JP2007008194A - 乗員保護装置、自動車および乗員保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の側面衝突に対する乗員の保護性能を改善すること。
【解決手段】 乗員保護装置１は、側面衝突の可能性が高まると、リトラクタ８がベルト５を巻き取ることにより、座席２外側部のシートバック部肩口に備えられた肩部アンカ４とシートクッション部前端部に備えられたスルーアンカ７との間にベルト５が表出し、側面衝突に備える状態となる。そして、側面衝突が発生した場合、肩部アンカ４およびスルーアンカ７が肩部アンカレール３およびスルーアンカレール６に沿って車両内側に引き込まれることにより、乗員を車両内側に拘束する。そのため、車両の側面衝突時における乗員とドア等との衝突エネルギを軽減できると共に、車両側面方向の乗員拘束力を向上させることができる。したがって、車両の側面衝突に対する乗員の保護性能を改善することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の側面衝突から乗員を保護する乗員保護装置、それを備えた自動車および乗員保護方法に関する。

従来、車両の側面衝突時における乗員の保護方法として、例えば、座席背面あるいは座席側部から展開するエアバッグや、ルーフサイドレールあるいはドアトリムから展開するエアバッグを用いるものが知られている。このようなエアバッグを用いる方法においては、車両の衝突が検出されると、瞬時にガスが充填されることによりエアバッグが展開する。そして、乗員とその衝突対象面との間で、展開したエアバッグが内部のガスを放出しながら緩やかに潰れることで、衝突エネルギが吸収される。
特開平７−２２３５０５号公報

しかしながら、車両の構造上、座席前部に比べて座席側部は空間が限られているため、エアバッグの潰れにより衝突エネルギを吸収する場合のストロークに関しては、座席側部に備えられるサイドエアバッグの方が、座席前部に備えられるフロントエアバッグよりも小さくならざるを得ない。また、エアバッグの展開のための時間的猶予も少ないことから、エアバッグによる衝突エネルギ吸収量も制限を受けることとなる。

さらに、その構造上、サイドエアバッグによって車両側面方向の乗員拘束力を高いものとすることは困難である。
このように、従来の技術においては、車両の側面衝突に対する乗員の保護性能に改善の余地があった。
本発明の課題は、車両の側面衝突に対する乗員の保護性能を改善することである。

以上の課題を解決するため、本発明は、
車両の側面衝突から乗員を保護する乗員保護装置であって、
ドアと隣接する座席側面位置あるいは座席のより内側位置で、側面衝突に対して、着座した乗員の前記ドア側への移動を拘束するための準備段階である衝突準備状態と、該衝突準備状態が解除された平常状態とを切り替える拘束手段を備えることを特徴としている。

本発明によれば、側面衝突に備えて衝突準備状態としておくことができ、側面衝突が発生した場合には、迅速に、着座した乗員の前記ドア側への移動を拘束する状態とすることができる。したがって、側面衝突発生時における乗員とドア等との衝突エネルギを軽減できると共に、車両側面方向の乗員拘束力を向上させることができる。即ち、本発明によれば、車両の側面衝突に対する乗員の保護性能を改善することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る乗員保護装置１の構成を示す図である。
図１において、乗員保護装置１は、乗員が着座する座席２と、座席２の車両外側の側部（以下、「外側部」と言う。）におけるシートバック部肩口に備えられ、肩部アンカ４を摺動可能に保持する肩部アンカレール３と、肩部アンカレール３に摺動可能に保持されると共にベルト５の一端を支持する肩部アンカ４と、肩部アンカ４に一端を支持されると共に、他端をリトラクタ８に巻き取られているベルト５と、座席２の外側部におけるシートクッション部前端部に備えられ、スルーアンカ７を摺動可能に保持するスルーアンカレール６と、スルーアンカレール６に摺動可能に保持されると共にベルト５を挿通する挿通孔を有するスルーアンカ７と、ベルト５の他端（肩部アンカ４に支持された一端の他方の端）を巻き取るリトラクタ８と、ベルト５を挿通し、ベルトリターン用弾性体１０の一端が連結されたベルトカバー９と、弾性力を有する部材によって構成され、その弾性力により、座席２の外側部におけるシートバック部とシートクッション部との結合部付近（以下、「平常位置」と言う。）にベルトカバー９を引き込むベルトリターン用弾性体１０と、座席２の外側部に近接するドア内に設置され、車両側方からの衝突を検出し、衝突発生の可能性に応じた制御を行う側面衝突センサ部１１とを有している。

これらのうち、肩部アンカレール３は、座席２のシートバック部肩口において、シートバック部側面から、ヘッドレストが起立している上面に沿ってＬ字型に形成されたレールであり、肩部アンカ４を摺動可能に保持している（図６（ａ）参照）。また、肩部アンカレール３内には、レールに沿って車両内側の向き（即ち、ヘッドレストに近づける向き）に肩部アンカ４を引き込むアクチュエータ３ａが備えられている。肩部アンカレール３は、側面衝突センサ部１１によって側面衝突の発生を示す衝突信号が入力された場合、このアクチュエータ３ａを作動させ、肩部アンカ４を車両内側に引き込む。このアクチュエータ３ａとしては、例えば火薬の爆発あるいはモータにより作動するもの等を採用することが可能である。火薬により作動するアクチュエータとした場合、ごく短時間で動作させることが可能である。また、モータによるアクチュエータとした場合、可逆的に動作させることができるため、衝突発生前に予めアクチュエータ３ａを動作させることができ、乗員の初期拘束性能を向上させることが可能となる。

また、肩部アンカレール３は、シートバック部上面のヘッドレストの外側端部付近の位置で、アクチュエータ３ａによって引き込まれた肩部アンカ４がヘッドレストと干渉しない位置を起点としてシートバック部の肩（上面と側面との境界部分）に延び、さらにシートバック部側面において上面部分と同程度の距離を下方に延びた構成とされている。
肩部アンカ４は、ベルト５の一端を支持した状態で、衝突の発生時以外においては、シートバック部側面の肩部アンカレール３下端に固定されており、衝突が発生した場合、肩部アンカレール３のアクチュエータ３ａによって、シートバック部上面の最も車両内側寄りの位置にレールに沿って引き込まれる（図６（ｃ）参照）。

スルーアンカレール６は、座席２のシートクッション部前端部において、シートクッション部側面から前面に沿ってＬ字型に形成されたレールであり、スルーアンカ７を摺動可能に保持している（図６（ａ）参照）。また、スルーアンカレール６内には、レールに沿って車両内側の向きにスルーアンカ７を引き込むアクチュエータ６ａが備えられている。このアクチュエータ６ａも、肩部アンカレール３における場合と同様に、火薬の爆発あるいは電動により作動するもの等を採用可能である。そして、スルーアンカレール６は、側面衝突センサ部１１によって側面衝突の発生を示す衝突信号が入力された場合、アクチュエータ６ａを作動させ、スルーアンカ６を車両内側に引き込む。

また、スルーアンカレール６は、シートクッション部前面の外側端部やや内側位置を起点としてシートクッション部の角（前面と側面との境界部分）に延び、さらにシートクッション部側面において前面部分と同程度の距離を後方に延びた構成とされている。
なお、肩部アンカレール３およびスルーアンカレール６の具体的な長さ、両端の位置等は、衝突発生時にアクチュエータ３ａ，６ａが作動した際の肩部アンカ４およびスルーアンカ７の引き込み量や引き込み速度、あるいはベルト５の乗員の頚への巻き付き防止といった観点から、乗員を車両内側に拘束する動作として適切な設計条件を充足するものが選択される。

スルーアンカ７は、衝突の発生時以外においては、シートクッション部側面のスルーアンカレール６後端に固定されており、衝突が発生した場合、スルーアンカレール６のアクチュエータ６ａによって、シートクッション部前面の最も車両内側寄りの位置にレールに沿って引き込まれる（図６（ｃ）参照）。
リトラクタ８は、ベルト５の肩部アンカ４に支持された一端に対する他端を支持すると共に、この他端を巻き取る機能を有している。そして、リトラクタ８は、衝突の発生時以外においては、ベルトカバー９がベルトリターン用弾性体１０によって平常位置に引き込まれた状態となるようにベルト５を巻き取っている。また、衝突発生の可能性が高まった場合、リトラクタ８は、衝突発生の可能性に応じた巻き取り速度で、ベルト５の巻き取りを行い、ベルト５の張力を上昇させる。そして、リトラクタ８は、衝突が回避され、衝突発生の可能性が低下した場合、巻き取っていたベルト５を解放し、ベルトカバー９が平常位置となる巻き取り状態に戻る。

ベルトカバー９は、ベルト５よりやや肉厚・幅広の部材によって構成され、図２（ａ）に示すように、長さ方向の中央部分に蛇腹構造を有している。また、ベルトカバー９は、長さ方向にベルト５を挿通する挿通孔を有し、図２（ｂ）に示すように、その挿通口にベルト５を摺動自在に挿通している。さらに、ベルトカバー９には、ベルトリターン用弾性体１０の一端が連結されており、ベルトリターン用弾性体１０の弾性力に基づく引き込み力が作用すると、ベルトカバー９は、その蛇腹構造によって、座席２の側面に沿う方向に略L字型に屈曲する。このベルトカバー９は、側面衝突時に乗員とベルト５あるいはドア等との間に生ずる衝撃を緩衝するために、弾性力を有する部材によって構成することが望ましい。

図３は、ベルトカバー９とベルトリターン用弾性体１０との連結構造例を示す図であり、図３（ａ）は、ベルトカバー９とベルトリターン用弾性体１０の一端とをベルト等の保持部材を介して連結する構造例を示す図、図３（ｂ）は、ベルトカバー９とベルトリターン用弾性体１０とを接続金具によって連結する構造例を示す図である。
図３において、ベルトカバー９の長さ方向の中央部には、蛇腹構造が形成されており、ベルトリターン用弾性体１０によって平常位置に引き込まれた場合、この蛇腹位置においてベルトカバー９が略Ｌ字型に屈曲し、座席２の外側部に沿う形状となる。また、シートバック部がリクライニングされた場合にも、それに追従して、座席２の外側部に沿う形状となる。

このように、ベルトカバー９は、ベルトリターン用弾性体１０との連結部材、乗員に対する衝撃を緩衝する緩衝部材、ベルト５を外側面へ収納する収納部材としての機能を有している。
なお、ベルトカバー９とベルトリターン用弾性部材１０との連結構造は、上記形態に限られず、これらを直接接続すること等も可能である。

ベルトリターン用弾性体１０は、弾性力を有する部材によって構成され、側面衝突の可能性がなく、側面衝突も発生していない状態（平常状態）において収縮し、座席２の外側部における平常位置にベルトカバー９を引き込んでいる。また、衝突発生の可能性が高まり、リトラクタ８がベルト５を巻き取ることによりベルト５の張力が増した場合、ベルトリターン用弾性体１０は、その弾性により伸長し、着席状態にある乗員の肘付近（肩部アンカ４とスルーアンカ７を結ぶベルト５のほぼ中央付近）にベルトカバー９が位置することを許容している。
側面衝突センサ部１１は、車両側方における衝突発生の可能性および側面衝突の発生を検出すると共に、それに応じた乗員保護装置１の制御を行うものであり、衝突予測部１１ａと、ベルト巻き取り処理部１１ｂと、衝突検出部１１ｃと、プリクラッシュセンサ１１ｄと、クラッシュセンサ１１ｅとをさらに有している。

衝突予測部１１ａは、レーザあるいはミリ波等によるレーダを用いたプリクラッシュセンサ１１ｄによって車両側方からの物体の接近を検出する。そして、衝突予測部１１ａは、接近する物体との距離および相対速度から側面衝突発生の可能性を判定し、側面衝突発生の可能性レベルを設定する。例えば、衝突予測部１１ａは、車両側方から接近する物体を検出した場合に、その距離が所定距離以上あるいは相対速度が所定速度以下であると判定したときは、側面衝突発生の可能性をより低いレベル（レベルＬ１とする）に設定し、接近する物体との距離が所定距離未満かつ相対速度が所定速度を超えると判定したときは、側面衝突発生の可能性をより高いレベル（レベルＬ２とする）に設定する。ただし、車両側方からの物体の接近が検出されない場合等、レベルＬ１，Ｌ２に該当しない場合には、側面衝突発生の可能性のレベルとしてレベルＬ０が設定される。なお、これらのレベルは、側面衝突発生の可能性に対応して、より多段階に設定することも可能である。

そして、衝突予測部１１ａは、側面衝突発生の可能性のレベルを示すレベル通知信号をリトラクタ８に出力する。
ベルト巻き取り処理部１１ｂは、衝突予測部１１ａによって側面衝突発生の可能性がレベルＬ１に設定された場合、リトラクタ８に対し、低速でベルト５の巻き取りを所定時間行わせる制御信号を出力する。また、ベルト巻き取り処理部１１ｂは、衝突予測部１１ａによって衝突発生の可能性がレベルＬ２に設定された場合、リトラクタ８に対し、高速でベルト５の巻き取りを所定時間行わせる制御信号を出力する。このように、側面衝突発生の可能性に応じてベルト５の巻き取り速度を変更することで、その後発生し得る側面衝突に適確な速度で対応することが可能となる。

また、ベルト巻き取り処理部１１ｂは、衝突検出部１１ｃによって側面衝突の発生が検出された場合、側面衝突の発生を示す衝突信号をリトラクタ８、肩部アンカレール３およびスルーアンカレール６に出力する。
衝突検出部１１ｃは、加速度センサを用いたクラッシュセンサ１１ｅによって車両側面における衝突の発生を検出する。

このような構成の下、側面衝突センサ部１１は、以下のようなフローチャートに基づく制御処理を行う。
図４および図５は、側面衝突センサ部１１の制御処理を示すフローチャートであり、図４は側面衝突発生の可能性を検出した場合の処理、図５は、側面衝突の発生を検出した場合の処理を示している。なお、側面衝突センサ部１１は、イグニションオンの状態において、図４および図５に示す処理を繰り返し実行している。

初めに、図４に示すフローチャートについて説明する。
図４において、処理が開始されると、側面衝突センサ部１１は、プリクラッシュセンサ１１ｄの検出結果から接近する物体との距離および相対速度に基づいて、衝突予測部１１ａによって側面衝突発生の可能性を判定し、側面衝突発生の可能性レベルを設定する（ステップＳ１）。
次に、側面衝突センサ部１１は、衝突予測部１１ａによって、設定した側面衝突発生の可能性のレベルがレベルＬ１であるか否かの判定を行い（ステップＳ２）、その可能性のレベルがレベルＬ１であると判定した場合、ベルト巻き取り処理部１１ｂによって、リトラクタ８に対し、低速でベルト５の巻き取りを所定時間行わせる制御信号を出力する（ステップＳ３）。

一方、ステップＳ２において、側面衝突発生の可能性のレベルがレベルＬ１でないと判定した場合、側面衝突センサ部１１は、衝突予測部１１ａによって、側面衝突発生の可能性レベルがレベルＬ２であるか否かの判定を行い（ステップＳ４）、その可能性のレベルがレベルＬ２であると判定した場合、ベルト巻き取り処理部１１ｂによって、リトラクタ８に対し、高速でベルト５の巻き取りを所定時間行わせる制御信号を出力する（ステップＳ５）。

また、ステップＳ４において、側面衝突発生の可能性のレベルがレベルＬ２でないと判定した場合およびステップＳ３，Ｓ５の後、側面衝突センサ部１１は、ステップＳ１の処理に移行する。
なお、ステップＳ３およびステップＳ５の処理によってベルト５が巻き取られた状態で、側面衝突発生の可能性がレベルＬ１，Ｌ２より低下した状態が一定時間継続した場合、ベルト５が解放され、座席２外側面に収納された状態に戻る。

続いて、図５に示すフローチャートについて説明する。
図５において、処理が開始されると、側面衝突センサ部１１は、衝突検出部１１ｃによって、クラッシュセンサ１１ｅの検出結果から側面衝突が発生しているか否かの判定を行い（ステップＳ１０１）、側面衝突が発生していると判定した場合、側面衝突の発生を示す衝突信号を出力することにより、リトラクタ８に対し、ベルト５を引き込ませてテンショナ機能を作動させ、引き込んだベルト５をロックした状態（拘束状態）とさせる指示を行うと共に、肩部アンカレール３およびスルーアンカレール６に対し、肩部アンカ４およびスルーアンカ７をアクチュエータ３ａ，６ａによって車両内側に引き込ませる指示を行う（ステップＳ１０２）。
一方、ステップＳ１０１において、側面衝突が発生していないと判定した場合およびステップＳ１０２の後、側面衝突センサ部１１は、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

（動作）
次に、乗員保護装置１の動作を説明する。
図６は、乗員保護装置１の動作を示す図である。
図６において、側面衝突発生の可能性が生ずる前の乗員保護装置１は、図６（ａ）に示すように、肩部アンカ４がシートバック部側面の肩部アンカレール３下端に固定されていると共に、スルーアンカ７がシートクッション部側面のスルーアンカレール６後端に固定されている。また、リトラクタ８は、ベルトカバー９が平常位置となるようにベルト５を巻き取っている（以下、この状態を乗員保護装置１の「平常状態」と称する。）。
そして、側面衝突発生の可能性がレベルＬ１，Ｌ２となった場合、図６（ｂ）に示すように、リトラクタ８がベルト５を巻き取ることにより、ベルトカバー９が平常位置から引き上げられ、乗員の肘付近に移動した状態となる（以下、この状態を乗員保護装置１の「衝突準備状態」と称する。）。

その後、側面衝突発生の可能性が回避されると、リトラクタ８は巻き取ったベルト５を解放してベルトカバー９を平常位置に戻す。即ち、乗員保護装置１は、一旦衝突準備状態となった後、可逆的に平常状態とされる。
一方、側面衝突が発生すると、図６（ｃ）に示すように、肩部アンカレール３およびスルーアンカレール６のアクチュエータ６ａが、肩部アンカ４およびスルーアンカ７を車両内側に引き込み、緊張したベルト５が乗員を車両内側に拘束する（以下、この状態を乗員保護装置１の「衝突状態」と称する。）。

（作用）
次に、本実施の形態に係る乗員保護装置１の作用を説明する。
図７および図８は、乗員着席時における乗員保護装置１の作動前後の状態を示す図であり、図７は側方から見た状態、図８は正面から見た状態を示している。なお、図７においては、ベルトリターン用弾性体１０を省略して示している。
図７（ａ）および図８（ａ）に示すように、側面衝突発生前においては、乗員保護装置１は、ベルトカバー９が平常位置となる平常状態であり、乗員保護装置１は乗員の動作、特に乗降に支障を与えることなく収納されている。

そして、側面衝突発生の可能性が高まり、そのレベルがレベルＬ１あるいはレベルＬ２となると、図７（ｂ）および図８（ｂ）に示すように、リトラクタ８がベルト５を巻き取ることにより、ベルトカバー９が乗員の肘付近に移動して、衝突準備状態となる。このとき、衝突発生の可能性レベルがレベルＬ１である場合、低速でベルト５の巻き取りが所定時間行われ、衝突発生の可能性レベルがＬ２である場合、高速でベルト５の巻き取りが所定時間行われる。

また、側面衝突発生の可能性が解消した場合、衝突準備状態となっていた乗員保護装置１は、可逆的に平常状態に戻される。
さらに、衝突準備状態において側面衝突が発生すると、図７（ｃ）および図８（ｃ）に示すように、リトラクタ８がテンショナ機能を作動させ、ベルト５をロックした拘束状態とすると共に、肩部アンカレール３およびスルーアンカレール６が、肩部アンカ４およびスルーアンカ７を車両内側に引き込み、乗員が車両内側に拘束される衝突状態となる。

以上のように、本実施の形態に係る乗員保護装置１によれば、側面衝突に備えて衝突準備状態としておくことができ、側面衝突が発生した場合には、迅速に衝突状態とすることができる。また、側面衝突発生時には、ベルト５等が乗員を車両内側に拘束すると共に、柔軟性を有する線状部材であるベルト５および弾性力を有するベルトカバー９によって乗員に与えられる衝撃が吸収される。したがって、側面衝突発生時における乗員とドア等との衝突エネルギを軽減できると共に、車両側面方向の乗員拘束力を向上させることができる。
即ち、乗員保護装置１によれば、車両の側面衝突に対する乗員の保護性能を改善することができる。

（応用例）
本実施の形態において、ベルトリターン用弾性体１０の構成は、弾性機能を有し、所定のストロークを確保できるものであれば上記実施の形態に限られるものではなく、他の構成とすることも可能である。
図９は、ベルトリターン用弾性体１０の他の構成例を示す図であり、図９（ａ）は、ベルトリターン用弾性体１０としてゴムを用いた構成例、図９（ｂ）は、ベルトリターン用弾性体１０としてばねを用いた構成例を示している。また、ベルトリターン用弾性体１０自体が弾性機能を有していなくても、非弾性体であるベルトやワイヤと、それをモータやぜんまい等によって弾性的に動作させて巻き取るリトラクタとの組み合わせによって、ベルトリターン用弾性体１０を実現することも可能であり、図９（ｃ）は、非弾性体であるベルトとリトラクタとの組み合わせによってベルトリターン用弾性体１０を構成した例、図９（ｄ）は、非弾性体であるワイヤとリトラクタとの組み合わせによってベルトリターン用弾性体１０を構成した例を示している。非弾性体であるベルトやワイヤとリトラクタとの組み合わせによって、ベルトリターン用弾性体１０を実現する場合、ベルトやワイヤの弛みを生じさせることなく巻き取ることができ、部材のレイアウトが容易になると共に、より高度な巻き取り制御を行うことができる。

さらに、本実施の形態におけるベルトリターン用弾性体１０の作動時に、乗員の腰部付近を保護するためのエアバッグモジュールを備えることも可能である。
図１０は、乗員の腰部付近を保護するエアバックモジュール１２の構成例を示す図であり、図１０（ａ）はエアバッグの収納状態を示す図、図１０（ｂ）はエアバッグの展開状態を示す図である。

図１０（ａ）に示すように、エアバックモジュール１２は、ベルトカバー９とベルトリターン用弾性体１０との連結部分に設置され、乗員保護装置１が衝突準備状態となると、エアバッグモジュール１２が乗員の腰部付近に位置することとなる。
ここで、エアバッグモジュール１２がベルトリターン用弾性体１０と干渉すると、作動時におけるベルト５の展開に支障を生ずるため、エアバッグモジュール１２はベルト５に対し、車両外側に所定のオフセットをもって設置される。

また、展開したエアバッグが乗員の腰部付近とドアトリムとの間に挟まれるようにするため、図１０（ｂ）に示すように、エアバッグの展開方向は車両下向きかつ外向きに設定され、エアバッグモジュール１２の固定個所は上端部のみの片持ち状態とされている。
このように設置されたエアバッグモジュール１２によって、側面衝突発生時に、乗員の腰部付近がドア等と衝突する場合の衝突エネルギを吸収することができる。

なお、上記実施の形態においては、ベルト５が拘束部材を構成し、肩部アンカレール３、肩部アンカ４、スルーアンカレール６、スルーアンカ７、リトラクタ８、ベルトカバー９およびベルトリターン用弾性体１２が切り替え手段を構成する。また、肩部アンカレール３、アクチュエータ３ａ、スルーアンカレール６およびアクチュエータ６ａが移動手段を構成し、肩部アンカ４が第1のアンカ、スルーアンカ７が第２のアンカを構成する。また、ベルトカバー９およびベルトリターン用弾性体１０が収納手段を構成し、ベルトカバー９がカバー部材を構成し、ベルトリターン用弾性体１０が第１の引き込み手段を構成する。また、側面衝突センサ部１１が衝突予測手段を構成し、肩部アンカレール３が第１アンカレール、スルーアンカレール６が第２アンカレールを構成し、アクチュエータ３ａが第１のアクチュエータ、アクチュエータ６ａが第２のアクチュエータを構成する。

（第１の実施の形態の効果）
（１）衝突発生の可能性が高まった段階で、切り替え手段が、拘束部材を運転姿勢にある乗員の肩部から大腿部の側部に移動した衝突準備状態とする。
したがって、その後、衝突が発生した場合に、乗員保護装置１を迅速に衝突状態とすることが可能となり、側面衝突の初期拘束性能を高めることができる。また、拘束部材によって、側面衝突の衝突エネルギを吸収できる。さらに、座席側面の位置において、従来保護されなかった、着座した乗員の肩部、大腿部および腰部を結んだ領域を側面衝突から保護することができる。即ち、車両の側面衝突に対する乗員の保護性能が改善される。

（２）側面衝突時に、移動手段が、拘束部材を車両内側に引き込むことで、乗員を肩部および大腿部で支持して車両内側に移動させる。
したがって、乗員とドア等との接触の可能性を低下させることができると共に、接触する場合であっても、相対速度を低下させることができることから、衝突エネルギを低減することができる。
（３）車両の側面衝突発生時に、拘束部材が乗員を車両内側に拘束した衝突状態となり、乗員が車両側部のドア等と衝突することを回避したり、ドア等と衝突する場合であっても、その衝撃を軽減したりすることができる。また、車両の側面衝突発生時に、乗員が車両側方に投げ出される事態も防ぐことができる。

（４）柔軟性を有する線状部材を拘束部材として用いているため、軽量で移動させ易く、衝突準備状態あるいは衝突状態等に切り替える動作を迅速に行うことができる。また、ベルトを拘束部材とした場合、ベルト自体が一定の幅（面積）を有するため、乗員との接触面積を一定に確保することができ、衝突エネルギを分散して拘束することができる。

（５）座席のフレーム（シートバック部およびシートクッション部）に、第１のアンカおよび第２のアンカを介して拘束部材が連結されているため、側面衝突時に乗員を拘束する荷重を分散支持することができると共に、乗員の肩部、大腿部および腰部を結ぶ領域を効果的に保護することができる。また、拘束部材をリトラクタで巻き取ることによって衝突準備状態とすると共に、収納手段によって拘束部材を収納し、平常状態とするため、外側部に拘束部材および切り替え手段を備えた座席の形態で、乗員保護装置を構成することができる。また、拘束部材を挿通するカバー部材を第１の引き込み手段によって平常位置に引き込む構成であるため、座席の外側部に沿って、乗員の乗降を妨げない状態に拘束部材を収納する機能を、簡単な構造によって実現できる。

（６）カバー部材は、長さ方向の中央部に蛇腹構造を有しているため、座席がリクライニングされた場合にも、柔軟に追従できると共に、衝突準備状態あるいは衝突状態となる際に、拘束部材の張力が高められることを阻害しない構造とすることができる。
（７）第１の引き込み手段が弾性体によって構成されるため、弾性体が伸長される限度の距離に拘束部材を安定して表出させることができると共に、弾性体の弾性力で引き込むことにより、拘束部材を平常位置に戻すことができる。

（８）第１の引き込み手段を、カバー部材に連結された線状部材とそれを巻き取るリトラクタとによって構成したため、拘束部材の弛みを生じさせることなく巻き取ることができ、部材のレイアウトが容易になると共に、より高度な巻き取り制御を行うことができる。
（９）衝突予測手段を備えたため、衝突の可能性を検出することができ、自動的に衝突準備状態に移行させることができる。
（１０）衝突予測手段によって検出された衝突の可能性の高さに応じた速度で、衝突準備状態とすることができるため、衝突の可能性に応じて適切に側面衝突に備えることができる。

（１１）側面衝突発生時に、テンショナ機能が作動するため、衝突時の乗員拘束力を高めることができる。
（１２）シートバック部に備えられた第１のアンカおよびシートクッション部に備えられた第２のアンカを第１および第２のアクチュエータによって引き込む構成であるため、乗員を肩部および大腿部において効果的に拘束し、柔軟性を有する拘束部材で乗員を強制的に車両内側に移動させることができる。

（１３）第１および第２のアクチュエータを火薬により作動するアクチュエータとした場合、ごく短時間で動作させることができる。
（１４）第１および第２のアクチュエータをモータによるアクチュエータとした場合、可逆的に動作させることができるため、衝突発生前に予め第１および第２のアクチュエータを動作させることができ、乗員の初期拘束性能を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
（構成）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１１は、本実施の形態に係る乗員保護装置１００の構成を示す図である。
図１１に示すように、乗員保護装置１００は、乗員が着座する座席１０１と、長板状部材によって構成され、一方の端部において座席１０１の外側部におけるシートバック部肩口に回転可能に支持されると共に、他方の端部にワイヤ１０３が連結された肩部アンカ１０２と、一端を肩部アンカ１０２に連結され、スルーアンカ１０６のワイヤホルダ１０６ａ，１０６ｂを挿通して他端をリトラクタ１０７に巻き取られているワイヤ１０３と、後述する略長方形のエアバッグ１０４ａを、その端縁部にワイヤ１０３を挿通した状態で収納すると共に、シートバック部側面に設置されているエアバッグユニット１０４と、エアバッグユニット１０４と同様の構成で、シートクッション部側面に設置されているエアバッグユニット１０５と、肩部アンカ１０２と同様に長板状部材によって構成され、一方の端部において座席１０１の外側部におけるシートクッション部前端部に回転可能に支持されると共に、ワイヤ１０３を挿通するワイヤホルダ１０６ａ，１０６ｂを両端部に備えるスルーアンカ１０６と、スルーアンカ１０６のワイヤホルダ１０６ａ，１０６ｂを挿通されたワイヤ１０３の他端（肩部アンカ１０２に連結された一端の他方の端）を巻き取るリトラクタ１０７と、側面衝突センサ部１０８とを有している。

これらのうち、肩部アンカ１０２は、上端部のアンカポイントでシートバック部側面の肩口に回転可能に支持され、下端部においてワイヤ１０３を連結している。そして、肩部アンカ１０２は、リトラクタ１０７がワイヤ１０３を巻き取り、ワイヤ１０３の張力が増した場合、アンカポイントを軸として、下端がスルーアンカ１０６のアンカポイントの方向を向くように回転する。また、肩部アンカ１０２は、ゴムやクッション等の弾性素材を乗員側の面に備えること等により、乗員に与える衝撃を軽減するパッドとして機能する。これにより、乗員と接触した場合の接触面積がベルト等に比べて小さいワイヤ１０３を使用している場合であっても、肩部アンカ１０２のパッドとしての機能により、乗員に加えられる力を分散させることが可能となる。

エアバッグユニット１０４は、図１２に示すような構成を有し、衝突時にガスの充填により展開すると共に、端縁部においてエアバッグ反力布１０４ｂがワイヤ１０３を挿通しているエアバッグ１０４ａと、エアバッグ１０４ａの端縁部に筒状部を形成し、その筒にワイヤ１０３を挿通しているエアバッグ反力布１０４ｂと、エアバッグ１０４ａの展開時にエアバッグ巻き取り軸１０４ｄの吸気口１０４ｆを介してガスを供給するエアバッグインフレータ１０４ｃと、エアバッグ１０４ａを巻き取って収納する際の軸となるエアバッグ巻き取り軸１０４ｄと、エアバッグ１０４ａを巻き取る際の駆動力を発生する巻き取り駆動部１０４ｅと、エアバッグ巻き取り軸１０４ｄに形成され、インフレータ１０４ｃによって供給されたガスをエアバッグ１０４ａ内に送出する吸気口１０４ｆと、エアバッグ巻き取り軸１０４ｄに形成され、エアバッグ１０４ａ内のガスを排出させる排気口１０４ｇと、エアバッグユニット１０４を座席１０２のシートバック部に設置するための取り付けポイント１０４ｈとを備えている。

このような構成の下、エアバッグユニット１０４は、平常状態（側面衝突発生の可能性がなく、側面衝突も発生していない状態）においては、図１３（ａ）に示すように、エアバッグ巻き取り軸１０４ｄがエアバッグ１０４ａを巻き取り、ワイヤ１０３をエアバッグユニット１０４に引き寄せた状態となっている。
また、衝突準備状態（衝突発生の可能性が高まった状態）においては、図１３（ｂ）に示すように、リトラクタ１０７がワイヤ１０３を巻き取り、ワイヤ１０３の張力が増すことによりエアバッグ１０４ａが引き出された状態となる。このとき、エアバッグユニット１０４は、取り付けポイント１０４ｈを支点として、ワイヤ１０３の動きに伴い回転する。

さらに、衝突状態（衝突が検出された状態）においては、図１３（ｃ）に示すように、エアバッグユニット１０４が作動し、エアバッグ１０４が展開した状態となる。
ただし、図１３（ｂ）の状態において、衝突発生の可能性が解消された場合、乗員保護装置２は、可逆的に平常状態となり、巻き取り駆動部１０４ｅがエアバッグ１０４ａを巻き取ることにより、エアバッグ１０４ａが再びエアバッグ巻き取り軸１０４ｄに巻き取られて、ワイヤ１０３がエアバッグユニット１０４に引き寄せられた状態となる。
なお、エアバッグユニット１０５も上述したエアバッグユニット１０４と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

図１１に戻り、スルーアンカ１０６は、前端部のアンカポイントでシートクッション部側面の前端部に回転可能に支持され、前端部および後端部にワイヤ１０３を挿通して保持するワイヤホルダ１０６ａ，１０６ｂを備えている。そして、スルーアンカ１０６は、リトラクタ１０７がワイヤ１０３を巻き取り、ワイヤ１０３の張力が増した場合、アンカポイントを軸として、後端が肩部アンカ１０２のアンカポイントの方向を向くように回転する。また、スルーアンカ１０６は、肩部アンカ１０２と同様に、ゴムやクッション等の弾性素材を乗員側の面に備えること等により、乗員に与える衝撃を軽減するパッドとして機能する。これにより、乗員と接触した場合の接触面積が小さいワイヤ１０３を使用している場合であっても、スルーアンカ１０６のパッドとしての機能により、乗員に与えられる力を分散させることが可能となる。

ここで、図１１（ａ）に示すように、乗員保護装置２は、第１の実施の形態における乗員保護装置１と同様に、側面衝突センサ部１０８を備えている。この側面衝突センサ部１０８の構成は、第１の実施の形態における側面衝突センサ部１１が実行する処理中、ステップＳ１０２の処理が異なるものである。即ち、ステップＳ１０２においては、テンショナ機能を作動させると共に、肩部アンカ４およびスルーアンカ７を引き込む処理を行うが、本実施の形態における側面衝突センサ部１０８は、テンショナ機能を作動させると共に、エアバッグユニット１０４を作動させ、エアバッグ１０４ａを展開させるものである。なお、その他の処理については同様である。

（動作）
続いて、乗員保護装置１００の動作について説明する。
図１４は、衝突発生前と衝突発生時の乗員保護装置１００の状態を示す図である。
図１４において、衝突発生前の乗員保護装置１００は、図１４（ａ）に示すように、肩部アンカ１０２がシートバック部側面肩口に回転可能に支持されていると共に、スルーアンカ１０６がシートクッション部側面の前端部に回転可能に支持されている。また、リトラクタ１０７は、エアバッグユニット１０４，１０５がエアバッグを巻き取った状態を維持する張力でベルト１０３を巻き取っている（乗員保護装置１００の平常状態）。

そして、衝突発生の可能性がレベルＬ１，Ｌ２となった場合、図１４（ｂ）に示すように、リトラクタ１０７がベルト１０３を巻き取ることにより、エアバッグユニット１０４，１０５のエアバッグが引き出され、エアバッグが収縮した状態でエアバッグユニット外に表出する（乗員保護装置１００の衝突準備状態）。
その後、衝突発生の可能性が回避されると、リトラクタ１０７は巻き取ったベルト１０３を解放し、エアバッグユニット１０４，１０５がエアバッグを巻き取ることにより、平常状態に戻る。
一方、衝突が発生すると、図１４（ｃ）に示すように、エアバッグユニット１０４，１０５がエアバッグを展開し、乗員を側面衝突の衝撃から保護する状態となる（乗員保護装置１００の衝突状態）。

（作用）
本実施の形態に係る乗員保護装置１００は、上端をシートバック部肩口に回転可能に支持された肩部アンカ１０２と、後端および前端にワイヤホルダ１０６ａ，１０６ｂを備えて前端をシートクッション部側面に回転可能に支持されたスルーアンカ１０６と、肩部アンカ１０２の下端に連結され、スルーアンカ１０６の後端に設置されたワイヤホルダ１０６ａおよび前端に設置されたワイヤホルダ１０６ｂを挿通するワイヤ１０３の他端を巻き取るリトラクタ１０７を備えている。また、シートバック部側面に設置され、ワイヤ１０３をエアバッグの端縁部に挿通するエアバッグユニット１０４と、シートクッション部側面に設置され、ワイヤ１０３をエアバッグの端縁部に挿通するエアバッグユニット１０５と、側面衝突発生の可能性および側面衝突の発生を検出する側面衝突センサ部１０８を備えている。

そして、側面衝突発生の可能性が高まった場合、リトラクタ１０７がワイヤ１０３を巻き取ることにより、ワイヤ１０３の張力が上昇し、肩部アンカ１０２およびスルーアンカ１０３が回転して乗員の側部に表出する。さらに、エアバッグユニット１０４，１０５から、ワイヤ１０３に引き出されたエアバッグが表出し、側面衝突が発生した場合には、エアバッグが展開する。

このように、肩部アンカ１０２、スルーアンカ１０３およびエアバッグがワイヤ１０３と相まって乗員を側面衝突の衝撃から保護するため、これらの部材と乗員との接触面積が大きくなり、衝突時に乗員に与えられる力を分散することができる。
また、車両の側面衝突が検出された場合、エアバッグが展開することにより、乗員とドアとの間で生ずる衝撃を緩衝することができると共に、乗員保護装置１００を迅速に衝突準備状態から衝突状態とすることが可能となる。

なお、上記実施の形態においては、ワイヤ１０３が拘束部材を構成し、肩部アンカ１０２、スルーアンカ１０６、リトラクタ１０７およびエアバッグユニット１０４，１０５が切り替え手段を構成する。また、エアバッグユニット１０４，１０５が収納手段を構成する。さらに、エアバッグ１０４ａ，１０５ａが連結部材を構成し、エアバッグユニット１０４，１０５が第２の引き込み手段を構成する。さらに、側面衝突センサ部１０８が衝突予測手段を構成する。また、肩部アンカ１０２が第1のアンカ、スルーアンカ１０６が第２のアンカを構成する。

（第２の実施の形態の効果）
（１）第１および第２のアンカが長板状部材によって構成されているため、乗員との接触面積がベルト等より小さいワイヤ状の部材を拘束部材として用いた場合にも、衝突時における乗員との接触面積を大きくすることができる。
（２）帯状の連結部材がエアバッグによって構成されているため、乗員の肩部から腰部および大腿部における接触位置で、エアバッグが展開することにより衝突エネルギを吸収することができる。
（３）第１あるいは第２のアンカの乗員側の面に弾性部材が備えられているため、側面衝突時の衝突エネルギを吸収することができる。

以上、第１および第２の実施形態においては、座席側面に拘束手段を備えることとして説明したが、座席側面位置に表出して側面衝突時に乗員を拘束できる構成であれば、例えば、車室内の天井と床とにベルト５等を渡すことによっても同様の効果を実現することが可能である。また、乗員を拘束する部材として、ベルトやワイヤ以外のもの、例えば、長板状の部材や網状の部材あるいは鎖状の部材を用いることも可能である。

また、第２の実施の形態においては、側面衝突の発生時に、肩部アンカ１０２およびスルーアンカ１０６を車両内側に引き込んで乗員を拘束する機能を有しない構成を例に挙げて説明したが、第１の実施の形態と同様に、側面衝突が発生した場合に、肩部アンカ１０２およびスルーアンカ１０６を車両内側に引き込んで乗員を拘束することとしても良い。

本発明の第１の実施の形態に係る乗員保護装置１の構成を示す図である。 ベルトカバー９の構造を示す図である。 ベルトカバー９とベルトリターン用弾性体１０との連結構造例を示す図である。 側面衝突発生の可能性を検出した場合の側面衝突センサ部１１の処理を示すフローチャートである。 側面衝突の発生を検出した場合の側面衝突センサ部１１の処理を示すフローチャートである。 乗員保護装置１の動作を示す図である。 乗員着席時における乗員保護装置１の作動前後の状態を示す側方図である。 乗員着席時における乗員保護装置１の作動前後の状態を示す正面図である。 ベルトリターン用弾性体１０の他の構成例を示す図である。 乗員の腰部付近を保護するエアバックモジュール１２の構成例を示す図である。 本実施の形態に係る乗員保護装置１００の構成を示す図である。 エアバッグユニット１０４ａの構成を示す図である。 エアバッグユニット１０４の動作を示す図である。 乗員保護装置１００の動作を示す図である。

符号の説明

１，１００ 乗員保護装置、２，１０１ 座席、３ 肩部アンカレール、３ａ，６ａ アクチュエータ、４，１０２ 肩部アンカ、５ ベルト、６ スルーアンカレール、７，１０６ スルーアンカ、８，１０７ リトラクタ、９ ベルトカバー、１０ ベルトリターン用弾性体、１１，１０８ 側面衝突センサ部、１１ａ 衝突予測部、１１ｂ ベルト巻き取り処理部、１１ｃ 衝突検出部、１１ｄ プリクラッシュセンサ、１１ｅ クラッシュセンサ、１０３ ワイヤ、１０４，１０５ エアバッグユニット、１０４ａ エアバッグ、１０４ｂ エアバッグ反力布、１０４ｃ インフレータ、１０４ｄ エアバッグ巻き取り軸、１０４ｅ 巻き取り駆動部、１０４ｆ 吸気口、１０４ｇ 排気口、１０４ｈ 取り付けポイント

Claims (21)

1. 車両の側面衝突から乗員を保護する乗員保護装置であって、
   側面衝突発生時に、座席に着座した乗員の車両外側における肩部から大腿部にかけ渡された状態で、乗員の肩部および大腿部を車両内側に拘束する拘束部材と、
   前記拘束部材を乗員の乗降を妨げない位置に収納した平常状態と、側面衝突に備えて、前記拘束部材を着座した乗員の肩部から大腿部の側部に表出させた衝突準備状態とを可逆的に切り替える切り替え手段と、
   を備えることを特徴とする乗員保護装置。
2. 車両の側面衝突が発生した場合に、着座した乗員を車両幅方向内側に移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
3. 前記拘束部材は、柔軟性を有する線状部材によって構成されることを特徴とする請求項１または２記載の乗員保護装置。
4. 前記拘束部材をベルト状の部材あるいはワイヤ状の部材によって構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
5. 前記切り替え手段は、
   ドアと隣接する座席側面において、座席のシートバック部肩口に備えられた第1のアンカと、
   座席のシートクッション部前端部に備えられた第２のアンカと、
   を備え、前記第１および第２のアンカのいずれかが前記拘束部材の一端を支持すると共に、前記第１および第２のアンカの他方が前記拘束部材を挿通し、
   一端において前記第１あるいは第２のアンカに支持された前記拘束部材の他端を巻き取るリトラクタと、
   前記拘束部材における前記第１および第２のアンカ間の所定個所を保持して、前記座席側面に沿った状態に収納させる収納手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の乗員保護装置。
6. 前記拘束部材はベルト状の部材によって構成され、
   前記収納手段は、
   前記拘束部材を挿通し、前記座席側面に沿う方向に屈曲可能に構成されたカバー部材と、
   該カバー部材を前記座席側面のシートバック部とシートクッション部との連結部付近に引き込む第１の引き込み手段と、
   を備えることを特徴とする請求項５記載の乗員保護装置。
7. 前記カバー部材は蛇腹構造を有し、前記第１の引き込み手段によって引き込まれた場合に、該蛇腹構造部分において屈曲することを特徴とする請求項６記載の乗員保護装置。
8. 前記第１の引き込み手段は、所定の弾性力で前記カバー部材を引き込む弾性体によって構成されることを特徴とする請求項６記載の乗員保護装置。
9. 前記第１の引き込み手段は、前記カバー部材に連結された線状部材と、該線状部材を巻き取るリトラクタとによって構成されることを特徴とする請求項６記載の乗員保護装置。
10. 前記拘束部材はワイヤ状の部材によって構成され、
    前記第１のアンカおよび第２のアンカは長板状部材によって構成され、前記シートバック部肩口あるいはシートクッション部前端部に、一方の端部を回転可能に支持されていると共に、他方の端部に前記ワイヤ状の部材を挿通するワイヤホルダ部を備え、
    前記収納手段は、
    前記ワイヤ状の部材における前記第１および第２のアンカ間の所定個所を保持する帯状の連結部材と、
    該連結部材を前記座席側面に引き込む第２の引き込み手段と、
    を備えることを特徴とする請求項５記載の乗員保護装置。
11. 前記帯状の連結部材はエアバッグによって構成され、側面衝突が発生した場合に、該エアバッグが展開することを特徴とする請求項１０記載の乗員保護装置。
12. 前記第１のアンカおよび第２のアンカは、長板状部材の乗員側の面に弾性部材を備えることを特徴とする請求項１０または１１記載の乗員保護装置。
13. 車両の側面衝突の可能性を検出する衝突予測手段をさらに備え、
    前記衝突予測手段によって側面衝突の可能性が検出された場合に、前記拘束部材が、ドアと隣接する座席側面に沿って収納された収納状態から、着座した乗員とドアとの間に表出する展開状態へと移行することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
14. 前記衝突予測手段によって検出された側面衝突の可能性の高さに応じて、前記拘束部材が収納状態から展開状態へと移行する速度を変化させることを特徴とする請求項１３記載の乗員保護装置。
15. 車両の側面衝突が発生した場合に、衝突準備状態とされている前記拘束部材の張力を増加させることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
16. 前記第１のアンカを摺動可能に保持する第１アンカレールと、該第１アンカレールに沿って前記第１のアンカを前記ドアから離隔する方向に引き込む第１のアクチュエータと、前記第２のアンカを摺動可能に保持する第２アンカレールと、該第２アンカレールに沿って前記第２のアンカを前記ドアから離隔する方向に引き込む第２のアクチュエータとをさらに備え、車両の側面衝突が発生した場合に、前記第１および第２のアクチュエータが第１および第２のアンカを引き込むことにより、乗員を前記ドアから離隔する方向に移動させることを特徴とする請求項４記載の乗員保護装置。
17. 前記第１あるいは第２のアクチュエータは、火薬の爆発によって引き込み動作を行うことを特徴とする請求項１６記載の乗員保護装置。
18. 前記第１あるいは第２のアクチュエータは、モータによって引き込み動作を行うことを特徴とする請求項１６記載の乗員保護装置。
19. 車両の側面衝突から乗員を保護する乗員保護装置であって、
    座席に着座した乗員の車両外側における肩部から大腿部にかけ渡され、側面衝突時に座席側面位置より車両内側に乗員を拘束する拘束部材を、乗員の乗降を妨げない位置に収納された平常状態から側面衝突に備えて表出した衝突準備状態に可逆的に移行させることを特徴とする乗員保護装置。
20. 車両の側面衝突から乗員を保護する乗員保護装置を備えた自動車であって、
    前記乗員保護装置は、
    側面衝突発生時に、座席に着座した乗員の車両外側における肩部から大腿部にかけ渡された状態で、乗員の肩部および大腿部を車両内側に拘束する拘束部材と、
    前記拘束部材を乗員の乗降を妨げない位置に収納した平常状態と、側面衝突に備えて、前記拘束部材を着座した乗員の肩部から大腿部の側部に表出させた衝突準備状態とを可逆的に切り替える切り替え手段と、
    を備えることを特徴とする自動車。
21. 車両の側面衝突から乗員を保護するための乗員保護方法であって、
    座席に着座した乗員の車両外側における肩部から大腿部にかけ渡され、側面衝突時に座席側面位置より車両内側に乗員を拘束する拘束部材を、乗員の乗降を妨げない位置に収納された平常状態から側面衝突に備えて表出した衝突準備状態に可逆的に移行させることを特徴とする乗員保護方法。

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