乘客保護系統、汽車和乘客保護方法
2023-06-02 15:07:21 2
專利名稱：乘客保護系統、汽車和乘客保護方法
技術領域：
本發明涉及車輛受到側碰撞時保護乘客的乘客保護系統，配備該系統的車輛和乘客保護方法。
背景技術：
作為車輛受到側碰撞時保護乘客的常規方法，已知利用從座椅靠背或側面展開的氣囊和從車頂側橫梁或車門內板展開的氣囊。在這種利用氣囊的方法中，根據對車輛碰撞的檢測，氣囊在瞬時充滿空氣。然後，已經展開的氣囊在內部氣體釋放時緩慢地縮小，從而吸收乘客與乘客撞擊面之間的碰撞能量(見日本專利公開公報第7-223505號)。
發明內容
然而，由於車輛的結構，座椅側面的空間比座椅前面的空間更受局限。因此，在碰撞能量由於氣囊的收縮而被吸收時氣囊的動作幅度方面，設置在座椅側面的側氣囊的動作幅度不可避免地設計得比設置在座椅前面的前氣囊小。而且，側氣囊的展開需要更短的時間，因此碰撞能量被吸收的數量受到限制。而且，由於它的結構，側氣囊難於在車輛的橫向方向上提供更大的乘客約束力。因此，在常規的技術中，存在車輛受到側碰撞時改進保護乘客的性能的空間。
本發明是根據常規技術中存在的這些問題而創造的，本發明的目的在於提供一種改進車輛受到側碰撞時保護乘客的性能的乘客保護系統，配備該系統的車輛和乘客保護方法。
本發明的第一方面提供一種車輛受到側碰撞時保護乘客的乘客保護系統，該乘客保護系統包括設置在乘客和車輛側表面之間，並且在向側表面的碰撞發生時向車輛的內側約束乘客的肩部與大腿部的約束構件；和在正常狀態和碰撞準備狀態之間可逆地切換的切換設備，在正常狀態約束構件容納在約束構件不影響乘客上下車的位置，在碰撞準備狀態約束構件位於車輛的側表面和乘客的肩部與大腿部之間。
本發明的第二方面提供一種車輛受到側碰撞時保護乘客的乘客保護方法，該乘客保護方法包括在乘客和車輛的側表面之間設置約束構件，當向側表面的碰撞發生時，約束構件向車輛的內側約束乘客的肩部與大腿部；和在正常狀態和碰撞準備狀態之間可逆地切換，在正常狀態約束構件容納在約束構件不影響乘客上下車的位置，在碰撞準備狀態約束構件位於車輛的側表面和乘客的肩部與大腿部之間。
本發明的第三方面提供一種車輛受到側碰撞時保護乘客的乘客保護系統，該乘客保護系統包括設置在乘客和車輛的側表面之間，並且當向側表面的碰撞發生時向車輛的內側約束乘客的肩部與大腿部的約束構件；和在正常狀態和碰撞準備狀態之間可逆地切換的切換裝置，在正常狀態約束構件容納在約束構件不影響乘客上下車的位置，在碰撞準備狀態約束構件位於車輛的側表面和乘客的肩部與大腿部之間。
下文將參照
本發明，其中圖1A是顯示根據本發明的第一實施例的乘客保護系統的結構的示意圖；圖1B是顯示配備根據第一實施例的乘客保護系統的車輛的透視圖；圖2A是顯示帶蓋的透視圖；圖2B是示顯示帶插入其中的帶蓋的透視圖；圖3A和3B是顯示連接帶蓋和帶返回彈性體的結構的實例的示意圖；圖4是顯示在檢測到側碰撞的可能性時側碰撞傳感器單元的處理的流程圖；圖5是當檢測到側碰撞發生時側碰撞傳感器單元的處理的流程圖；圖6A到6C是說明根據第一實施例的乘客保護系統的動作的透視圖；圖7A到7C是顯示當乘客坐在座椅上時在促動的前後根據第一實施例的乘客保護系統的狀態的側視圖；圖8A到8C是顯示當乘客坐在座椅上時在促動的前後根據第一實施例的乘客保護系統的狀態的前視圖；圖9A到9D是顯示帶返回彈性體的其它結構的實例的透視圖；圖10A是顯示保護乘客腰部的氣囊組件的結構的前視圖；圖10B是顯示上述氣囊組件已經展開的前視圖；圖11A是顯示根據本發明的第二實施例的乘客保護系統的結構的示意圖；圖11B是顯示配備根據第二實施例的乘客保護系統的車輛的透視圖；圖12是顯示氣囊單元的結構的示意圖；圖13A到13C是顯示氣囊單元動作的截面圖；
圖14A到14C是說明根據第二實施例的乘客保護系統的動作的透視圖。
具體實施例方式
(第一實施例)(結構)圖1A和1B顯示根據本發明的第一實施例的乘客保護系統的結構。第一實施例的乘客保護系統1設置在車輛側部乘客乘坐的座椅2的側部(以下稱為「外側部」)。乘客保護系統1包括肩部固定件軌道3、肩部固定件4、帶5、對穿固定件軌道6、對穿固定件7、伸縮裝置8、帶蓋9、帶返回彈性體10和側碰撞傳感器單元11。肩部固定件軌道3設置在座椅2外側部中座椅靠背2a的肩部並且可滑動地保持肩部固定件4。肩部固定件4由肩部固定件軌道3可滑動地保持並且支撐帶5的端部。帶5的一端由肩部固定件4保持並且另一端由伸縮裝置8卷繞。對穿固定件軌道6設置在座椅2外側部座墊2b的前端並且可滑動地保持對穿固定件7。對穿固定件7由對穿固定件軌道6可滑動地保持並且包括帶5插入時通過的插入孔。伸縮裝置8卷繞帶5的另一端。帶蓋9可讓帶5插入並穿過並連接到帶返回彈性體10的一端。帶返回彈性體10由彈性構件組成。帶返回彈性體10利用彈力將帶蓋9撤回到座椅2外側部座椅靠背2a和座墊2b相互連接的部分附近。如圖1B所示，側碰撞傳感器單元11設置在更靠近座椅2外側部的車門內。側碰撞傳感器單元11檢測來自車輛20側面的碰撞並且根據側碰撞發生的可能性進行控制。
肩部固定件軌道3是沿座椅2的座椅靠背2a的側表面和樹立座椅頭靠2c的上表面在座椅靠背2a的肩部上形成L形的軌道。肩部固定件軌道3可滑動地保持肩部固定件4(見圖6A)。促動器3a設置在肩部固定件軌道3中。促動器3a沿軌道3向車輛的內側即沿肩部固定件4逼近座椅頭靠2c的方向撤回肩部固定件4。肩部固定件軌道3在從側碰撞傳感器單元11接收表示側碰撞發生的碰撞信號時促動該促動器3a並向車輛的內側撤回肩部固定件4。促動器3a可以是通過火藥爆發或電動機等促動的促動器。當促動器3a為通過火藥爆發促動的促動器時，促動器3a能夠在很短的時間內工作。當促動器3a是通過電動機促動的促動器時，促動器3a能夠可逆操作。因此，促動器3a能夠在碰撞發生前提前操作，這樣可以改進初始時期的乘客約束性能。
肩部固定件軌道3從座椅靠背2a上表面上靠近座椅頭靠2c外端的位置，即被促動器3a撤回的肩部固定件4不妨礙座椅頭靠2c這樣的位置向座椅靠背2a的肩部(上表面和側表面的邊界)延伸。肩部固定件軌道3在座椅靠背2a的側表面進一步向下延伸，延伸長度與肩部固定件軌道3在座椅靠背2a的上表面上延伸部分的長度相等。
當不發生碰撞時，肩部固定件4固定到在座椅靠背2a的側表面上肩部固定件軌道3的下端。當發生碰撞時，肩部固定件4沿座椅靠背2a的上表面的軌道3被促動器3a撤回到最靠近車輛中心的位置(見圖6C)。
對穿固定件軌道6是在座椅2的座墊2b的前端沿其側表面和前表面形成L形的軌道。對穿固定件軌道6可滑動地保持對穿固定件7(見圖6A)。促動器6a設置在對穿固定件軌道6中。促動器6a沿軌道6向車輛的內側撤回對穿固定件7。與肩部固定件軌道3中的促動器3a相似，促動器6a可以是通過火藥爆發或電動機等促動的促動器。對穿固定件軌道6在從側碰撞傳感器單元11接收表示側碰撞發生的碰撞信號時促動該促動器6a以向車輛的內側撤回對穿固定件7。
而且，對穿固定件軌道6從座墊2b的前表面外端稍許內側的位置向座墊2b的角(前表面和側表面的邊界)延伸。對穿固定件軌道6在座墊2b的側表面進一步向後延伸，延伸長度與對穿固定件軌道6在前表面上延伸部分的長度相等。
注意，從促動器3a和6a在碰撞發生時促動時肩部固定件4和對穿固定件7的撤回量和撤回速度，或防止帶5纏繞住乘客的頸部的觀點出發，通過選擇肩部固定件軌道3和對穿固定件軌道6具體的長度、每端的位置等，使其充分滿足對將乘客向車輛的內側約束的動作適當的設計條件。
當不發生碰撞時，對穿固定件7固定到座墊2b的側表面上對穿固定件軌道6的後端。當發生碰撞時，對穿固定件7沿軌道6被對穿固定件軌道6的促動器6a撤回到座墊2b的前表面上最靠近車輛中心的位置(見圖6C)。
伸縮裝置8支撐帶5的不同於由肩部固定件4支撐的一端的另一端並且包括卷繞帶5的功能。在不發生碰撞時，伸縮裝置8卷繞帶5，使帶蓋9由帶返回彈性體10撤回到正常位置。當側碰撞發生的可能性增大時，伸縮裝置8以根據側碰撞可能性的卷繞速度卷繞帶5以增加帶5的張力。當側碰撞被避免並且側碰撞的可能性減小時，伸縮裝置8釋放被卷繞的帶5並且返回到使帶蓋9位於正常位置的卷繞狀態。
帶蓋9由比帶5稍厚和稍寬的構件構成。如圖2A所示，帶蓋9包括在縱向中心的褶狀結構9a。帶蓋9包括容許帶5縱向穿插時通過的插入孔9b。如圖2B所示，帶5可滑動地通過插入孔9b插入。帶蓋9與帶返回彈性體10的一端連接。當由於帶返回彈性體10的彈性的撤回力作用時，帶蓋9在褶狀結構9a處彎曲成在沿座椅2的側表面的方向上基本成L形的形狀。為了吸收乘客和帶5、車門等之間產生的撞擊，理想的是帶蓋9由彈性構件構成。
圖3A和3B顯示連接帶蓋9和帶返回彈性體10的結構的實例。圖3A顯示通過諸如帶子的保持構件10a連接帶蓋9和帶返回彈性體10的一端的結構的實例，圖3B顯示通過連接夾具10b連接帶蓋9和帶返回彈性體10的結構的實例。
在圖3A和3B中，褶狀結構9a形成在帶蓋9的縱向中心。當帶返回彈性體10撤回到正常位置時，褶狀結構9a容許帶蓋9彎曲成基本上L形的形狀並且與座椅2的外側部相適配。而且，當座椅靠背2a後靠時，帶蓋9跟隨後靠的座椅靠背2a形成為沿座椅2的外側部的形狀。如上所述，帶蓋9包括作為連接帶5和帶返回彈性體10的構件、吸收作用在乘客上的撞擊的吸收構件和將帶5容納到座椅2的外側表面上的容納構件的功能。連接帶蓋9和帶返回彈性體10的結構不限於上述形式，而且帶蓋9和帶返回彈性體10可以直接連接。
帶返回彈性體10由彈性構件構成，除非側碰撞發生(正常狀態)，帶返回彈性體10收縮來保持帶蓋9撤回到座椅2外側部的正常位置。當側碰撞的可能性增加並且伸縮裝置8卷繞帶5以增加它的張力時，帶返回彈性體10由於其彈力而伸長，以使帶蓋9位於坐著的乘客的肘部附近(大體在連接肩部固定件4和對穿固定件7的帶5的中心位置附近)。
側碰撞傳感器單元11檢測車輛側面的側碰撞的可能性和側碰撞的發生並且據此控制乘客保護系統1。側碰撞傳感器單元11包括碰撞預測部11a、帶卷繞處理部11b、碰撞檢測部11c、碰撞前傳感器11d和碰撞傳感器11e(見圖1A)。
碰撞預測部11a利用碰撞前傳感器11d檢測從車輛側面接近的物體。碰撞前傳感器11d包括利用雷射束或毫米波的雷達。碰撞預測部11a基於與接近物體的距離和相對速度判斷側碰撞發生的可能性並且設定側碰撞可能性的級別。例如，在檢測從車輛側面逼近的物體的情形下，當判斷距離不小於預定距離或判斷相對速度不大於預定速度時，碰撞預測部11a將側碰撞可能性的級別設定為低級別(級別L1)。當判斷距離小於預定距離或判斷相對速度大於預定速度時，碰撞預測部11a將側碰撞可能性的級別設定為高級別(級別L2)。當側碰撞的可能性與級別L1或L2不對應時，諸如當檢測到沒有物體從車輛側面接近時，側碰撞可能性的級別設定為L0級別。這些級別可以根據側碰撞的可能性更加細分。碰撞預測部11a將表示側碰撞可能性級別的級別通知信號輸出到帶卷繞處理部11b。
當側碰撞可能性的級別由碰撞預測部11a設定為級別L1時，帶卷繞處理部11b向伸縮裝置8輸出控制信號，致使伸縮裝置8在預定的時間內以低速卷繞帶5。當側碰撞可能性的級別由碰撞預測部11a設定為級別L2時，帶卷繞處理部11b向伸縮裝置8輸出控制信號，致使伸縮裝置8在預定的時間內以高速卷繞帶5。帶5的卷繞速度根據側碰撞發生的可能性的級別以這種方式的改變使其後可能發生的側碰撞以恰當的速度得到處理。當碰撞檢測部11c檢測到側碰撞時，帶卷繞處理部11b向伸縮裝置8、肩部固定件軌道3和對穿固定件軌道6輸出表示側碰撞發生的碰撞信號。
碰撞檢測部11c通過包括加速度傳感器的碰撞傳感器11e檢測在車輛側面碰撞的發生。
利用這種結構，側碰撞傳感器單元11基於下面的流程圖進行控制處理。
圖4和5是顯示側碰撞傳感器單元11的控制處理的流程圖。圖4顯示當檢測到側碰撞發生的可能性時的處理，圖5顯示當檢測到側碰撞發生時的處理。當點火進行時，側碰撞傳感器單元11反覆執行圖4和5所示的處理。
首先說明圖4顯示的流程圖。在圖4中，處理過程開始後，側碰撞傳感器單元11利用碰撞預測部11a基於作為碰撞前傳感器11d檢測結果的與接近物體的距離和相對速度判斷側碰撞的可能性並且設定側碰撞可能性的級別(步驟S1)。
接著，側碰撞傳感器單元11判斷由碰撞預測部11a設定的側碰撞可能性的級別是否為級別L1(步驟S2)。當可能性級別判定為級別L1時，側碰撞傳感器單元11利用帶卷繞處理部11b向伸縮裝置8輸出控制信號，致使伸縮裝置8在預定的時間內以低速卷繞帶5(步驟S3)。
另一方面，在步驟S2，當側碰撞可能性級別判定為不是級別L1時，側碰撞傳感器單元11利用碰撞預測部11a判斷側碰撞可能性級別是否為級別L2(步驟S4)。當可能性級別判定為級別L2時，側碰撞傳感器單元11利用帶卷繞處理部11b向伸縮裝置8輸出控制信號，致使伸縮裝置8在預定的時間內以高速卷繞帶5(步驟S5)。
當在步驟S4側碰撞可能性級別判定為不是級別L2時以及在步驟S3和S5之後，側碰撞傳感單元11前進到步驟S1的處理。
在帶5在步驟S3和S5的處理中被卷繞的情形下，當側碰撞可能性的級別在一定時間內持續低於級別L1和L2時，帶5被釋放並返回到被容納在座椅2的外側表面。
接著說明圖5中的流程圖。在圖5中，處理開始後，側碰撞傳感器單元11利用碰撞檢測部11c基於碰撞傳感器11e的檢測結果判斷側碰撞是否已經發生(步驟S101)。當判斷側碰撞已經發生時，側碰撞傳感器單元11輸出表示側碰撞發生的碰撞信號並指令伸縮裝置8卷繞帶5以促動張緊功能並且鎖定被撤回的帶5(約束狀態)。而且，側碰撞傳感器單元11指令促動器3a和6a分別向車輛內側撤回肩部固定件4和對穿固定件7(步驟S102)。
另一方面，當在步驟S101判斷沒有側碰撞發生以及在步驟S102之後，側碰撞傳感單元11重複步驟S101的處理。
(動作)接著說明乘客保護系統1的動作。
圖6A到6C圖示乘客保護系統1的動作。如圖6A所示，在側碰撞可能性發生前，在乘客保護系統1中，肩部固定件4固定到座椅靠背2a的側表面上肩部固定件軌道3的下端，並且對穿固定件7固定到座墊2b側表面上對穿固定件軌道6的後端。伸縮裝置8撤回帶5，使帶蓋9處於正常位置。該狀態稱為乘客保護系統1的「正常狀態」。
如圖6B中所示，當側碰撞可能性變成級別L1或L2時，伸縮裝置8卷繞帶5以將帶蓋9從正常位置提高。帶蓋9移動到乘客肘部附近。該狀態稱為乘客保護系統1的「碰撞準備狀態」。
此後，當側碰撞可能性被避免時，伸縮裝置8釋放被卷繞的帶5以將帶蓋9返回到正常位置。換句話說，使乘客保護系統1先進入碰撞準備狀態，然後可逆地恢復到正常狀態。
另一方面，如圖6C所示，當側碰撞發生時，肩部固定件軌道3和對穿固定件軌道6的促動器3a和6a分別向車輛的內側撤回肩部固定件4和對穿固定件7。具有比碰撞準備狀態更高的張力的帶5向車輛的內側約束乘客。該狀態稱為乘客保護系統1的「碰撞狀態」。
(功能)接下來說明根據該實施例的乘客保護系統1的功能。
圖7A到7C和圖8A到8C是顯示乘客坐在座椅上時促動前後乘客保護系統1的狀態的示意圖。圖7A到7C顯示乘客保護系統1的側視圖，圖8A到8C顯示它的前視圖。在圖7A到7C中，省略帶返回彈性體10。
如圖7A和8A所示，在側碰撞發生前，乘客保護系統1處在帶蓋9位於正常位置的正常狀態，並且乘客保護系統1被調節成不影響乘客的運動，尤其是不影響乘客的上下車。
如圖7B和8B中所示，當側碰撞可能性增加並且它的級別變成級別L1或L2時，伸縮裝置8卷繞帶5，並且帶蓋9移動到乘客肘部附近。因此使乘客保護系統1進入碰撞準備狀態。此時，當側碰撞可能性級別為級別L1時，帶5在預定的時間內以低速被卷繞。當側碰撞可能性的級別為L2時，帶5在預定的時間內以高速被卷繞。
當側碰撞可能性消除時，進入碰撞準備狀態的乘客保護系統1可逆地返回到正常狀態。
而且，如圖7C和8C所示，當在碰撞準備狀態中發生側碰撞時，伸縮裝置8促動張緊功能並且將帶5鎖定為約束狀態。而且，肩部固定件軌道3和對穿固定件軌道6分別向車輛的內側撤回肩部固定件4和對穿固定件7，使乘客保護系統1進入向車輛內側約束乘客的碰撞狀態。
如上所述，利用根據該實施例的乘客保護系統1，乘客保護系統1能夠設定為碰撞準備狀態，如果側碰撞發生則使其迅速進入碰撞狀態。當側碰撞發生時，能夠使乘客保護系統1迅速進入碰撞狀態。而且，當側碰撞發生時，帶5等能夠向車輛的內側約束乘客，並且，由柔軟的線狀構件構成的帶5和具有彈性的帶蓋9能夠吸收作用在乘客上的衝擊。因此，當碰撞發生時可以減少乘客和車門等之間產生的碰撞能量並且增加車輛橫向方向上的乘客約束力。
根據乘客保護系統1，可以改進保護乘客不遭受車輛側碰撞的性能。
(應用實例)在本實施例中，只要帶返回彈性體10具有彈性並且能夠保證預定的動作幅度，帶返回彈性體10的結構不限於上述實施例的結構，也可以為其它的結構。
圖9A到9D顯示帶返回彈性體10其它結構的實例。圖9A和9B分別顯示使用橡膠體10c和彈簧10d作為帶返回彈性體10的結構的實例。即使帶返回彈性體10自身不具有彈性，帶返回彈性體10也能夠通過非彈性體的帶或線和由電動機或彈簧等彈性操作以卷繞帶或線的伸縮裝置的組合實現。圖9C和9D顯示的分別是由作為非彈性體的帶10e和伸縮裝置10f的組合以及由作為非彈性體的線10g和伸縮裝置10h的組合構成的帶返回彈性體10的結構的實例。當帶返回彈性體10使用作為非彈性體的帶10e或線10g與伸縮裝置10f或10h的組合實現時，帶10e和線10g能夠被卷繞而不會鬆弛，這樣可以便於構件的布局並可進行更精確的控制。
而且，本實施例的帶返回彈性體10能夠包括氣囊組件，在帶返回彈性體10操作時用來保護乘客的腰部。
圖10A和10B顯示保護乘客的腰部的氣囊組件結構的實例。圖10A顯示氣囊被容納的狀態，圖10B顯示氣囊已經展開的狀態。如圖10A所示，氣囊組件12設置在帶蓋9和帶返回彈性體10的連接部分。當使乘客保護系統1進入碰撞準備狀態時，氣囊組件因此而位於乘客的腰部。這裡，當氣囊組件12與帶返回彈性體10相互幹擾時，帶5的張力在功能上受到影響。因此，氣囊組件12以預定的偏置量置於帶5的外側。
如圖10B所示，為了構造夾在乘客腰部和車門內板之間的展開的氣囊，氣囊被設定為在車輛中向下和向外展開。氣囊組件12僅其上端被固定並成為懸臂狀態。當側碰撞發生時，以這種方式設置的氣囊組件12能夠吸收由於乘客腰部和車門等發生碰撞而產生的碰撞能量。
在前述的實施例中，帶5構成約束構件，肩部固定件軌道3、肩部固定件4、對穿固定件軌道6、對穿固定件7、伸縮裝置8、帶蓋9和帶返回彈性體10構成切換裝置。肩部固定件軌道3、促動器3a、對穿固定件軌道6和促動器6a構成轉移裝置，以及肩部固定件4和對穿固定件7分別構成第一和第二固定件。帶蓋9和帶返回彈性體10構成容納裝置，以及帶返回彈性體10構成第一撤回裝置。側碰撞傳感器單元11構成碰撞預測裝置，以及肩部固定件軌道3和對穿固定件軌道7分別構成第一和第二固定件軌道。促動器3a和6a分別構成第一和第二促動器。
(第一實施例的效果)(1)當側碰撞可能性增加時，切換裝置使約束構件進入碰撞準備狀態，在該狀態下，約束構件移動到車門和坐在駕駛位置的駕駛員的肩部以及大腿部之間。因此，當其後碰撞發生時，能夠使乘客保護系統1快速地進入碰撞狀態，從而提高了側碰撞的初始約束性能。而且，側碰撞的碰撞能量能夠被約束構件吸收。而且，迄今還沒有被保護的通過連接坐著的乘客的肩部、大腿部和腰部限定的區域能夠被保護不受座椅側面位置上的側碰撞。即，車輛受到側碰撞時保護乘客的性能能夠得以改進。
(2)在側碰撞中，轉移裝置向車輛的內側撤回約束構件以在乘客的肩部與大腿部支撐乘客並將乘客移向車輛的內側。因此使乘客和車門等接觸的可能性能夠降低。即使使乘客與車門等接觸，其相對速度能夠減小，因此碰撞能量也能夠減小。
(3)當車輛的側碰撞發生時，約束構件向車輛的內側約束乘客，並且乘客能夠被防止與車門等發生碰撞。即使乘客碰撞車門等，它的衝擊能夠被減小。而且當車輛的側碰撞發生時，乘客能夠被防止向車輛的側面甩出。
(4)由於約束構件為柔軟的線狀構件，約束構件重量輕且容易移動。因此，約束構件能夠迅速地實施切換到碰撞準備狀態和碰撞狀態等的動作。而且，當約束構件為帶時，由於帶自身具有一定的寬度(面積)，在乘客和約束構件之間能夠確保一定的接觸面積，並且，約束構件能夠在約束乘客的同時使碰撞能量分散。
(5)約束構件通過第一和第二固定件連接到座椅框架(座椅靠背2a和座墊2b)。因此在側碰撞中約束乘客的負荷能夠被分散和支撐，並且通過連接乘客的肩部、大腿部和腰部限定的區域能夠得到有效的保護。而且，約束構件被伸縮裝置卷繞成碰撞準備狀態並且被容納裝置容納為正常狀態。因此，乘客保護系統能夠構成座椅的形式，在其外側部包括約束構件和切換裝置。而且，約束構件穿插過的約束構件蓋被第一撤回裝置撤回到正常位置。因此，不影響乘客上下車的沿座椅外側部容納約束構件的功能能夠利用簡單的結構實現。
(6)約束構件蓋包括在其縱向中心的摺狀結構。因此，即使當座椅後靠時，約束構件蓋仍可以靈活地跟隨座椅。而且，當約束構件進入碰撞準備狀態或碰撞狀態時，約束構件蓋能夠構成為不阻礙約束構件張力的增加。
(7)第一撤回裝置由彈性體構成。因此，約束構件能夠穩定地向前移動彈性體能夠伸長的最大距離。而且，約束構件能夠通過利用彈性體彈力的撤回而返回到正常位置。
(8)第一撤回裝置由線狀構件構成，該線狀構件連接到約束構件蓋和卷繞線狀構件的伸縮裝置。因此，約束構件能夠被卷繞而不會鬆弛，因此而便於構件的布局並且控制更精確。
(9)由於設置碰撞預測裝置，側碰撞的可能性能夠被檢測，並且乘客保護系統能夠自動轉換成碰撞準備狀態。
(10)能夠使約束構件以根據由碰撞預測裝置檢測的側碰撞可能性的級別的速度進入碰撞準備狀態。因此，可以根據側碰撞的可能性為側碰撞作適當的準備。
(11)當側碰撞發生時促動張力功能，因此增加碰撞中對乘客的約束力。
(12)為座椅靠背和座墊設置的第一和第二固定件分別由第一和第二促動器撤回。因此，可以在乘客的肩部與大腿部有效地約束乘客並且利用具有柔韌性的約束構件迫使乘客向車輛的內側移動。
(13)當促動器為由火藥爆發促動的促動器時，第一和第二促動器能夠在很短的時間內操作。
(14)當促動器為由電動機促動的促動器時，第一和第二促動器能夠可逆地操作。因此，第一和第二促動器能夠在碰撞發生前提前操作，因此，初始約束乘客的性能得到改進。
(第二實施例)(結構)接下來說明本發明的第二實施例。圖11A和11B顯示根據該實施例的乘客保護系統100的結構。第二實施例的乘客保護系統100設置在車輛側部中乘客乘坐的座椅101的側部(外側部)。乘客保護系統100包括肩部固定件102、線103、氣囊單元104、氣囊單元105、對穿固定件106、伸縮裝置107和側碰撞傳感器單元108。肩部固定件102由長板狀構件構成。肩部固定件102的一端可轉動地支撐在座椅101外側部上座椅靠背101a的肩部，其另一端連接到線103。線103的一端連接到肩部固定件102上，另一端卷繞在伸縮裝置107上。線103穿插過對穿固定件106的線保持器106a和106b。氣囊單元104具有線103插入時通過的邊緣。氣囊單元104容納後述的大體矩形的氣囊104a並且設置在座椅靠背101a的側表面。氣囊單元105具有與氣囊單元104相似的結構並且設置在座墊101b的側表面。對穿固定件106由與肩部固定件102相似的長板狀構件構成。對穿固定件106的一端可轉動地支撐在座椅101外側部中座墊101b的前端。對穿固定件106包括線103插入時通過的線保持器106a和106b。伸縮裝置107卷繞穿插過對穿固定件106的線保持器106a和106b的線103的一端，該端不同於連接到肩部固定件102的一端。
在這些部件中，肩部固定件102在上端的固定點102a處可轉動地支撐在座椅靠背101a側表面的肩部。當伸縮裝置107撤回線103以增加線103的張力時，肩部固定件102繞固定點102a轉動，使其下端指向對穿固定件106的固定點106c。肩部固定件102在乘客一側的表面上配備諸如橡膠和軟墊的彈性材料，用作吸收作用在乘客身上的衝擊的襯墊。即使線103在與乘客接觸時具有比帶等小的接觸面積，肩部固定件102的作為襯墊的功能仍能夠分散作用在乘客身上的力。
氣囊單元104具有圖12中所示的結構，包括氣囊104a、氣囊反作用力布104b、氣囊充氣機104c、氣囊卷繞軸104d、卷繞驅動單元104e、進氣口104f、排氣口104g和附接點104h。氣囊104a在碰撞時被充氣展開。氣囊反作用力布104b在氣囊104a的邊緣形成圓柱部分，線103穿插過該圓柱部分。當氣囊104a展開時氣囊充氣機104c通過氣囊卷繞軸104d的進氣口104f供氣。氣囊卷繞軸104d用作氣囊104a被卷繞並容納時的軸。卷繞驅動單元104e在卷繞氣囊104a時產生驅動力。進氣口104f形成在氣囊卷繞軸104d中並且將從氣囊充氣機104c提供的氣體輸送到氣囊104a中。排氣口104g形成在氣囊卷繞軸104d中並且容許氣囊104a中的氣體排放。氣囊單元104通過附接點104h連接到座椅101的座椅靠背101a。
利用這種結構，在正常狀態(沒有側碰撞的可能性和沒有側碰撞發生的狀態)下，如圖13A所示，氣囊單元104卷繞在氣囊卷繞軸104d上，並且線103撤回到氣囊單元104。
在碰撞準備狀態(碰撞可能性增加的狀態)，如圖13B所示，線103卷繞在伸縮裝置107上，氣囊104a被線103增加的張力拉出。此時，氣囊單元104根據線103的運動繞附接點104h轉動。
而且，在碰撞狀態(檢測到碰撞的狀態)，如圖13C所示，氣囊單元104被促動，氣囊104a被展開。
在圖13B的狀態，當側碰撞可能性消除時，乘客保護系統100可逆地回到正常狀態，卷繞驅動單元104e撤回氣囊104a，再次將氣囊104a卷繞在氣囊卷繞軸104d上。因此，線103撤回到氣囊單元104。氣囊單元105具有與前述氣囊單元104一樣的結構，其說明將被省略。
如圖11A所示，對穿固定件106在前端的固定點106c支撐在座墊101b的側表面的前端。對穿固定件106在前後端分別配備線保持器106a和106b，線保持器106a和106b容許線103穿插過並被支撐。當伸縮裝置107撤回線103以增加線103的張力時，對穿固定件106繞固定點106c轉動，使其後端指向肩部固定件102的固定點102a。與肩部固定件102相似，對穿固定件106在乘客一側的表面上配備諸如橡膠和軟墊的彈性材料，用作吸收作用在乘客身上的衝擊的襯墊。因此，即使線103與乘客接觸時的接觸面積小，對穿固定件106作為襯墊的功能仍能夠分散施加在乘客身上的力。
這裡，如圖11B所示，與第一實施例的乘客保護系統1相似，乘客保護系統100在車輛200的側面具有側碰撞傳感器單元108。側碰撞傳感器單元108的結構與第一實施例的側碰撞傳感單元11不同，不同之處在於由第一實施例的側碰撞傳感器單元11執行的處理中的步驟S102的處理。特別是，在步驟S102中，張緊功能被促動，肩部固定件4和對穿固定件7被撤回。然而本實施例的側碰撞傳感器單元108促動張緊功能並促動氣囊單元104展開氣囊104a。其他處理過程與第一實施例相同。
(動作)接著說明乘客保護系統100的動作。
圖14A到14C顯示碰撞前後乘客保護系統100的狀態。如圖14A所示，在碰撞前的乘客保護系統100中，肩部固定件102可轉動地支撐在座椅靠背101a的外側部上，並且對穿固定件106可轉動地支撐在座墊101b側表面的前端。而且，伸縮裝置107利用足以保持氣囊被氣囊單元104和105卷繞的張力卷繞線103(乘客保護系統100的正常狀態)。
如圖14B所示，當側碰撞可能性增加到級別L1或L2時，伸縮裝置107卷繞線103，分別將氣囊104a和105a抽出氣囊單元104和氣囊單元105，並且使其在突出時保持非充氣狀態(乘客保護系統100的碰撞準備狀態)。
當隨後側碰撞可能性避免時，伸縮裝置107釋放撤回的線103，並且氣囊單元104和105分別再次卷繞氣囊104a和105a。乘客保護系統100因而返回到正常狀態。
另一方面，當側碰撞發生時，如圖14C所示，氣囊單元104和105展開氣囊以保護乘客不受側碰撞的撞擊(乘客保護系統100的碰撞狀態)。
(功能)當側碰撞可能性增加時，在根據本實施例的乘客保護系統100中，伸縮裝置107卷繞線103。線103的張力因此被增大，肩部固定件102和對穿固定件106轉動並向乘客一側突出。而且，由線103抽出的氣囊104a分別從氣囊單元104和105突出。當側碰撞發生時，氣囊展開。
如上所述，肩部固定件102，對穿固定件106和氣囊與線103協力保護乘客不受到側碰撞的撞擊。因此，因此構件和乘客之間的接觸面積增大，碰撞時施加到乘客上的力被分散。
而且，根據車輛側碰撞的檢測，氣囊展開並且吸收乘客和車門之間產生的撞擊，並且能夠使乘客保護系統100迅速從碰撞準備狀態進入碰撞狀態。
在上述實施例中，線103構成約束構件，肩部固定件102、對穿固定件106、伸縮裝置107以及氣囊單元104和105構成切換單元。氣囊單元104和105構成容納裝置。每個氣囊104a和105a構成連接構件，並且每個氣囊單元104和105構成第二撤回構件。而且，側碰撞傳感器單元108構成碰撞預測裝置。肩部固定件102和對穿固定件106分別構成第一和第二固定件。
(第二實施例的效果)(1)每個第一和第二固定件由長板狀構件構成。因此，即使約束構件是與乘客之間的接觸面積比帶等小的線構件，碰撞時約束構件和乘客之間的接觸面積也能夠被增大。
(2)帶狀連接構件由氣囊構成。因此，氣囊在乘客的肩部、腰部和大腿部的接觸位置展開並吸收碰撞能量。
(3)第一和第二固定件在乘客一側的表面配備彈性構件。因此，側碰撞的碰撞能量能夠被吸收。
在上述第一和第二實施例的說明中，約束構件設置在座椅的側表面。然而，只要約束構件具有被定位在座椅的側表面並且在側碰撞時約束乘客的結構，就可以通過例如將帶5等設置在車輛內的車頂和車底之間而產生相似的效果。而且，約束乘客的構件也可以為帶或線之外的構件，諸如長板狀構件，網狀構件或鏈狀構件等。
在第一和第二實施例中，肩部固定件保持約束構件(帶或線)的一端，並且，約束構件穿插過對穿固定件。然面，也可以構成為使對穿固定件保持穿插過肩部固定件的約束構件的一端。
第二實施例被作為沒有包括在側碰撞發生時向車輛的內側撤回肩部固定件102和對穿固定件106以約束乘客的功能的結構的實例而解釋。然而，與第一實施例相似，第二實施例能夠構成為在側碰撞發生時向車輛的內側撤回肩部固定件102和對穿固定件106以約束乘客。
申請日為2005年6月28日的日本專利申請No.P2005-187928的全部內容通過引用而結合在本文中。
雖然上文對本發明通過引用本發明的一些的實施例進行說明，但本發明並不限於上述的實施例，根據本文的啟示，各種修改對於本領域的熟練技術人員是很明顯的。本發明的保護範圍將參照附後的權利要求被限定。
權利要求
1.一種車輛受到側碰撞時保護乘客的乘客保護系統，包括約束構件，所述約束構件設置在乘客和車輛側面之間，且在所述側面發生碰撞時朝向車輛的內側約束乘客的肩部與大腿部；和在正常狀態和碰撞準備狀態之間可逆地切換的切換設備，在正常狀態下約束構件容納在約束構件不影響乘客上下車的地方，在碰撞準備狀態下約束構件位於所述車輛側面和乘客的肩部與大腿部之間。
2.如權利要求1所述的乘客保護系統，還包括當側碰撞發生時在車輛的寬度方向上向內移動乘客的轉移設備。
3.如權利要求1所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中所述約束構件是柔韌的線狀構件。
4.如權利要求1所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中約束構件是帶構件和線構件中的任何一種構件。
5.如權利要求1所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中切換設備包括第一固定件，設置在座椅的座椅靠背的肩部靠近於所述車輛側面的座椅側面上；第二固定件，設置在座椅的座墊前端，其中第一和第二固定件中的一個固定件支撐約束構件的一端，且第一和第二固定件中的另一個固定件允許約束構件插入並穿過其中；卷繞約束構件的另一端的伸縮裝置；和容納設備，所述容納設備在第一和第二固定件之間將約束構件保持在預定的地方，並使得所述約束構件能夠被沿座椅側面容納。
6.如權利要求5所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中約束構件由帶構件構成，以及所述容納設備包括容許約束構件插入並穿過其中並且可沿座椅側面彎曲的蓋；和將所述蓋撤回到座椅靠背和座墊的連接部附近的第一撤回設備。
7.如權利要求6所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中所述蓋包括摺狀結構，並且當其被第一撤回設備撤回時在摺狀結構處彎曲。
8.如權利要求6所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中第一撤回設備包括利用預定彈性力撤回所述蓋的彈性體。
9.如權利要求6所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中第一撤回設備包括與所述蓋連接的線狀構件和卷繞線狀構件的伸縮裝置。
10.如權利要求6所述的乘客保護系統，進一步包括連接到所述蓋並保護乘客腰部的氣囊組件。
11.如權利要求5所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中約束構件由線構件構成，第一和第二固定件由長板狀構件構成，第一和第二固定件被可轉動地支撐在座椅靠背和座墊上，並且第一和第二固定件中的所述另一個固定件配備有允許約束構件插入並穿過其中的線保持器，以及所述容納設備包括將線構件保持在預定位置的帶狀連接構件；和將連接構件撤回到座椅側面的第二撤回設備。
12.如權利要求11所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中連接構件由氣囊構成，並且當側碰撞發生時氣囊展開。
13.如權利要求11所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中每個第一和第二固定件包括在乘客側的長板狀構件表面上的彈性構件。
14.如權利要求1所述的乘客保護系統，進一步包括檢測車輛側碰撞可能性的碰撞預測設備，其中，當碰撞預測設備檢測到側碰撞可能性時，約束構件從正常狀態變化到碰撞準備狀態。
15.如權利要求14所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中約束構件從正常狀態變化到碰撞準備狀態的速度根據碰撞預測設備所檢測的側碰撞可能性的級別而變化。
16.如權利要求1所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中，當側碰撞發生時，進入碰撞準備狀態的約束構件的張力被增大。
17.如權利要求5所述的乘客保護系統，進一步包括可滑動地保持第一固定件的第一固定件軌道；在遠離所述車輛側面的方向上沿第一固定件軌道撤回第一固定件的第一促動器；可滑動地保持第二固定件的第二固定件軌道；和在遠離所述車輛側面的方向上沿第二固定件軌道撤回第二固定件的第二促動器；其特徵在於，當側碰撞發生時，第一和第二促動器分別撤回第一和第二固定件，以沿遠離車輛側面的方向移動乘客。
18.如權利要求17所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中第一和第二促動器利用火藥爆發實施撤回操作。
19.如權利要求17所述的乘客保護系統，其特徵在於，其中第一和第二促動器利用電動機實施撤回操作。
20.一種車輛，包括如權利要求1所述的乘客保護系統。
21.一種車輛受到側碰撞時保護乘客的乘客保護方法，該方法包括在乘客和車輛側面之間設置約束構件，在所述側面發生碰撞時，約束構件向車輛的內側約束乘客的肩部與大腿部；和在正常狀態和碰撞準備狀態之間可逆地切換，在正常狀態下約束構件容納在約束構件不影響乘客上下車的位置，在碰撞準備狀態下約束構件位於車輛側面和乘客的肩部與大腿部之間。
全文摘要
一種車輛(20，200)受到側碰撞時保護乘客的乘客保護系統具有設置在乘客和車輛(20，200)側表面之間並且在向側表面的碰撞發生時向車輛(20，200)的內側約束乘客的肩部與大腿部的約束構件(5，103)。而且，該系統具有在正常狀態和碰撞準備狀態之間可逆地切換的切換裝置，在正常狀態約束構件(5、103)容納在約束構件(5，103)不影響乘客上下車(20，200)的位置，在碰撞準備狀態約束構件(5，103)位於車輛(20，200)的側表面和乘客的肩部與大腿部之間。
文檔編號B60R21/20GK1891535SQ20061009976
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月27日 優先權日2005年6月28日
發明者太田幸一, 戶畑秀夫 申請人:日產自動車株式會社