する。制御回路１０は、入力端においてセンサ・システム１１に接続され、当該センサ・システムは基本的に車両の運行状態の様々なパラメータをモニターし、特に車両の水平方向加速度を検知する。適切であれば、このセンサ・システム１１には更なる車両安全システムが設けられてもよい。
【００１９】
さらに、制御回路は入力端において回転角センサ１２に接続され、当該回転角センサは、制御回路がリール４の回転変位の値を「検知する」ことが可能であるように、リール４に設けられている。ロック解除装置９に加えて、制御回路１０は、出力端において電気モーター６を制御する。
【００２０】
制御回路１０の機能は、図２および図３を参照して、以下に説明する。
【００２１】
先ず、図２によれば、車両運行中に、時刻ｔ１とｔ２の間で、車両が、ある運転状況に遭遇し、水平方向加速度ａが作用する際、先ず増加した後再び減少する水平方向加速度ａが、０．３ｇの値を超過すると仮定する。
【００２２】
このａｓ＝０．３ｇという値は、水平方向加速度の閾値として、以下で用いられる。
【００２３】
制御回路１０は、センサ・システム１１から水平方向加速度に関する信号を連続的に受信する。制御回路１０が、前記の水平方向加速度閾値ａｓに到達し超過したことを「検知」すると直ちに、シートベルト１を引締めるべく、電気モーター６が作動する。図３によれば、これに対応してシートベルト力Ｆが上昇する。同時に、リール４に巻き付けられていたシートベルト１の部分長ｓも増加する。回転角センサ１２によって、制御回路１０は、シートベルト１を引締めるべく、リール４がモーター６によって回転した回転角を検知する。従って制御回路１０は、車両の水平方向加速度ａが水平方向加速度閾値ａｓに到達し超過した時点ｔ１から、リール４の回転角がどれだけ回転したかを「認識」する。水平方向加速度閾値が超過されると、ロック装置８もまた作動する。即ち、リール４がシートベルト１の引出方向に該当するリール回転方向についてロックされ、シートベルト１の巻き付け方向にのみ回転可能である。その結果、ある程度まで、シートベルト使用者は座席に「拘束」される。即ち、シートベルト使用者は、所定の着座位置をとるように強いられる。
【００２４】
例えば、高性能の車両が、高速で高速道路の長いカーブを運行中の場合に起こり得るような、水平方向加速度閾値を超過する水平方向の加速が比較的長い時間継続する運転状況を想定する。拘束下におかれた車両乗員の不快感を緩和するべく、長時間継続する前記のような水平方向加速度の状況において、シートベルトの引締めを再び緩和する構成が採用可能である。これを可能にするために、ロック解除装置９が、制御回路１０によって電気的に作動され、同時にシートベルト１の引出方向にバネ装置５の車体端片側当接部を回転させるように、電気モーター６が作動する。この場合、リール４はこれに対応して回転し、リール４に巻き付けられていたシートベルトの部分ｓは、相応分短くなる。回転角センサ１２によって、制御回路１０は、リール４の回転角を「モニター」する。シートベルトの引出方向における回転角の値が、かつてシートベルト１の巻き付けに要した回転角の値に達すると直ちに、ロック解除装置９の動作が終了し、その結果ロック装置８が再び正常に作動する。ロック解除装置９の電気的起動が終了した時点において、水平方向加速度の閾値を超過した車両に水平方向の加速が依然として作用している場合、ロック装置８は、シートベルト１の引出方向に関しリール４の更なる回転をロックする。結果として、このことは、制御回路によって生じるシートベルト１の更なる引締めが逆行可能であるとしても、シートベルト１の巻き込み長ｓは、いかなる状況下でも、水平方向加速度閾値ａｓを超過した時点ｔ１の値より小さいことは在り得ないことを保証する。結果として、いかなる状況下でも、法的に定められた安全基準が保証される。制御回路１０は、機能不全に対し、継続的に自己診断する。自己診断中に、制御回路１０が無欠陥に作動していることを「検知」できなければ、ロック解除装置９およびモニター６の作動は自動終了し、シートベルト・システムは、水平方向加速度の作用結果としてのシートベルトの引締めを伴わない、従来的なシートベルト同様に作動する。
【００２５】
シートベルトの更なる引締めと、それに続くシートベルト力の緩和の間の時間間隔は、原則的には所望通りに設定可能である。このことは、図３において、曲線Ｓ１およびＳ２、曲線Ｆ１およびＦ２にそれぞれ示されている。制御回路と相互作用し、一般的に他の車両システムの操作挙動も設定可能である入力ユニット１３を、運転者が同様に起動することによって、製造者による初期設定に加え、運転者による初期設定も可能である。比較的短い時間間隔の後、増強したシートベルト力を直ちに再度緩和する「快適設定」に加え、車両の水平方向加速度が再び水平方向加速度閾値ａｓより下がるまでシートベルト力が緩和しない「最高安全設定」も可能である。さらに、水平方向加速度の作用結果として各座席上の乗員の側方サポートを生じる自動調節可能な座席要素を伴う際のみ、水平方向加速度の作用結果としてのシートベルトの引締めが起動可能であるべく、入力ユニット１３は構成可能である。
【００２６】
図３に示されるように、車両が水平方向加速度を経験しない場合、または各水平方向加速度が、水平方向加速度閾値以下である場合、ロック装置８は、リール４をロック解除する。ロック装置８のこの状態において、原則的に車両の各乗員は、例えば体の変位に対応することによって、所望の範囲にシートベルトを引き出すことが可能である。乗員の体の変位に逆らう方向に、シートベルトは、再度自動的に巻き付けられる。この動作は、ある収縮性の力が常にシートベルト１に掛かるように構成されたバネ装置５によって、基本的に公知の方法で実現可能である。水平方向加速度が掛からない運転状況、または水平方向加速度が閾値ａｓ以下に下降した運転状況において可能であるシートベルト変位は、図３の波型線に示されている。
【００２７】
先に図示された実施例とは対照的に、シートベルト１を引締めるロック部３の変位によって、水平方向加速度の作用結果としてのシートベルトの引締めを生じることも可能である。この場合、正常な使用位置では、ロック部３が終端に位置することが有利である。シートベルトを引締めるために、機能的にモーター６に該当する駆動部によって、ロック部３が引っ張られこの正常使用位置から遠ざかる場合、ロック部３は、シートベルトの引締めを緩和するべく直ちに再びロック解除可能となり、次いで自動的に、正常使用位置、即ち、シートベルトの引締め前の位置に変位する。水平方向加速度閾値ａｓを超過する水平方向の加速度を伴う運転状況、即ち、シートベルト１の引出方向に関してロック装置８がシートベルト・リール４をロックする運転状況中においてのみ、シートベルトの引締めが実行されると想定した場合、シートベルトがロック部３の変位によって引締められる際、続くシートベルトの引締めの緩和によって、ロック解除装置９に相当する装置が不必要となる。
【００２８】
本発明は通常の車両乗員、即ち大人に適用可能であるのみならず、本発明に係る装置はチャイルド・シートにも構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るシートベルト引締め装置の概略図を示す。
【図２】例示的な運転状況中に車両が経験する水平方向加速度の経時変化の図を示す。
【図３】シートベルト力Ｆの経時変化と、付属のリールに巻き付けられるシートベルト部分の長さｓの経時変化の図を示す。
【符号の説明】
【００３０】
１  シートベルト
２  ベルト端部
３  ロック部
４  リール
５  バネ装置
６  モーター
７  トルクセンサ
８  ロック装置
９  ロック解除装置
１０  制御回路
１１  センサ・システム
１２  角度センサ
１３  入力ユニット
【図１】
2008189300.tif 000003
【図２】
2008189300.tif 000004
【図３】
2008189300.tif 000005
【外国語明細書】
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