(57)【要約】【課題】  衝突時に、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くし、理想的な荷重支持状態を維持できる乗員姿勢調節装置を提供すること。【解決手段】  車両の衝突を検知する衝突検知センサ１と、シート１１に設けられ、シート１１に着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大するように乗員の着座姿勢を調節可能なシートクッションエアバック５と、拡大した着座姿勢角度を維持するシートベルト装置４と、衝突を検知した場合、シートクッションエアバック５を制御して、着座姿勢を拡大したのちにシートベルト装置４を作動させるコントローラ３とを設けた。【選択図】        図１
2007203930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突を検知する衝突検知手段と、
シートに設けられ、前記シートに着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大するように乗員の着座姿勢を調節可能な第１姿勢調節手段と、
前記拡大した着座姿勢角度を維持する着座姿勢角度維持手段と、
前記衝突を検知した場合、前記第１姿勢調節手段を制御し、前記着座姿勢を拡大した後に前記着座姿勢維持手段を作動させる姿勢制御手段と、
を設けたことを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記第１姿勢調節手段は、シートクッションが凸変形する手段であることを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記第１姿勢調節手段は、前記シートクッション後部に内装されたエアバックであることを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記第１姿勢調節手段は、前記シートクッション座面後部を前上方向に移動させる手段であることを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項５】
請求項４に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記着座姿勢角度維持手段は、張力が増加するように作動するシートベルトであることを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記乗員の膝部と車室前方部分との接触を検知する接触検知手段と、
前記膝部を前記車室前方部分から離すように乗員の着座姿勢を調節可能な第２姿勢調節手段と、
を備え、
前記姿勢制御手段は、前記膝部と車室前方部分との接触を検知した場合、前記第２姿勢調節手段を制御することを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項７】
請求項６に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記第２姿勢調節手段は、前記シートクッション座面前部を上方向に移動させる手段であることを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記車室前方部分にエアバックと、
前記衝突を検知した場合、前記エアバックを展開するエアバック制御手段と、
を設けたことを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の乗員姿勢調節装置において、
前記車室前方部分にパッドを設けたことを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項１０】
車両の衝突を検知し、
前記衝突を検知した場合、シートに着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大するようにし、
前記拡大した着座姿勢角度を維持することを特徴とする乗員姿勢調節装置。
【請求項１１】
車両の衝突を検知する手順と、
前記衝突を検知した場合、シートに設けられ、前記シートに着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大する手順と、
前記拡大した着座姿勢角度を維持する手順と、
からなる乗員姿勢調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は車両衝突時に乗員の下肢の障害を低減するようにした乗員姿勢調節装置および乗員姿勢調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、前突時にシートクッションの前部が上昇し、後部が下降することにより、シートクッションが後傾方向に揺動可能な構成の車両用シートが開示されている。この構成により、前突時にはシートの着座者の膝が持ち上げられ、車室内にトウボードが突出変形しても着座者は下肢を容易に曲げることができる。そのため、前突時に着座者が足を突っ張った状態を解除することが可能となり、トウボードからの着座者の下肢、腰部等への衝撃、負荷の入力を抑制している。
【特許文献１】特開２０００−２４７１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術では、シートの着座者の膝が持ち上げられると、膝とダッシュボードとの距離が接近する。衝突時にトウボード等の車両前部の変形が大きい場合には、インストルメントパネルも車室内へ進入する虞があり、インストルメントパネルと膝との接触の可能性が高くなる。インストルメントパネルと膝とが接触すると、膝に荷重が入力され、入力された荷重は大腿骨を伝達し股関節部周辺に伝わる。このとき、着座者の膝が持ち上げられると、着座者の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度は、膝が持ち上げられる前に比べて小さくなる可能性があり、理想的な荷重支持状態を維持するのが難しいという課題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、衝突時に、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くし、理想的な荷重支持状態を維持できる乗員姿勢調節装置および乗員姿勢調節方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の乗員姿勢調節装置では、車両の衝突を検知する衝突検知手段と、シートに設けられ、シートに着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大するように乗員の着座姿勢を調節可能な第１姿勢調節手段と、拡大した着座姿勢角度を維持する着座姿勢角度維持手段と、前記衝突を検知した場合、前記第１姿勢調節手段を制御し、前記着座姿勢を拡大した後に前記着座姿勢維持手段を作動させる姿勢制御手段と、を設けた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の乗員姿勢装置にあっては、車両衝突時に、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くする着座姿勢角度に調節するとともに、調節した着座姿勢角度を維持することが可能となる。そのため、衝突時の衝撃に関わらず理想的な荷重支持状態を維持すし、股関節に傷害が生じる可能性を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の障害物検知装置を実現する最良の形態を、実施例１ないし実施例４に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
【０００９】
図１は、本発明の乗員姿勢調節装置を搭載した車両の全体システム図である。
【００１０】
乗員姿勢調節装置は、自車両の衝突を検知する衝突検知センサ（衝突検知手段）１と、インストルメントロアパネル１０の変形量を検出する変形量検知センサ（接触検知手段）２と、衝突検知センサ１および変形量検知センサ２からの信号を演算して、各アクチュエータに制御信号を送信するコントローラ（姿勢制御手段、エアバック制御手段）３と、乗員をシート１１に拘束するシートベルト装置（着座姿勢角度維持手段）４と、シートクッション１１ａの後部に内装されたシートクッションエアバック（第１姿勢調節手段）５と、インストルメントロアパネル１０と乗員との接触を防止するとともに乗員に入力される荷重を低減する衝撃吸収部材６と、シートクッション１１ａの座面後部の高さを変化させるシート後部アクチュエータ（第２姿勢調節手段）７と、車体ルーフと乗員との接触時に頭部へ入力される荷重を低減する頭部エアバック８と、を備える。
【００１１】
衝突検知センサ１は、減速度を検出し、検出した減速度に応じて衝突を検出するように構成されている。この衝突検知センサ１は、車両の正面、斜め、オフセット衝突のいずれの衝突も検知できるように構成されている。
【００１２】
変形量検知センサ２は、インストルメントロアパネル１０内部に設けられ、衝突時のインストルメントロアパネル１０内の歪み量を検知するセンサである。この変形量検知センサ２は、インストルメントロアパネル１０内部の歪み量からインストルメントロアパネル１０の車室内側への進入量を算出する。
【００１３】
図２は、シートクッションエアバック５とシート１１の斜視図であり、シートクッションエアバック５が展開したときの状態を示す。
【００１４】
シートクッションエアバック５は、シートクッション１１ａに内装されており、側方から見ると略楕円型に後方から前上方に向かって凸状に展開し、展開時にはシートクッション１１ａの座面後部を座面内部側から持ち上げる。
【００１５】
図３は、シートベルト装置４とシート１１の斜視図である。
【００１６】
シートベルト装置４は、ショルダベルト４ｃおよびラップベルト４ｄからなる３点式シートベルトを構成する。ショルダベルト４ｃの上端部は、ショルダベルトアンカ４ｅで折り返されて下方に案内され、その先端部はショルダベルトリトラクタ４ａに巻き取られている。また、ショルダベルト４ｃの下端部は、シートクッション１１ａの車幅方向内方側部に設けられたインナバックル４ｆに係脱可能なタング４ｇに挿通されて、ラップベルト４ｄへと連なる。ラップベルト４ｄの先端部は、シートクッション１１ａの車幅方向外方側部に設けられたラップベルト４ｄを巻き取るラップベルトリトラクタ４ｂを介して、ラップベルトアンカ４ｈに固定される。
【００１７】
ショルダベルトリトラクタ４ａおよびラップベルトリトラクタ４ｂは、車両の衝突発生時等には、内部に設けたガスを利用した巻き取り機構によって、ショルダベルト４ｃおよびラップベルト４ｄを巻き取って、張力を増加する構成となっている。
【００１８】
図４は、シート１１とシートクッション１１ａ内部のフレーム１２の透過斜視図である。図４（ａ）に示すように、フレーム１２は、前部フレーム１２ａと後部フレーム１２ｂとに分割されており、前部フレーム１２ａと後部フレーム１２ｂの接続部１２ｃを中心に相対的に回動可能に形成されている。フレーム１２は、固定部材１３によって車体に固定されており、前部フレーム１２ａの前端部付近に前方固定部材１３ａ、後方フレームの後端部付近に後方固定部材１３ｂ、および接続部に中央固定部材１３ｃが設けられる。
【００１９】
後方固定部材１３ｂはシート後部アクチュエータ７によって、前方に倒れる方向に回動される。後方固定部材１３ｂが回動すると、図４（ｂ）に示すように後部フレーム１２ｂが下方に回動し、後部フレーム１２ｂの下方への回動によってシートクッション１１ａの座面後部の高さを低くする。
【００２０】
図５は、車室内を後方から前方にかけて見た図であり、図６は衝撃吸収部材６が作動したときの様子を示す図である。
【００２１】
インストルメントロアパネル１０の内部には衝撃吸収部材６として、インストルメントロアエアバック６ａが設けられている。このインストルメントロアエアバック６ａは、後述するコントローラ３のからの指令信号によってインストルメントロアパネル１０と乗員の膝部100との間に略直方体形状に展開する。そのため、乗員の膝部100がインストルメントロアパネル１０と接触することを防止するとともに、展開したインストルメントロアエアバック６ａ内部のガスを排出することで、乗員の膝部100に入力する衝撃を低減する。
【００２２】
図７は、本発明の乗員姿勢調節装置の制御ブロック図である。
【００２３】
衝突検知センサ１は、自車両の加速度を検出する加速度センサ１ａと、加速度センサ１ａで検出した加速度信号のノイズを除去するノイズ除去部１ｂと、ノイズを除去した加速度信号から加速度（減速度）を判断する判断部１ｃと、加速度（減速度）から衝突を検出する検出部１ｄ、とから構成される。加速度センサ１ａによって検出した加速度信号を、ノイズ除去部１ｂにおいてノイズ除去し、判断部１ｃにおいて減速度が設定値より大きいか否かを判断する。検出部１ｄでは、判断部１ｃにおいて判断した結果をコントローラ３に出力する。
【００２４】
コントローラ３は、衝突検知センサ１と変形量検知センサ２から各信号を入力し、入力した信号に基づいて演算した制御信号を、シートベルト装置４、シートクッションエアバック５、インストルメントロアエアバック６ａ、シート後部アクチュエータ７、頭部エアバック８に出力する。
【００２５】
次に作用を説明する。
【００２６】
［乗員姿勢調節処理］
図８は、コントローラ３において行われる乗員姿勢調節処理の流れを示すフローチャートである。
【００２７】
ステップＳ１では、衝突検知センサ１から衝突情報として車両の減速度情報や衝突したか否かの情報を入力し、ステップＳ２へ移行する。
【００２８】
ステップＳ２では、入力した衝突検知センサ１からの衝突したか否かの信号がいずれであるかを判定し、衝突していない場合の信号であればステップＳ１へ移行し、衝突した場合の信号であればステップＳ３へ移行する。
【００２９】
ステップＳ３では、ショルダベルトリトラクタ４ａを制御し、ショルダベルト４ｃの張力を増加して乗員の上半身の拘束力を増すようにする。その後、ロードリミッタによって拘束力を低減して、ステップＳ４へ移行する。
【００３０】
ステップＳ４では、入力した衝突検知センサ１からの減速度が設定値以上の場合はステップＳ６へ移行し、減速度が設定未満の場合は乗員姿勢調節処理を終了する。この設定値は、衝突により設定値未満の減速度が生じたとしても、インストルメントロアパネル１０やトウボード２０が車室内側に変形することのない減速度に設定する。
【００３１】
ステップＳ５では、頭部エアバック８を制御し、頭部エアバック８を展開させ、ステップＳ６へ移行する。
【００３２】
ステップＳ６では、シートクッションエアバック５を制御し、シートクッションエアバック５を展開させ、ステップＳ７へ移行する。
【００３３】
ステップＳ７では、ラップベルトリトラクタ４ｂを制御し、ラップベルト４ｄの張力を増加して乗員の腰部の拘束力を増して、ステップＳ８へ移行する。
【００３４】
ステップＳ８では、インストルメントロアエアバック６ａを制御し、インストルメントロアエアバック６ａを展開させ、ステップＳ９へ移行する。
【００３５】
ステップＳ９では、インストルメントロアパネル１０の車室内側への変形量が設定値以上か否かを判断する。インストルメントロアパネル１０の車室内側への変形量が設定値以上の場合には、インストルメントロアパネル１０の変形量が大きいと判断し、ステップＳ１０へ移行する。一方、インストルメントロアパネル１０の車室内側への変形量が設定値未満の場合には、インストルメントロアパネル１０の変形量が小さいと判断し、処理を終了する。この設定値は、インストルメントロアパネル１０の変形量が設定値以上になった場合には、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０（または展開したインストルメントロアエアバック６ａ）とが接触したと判断、または接触すると予測できる値に設定する。
【００３６】
ステップＳ１０では、シート後部アクチュエータ７を制御し、後部フレーム１２ｂを下方へ回動させることによってシートクッション１１ａの座面後部の高さを低くし、この処理を終了する。
【００３７】
［乗員姿勢調節動作］
車両が衝突していな場合には、ステップＳ１→ステップＳ２の処理を、ステップＳ２で衝突したと判断するまで繰返す。
【００３８】
車両が衝突した場合であって、衝突時の減速度が設定値未満である場合には、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ENDと進み処理を終了する。
【００３９】
衝突時の減速度が設定値未満の場合、インストルメントロアパネル１０やトウボード２０が車室内側に変形することはない。よって、乗員の前方への移動による2次衝突を防ぐことができれば、インストルメントパネル１０やトウボード２０から乗員に荷重が入力されることを抑制できる。
【００４０】
そこでステップＳ３において、ショルダベルトリトラクタ４ａによってショルダベルト４ｃの張力を増加して乗員の上半身の拘束力を増し、衝突初期の衝撃による乗員の移動を抑制する。その後、ロードリミッタによって拘束力を低減することで、ショルダベルト４ｃから入力される上半身への衝撃を吸収する。
【００４１】
車両が衝突した場合であって、衝突時の減速度が設定値以上であり、インストルメントロアパネル１０の変形量が小さい場合には、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ENDと進む。
【００４２】
衝突時の減速度が設定値以上であった場合には，インストルメントロアパネル１０やトウボード２０が車室内部側に変形する虞がある。インストルメントロアパネル１０が車室内部側に変形すると、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０とが接触し、乗員の膝部から荷重が入力されてしまうことがある。
【００４３】
そこで、ステップＳ６において、シートクッションエアバック５が展開すると、乗員の腰部を前上方向に移動させることとなり、乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大する。乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大することにより、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くできる。このことについては詳しく後述する。
【００４４】
また、ステップＳ７において、ラップベルトリトラクタ４ｂによってラップベルト４ｄの張力を増加して乗員の腰部の拘束力を増す。この作用により、ステップＳ６において調節した乗員の姿勢が衝撃等で変化することを防止する。また、衝突の衝撃により乗員が前方に移動することを抑制し、乗員と車室内部との2次衝突を防ぐことができる。
【００４５】
また、ステップＳ８において、インストルメントロアエアバック６ａが展開することで、乗員の膝部がインストルメントロアパネル１０と直接接触することなく、インストルメントロアエアバック６ａによって、乗員の膝部への衝撃を低減する。
【００４６】
車両が衝突した場合であって、衝突時の減速度が設定値以上であり、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０の変形量が大きい場合には、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ENDと進む。
【００４７】
ステップＳ１０において、シート後部アクチュエータ７によって、後部フレーム１２ｂを下方へ回動させることによってシートクッション１１ａの座面後部の高さを低くし、乗員の膝部をインストルメントロアパネル１０から離すようにする。
【００４８】
［乗員姿勢調節動作］
次に、本発明の主要構成要素である第１姿勢調節手段の作用およびその他の構成の作用について説明する。
【００４９】
図９は大腿部と腰部との角度に応じた骨盤の強度を説明する図であり、股関節部付近を側面から見た図である。骨盤の剛性は位置によって異なり、図９に示すように、骨盤の腸骨の上方と前方部分の領域102aは剛性が低く、腸骨の下方後部の領域102bは剛性が高い。また、坐骨の上方と後方部分の領域102cは剛性が中程度であって、坐骨の前方下部分は剛性が高い。
【００５０】
乗員が通常の運転姿勢で着座している場合、図９（ａ）に示すように、大腿部と腰部から形成される着座姿勢角度θは比較的狭く、大腿骨101の長軸方向にかかる荷重は、剛性が中程度である坐骨の領域102cに伝達される。
【００５１】
一方、乗員が通常の運転姿勢で着座している状態から大腿部と腰部から形成される着座姿勢角度θを拡大させ、大腿骨101の長軸方向に腸骨の領域102bが位置するようにすると、大腿骨101の長軸方向にかかる荷重は、剛性が高い腸骨の領域102bに伝達される。
【００５２】
よって、乗員の膝部がインストルメントロアパネル１０（インストルメントロアエアバック６ａ）と接触して、大腿骨101に荷重が入力されるときには、通常の運転姿勢よりも乗員の大腿部と腰部から形成される着座姿勢角度θを拡大することが望ましい。
【００５３】
そこで、本発明の第１姿勢調節手段に相当するシートクッションエアバック５によって、乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度を拡大するようにした。
【００５４】
また、乗員の膝部がインストルメントロアパネル１０と接触した状態がつづくと、大腿骨101から骨盤102に荷重が入力されつづけてしまう。
【００５５】
そこで、インストルメントロアパネル１０の変位が大きく、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０（または展開したインストルメントロアエアバック６ａ）とが接触したと判断、または接触すると予測された場合には、本発明の第２姿勢調節手段に相当するシート後部アクチュエータ７によって、乗員の膝部をインストルメントロアパネル１０から離すようにした。
【００５６】
次に、本実施例の各装置の作用を具体的に示す。
【００５７】
図１０は、（ａ）に衝突時に大腿部に入力される荷重を示し、（ｂ）に各装置に作動タイミングを示す図である。
【００５８】
また図１１および図１２は、各装置の作動の様子と、各装置が作動したときの乗員の挙動を示す図である。
【００５９】
図１０（ａ）の時間0で衝突したと判断すると、時間t1でショルダベルトリトラクタ４ａを作動させる。図１１（ａ）に示すように、ショルダベルトリトラクタ４ａの作動により衝突発生時に、乗員の上半身が前方に移動することを抑制する。
【００６０】
衝突による減速度が設定値以上の場合、頭部エアバック８を作動させる（図１０（ａ）：時間t2）。
【００６１】
ショルダベルト４ｃの張力が設定値以上になるとロードリミッタが作動し（図１０（ａ）：時間t3）、図１１（ｂ）に示すように、乗員の胸部への負担を低減する。
【００６２】
頭部エアバック８を展開後の図１０（ａ）の時間t4において、シートクッションエアバック５を展開させる。
【００６３】
図１１（ｃ）に示すように、シートクッションエアバック５が凸状に展開することにより、乗員の腰部103が前上方向に移動させられる。このとき、乗員の大腿部104が前方に移動し、乗員の大腿部104と腰部103とから形成される着座姿勢角度θが拡大される。
【００６４】
シートクッションエアバック５を展開後の図１０（ａ）の時間t5において、ラップベルトリトラクタ４ｂを作動させる。図１２（ｄ）に示すように、ラップベルトリトラクタ４ｂの作動により乗員の腰部をシート１１に拘束する。シートベルトを装着した場合、ラップベルト４ｄは腸骨付近にかけわたされている。よって、ラップベルト４ｄにより腰部を拘束することにより腸骨の移動を拘束することが可能となり、乗員の大腿部104と腰部103とから形成される角度θを拡大した着座姿勢を維持することができる。また、衝突の衝撃により乗員が前方に移動することを防止する。
【００６５】
ラップベルトリトラクタ４ｂを作動後の図１０（ａ）の時間t6において、インストルメントロアエアバック６ａを展開させる。図１２（ｅ）に示すように、インストルメントロアパネル１０と乗員の膝部100との間でインストルメントロアエアバック６ａを展開させることにより、膝部100へ入力する衝撃を緩和する。この作用により、図１０（ａ）の時間t6からt7に示すように、インストルメントロアエアバック６ａを展開させない場合の荷重（細線）よりも、衝撃の入力を遅らせるとともに、ピーク荷重を低減した荷重（太線）となるようにする。
【００６６】
乗員の膝部100とインストルメントロアパネル１０の変形量が大きいことを判断した後の図１０（ａ）の時間t7において、シート後部アクチュエータ７を作動させる。図１２（ｅ）（ｆ）には、乗員の下肢をモデル化するワイヤフレームを記載している。
【００６７】
通常の運転姿勢でシート１１に着座している場合、シートクッション１１ａの座面後部には腰部100が接している。着座時には腰部100に乗員の体重の多くが集中するので、シートクッション１１ａの座面後部は、乗員の着座時には下方に荷重が加わっている。そのため、シート後部アクチュエータ７は後方固定部材１３ｂを前方に倒れさせるだけで、シートクッション１１ａの座面後部が下降させることができる。
【００６８】
そして、シートクッション１１ａの座面後部が下降すると、乗員の大腿部104が後方に移動する。乗員の膝部100をモデル化した膝部モデル200と、インストルメントロアパネル１０のモデル点201との間の距離は、図１２（ｅ）に比べ図１２（ｆ）の着座姿勢では大きくなる。この作用により、乗員の膝部100から入力する荷重を低減できる。
【００６９】
図１３は、本実施例の各装置を作動させた場合に乗員の大腿部104に入力される荷重（太線）と、各装置を作動させなかった場合（比較例）に乗員の大腿部104に入力される荷重（細線）とを示すグラフである。また、図１３中の領域A1および領域A2はそれぞれ、本実施例の各装置を作動させた場合と各装置を作動させなかった場合の、乗員の膝部100とインストルメントロアパネル１０とが接触したときの乗員の大腿部104に入力される荷重の立ち上がりを示す。
【００７０】
図１３に示すように、大腿部へ荷重が入力するタイミングが時間T1からT2へ遅れる。また、荷重の立ち上がりは領域A2に比べ、領域A1に示すように顕著に緩やかになることが分かる。
【００７１】
次に効果について述べる。
【００７２】
・車両の衝突を検知する衝突検知センサ１（衝突検知手段）と、シート１１に着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大するシートクッションエアバック５（第１姿勢調節手段）と、拡大した着座姿勢角度θを維持するシートベルト装置４を備えた。また、コントローラ３（姿勢制御手段）は、衝突を検知した場合にシートクッションエアバック５を制御し、着座姿勢角度θを拡大したのちにシートベルト装置４のラップベルトリトラクタ４ｂを作動させるようにした。
【００７３】
よって、車両衝突時に、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くする着座姿勢角度θに調節するとともに、調節した着座姿勢角度θを維持することが可能となる。そのため、衝突時の衝撃に関わらず理想的な荷重支持状態を維持し、股関節に傷害が生じる可能性を低くすることができる。
【００７４】
・さらに、シートクッションエアバック５は、凸状に展開するようにした。
【００７５】
よって、シート１１に着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大することが可能となる。そのため、構成の複雑化や、重量の増加の抑制しつつ、股関節に傷害が生じる可能性を低くすることができる。
【００７６】
・さらに、シートクッション後部に内装されたシートクッションエアバック５によって、シート１１に着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大するとともに、乗員の膝部を曲げるようにした。
【００７７】
よって、エアバックはガスの充填によって素早く展開するので、乗員の姿勢調節の時間を短くすることが可能となる。そのため、乗員の膝部に荷重が入力される前に乗員姿勢を調節することができる。
【００７８】
・さらに、着座姿勢角度維持手段として、ラップベルトリトラクタ４ｂによりラップベルト４ｄの張力が増加するようにした。
【００７９】
よって、日常で使用しているラップベルト４ｄを用いているので、ラップベルトリトラクタ４ｂの作動前には乗員が感じる拘束感や違和感を少なくできるとともに、ラップベルトリトラクタ４ｂの作動時にはより確実に乗員を拘束できる。
【００８０】
・さらに、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０（インストルメントロアエアバック６ａ）との接触を検知する変形量検知センサ２（接触検知手段）と、乗員の膝部をインストルメントロアパネル１０（インストルメントロアエアバック６ａ）から離すように乗員の着座姿勢を調節するシート後部アクチュエータ７（第２姿勢調節手段）を備えた。またコントローラ３は、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０（インストルメントロアエアバック６ａ）との接触を検知した場合に、シート後部アクチュエータ７を制御するようにした。
【００８１】
よって、乗員の膝部をインストルメントロアパネル１０に対して離す方向に移動させることが可能となる。そのため、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０（インストルメントロアエアバック６ａ）が接触する時間を短くすることができるので、乗員の膝部から入力する荷重を低減することができる。
【００８２】
・さらに、インストルメントロアパネル１０に衝撃吸収部材６としてインストルメントロアエアバック６ａを設けた。また、コントローラ３（エアバック制御手段）は、衝突を検知した場合に、インストルメントロアエアバック６ａを展開させるようにした。
【００８３】
エアバックはガスの充填によって素早く展開することが可能であり、乗員の膝部がインストルメントロアパネル１０と接触する前に、インストルメントロアエアバック６ａを展開することができる。
【００８４】
・車両の衝突を検知した場合、乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大するし、拡大した着座姿勢角度θを維持するようにした。
【００８５】
よって、車両衝突時に、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くする着座姿勢角度θに調節するとともに、調節した着座姿勢角度θを維持することが可能となる。そのため、衝突時の衝撃に関わらず理想的な荷重支持状態を維持し、股関節に傷害が生じる可能性を低くすることができる。
【００８６】
・車両の衝突を検知した後に、乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大するとともに、乗員の膝部を曲げるようにした。
【００８７】
よって、車両衝突時に、膝に入力された荷重に対する股関節周辺の強度を高くする着座姿勢角度θに調節するとともに、調節した着座姿勢角度θを維持することが可能となる。そのため、衝突時の衝撃に関わらず理想的な荷重支持状態を維持し、股関節に傷害が生じる可能性を低くすることができる。
【００８８】
以下、本実施例の変形例を示す。
【００８９】
［変形例１］
変形例１では、実施例１に示したシートクッションエアバック５の形状が異なるシートクッションエアバック５ａを用いた。
【００９０】
図１４は、シートクッションエアバック５ａとシート１１の斜視図であり、シートクッションエアバック５ａが展開したときの状態を示す。
【００９１】
シートクッションエアバック５ａは、シートクッション１１ａに内装されており、側方から見ると略3角形型に後方から前上方に向かって展開し、展開時にはシートクッション１１ａの座面後部を座面内部側から持ち上げる。
【００９２】
これにより、実施例１と同様の作用効果をえることができる。
【００９３】
［変形例２］
変形例２では、実施例１に示したシートベルト装置４のショルダベルトリトラクタ４ａおよびラップベルトリトラクタ４ｂの代わって、ショルダエアベルト４ｉおよびラップエアベルト４ｊを用いた例を示す。
【００９４】
図１５および図１６は、シートベルト装置４とシートの側面図であり、図１５はショルダエアベルト４ｉが展開したときの状態、図１６はラップエアベルト４ｊが展開したときの状態を示す。
【００９５】
ショルダエアベルト４ｉは、実施例１の図８のステップＳ３において展開し、展開時にショルダベルト４ｃの張力を増加して乗員の上半身の拘束力を増し、衝突初期の衝撃による乗員の上半身の移動を抑制する。
【００９６】
また、ラップエアベルト４ｊは、実施例１の図８のステップＳ７において展開し、展開時にラップベルト４ｄの張力を増加して乗員の腰部の拘束力を増す。この作用により、ステップＳ６において調節した乗員の姿勢が衝撃等で変化することを防止する。また、衝突の衝撃により乗員が前方に移動することを抑制し、乗員と車室内部との2次衝突を防ぐことができる。
【００９７】
これにより、実施例１と同様の作用効果をえることができる。
【００９８】
［変形例３］
変形例３では、実施例１に示した衝撃吸収部材６として用いたインストルメントロアエアバック６ａを、パッド６ｅに設けた例を示す。
【００９９】
図１７は、インストルメントロアエアバック６ａがパッド６ｅの前面に設けられた図である。
【０１００】
図１７（ａ）に示すように、パッド６ｅがインストルメントロアパネル１０に設けられ、このパッド６ｅの前面にインストルメントロアエアバック６ａが設けられる。
【０１０１】
このインストルメントロアエアバック６ａは、コントローラ３のからの指令信号によって図１７（ｂ）に示すようにインストルメントロアパネル１０と乗員の膝部100との間に略直方体形状に展開する。
【０１０２】
これにより、実施例１と同様の作用効果をえることができる。
【０１０３】
［変形例４］
変形例４では、実施例１に示した衝撃吸収部材６として用いたインストルメントロアエアバック６ａの形状が異なるものを用いた例を示す。
【０１０４】
図１８は、衝撃吸収部材６として用いたインストルメントロアパネル１０が作動したときの様子を示す図である。
【０１０５】
インストルメントロアエアバック６ｂは、インストルメントロアパネル１０内部に設けられる。このインストルメントロアエアバック６ｂの内部のガスが封入される部分は、上部と下部で部屋が分離されており、展開時には上部の方が下部よりも圧力が高くなるように形成されている。
【０１０６】
これにより、実施例１と同様の作用効果をえることができる。
【実施例２】
【０１０７】
実施例２につき図１９に基づき説明する。
【０１０８】
実施例１では、シートに着座した乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大するとともに、乗員の膝部を曲げるように乗員の着座姿勢を調節可能な手段として、シートクッションエアバック５を用いた。これに対し、本実施例では、シートクッション後部を前上方向に移動させる手段を用いた点で異なる。
【０１０９】
以下、構成について説明する。実施例１の構成と同様であるものについては、同一の符号を付して、説明を省略する。
【０１１０】
図１９は、シート１１とシートクッション１１ａ内部のフレーム１２の透過斜視図である。図１９に示すように、フレーム１２の後部に前端を中心に回動可能な板部材１４が設けられ、この板部材１４の下方には、展開時に板部材１４を前上方向に回動させるエアバック１５が設けられる。
【０１１１】
次に作用について説明する。
【０１１２】
エアバック１５は、図８のステップＳ６において、シートクッションエアバック５に代わって作動させる。エアバック１５が展開すると板部材１４が回動し、シートクッション１１ａの座面後部を前上方向に変形させる。
【０１１３】
次に効果を説明する。
【０１１４】
・フレーム１２の後部に、前端を中心に回動可能な板部材１４を設け、板部材１４の下方に、展開時に板部材１４を前上方向に回動させるエアバック１５が設けた。
【０１１５】
よって、シートクッション座面後部を前上方向に移動させることが可能となる。そのため、乗員の腰部がシートバック１１ｂと離れている場合でも、乗員の腰部と大腿部とから形成される着座姿勢角度θを拡大することができる。
【０１１６】
［変形例５］
変形例５は、実施例２のシートクッション座面後部を前上方向に移動させる手段の異なる例を示す。
【０１１７】
図２０（ａ）は、シート１１とシートクッション１１ａ内部のフレーム１２の透過斜視図であり、図２０（ｂ）は、シートクッション１１ａ内部のフレーム１２の断面図である。図２０に示すように、シートクッション１１ａ内部のフレーム１２に、左右のフレーム１２に跨るように、車幅方向に湾曲部材１７が設けられている。この湾曲部材１７の車体フロア側に凹になるように設けられ、車体フロア側の面の中央部付近に対称に２本のワイヤ１８の一端が溶着される。ワイヤ１８の他端は、フレーム１２の底部に設けられた固定部１９に連結され、湾曲部材１７が上方へ変位することを拘束している。
【０１１８】
実施例１の図８のステップＳ６におけるシートクッションエアバック５と同様のタイミングで固定部１９はワイヤ１８との連結を解除する。ワイヤ１８が固定部１９との連結を解除されると、湾曲部材１７は、図２０（ｂ）に示すように点線の形状から実線の形状に変位して、シートクッション１１ａの座面後部を上方に移動させる。
【０１１９】
これにより実施例２と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【０１２０】
実施例３につき図２１に基づき説明する。
【０１２１】
実施例１では、乗員の膝部をインストルメントロアパネル１０から離すように乗員の着座姿勢を調節可能な手段として、シート後部アクチュエータ７を用いてシートクッション１１ａの座面後部を下降させた。一方、本実施例では、シートクッション１１ａの座面前部を上昇させる点で異なる。
【０１２２】
以下、構成について説明する。実施例１の構成と同様であるものについては、同一の符号を付して、説明を省略する。
【０１２３】
図２１は、シート１１とシートクッション１１ａ内部のフレーム１２の透過斜視図である。図２１に示すように、フレーム１２は、前部フレーム１２ａと後部フレーム１２ｂとに分割されており、前部フレーム１２ａと後部フレーム１２ｂの接続部１２ｃを中心に相対的に回動可能に形成されている。フレーム１２は、固定部材１３によって車体に固定されており、前部フレーム１２ａの前端部付近に前方固定部材１３ａ、後方フレームの後端部付近に後方固定部材１３ｂ、および接続部に中央固定部材１３ｃが設けられる。
【０１２４】
前方固定部材１３ａは伸縮可能に構成されており、シート前部アクチュエータ１６によって、図２１（ａ）の状態から図２１（ｂ）の状態へと前方固定部材１３ａが伸張する。
次に作用について説明する。
【０１２５】
シート前部アクチュエータ１６は、図８のステップＳ１０でシート後部アクチュエータ７に代わって作動させる。エアバック１５が展開すると板部材１４が回動し、シートクッション１１ａの座面後部を前上方向に変形させる。前方固定部材１３ａが伸張すると、図２１（ｂ）に示すように前部フレーム１２ａが上方に回動し、前部フレーム１２ａの上方への回動によってシートクッション１１ａの座面前部の高さを高くすることが可能となる。
【０１２６】
次に効果を説明する。
【０１２７】
・シート前部アクチュエータ１６によって前方固定部材１３ａが伸張するようにして、前部フレーム１２ａの上方への回動によってシートクッション１１ａの座面前部の高さを高くするようにした。
【０１２８】
よって、座面前部に対して相対的に座面後部が低くなることで、乗員の膝部をインストルメントロアパネル１０に対して離す方向に移動させることが可能となる。そのため、乗員の膝部とインストルメントロアパネル１０（インストルメントロアエアバック６ａ）が接触する時間を短くすることができるので、乗員の膝部から入力する荷重を低減することができる。
【実施例４】
【０１２９】
実施例１では、衝撃吸収部材６としてインストルメントロアエアバック６ａを用いたが、本実施例ではパッド６ｄを用いた点で異なる。
【０１３０】
図２２は、インストルメントロアパネル１０に設けられたパッド６ｄの斜視図である。
【０１３１】
パッド６ｄは、インストルメントロアパネル１０に支持部材６ｃが設けられ、この支持部材６ｃにパッド６ｄが取り付けられる。
【０１３２】
このパッド６ｄは、実施例１のインストルメントロアエアバック６ａのようにガスにより展開させる必要がない。
【０１３３】
次に効果について述べる。
【０１３４】
・インストルメントロアパネル１０に、衝撃吸収部材６としてパッド６ｄを設けた。
【０１３５】
よって、乗員の膝部がインストルメントロアパネル１０と接触する前に、パッド６ｄと接触し、乗員の膝部へ入力される荷重を分散することが可能となる。そのため、乗員の膝部に入力される衝撃を緩和することができる。
【０１３６】
また、パッド６ｄはインストルメントロアエアバック６ａのように制御を行う必要がない。そのため、コントローラ３の計算負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】実施例１に係る、乗員姿勢調節装置を搭載した車両の全体システム図である。
【図２】実施例１に係る、シートクッションエアバック５とシート１１の斜視図である。
【図３】実施例１に係る、シートベルト装置４とシート１１の斜視図である。
【図４】実施例１に係る、シートとシートクッション内部のフレーム１２の透過斜視図である。
【図５】実施例１に係る、車室内を後方から前方にかけて見た図である。
【図６】実施例１に係る、衝撃吸収部材６が作動したときの様子を示す図である。
【図７】実施例１に係る、乗員姿勢調節装置の制御ブロック図である。
【図８】実施例１に係る、コントローラ３において行われる乗員姿勢調節処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例１に係る、大腿部と腰部との角度に応じた骨盤の強度を説明する図である。
【図１０】実施例１に係る、乗員姿勢調節処理のタイムチャートである。
【図１１】実施例１に係る、各装置の作動の様子と、各装置が作動したときの乗員の挙動を示す図である。
【図１２】実施例１に係る、各装置の作動の様子と、各装置が作動したときの乗員の挙動を示す図である。
【図１３】実施例１に係る、各装置を作動させた場合に乗員の大腿部に入力される荷重を示す図である。
【図１４】実施例１の変形例１に係る、シートクッションエアバックとシートの斜視図である。
【図１５】実施例１の変形例２に係る、ショルダエアベルトを説明する図である。
【図１６】実施例１の変形例２に係る、ラップエアベルトを説明する図である。
【図１７】実施例１の変形例３に係る、インストルメントロアパネルがパッドの前面に設けられた例を説明する図である。
【図１８】実施例１の変形例４に係る、インストルメントロアエアバックの変形例を示す図である。
【図１９】実施例２に係る、シートとシートクッション内部のフレームの透過斜視図である。
【図２０】実施例２の変形例５に係る、シートとシートクッション内部のフレームの透過斜視図である。
【図２１】実施例３に係る、シートとシートクッション内部のフレームの透過斜視図である。
【図２２】実施例４に係る、インストルメントロアパネルに設けられたパッドの斜視図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  衝突検知センサ
２  変形量検知センサ
３  コントローラ
４  シートベルト装置
４ａ  ショルダベルトリトラクタ
４ｂ  ラップベルトリトラクタ
５  シートクッションエアバック
６  衝撃吸収部材
６ａ  インストルメントロアエアバック
６ｄ  パッド
７  シート後部アクチュエータ
１０  インストルメントロアパネル
１１  シート
１１ａ  シートクッション
１６  シート前部アクチュエータ
【図１】
2007203930.tif 000003
【図２】
2007203930.tif 000004
【図３】
2007203930.tif 000005
【図４】
2007203930.tif 000006
【図５】
2007203930.tif 000007
【図６】
2007203930.tif 000008
【図７】
2007203930.tif 000009
【図８】
2007203930.tif 000010
【図９】
2007203930.tif 000011
【図１０】
2007203930.tif 000012
【図１１】
2007203930.tif 000013
【図１２】
2007203930.tif 000014
【図１３】
2007203930.tif 000015
【図１４】
2007203930.tif 000016
【図１５】
2007203930.tif 000017
【図１６】
2007203930.tif 000018
【図１７】
2007203930.tif 000019
【図１８】
2007203930.tif 000020
【図１９】
2007203930.tif 000021
【図２０】
2007203930.tif 000022
【図２１】
2007203930.tif 000023
【図２２】
2007203930.tif 000024