(57)【要約】【課題】車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる乗員保護装置を得る。【解決手段】乗員保護装置としての可動式ランバーサポート装置１０は、車両用シート１２に適用されており、車両用シート１２は、乗員が着座するためのシートクッション１４の後端側に連結されたシートバック１６と、シートバック１６の上端に設けられたヘッドレスト１８とを有する。シートバック１６には、乗員の腰部を支持するためのランバーサポート３０が車体前後方向に変位可能に設けられている。ランバーサポート３０は、ＰＣＳセンサ４０からの信号に基づいて後突ＥＣＵ３８が車両の後面衝突を予測した場合に、該後突ＥＣＵ３８がランバーサポート駆動装置３６を作動することで、シートバック１６に対し前方に変位する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が着座するためのシートクッションの後端側に連結されたシートバックと、前記シートバックの上端に設けられたヘッドレストとを有する車両用シートに適用される乗員保護装置であって、
前記シートバックに車体前後方向に変位可能に設けられ、前記乗員の腰部を支持するためのランバーサポートと、
前記シートバックとランバーサポートとの間に設けられ、作動することで前記ランバーサポートをシートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるランバーサポート駆動装置と、
後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ランバーサポート駆動装置を作動する制御装置と、
を備えた乗員保護装置。
【請求項２】
作動することで、前記ヘッドレストの少なくとも前部を前記シートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるヘッドレスト駆動装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ヘッドレスト駆動装置を作動する請求項１記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両衝突時に該車両の乗員を保護するための乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用シートにおいて、車両後突時に、乗員上体からの荷重によってシートバックを後傾させると共に、該シートバックの上半部及びヘッドレストを一体的に前傾させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８７１６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３７号公報
【特許文献３】特開２００２−１６０５６７号公報
【特許文献４】特開２０００−２０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、衝突荷重を利用して単にヘッドレスト等を前傾させる構成であるため、ヘッドレストによって乗員の頭部からの荷重を支持するタイミングを、シートバックによって乗員の胸部からの荷重を支持するタイミングに近づけるのには限界があった。このため、車両後突時における乗員の鞭打ち防止のためには改善の余地がある。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる乗員保護装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る乗員保護装置は、乗員が着座するためのシートクッションの後端側に連結されたシートバックと、前記シートバックの上端に設けられたヘッドレストとを有する車両用シートに適用される乗員保護装置であって、前記シートバックに車体前後方向に変位可能に設けられ、前記乗員の腰部を支持するためのランバーサポートと、前記シートバックとランバーサポートとの間に設けられ、作動することで前記ランバーサポートをシートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるランバーサポート駆動装置と、後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ランバーサポート駆動装置を作動する制御装置と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の乗員保護装置では、制御装置は、後突予測手段からの信号に基づいて車両後面衝突（後突）を予測すると、ランバーサポート駆動装置を作動する。すると、ランバーサポートがシートバックに対し前進し、車両用シートに着座している乗員の腰部が後突発生前に拘束される。これにより、乗員の上体は、腰部においてランバーサポートでしっかりと支持され、胸部からシートバックへの荷重伝達タイミングが遅くなる。したがって、シートバックが乗員の胸部からの荷重を支持するタイミングが、ヘッドレストが乗員の頭部からの荷重を支持するタイミングに近くなり、該乗員の鞭打ちが抑制される。
【０００７】
このように、請求項１記載の乗員保護装置では、車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る乗員保護装置は、請求項１記載の乗員保護装置において、作動して、作動することで、前記ヘッドレストの少なくとも前部を前記シートバックに対して車体前後方向の前側に変位させるヘッドレスト駆動装置をさらに備え、前記制御装置は、前記後突予測手段からの信号に基づいて車両の後面衝突を予測した場合に、前記ヘッドレスト駆動装置を作動する。
【０００９】
請求項２記載の乗員保護装置では、制御装置は、後突予測手段からの信号に基づいて車両後突を予測すると、ヘッドレスト駆動装置を作動する。すると、ヘッドレストがシートバックに対し前進し、ヘッドレストが頭部からの荷重を支持するタイミングが早くなる。これにより、シートバックが乗員の胸部からの荷重を支持するタイミングと、ヘッドレストが乗員の頭部からの荷重を支持するタイミングとが一層近くなり、該乗員の鞭打ちが一層効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明に係る乗員保護装置は、車両後突時に乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る乗員保護装置としての可動式ランバーサポート装置１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれ可動式ランバーサポート装置１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向を示している。
【００１２】
図１には、自動車の車室内に配設され可動式ランバーサポート装置１０が適用された車両用シート１２が一部切り欠いた側面図にて示されている。この図に示される如く、車両用シート１２は、自動車の乗員Ｐが着座するためのシートクッション１４の後端部に、図示しないリクライニング装置を介してシートバック１６の下端が連結されて構成されている。リクライニング機構は、シートクッション１４に対するシートバック１６の傾斜角の調節を可能とする。
【００１３】
車両用シート１２におけるシートバック１６の上方には、ヘッドレスト１８が配設されている。この実施形態では、ヘッドレスト１８は、アクティブヘッドレストとされており、前ハーフ２０と後ハーフ２２とがＸアーム２４を介して接離可能に連結されて構成されている。このヘッドレスト１８は、Ｘアーム２４の相対角変位によって、前ハーフ２０を後ハーフ２２に近接させる初期位置（図１の実線参照）と、前ハーフ２０を後ハーフ２２から離間させる支持位置（図１の想像線参照）とを取り得るようになっている。
【００１４】
また、Ｘアーム２４には電気モータを含む駆動装置２６が接続されており、駆動装置２６は、作動することで前ハーフ２０を初期位置から支持位置に移動させる構成とされている。なお、駆動装置２６に代えて、例えば、前ハーフ２０を支持位置側に付勢する付勢部材と、前ハーフ２０を初期位置に保持する保持部材と、作動して保持部材による保持状態を解除する解除装置とを設けるようにしても良い。
【００１５】
このヘッドレスト１８は、ヘッドレストステー２８の下部がシートバック１６を構成するシートバックフレーム１６Ａの上端部に挿し込まれて、シートバック１６の上端に対する上下方向に沿った接離可能に支持されている。このヘッドレスト１８において、Ｘアーム２４、駆動装置２６が本発明における「ヘッドレスト駆動装置」に相当する。
【００１６】
そして、可動式ランバーサポート装置１０は、シートバック１６の下部、具体的にはシートバック１６における乗員（車両用シート１２の着座者）の腰部Ｌを支持する部分に配設されている。可動式ランバーサポート装置１０は、シートバック用クッション材１６Ｂを介して着座者の腰部Ｌに当接するランバーサポート３０を備えており、ランバーサポート３０は、Ｘアーム３２を介してベース部３４に接離可能に連結されて構成されている。ベース部３４は、シートバックフレーム１６Ａに固定されている。
【００１７】
これにより、可動式ランバーサポート装置１０では、Ｘアーム３２の相対角変位によって、ランバーサポート３０が通常使用位置である後退位置（図１の実線参照）と、後述する非常時使用位置である前進位置（図１の想像線参照）とを取り得るようになっている。また、Ｘアーム３２には電気モータを含む駆動装置３６が接続されており、駆動装置３６は、作動することでランバーサポート３０を後退位置から前進位置に移動させる構成とされている。
【００１８】
この可動式ランバーサポート装置１０において、Ｘアーム３２、駆動装置３６が本発明における「ランバーサポート駆動装置」に相当する。なお、可動式ランバーサポート装置１０は、乗員の手元スイッチの操作等に応じて、ランバーサポート３０の位置を後退位置と前進位置の間の範囲で調節可能に構成されても良い。
【００１９】
さらに、可動式ランバーサポート装置１０は、制御装置としての後突ＥＣＵ３８を備えている。後突ＥＣＵ３８は、駆動装置３６に電気的に接続されている。また、後突ＥＣＵ３８は、後突予測手段としてのＰＣＳ（プリクラッシュセーフティ）センサ４０にも電気的に接続されている。ＰＣＳセンサ４０は、ミリ波レーダ等の距離センサを含んで構成されており、本自動車の後方に位置する監視対象物体としての後方車両との相対距離に応じた信号を出力するようになっている。
【００２０】
そして、後突ＥＣＵ３８は、ＰＣＳセンサ４０の出力信号及び該出力信号の時間変化に基づいて、本自動車と後方車両との衝突の有無又は確率を衝突前に検知（予測、推定）し、かつ衝突が避けられないと判断した場合又は衝突確率が所定の閾値よりも高いと判断した場合には、駆動装置３６を作動してランバーサポート３０を後退位置から前進位置に移動するようになっている。
【００２１】
この実施形態では、後突ＥＣＵ３８は、ヘッドレスト１８の駆動装置２６にも電気的接続されており、衝突が避けられないと判断した場合又は衝突確率が所定の閾値よりも高いと判断した場合には、ヘッドレスト１８の駆動装置２６を作動して前ハーフ２０を後ハーフ２２に対し前方に突出させるようになっている。なお、この実施形態では後突ＥＣＵ３８による駆動装置２６、３６の作動タイミングがほぼ同時になる設定とされているが、これらの作動タイミング（前ハーフ２０、ランバーサポート３０が前進限で停止するタイミング）が異なる構成としても良い。
【００２２】
以上説明した車両用シート１２は、それぞれ駆動装置３６、２６の動力によってランバーサポート３０、前ハーフ２０を移動する動力式の可動式ランバーサポート装置１０、及びアクティブヘッドレストであるヘッドレスト１８が適用され、後突時の乗員の鞭打ち対策シートとさされている。この鞭打ち抑制作用については、本実施形態に作用において詳述する。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２４】
上記の構成の可動式ランバーサポート装置１０、ヘッドレスト１８が適用された車両用シート１２では、ＰＣＳセンサ４０の出力信号に基づいて後突ＥＣＵ３８が本自動車の後面衝突（後突）を予測すると、この後突ＥＣＵ３８は、可動式ランバーサポート装置１０の駆動装置３６、ヘッドレスト１８の駆動装置２６をそれぞれ作動する。すると、ランバーサポート３０、ヘッドレスト１８の前ハーフ２０がそれぞれ前進位置、支持位置に移動する。
【００２５】
これにより、車両用シート１２の着座者である乗員の腰部Ｌは、後突発生前にランバーサポート３０によって拘束（支持）される。このため、この後、実際に後突に至った場合には、乗員の上体がシートバック１６に進入する（押し付けられる）速度が小さくなり、該乗員の胸部Ｃの加速度（胸部Ｃの支持荷重）の立ち上がりタイミングが遅くなる。また、ランバーサポート３０において腰部Ｌを支持する本構成では、支持荷重が腰部Ｌと胸部Ｃとに分散されるので、主に胸部Ｃにおいて衝突荷重が支持される場合と比較して、胸部Ｃの支持荷重が小さくなる。
【００２６】
したがって、可動式ランバーサポート装置１０が適用された車両用シート１２では、胸部Ｃの加速度立ち上がりタイミングが遅くなると共に該胸部における加速度（支持荷重）自体が小さくなるので、頭部Ｈの加速度と胸部Ｃの加速度との差が小さくなり、乗員の鞭打ちが効果的に抑制される。
【００２７】
以上の作用効果を、図２（Ａ）に示す本実施形態の模式図及び図２（Ｂ）に示す比較例の模式図を用いて本実施形態と比較例とを比較しつつ、また図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す線図を参照しながら、さらに説明する。なお、図２（Ｂ）に示す比較例は、可動式ランバーサポート装置１０を備えない点を除き本実施形態と同じ構成であり、アクティブヘッドレストであるヘッドレスト１８を備えている。
【００２８】
この比較例に係る構成において、後突前にヘッドレスト１８の駆動装置２６を作動した場合、実際に後突に至ると、図３（Ｂ）に示される如く先ず乗員の胸部Ｃの加速度が立ち上がり、乗員の頭部Ｈがヘッドレスト１８（前ハーフ２０）に当接すると頭部Ｈの加速度が立ち上がる。この図に示す胸部Ｃの加速度の立ち上がりタイミングと頭部Ｈの加速度の立ち上がりタイミングとの時間差ΔＴ０（便宜上、加速度ピークの時間差として図示している）は、後突発生前に前ハーフ２０が支持位置に移動することから、通常のヘッドレストを備える構成と比較すると短縮されており、この比較例においても多少の鞭打ち防止効果が認められるものの、胸部Ｃと頭部Ｈとの加速度差Δα０を一層低減することが望まれている。
【００２９】
これに対して本実施形態では、後突前にランバーサポート３０が前進位置に移動しているため、後突時には先ず腰部Ｌがランバーサポート３０に支持されて（図２（Ａ）の矢印Ｘ参照）、図３（Ａ）に示される如く腰部Ｌの加速度が立ち上がる。次いで、乗員の胸部Ｃがシートバック１６の上部において支持されて（図２（Ａ）の矢印Ｙ参照）、図３（Ａ）に示される如く胸部Ｃの加速度が立ち上がり、乗員の頭部Ｈがヘッドレスト１８（前ハーフ２０）に当接して支持される（図２（Ａ）の矢印Ｚ参照）と、図３（Ａ）に示される如く頭部Ｈの加速度が立ち上がる。
【００３０】
ここで、先ず腰部Ｌの加速度（支持荷重）が立ち上がるため、上記の如く乗員の上体のシートバック１６への進入速度が低くなり、図３（Ａ）に矢印Ａを用いて示す如く、胸部Ｃの加速度の立ち上がりタイミングが比較例の場合（図３（Ａ）には破線にて図示）と比較して遅れる。すなわち、胸部Ｃの加速度の立ち上がりタイミングと頭部Ｈの加速度の立ち上がりタイミングとの時間差ΔＴ１が、比較例における時間差ΔＴ０よりも小さくなる。しかも、後突による衝撃荷重が胸部Ｃと腰部Ｌとに分散されるので、図３（Ａ）に矢印Ｂにて示される如く、比較例と比較して胸部Ｃの加速度が小さくなる。
【００３１】
これらにより、本実施形態では、胸部Ｃと頭部Ｈとの加速度差Δα１が比較例における加速度差Δα０よりも小さくなり、乗員の鞭打ちが効果的に抑制される。さらに、上記の如く、衝撃荷重が主に腰部Ｌ、胸部Ｃ、頭部Ｈに分散されるため、主に胸部Ｃと頭部Ｈとで衝撃荷重が支持される比較例と比較して、図３（Ａ）に矢印Ｃにて示される如く、乗員の頭部Ｈの加速度（支持荷重）のピークが低減される。すなわち、乗員保護性能が向上する。
【００３２】
このように、本実施形態に係る可動式ランバーサポート装置１０では、車両用シート１２に適用されて、車両後突時に車両用シート１２の着座者である乗員の鞭打ちを効果的に抑制することができる。特に、乗員の胸部Ｃの加速度立ち上がりタイミングを遅らせる可動式ランバーサポート装置１０は、乗員の頭部Ｈの加速度立ち上がりタイミングを早めるヘッドレスト１８と共に車両用シート１２に適用されることで、乗員の鞭打ちを一層効果的に抑制することができる。
【００３３】
また、可動式ランバーサポート装置１０が適用された車両用シート１２では、高等荷重の一部がランバーサポート３０すなわちシートバック１６の下部にて支持されるため、後突時のシートバック１６の後傾が抑制される。このため、シートバック１６の後傾による乗員の頭部Ｈとヘッドレスト１８との上下方向の位置ずれが抑制され、簡単な構造のアクティブヘッドレスト１８によって乗員の頭部Ｈを支持することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、車両用シート１２に可動式ランバーサポート装置１０と共にヘッドレスト１８が適用された例を示したが、本発明がこれに限定されず、例えば、後突に伴って乗員の腰部Ｌ又は胸部Ｃがシートバック１６を押圧する力を利用してヘッドレストを乗員頭部Ｈに近接させるパッシブ型の可動式ヘッドレストを備えた車両用シートに、可動式ランバーサポート装置１０を適用しても良い。
【００３５】
また、上記実施形態では、可動式ランバーサポート装置１０が駆動装置３６に接続されたＸアーム３２を備えて構成されランバーサポート３０を直線的に前進させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、所定の回転軸廻りに回動することでランバーサポート３０を後退位置から前進位置に移動する機構を用いても良く、流体圧力やばね等の弾性力を利用してランバーサポート３０を後退位置から前進位置に移動する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る可動式ランバーサポート装置が適用された車両用シートを模式的に示す一部切り欠いた側面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施形態に係る可動式ランバーサポート装置が適用された車両用シートによる後突時の乗員支持状態を示す模式図、（Ｂ）は比較例に係る車両用シートによる後突時の乗員支持状態を示す模式図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施形態に係る可動式ランバーサポート装置が適用された車両用シートの着座者の後突時における上体各部の加速度の時間変化を示す線図、（Ｂ）は比較例に係る車両用シートの着座者の後突時における上体各部の加速度の時間変化を示す線図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  可動式ランバーサポート装置（乗員保護装置）
１２  車両用シート
１４  シートクッション
１６  シートバック
１８  ヘッドレスト
２４  Ｘアーム（ヘッドレスト駆動手段）
２６  駆動装置（ヘッドレスト駆動手段）
３０  ランバーサポート
３２  Ｘアーム（ランバーサポート駆動手段）
３６  駆動装置（ランバーサポート駆動手段）
３８  後突ＥＣＵ（制御装置）
４０  ＰＣＳセンサ（後突予測手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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