(57)【要約】【課題】ロールオーバー時や側面衝突時などにおける乗員の上方への飛び上がりを防止する。【解決手段】シートの背もたれ部１、２に、シートに着座した乗員Ｍの肩部を上方から拘束することの可能な上部サポート部材３と、側方から拘束することの可能な側部サポート部材４を装備し、通常時に上部サポート部材３及び側部サポート部材４を退避形態に保持すると共に、異常検出時に上部サポート部材３及び側部サポート部材４を乗員Ｍの肩部を拘束する形態に制御する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの背もたれ部に、シートに着座した乗員の肩部を上方から拘束することの可能な上部サポート部材を装備し、通常時に前記上部サポート部材を退避形態に保持すると共に、異常検出時に前記上部サポート部材を乗員の肩部を拘束する形態に制御することを特徴とする車両の乗員保護装置。
【請求項２】
前記シートの背もたれ部に、更に、シートに着座した乗員の肩部を側方から拘束することの可能な側部サポート部材を装備し、通常時に前記側部サポート部材を退避形態に保持すると共に、異常検出時に前記側部サポート部材を乗員の肩部を拘束する形態に制御することを特徴とする請求項１記載の車両の乗員保護装置。
【請求項３】
前記サポート部材が、異常検出時に関節を曲げることで退避姿勢から拘束姿勢に形態変化する多関節機構よりなることを特徴とする請求項１または２記載の車両の乗員保護装置。
【請求項４】
前記サポート部材が、異常検出時に膨張展開するエアバッグを含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が何かに衝突した時やロールオーバーした時に乗員を拘束し保護することのできる乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両がロールオーバーした時や側面衝突した時、乗員は上下、左右の大きな加速度を受け、その結果、頭部を車内天井部やサイドガラス、ピラーなどに打ち付けて傷害を受けるケースが多い。従来では、３点式シートベルトやエアバッグ装置などにより乗員の保護を図っているが、これらの装備だけでは必ずしも十分に乗員を保護することができないケースもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、３点式シートベルトは、前後方向の加速度に対しては有効に乗員拘束作用を発揮し得るが、上下、左右の加速度に対しては有効に乗員拘束作用を発揮することができない。この点は、前方衝突を意図して装備された通常のエアバッグ装置の場合も同様である。
【０００４】
そこで、主に側方衝突に対処できるように、シートの側部などにサイドエアバッグを装備したり、サイドガラスの内面に展開するカーテンエアバッグを装備したりすることも提案されているが、その場合でも、乗員の上方への飛び上がりを防止することは無理であった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、ロールオーバー時や側面衝突時などにおける乗員の上方への飛び上がりを防止し、車両天井部などへの頭部の打ち付けを未然に防ぐことのできる乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シートの背もたれ部に、シートに着座した乗員の肩部を上方から拘束することの可能な上部サポート部材を装備し、通常時に前記上部サポート部材を退避形態に保持すると共に、異常検出時に前記上部サポート部材を乗員の肩部を拘束する形態に制御することを特徴とする。
【０００７】
本発明の装置では、ロールオーバーの前段階などの異常を検出した時に、サポート部材を乗員拘束形態に制御して、乗員の肩部を上から押さえ付けるので、乗員の上方への飛び出しを防止することができる。従って、頭部を車内天井部に打ち付けるような事故を未然に防ぐことができる。また、通常時はサポート部材は退避形態に保持されるので、邪魔にならない。なお、ロールオーバーの前段階などの異常検出は、車両に作用する左右・上下加速度や角速度等の異常変動に基づいて行う。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記シートの背もたれ部に、更に、シートに着座した乗員の肩部を側方から拘束することの可能な側部サポート部材を装備し、通常時に前記側部サポート部材を退避形態に保持すると共に、異常検出時に前記側部サポート部材を乗員の肩部を拘束する形態に制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の装置では、異常検出時に側部サポート部材で乗員の肩部を側方から拘束するので、車両が側方衝突したり横滑りした時にも、乗員を安全に保護することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記サポート部材が、異常検出時に関節を曲げることで退避姿勢から拘束姿勢に形態変化する多関節機構よりなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の装置では、関節の曲げにより形態変化する多関節機構によりサポート部材を構成したので、関節の曲げ角度を変化させることにより、微妙な制御を行うことができる。例えば、乗員の肩部の形状に合わせた拘束形状を容易にとることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記サポート部材が、異常検出時に膨張展開するエアバッグを含んでいることを特徴とする。
【００１３】
本発明の装置では、サポート部材にエアバッグを含ませたので、弾力的に乗員の肩部を拘束することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は実施形態の乗員保護装置（ショルダーサポート装置）の説明図である。この装置は、運転席と助手席のシートの背もたれ部１、２の上部位置に、上部サポート部材３と側部サポート部材４を装備している。
【００１５】
上部サポート部材３は、シートに着座した乗員Ｍの肩部を上から拘束するためのもので、シートベルト５を掛ける側（窓側）と反対の側の肩部に対応する箇所に装備されている。また、側部サポート部材４は、シートに着座した乗員Ｍの肩部を側方から拘束するためのもので、シートベルト５を掛ける側（窓側）の肩部の側方箇所に装備されている。これらのサポート部材３、４は、通常時は、乗員Ｍの邪魔にならない退避位置に保持されており、異常検出時に、乗員Ｍの肩部を拘束する位置に移動するように装備されている。今、図においては、Ａの上部サポート部材３が退避位置にあり、Ｂの上部サポート部材３が拘束位置にあり、Ｃの側部サポート部材４が拘束位置にある例を示している。
【００１６】
図２は上記実施形態の乗員保護装置（ショルダーサポート装置）を含んだ乗員保護システムの概略ブロック図である。このシステムの制御の中心をなすコントローラ１０には、異常検出センサ１１からの信号が入力されている。異常検出センサ１１としては、加速度センサや角速度センサ等が用いられる。コントローラ１０は、車両に作用する加速度や角速度等を解析することによって、車両がロールオーバーの前段階や衝突の前段階にあるか否かを判断する。そして、ロールオーバーの前段階や衝突の前段階にあると判断した場合は、シートベルト・プリテンショナー装置１２及びショルダーサポート装置１３を作動させて乗員保護を行う。
【００１７】
図３は上述した上部サポート部材３や側部サポート部材４を構成するのに適した多関節機構２０の正面図、図４は側面図である。この多関節機構２０は、４本の指３０を持つ手形状のもので、各指３０は、先端側から第１関節３１、第２関節３２、第３関節３３を持ち、各関節３１、３２、３３にて前側に自由に曲がるようになっている。４本の指３０の曲がる方向は全部同じ前側である。４本の指３０は、ほぼ同じ平面内に並んでおり、全部の指３０で乗員の肩部を押さえる面を構成している。これらの指３０は、第３関節３３を介して、ベースハウジング４０に連結されている。
【００１８】
図５は指３０の分解図である。指３０は、先端バー３６、中間バー３７、基端バー３８を、第１、第２関節３１、３２を構成するピン３４（図３では線により簡略図示）で順に連結したものであり、第３関節３３を構成するピン３５によってベースハウジング４０に連結されている。各関節３１、３２、３３にはバネ３９が組み込まれており、このバネ３９により、各指３０は真っ直ぐに伸びる位置に向けて付勢されている。なお、図３、図４に示すように、各指３０毎に、あるいは全指３０に共通に、柔軟性を有するソフトパッド６０が被せられている。
【００１９】
各指３０には、第１、第２、第３関節３１、３２、３３をバネ３９に抗して前側に屈曲させるためのワイヤ５０が通されている。ワイヤ５０は、先端部が先端バー３６に結合され、先端バー３６、中間バー３７、基端バー３８、ベースハウジング４０に形成した各ワイヤ挿通孔５１、５２、５３、５４を通して、基端部がベースハウジング４０の内部に導入されている。そして、ワイヤ５０の基端部を引っ張ることにより指３０が前側に曲がるように、ワイヤ挿通孔５１、５２、５３、５４の位置が、各関節３１、３２、３３の回動中心より前側に設定されている。
【００２０】
ベースハウジング４０には、各ワイヤ５０の引っ張り方向と直交する方向に長手方向を向けたスライド部材４１が内蔵されており、各ワイヤ５０の基端部は、すべてこのスライド部材４１に係止されている。スライド部材４１は、ワイヤ５０の引っ張り方向にスライド可能に装備されており、スライド部材４１に形成したギヤ孔（雌ねじ孔）４２に、モータ４３のピニオン軸４４が螺合されている。従って、モータ４３を回すことで、ピニオン軸４４とギヤ孔４２のリード作用により、回転不能とされたスライド部材４１が、ワイヤ５０の引っ張り方向に沿って変位するようになっている。
【００２１】
なお、スライド部材４１は、バネ４６によってピニオン軸４４の軸線方向一方側（ワイヤ５０に引っ張り力を作用する側）に付勢されており、それにより、ピニオン軸４４とギヤ孔４２のギヤ噛み合い部のガタが防止されている。また、バネ４６の作用により、ギヤ噛み合い部の遊び分だけスライド部材４１が弾力的に動くことができるようになるので、指３０の関節３１〜３３が、多少ではあるが拘束状態においても撓み可能となる。
【００２２】
次に、この多関節機構２０を、前述したサポート部材３、４として使用した場合の作用を説明する。
この多関節機構２０は、通常時は、各指３０を延ばした退避姿勢（退避形態）で待機している。この退避姿勢になっているときには、乗員の邪魔にならない。次にロールオーバーの前段階等の異常が検出されたときには、コントローラ１０から与えられる駆動信号により、モータ４３が回転し、モータ４３の回転によりスライド部材４１が図３の矢印Ｆ方向に変位することで、各ワイヤ５０がベースハウジング４０内に引き込まれる。そして、それにより図４の二点鎖線で示すように、指３０の関節３１、３２、３３が屈曲して、多関節機構２０が拘束姿勢（拘束形態）に形態変化し、全部の指３０で構成される押圧面が乗員の肩部を拘束する。それにより、乗員の上方への飛び出しを防止することができ、頭部を車内天井部に打ち付けるような事故を未然に防ぐことができる。また、側部サポート部材４が乗員を側方から拘束することにより、頭部をサイドガラス等に打ち付ける事故も未然に防ぐことができる。
【００２３】
その際、関節３１〜３３の曲げによって形態変化する多関節機構２０により乗員の肩部を拘束するので、関節３１〜３３の曲げ角度を変化させることにより、微妙な制御を行うことができる。例えば、乗員の肩部の形状に合わせた拘束形状を容易にとることができるので、無理な拘束感を与えることがない。
【００２４】
なお、多関節機構２０で構成したサポート部材３、４の乗員と接する側に、異常検出時に膨張展開するエアバッグを配設すると、より弾力的に乗員の肩部を拘束することができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、機械的な多関節機構２０を主体にしてサポート部材３、４を構成する例を説明したが、多関節機構２０を用いずに、エアバッグを主体にしてサポート部材３、４を構成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロールオーバーの前段階などの異常を検出した時に、サポート部材を乗員拘束形態に制御して、乗員の肩部を上から押さえ付けるので、乗員の上方への飛び出しを防止することができ、頭部を車内天井部に打ち付けるような事故を未然に防ぐことができる。
【００２７】
また、シートの背もたれ部に更に乗員の肩部を側方から拘束することの可能な側部サポート部材を装備すれば、車両が側方衝突したり横滑りした時にも、乗員を安全に保護することができる。また、前記サポート部材を多関節機構で構成することにより、乗員の肩部の形状に合わせた拘束形状を容易にとることができるので、無理な拘束感を与えずにすむ。また、前記サポート部材にエアバッグを含ませることにより、事故発生時において、緊急的に乗員の肩部を拘束することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の乗員保護装置の概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態の装置を含んだ乗員保護システムの構成を示すブロック図である。
【図３】前記乗員保護装置のサポート部材を構成する多関節機構の正面図である。
【図４】同多関節機構の側面図である。
【図５】同多関節機構の指の分解図である。
【符号の説明】
１，２　シートの背もたれ部
３　上部サポート部材
４　側部サポート部材
１３　ショルダーサポート装置（乗員保護装置）
２０　多関節機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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