专利名称：乘客保护系统、汽车和乘客保护方法
技术领域：
本发明涉及车辆受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护系统，配备该系统的车辆和乘客保护方法。
背景技术：
作为车辆受到侧碰撞时保护乘客的常规方法，已知利用从座椅靠背或侧面展开的气囊和从车顶侧横梁或车门内板展开的气囊。在这种利用气囊的方法中，根据对车辆碰撞的检测，气囊在瞬时充满空气。然后，已经展开的气囊在内部气体释放时缓慢地缩小，从而吸收乘客与乘客撞击面之间的碰撞能量(见日本专利公开公报第7-223505号)。
发明内容
然而，由于车辆的结构，座椅侧面的空间比座椅前面的空间更受局限。因此，在碰撞能量由于气囊的收缩而被吸收时气囊的动作幅度方面，设置在座椅侧面的侧气囊的动作幅度不可避免地设计得比设置在座椅前面的前气囊小。而且，侧气囊的展开需要更短的时间，因此碰撞能量被吸收的数量受到限制。而且，由于它的结构，侧气囊难于在车辆的横向方向上提供更大的乘客约束力。因此，在常规的技术中，存在车辆受到侧碰撞时改进保护乘客的性能的空间。
本发明是根据常规技术中存在的这些问题而创造的，本发明的目的在于提供一种改进车辆受到侧碰撞时保护乘客的性能的乘客保护系统，配备该系统的车辆和乘客保护方法。
本发明的第一方面提供一种车辆受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护系统，该乘客保护系统包括设置在乘客和车辆侧表面之间，并且在向侧表面的碰撞发生时向车辆的内侧约束乘客的肩部与大腿部的约束构件；和在正常状态和碰撞准备状态之间可逆地切换的切换设备，在正常状态约束构件容纳在约束构件不影响乘客上下车的位置，在碰撞准备状态约束构件位于车辆的侧表面和乘客的肩部与大腿部之间。
本发明的第二方面提供一种车辆受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护方法，该乘客保护方法包括在乘客和车辆的侧表面之间设置约束构件，当向侧表面的碰撞发生时，约束构件向车辆的内侧约束乘客的肩部与大腿部；和在正常状态和碰撞准备状态之间可逆地切换，在正常状态约束构件容纳在约束构件不影响乘客上下车的位置，在碰撞准备状态约束构件位于车辆的侧表面和乘客的肩部与大腿部之间。
本发明的第三方面提供一种车辆受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护系统，该乘客保护系统包括设置在乘客和车辆的侧表面之间，并且当向侧表面的碰撞发生时向车辆的内侧约束乘客的肩部与大腿部的约束构件；和在正常状态和碰撞准备状态之间可逆地切换的切换装置，在正常状态约束构件容纳在约束构件不影响乘客上下车的位置，在碰撞准备状态约束构件位于车辆的侧表面和乘客的肩部与大腿部之间。
下文将参照
本发明，其中图1A是显示根据本发明的第一实施例的乘客保护系统的结构的示意图；图1B是显示配备根据第一实施例的乘客保护系统的车辆的透视图；图2A是显示带盖的透视图；图2B是示显示带插入其中的带盖的透视图；图3A和3B是显示连接带盖和带返回弹性体的结构的实例的示意图；图4是显示在检测到侧碰撞的可能性时侧碰撞传感器单元的处理的流程图；图5是当检测到侧碰撞发生时侧碰撞传感器单元的处理的流程图；图6A到6C是说明根据第一实施例的乘客保护系统的动作的透视图；图7A到7C是显示当乘客坐在座椅上时在促动的前后根据第一实施例的乘客保护系统的状态的侧视图；图8A到8C是显示当乘客坐在座椅上时在促动的前后根据第一实施例的乘客保护系统的状态的前视图；图9A到9D是显示带返回弹性体的其它结构的实例的透视图；图10A是显示保护乘客腰部的气囊组件的结构的前视图；图10B是显示上述气囊组件已经展开的前视图；图11A是显示根据本发明的第二实施例的乘客保护系统的结构的示意图；图11B是显示配备根据第二实施例的乘客保护系统的车辆的透视图；图12是显示气囊单元的结构的示意图；图13A到13C是显示气囊单元动作的截面图；
图14A到14C是说明根据第二实施例的乘客保护系统的动作的透视图。
具体实施例方式
(第一实施例)(结构)图1A和1B显示根据本发明的第一实施例的乘客保护系统的结构。第一实施例的乘客保护系统1设置在车辆侧部乘客乘坐的座椅2的侧部(以下称为“外侧部”)。乘客保护系统1包括肩部固定件轨道3、肩部固定件4、带5、对穿固定件轨道6、对穿固定件7、伸缩装置8、带盖9、带返回弹性体10和侧碰撞传感器单元11。肩部固定件轨道3设置在座椅2外侧部中座椅靠背2a的肩部并且可滑动地保持肩部固定件4。肩部固定件4由肩部固定件轨道3可滑动地保持并且支撑带5的端部。带5的一端由肩部固定件4保持并且另一端由伸缩装置8卷绕。对穿固定件轨道6设置在座椅2外侧部座垫2b的前端并且可滑动地保持对穿固定件7。对穿固定件7由对穿固定件轨道6可滑动地保持并且包括带5插入时通过的插入孔。伸缩装置8卷绕带5的另一端。带盖9可让带5插入并穿过并连接到带返回弹性体10的一端。带返回弹性体10由弹性构件组成。带返回弹性体10利用弹力将带盖9撤回到座椅2外侧部座椅靠背2a和座垫2b相互连接的部分附近。如图1B所示，侧碰撞传感器单元11设置在更靠近座椅2外侧部的车门内。侧碰撞传感器单元11检测来自车辆20侧面的碰撞并且根据侧碰撞发生的可能性进行控制。
肩部固定件轨道3是沿座椅2的座椅靠背2a的侧表面和树立座椅头靠2c的上表面在座椅靠背2a的肩部上形成L形的轨道。肩部固定件轨道3可滑动地保持肩部固定件4(见图6A)。促动器3a设置在肩部固定件轨道3中。促动器3a沿轨道3向车辆的内侧即沿肩部固定件4逼近座椅头靠2c的方向撤回肩部固定件4。肩部固定件轨道3在从侧碰撞传感器单元11接收表示侧碰撞发生的碰撞信号时促动该促动器3a并向车辆的内侧撤回肩部固定件4。促动器3a可以是通过火药爆发或电动机等促动的促动器。当促动器3a为通过火药爆发促动的促动器时，促动器3a能够在很短的时间内工作。当促动器3a是通过电动机促动的促动器时，促动器3a能够可逆操作。因此，促动器3a能够在碰撞发生前提前操作，这样可以改进初始时期的乘客约束性能。
肩部固定件轨道3从座椅靠背2a上表面上靠近座椅头靠2c外端的位置，即被促动器3a撤回的肩部固定件4不妨碍座椅头靠2c这样的位置向座椅靠背2a的肩部(上表面和侧表面的边界)延伸。肩部固定件轨道3在座椅靠背2a的侧表面进一步向下延伸，延伸长度与肩部固定件轨道3在座椅靠背2a的上表面上延伸部分的长度相等。
当不发生碰撞时，肩部固定件4固定到在座椅靠背2a的侧表面上肩部固定件轨道3的下端。当发生碰撞时，肩部固定件4沿座椅靠背2a的上表面的轨道3被促动器3a撤回到最靠近车辆中心的位置(见图6C)。
对穿固定件轨道6是在座椅2的座垫2b的前端沿其侧表面和前表面形成L形的轨道。对穿固定件轨道6可滑动地保持对穿固定件7(见图6A)。促动器6a设置在对穿固定件轨道6中。促动器6a沿轨道6向车辆的内侧撤回对穿固定件7。与肩部固定件轨道3中的促动器3a相似，促动器6a可以是通过火药爆发或电动机等促动的促动器。对穿固定件轨道6在从侧碰撞传感器单元11接收表示侧碰撞发生的碰撞信号时促动该促动器6a以向车辆的内侧撤回对穿固定件7。
而且，对穿固定件轨道6从座垫2b的前表面外端稍许内侧的位置向座垫2b的角(前表面和侧表面的边界)延伸。对穿固定件轨道6在座垫2b的侧表面进一步向后延伸，延伸长度与对穿固定件轨道6在前表面上延伸部分的长度相等。
注意，从促动器3a和6a在碰撞发生时促动时肩部固定件4和对穿固定件7的撤回量和撤回速度，或防止带5缠绕住乘客的颈部的观点出发，通过选择肩部固定件轨道3和对穿固定件轨道6具体的长度、每端的位置等，使其充分满足对将乘客向车辆的内侧约束的动作适当的设计条件。
当不发生碰撞时，对穿固定件7固定到座垫2b的侧表面上对穿固定件轨道6的后端。当发生碰撞时，对穿固定件7沿轨道6被对穿固定件轨道6的促动器6a撤回到座垫2b的前表面上最靠近车辆中心的位置(见图6C)。
伸缩装置8支撑带5的不同于由肩部固定件4支撑的一端的另一端并且包括卷绕带5的功能。在不发生碰撞时，伸缩装置8卷绕带5，使带盖9由带返回弹性体10撤回到正常位置。当侧碰撞发生的可能性增大时，伸缩装置8以根据侧碰撞可能性的卷绕速度卷绕带5以增加带5的张力。当侧碰撞被避免并且侧碰撞的可能性减小时，伸缩装置8释放被卷绕的带5并且返回到使带盖9位于正常位置的卷绕状态。
带盖9由比带5稍厚和稍宽的构件构成。如图2A所示，带盖9包括在纵向中心的褶状结构9a。带盖9包括容许带5纵向穿插时通过的插入孔9b。如图2B所示，带5可滑动地通过插入孔9b插入。带盖9与带返回弹性体10的一端连接。当由于带返回弹性体10的弹性的撤回力作用时，带盖9在褶状结构9a处弯曲成在沿座椅2的侧表面的方向上基本成L形的形状。为了吸收乘客和带5、车门等之间产生的撞击，理想的是带盖9由弹性构件构成。
图3A和3B显示连接带盖9和带返回弹性体10的结构的实例。图3A显示通过诸如带子的保持构件10a连接带盖9和带返回弹性体10的一端的结构的实例，图3B显示通过连接夹具10b连接带盖9和带返回弹性体10的结构的实例。
在图3A和3B中，褶状结构9a形成在带盖9的纵向中心。当带返回弹性体10撤回到正常位置时，褶状结构9a容许带盖9弯曲成基本上L形的形状并且与座椅2的外侧部相适配。而且，当座椅靠背2a后靠时，带盖9跟随后靠的座椅靠背2a形成为沿座椅2的外侧部的形状。如上所述，带盖9包括作为连接带5和带返回弹性体10的构件、吸收作用在乘客上的撞击的吸收构件和将带5容纳到座椅2的外侧表面上的容纳构件的功能。连接带盖9和带返回弹性体10的结构不限于上述形式，而且带盖9和带返回弹性体10可以直接连接。
带返回弹性体10由弹性构件构成，除非侧碰撞发生(正常状态)，带返回弹性体10收缩来保持带盖9撤回到座椅2外侧部的正常位置。当侧碰撞的可能性增加并且伸缩装置8卷绕带5以增加它的张力时，带返回弹性体10由于其弹力而伸长，以使带盖9位于坐着的乘客的肘部附近(大体在连接肩部固定件4和对穿固定件7的带5的中心位置附近)。
侧碰撞传感器单元11检测车辆侧面的侧碰撞的可能性和侧碰撞的发生并且据此控制乘客保护系统1。侧碰撞传感器单元11包括碰撞预测部11a、带卷绕处理部11b、碰撞检测部11c、碰撞前传感器11d和碰撞传感器11e(见图1A)。
碰撞预测部11a利用碰撞前传感器11d检测从车辆侧面接近的物体。碰撞前传感器11d包括利用激光束或毫米波的雷达。碰撞预测部11a基于与接近物体的距离和相对速度判断侧碰撞发生的可能性并且设定侧碰撞可能性的级别。例如，在检测从车辆侧面逼近的物体的情形下，当判断距离不小于预定距离或判断相对速度不大于预定速度时，碰撞预测部11a将侧碰撞可能性的级别设定为低级别(级别L1)。当判断距离小于预定距离或判断相对速度大于预定速度时，碰撞预测部11a将侧碰撞可能性的级别设定为高级别(级别L2)。当侧碰撞的可能性与级别L1或L2不对应时，诸如当检测到没有物体从车辆侧面接近时，侧碰撞可能性的级别设定为L0级别。这些级别可以根据侧碰撞的可能性更加细分。碰撞预测部11a将表示侧碰撞可能性级别的级别通知信号输出到带卷绕处理部11b。
当侧碰撞可能性的级别由碰撞预测部11a设定为级别L1时，带卷绕处理部11b向伸缩装置8输出控制信号，致使伸缩装置8在预定的时间内以低速卷绕带5。当侧碰撞可能性的级别由碰撞预测部11a设定为级别L2时，带卷绕处理部11b向伸缩装置8输出控制信号，致使伸缩装置8在预定的时间内以高速卷绕带5。带5的卷绕速度根据侧碰撞发生的可能性的级别以这种方式的改变使其后可能发生的侧碰撞以恰当的速度得到处理。当碰撞检测部11c检测到侧碰撞时，带卷绕处理部11b向伸缩装置8、肩部固定件轨道3和对穿固定件轨道6输出表示侧碰撞发生的碰撞信号。
碰撞检测部11c通过包括加速度传感器的碰撞传感器11e检测在车辆侧面碰撞的发生。
利用这种结构，侧碰撞传感器单元11基于下面的流程图进行控制处理。
图4和5是显示侧碰撞传感器单元11的控制处理的流程图。图4显示当检测到侧碰撞发生的可能性时的处理，图5显示当检测到侧碰撞发生时的处理。当点火进行时，侧碰撞传感器单元11反复执行图4和5所示的处理。
首先说明图4显示的流程图。在图4中，处理过程开始后，侧碰撞传感器单元11利用碰撞预测部11a基于作为碰撞前传感器11d检测结果的与接近物体的距离和相对速度判断侧碰撞的可能性并且设定侧碰撞可能性的级别(步骤S1)。
接着，侧碰撞传感器单元11判断由碰撞预测部11a设定的侧碰撞可能性的级别是否为级别L1(步骤S2)。当可能性级别判定为级别L1时，侧碰撞传感器单元11利用带卷绕处理部11b向伸缩装置8输出控制信号，致使伸缩装置8在预定的时间内以低速卷绕带5(步骤S3)。
另一方面，在步骤S2，当侧碰撞可能性级别判定为不是级别L1时，侧碰撞传感器单元11利用碰撞预测部11a判断侧碰撞可能性级别是否为级别L2(步骤S4)。当可能性级别判定为级别L2时，侧碰撞传感器单元11利用带卷绕处理部11b向伸缩装置8输出控制信号，致使伸缩装置8在预定的时间内以高速卷绕带5(步骤S5)。
当在步骤S4侧碰撞可能性级别判定为不是级别L2时以及在步骤S3和S5之后，侧碰撞传感单元11前进到步骤S1的处理。
在带5在步骤S3和S5的处理中被卷绕的情形下，当侧碰撞可能性的级别在一定时间内持续低于级别L1和L2时，带5被释放并返回到被容纳在座椅2的外侧表面。
接着说明图5中的流程图。在图5中，处理开始后，侧碰撞传感器单元11利用碰撞检测部11c基于碰撞传感器11e的检测结果判断侧碰撞是否已经发生(步骤S101)。当判断侧碰撞已经发生时，侧碰撞传感器单元11输出表示侧碰撞发生的碰撞信号并指令伸缩装置8卷绕带5以促动张紧功能并且锁定被撤回的带5(约束状态)。而且，侧碰撞传感器单元11指令促动器3a和6a分别向车辆内侧撤回肩部固定件4和对穿固定件7(步骤S102)。
另一方面，当在步骤S101判断没有侧碰撞发生以及在步骤S102之后，侧碰撞传感单元11重复步骤S101的处理。
(动作)接着说明乘客保护系统1的动作。
图6A到6C图示乘客保护系统1的动作。如图6A所示，在侧碰撞可能性发生前，在乘客保护系统1中，肩部固定件4固定到座椅靠背2a的侧表面上肩部固定件轨道3的下端，并且对穿固定件7固定到座垫2b侧表面上对穿固定件轨道6的后端。伸缩装置8撤回带5，使带盖9处于正常位置。该状态称为乘客保护系统1的“正常状态”。
如图6B中所示，当侧碰撞可能性变成级别L1或L2时，伸缩装置8卷绕带5以将带盖9从正常位置提高。带盖9移动到乘客肘部附近。该状态称为乘客保护系统1的“碰撞准备状态”。
此后，当侧碰撞可能性被避免时，伸缩装置8释放被卷绕的带5以将带盖9返回到正常位置。换句话说，使乘客保护系统1先进入碰撞准备状态，然后可逆地恢复到正常状态。
另一方面，如图6C所示，当侧碰撞发生时，肩部固定件轨道3和对穿固定件轨道6的促动器3a和6a分别向车辆的内侧撤回肩部固定件4和对穿固定件7。具有比碰撞准备状态更高的张力的带5向车辆的内侧约束乘客。该状态称为乘客保护系统1的“碰撞状态”。
(功能)接下来说明根据该实施例的乘客保护系统1的功能。
图7A到7C和图8A到8C是显示乘客坐在座椅上时促动前后乘客保护系统1的状态的示意图。图7A到7C显示乘客保护系统1的侧视图，图8A到8C显示它的前视图。在图7A到7C中，省略带返回弹性体10。
如图7A和8A所示，在侧碰撞发生前，乘客保护系统1处在带盖9位于正常位置的正常状态，并且乘客保护系统1被调节成不影响乘客的运动，尤其是不影响乘客的上下车。
如图7B和8B中所示，当侧碰撞可能性增加并且它的级别变成级别L1或L2时，伸缩装置8卷绕带5，并且带盖9移动到乘客肘部附近。因此使乘客保护系统1进入碰撞准备状态。此时，当侧碰撞可能性级别为级别L1时，带5在预定的时间内以低速被卷绕。当侧碰撞可能性的级别为L2时，带5在预定的时间内以高速被卷绕。
当侧碰撞可能性消除时，进入碰撞准备状态的乘客保护系统1可逆地返回到正常状态。
而且，如图7C和8C所示，当在碰撞准备状态中发生侧碰撞时，伸缩装置8促动张紧功能并且将带5锁定为约束状态。而且，肩部固定件轨道3和对穿固定件轨道6分别向车辆的内侧撤回肩部固定件4和对穿固定件7，使乘客保护系统1进入向车辆内侧约束乘客的碰撞状态。
如上所述，利用根据该实施例的乘客保护系统1，乘客保护系统1能够设定为碰撞准备状态，如果侧碰撞发生则使其迅速进入碰撞状态。当侧碰撞发生时，能够使乘客保护系统1迅速进入碰撞状态。而且，当侧碰撞发生时，带5等能够向车辆的内侧约束乘客，并且，由柔软的线状构件构成的带5和具有弹性的带盖9能够吸收作用在乘客上的冲击。因此，当碰撞发生时可以减少乘客和车门等之间产生的碰撞能量并且增加车辆横向方向上的乘客约束力。
根据乘客保护系统1，可以改进保护乘客不遭受车辆侧碰撞的性能。
(应用实例)在本实施例中，只要带返回弹性体10具有弹性并且能够保证预定的动作幅度，带返回弹性体10的结构不限于上述实施例的结构，也可以为其它的结构。
图9A到9D显示带返回弹性体10其它结构的实例。图9A和9B分别显示使用橡胶体10c和弹簧10d作为带返回弹性体10的结构的实例。即使带返回弹性体10自身不具有弹性，带返回弹性体10也能够通过非弹性体的带或线和由电动机或弹簧等弹性操作以卷绕带或线的伸缩装置的组合实现。图9C和9D显示的分别是由作为非弹性体的带10e和伸缩装置10f的组合以及由作为非弹性体的线10g和伸缩装置10h的组合构成的带返回弹性体10的结构的实例。当带返回弹性体10使用作为非弹性体的带10e或线10g与伸缩装置10f或10h的组合实现时，带10e和线10g能够被卷绕而不会松弛，这样可以便于构件的布局并可进行更精确的控制。
而且，本实施例的带返回弹性体10能够包括气囊组件，在带返回弹性体10操作时用来保护乘客的腰部。
图10A和10B显示保护乘客的腰部的气囊组件结构的实例。图10A显示气囊被容纳的状态，图10B显示气囊已经展开的状态。如图10A所示，气囊组件12设置在带盖9和带返回弹性体10的连接部分。当使乘客保护系统1进入碰撞准备状态时，气囊组件因此而位于乘客的腰部。这里，当气囊组件12与带返回弹性体10相互干扰时，带5的张力在功能上受到影响。因此，气囊组件12以预定的偏置量置于带5的外侧。
如图10B所示，为了构造夹在乘客腰部和车门内板之间的展开的气囊，气囊被设定为在车辆中向下和向外展开。气囊组件12仅其上端被固定并成为悬臂状态。当侧碰撞发生时，以这种方式设置的气囊组件12能够吸收由于乘客腰部和车门等发生碰撞而产生的碰撞能量。
在前述的实施例中，带5构成约束构件，肩部固定件轨道3、肩部固定件4、对穿固定件轨道6、对穿固定件7、伸缩装置8、带盖9和带返回弹性体10构成切换装置。肩部固定件轨道3、促动器3a、对穿固定件轨道6和促动器6a构成转移装置，以及肩部固定件4和对穿固定件7分别构成第一和第二固定件。带盖9和带返回弹性体10构成容纳装置，以及带返回弹性体10构成第一撤回装置。侧碰撞传感器单元11构成碰撞预测装置，以及肩部固定件轨道3和对穿固定件轨道7分别构成第一和第二固定件轨道。促动器3a和6a分别构成第一和第二促动器。
(第一实施例的效果)(1)当侧碰撞可能性增加时，切换装置使约束构件进入碰撞准备状态，在该状态下，约束构件移动到车门和坐在驾驶位置的驾驶员的肩部以及大腿部之间。因此，当其后碰撞发生时，能够使乘客保护系统1快速地进入碰撞状态，从而提高了侧碰撞的初始约束性能。而且，侧碰撞的碰撞能量能够被约束构件吸收。而且，迄今还没有被保护的通过连接坐着的乘客的肩部、大腿部和腰部限定的区域能够被保护不受座椅侧面位置上的侧碰撞。即，车辆受到侧碰撞时保护乘客的性能能够得以改进。
(2)在侧碰撞中，转移装置向车辆的内侧撤回约束构件以在乘客的肩部与大腿部支撑乘客并将乘客移向车辆的内侧。因此使乘客和车门等接触的可能性能够降低。即使使乘客与车门等接触，其相对速度能够减小，因此碰撞能量也能够减小。
(3)当车辆的侧碰撞发生时，约束构件向车辆的内侧约束乘客，并且乘客能够被防止与车门等发生碰撞。即使乘客碰撞车门等，它的冲击能够被减小。而且当车辆的侧碰撞发生时，乘客能够被防止向车辆的侧面甩出。
(4)由于约束构件为柔软的线状构件，约束构件重量轻且容易移动。因此，约束构件能够迅速地实施切换到碰撞准备状态和碰撞状态等的动作。而且，当约束构件为带时，由于带自身具有一定的宽度(面积)，在乘客和约束构件之间能够确保一定的接触面积，并且，约束构件能够在约束乘客的同时使碰撞能量分散。
(5)约束构件通过第一和第二固定件连接到座椅框架(座椅靠背2a和座垫2b)。因此在侧碰撞中约束乘客的负荷能够被分散和支撑，并且通过连接乘客的肩部、大腿部和腰部限定的区域能够得到有效的保护。而且，约束构件被伸缩装置卷绕成碰撞准备状态并且被容纳装置容纳为正常状态。因此，乘客保护系统能够构成座椅的形式，在其外侧部包括约束构件和切换装置。而且，约束构件穿插过的约束构件盖被第一撤回装置撤回到正常位置。因此，不影响乘客上下车的沿座椅外侧部容纳约束构件的功能能够利用简单的结构实现。
(6)约束构件盖包括在其纵向中心的摺状结构。因此，即使当座椅后靠时，约束构件盖仍可以灵活地跟随座椅。而且，当约束构件进入碰撞准备状态或碰撞状态时，约束构件盖能够构成为不阻碍约束构件张力的增加。
(7)第一撤回装置由弹性体构成。因此，约束构件能够稳定地向前移动弹性体能够伸长的最大距离。而且，约束构件能够通过利用弹性体弹力的撤回而返回到正常位置。
(8)第一撤回装置由线状构件构成，该线状构件连接到约束构件盖和卷绕线状构件的伸缩装置。因此，约束构件能够被卷绕而不会松弛，因此而便于构件的布局并且控制更精确。
(9)由于设置碰撞预测装置，侧碰撞的可能性能够被检测，并且乘客保护系统能够自动转换成碰撞准备状态。
(10)能够使约束构件以根据由碰撞预测装置检测的侧碰撞可能性的级别的速度进入碰撞准备状态。因此，可以根据侧碰撞的可能性为侧碰撞作适当的准备。
(11)当侧碰撞发生时促动张力功能，因此增加碰撞中对乘客的约束力。
(12)为座椅靠背和座垫设置的第一和第二固定件分别由第一和第二促动器撤回。因此，可以在乘客的肩部与大腿部有效地约束乘客并且利用具有柔韧性的约束构件迫使乘客向车辆的内侧移动。
(13)当促动器为由火药爆发促动的促动器时，第一和第二促动器能够在很短的时间内操作。
(14)当促动器为由电动机促动的促动器时，第一和第二促动器能够可逆地操作。因此，第一和第二促动器能够在碰撞发生前提前操作，因此，初始约束乘客的性能得到改进。
(第二实施例)(结构)接下来说明本发明的第二实施例。图11A和11B显示根据该实施例的乘客保护系统100的结构。第二实施例的乘客保护系统100设置在车辆侧部中乘客乘坐的座椅101的侧部(外侧部)。乘客保护系统100包括肩部固定件102、线103、气囊单元104、气囊单元105、对穿固定件106、伸缩装置107和侧碰撞传感器单元108。肩部固定件102由长板状构件构成。肩部固定件102的一端可转动地支撑在座椅101外侧部上座椅靠背101a的肩部，其另一端连接到线103。线103的一端连接到肩部固定件102上，另一端卷绕在伸缩装置107上。线103穿插过对穿固定件106的线保持器106a和106b。气囊单元104具有线103插入时通过的边缘。气囊单元104容纳后述的大体矩形的气囊104a并且设置在座椅靠背101a的侧表面。气囊单元105具有与气囊单元104相似的结构并且设置在座垫101b的侧表面。对穿固定件106由与肩部固定件102相似的长板状构件构成。对穿固定件106的一端可转动地支撑在座椅101外侧部中座垫101b的前端。对穿固定件106包括线103插入时通过的线保持器106a和106b。伸缩装置107卷绕穿插过对穿固定件106的线保持器106a和106b的线103的一端，该端不同于连接到肩部固定件102的一端。
在这些部件中，肩部固定件102在上端的固定点102a处可转动地支撑在座椅靠背101a侧表面的肩部。当伸缩装置107撤回线103以增加线103的张力时，肩部固定件102绕固定点102a转动，使其下端指向对穿固定件106的固定点106c。肩部固定件102在乘客一侧的表面上配备诸如橡胶和软垫的弹性材料，用作吸收作用在乘客身上的冲击的衬垫。即使线103在与乘客接触时具有比带等小的接触面积，肩部固定件102的作为衬垫的功能仍能够分散作用在乘客身上的力。
气囊单元104具有图12中所示的结构，包括气囊104a、气囊反作用力布104b、气囊充气机104c、气囊卷绕轴104d、卷绕驱动单元104e、进气口104f、排气口104g和附接点104h。气囊104a在碰撞时被充气展开。气囊反作用力布104b在气囊104a的边缘形成圆柱部分，线103穿插过该圆柱部分。当气囊104a展开时气囊充气机104c通过气囊卷绕轴104d的进气口104f供气。气囊卷绕轴104d用作气囊104a被卷绕并容纳时的轴。卷绕驱动单元104e在卷绕气囊104a时产生驱动力。进气口104f形成在气囊卷绕轴104d中并且将从气囊充气机104c提供的气体输送到气囊104a中。排气口104g形成在气囊卷绕轴104d中并且容许气囊104a中的气体排放。气囊单元104通过附接点104h连接到座椅101的座椅靠背101a。
利用这种结构，在正常状态(没有侧碰撞的可能性和没有侧碰撞发生的状态)下，如图13A所示，气囊单元104卷绕在气囊卷绕轴104d上，并且线103撤回到气囊单元104。
在碰撞准备状态(碰撞可能性增加的状态)，如图13B所示，线103卷绕在伸缩装置107上，气囊104a被线103增加的张力拉出。此时，气囊单元104根据线103的运动绕附接点104h转动。
而且，在碰撞状态(检测到碰撞的状态)，如图13C所示，气囊单元104被促动，气囊104a被展开。
在图13B的状态，当侧碰撞可能性消除时，乘客保护系统100可逆地回到正常状态，卷绕驱动单元104e撤回气囊104a，再次将气囊104a卷绕在气囊卷绕轴104d上。因此，线103撤回到气囊单元104。气囊单元105具有与前述气囊单元104一样的结构，其说明将被省略。
如图11A所示，对穿固定件106在前端的固定点106c支撑在座垫101b的侧表面的前端。对穿固定件106在前后端分别配备线保持器106a和106b，线保持器106a和106b容许线103穿插过并被支撑。当伸缩装置107撤回线103以增加线103的张力时，对穿固定件106绕固定点106c转动，使其后端指向肩部固定件102的固定点102a。与肩部固定件102相似，对穿固定件106在乘客一侧的表面上配备诸如橡胶和软垫的弹性材料，用作吸收作用在乘客身上的冲击的衬垫。因此，即使线103与乘客接触时的接触面积小，对穿固定件106作为衬垫的功能仍能够分散施加在乘客身上的力。
这里，如图11B所示，与第一实施例的乘客保护系统1相似，乘客保护系统100在车辆200的侧面具有侧碰撞传感器单元108。侧碰撞传感器单元108的结构与第一实施例的侧碰撞传感单元11不同，不同之处在于由第一实施例的侧碰撞传感器单元11执行的处理中的步骤S102的处理。特别是，在步骤S102中，张紧功能被促动，肩部固定件4和对穿固定件7被撤回。然而本实施例的侧碰撞传感器单元108促动张紧功能并促动气囊单元104展开气囊104a。其他处理过程与第一实施例相同。
(动作)接着说明乘客保护系统100的动作。
图14A到14C显示碰撞前后乘客保护系统100的状态。如图14A所示，在碰撞前的乘客保护系统100中，肩部固定件102可转动地支撑在座椅靠背101a的外侧部上，并且对穿固定件106可转动地支撑在座垫101b侧表面的前端。而且，伸缩装置107利用足以保持气囊被气囊单元104和105卷绕的张力卷绕线103(乘客保护系统100的正常状态)。
如图14B所示，当侧碰撞可能性增加到级别L1或L2时，伸缩装置107卷绕线103，分别将气囊104a和105a抽出气囊单元104和气囊单元105，并且使其在突出时保持非充气状态(乘客保护系统100的碰撞准备状态)。
当随后侧碰撞可能性避免时，伸缩装置107释放撤回的线103，并且气囊单元104和105分别再次卷绕气囊104a和105a。乘客保护系统100因而返回到正常状态。
另一方面，当侧碰撞发生时，如图14C所示，气囊单元104和105展开气囊以保护乘客不受侧碰撞的撞击(乘客保护系统100的碰撞状态)。
(功能)当侧碰撞可能性增加时，在根据本实施例的乘客保护系统100中，伸缩装置107卷绕线103。线103的张力因此被增大，肩部固定件102和对穿固定件106转动并向乘客一侧突出。而且，由线103抽出的气囊104a分别从气囊单元104和105突出。当侧碰撞发生时，气囊展开。
如上所述，肩部固定件102，对穿固定件106和气囊与线103协力保护乘客不受到侧碰撞的撞击。因此，因此构件和乘客之间的接触面积增大，碰撞时施加到乘客上的力被分散。
而且，根据车辆侧碰撞的检测，气囊展开并且吸收乘客和车门之间产生的撞击，并且能够使乘客保护系统100迅速从碰撞准备状态进入碰撞状态。
在上述实施例中，线103构成约束构件，肩部固定件102、对穿固定件106、伸缩装置107以及气囊单元104和105构成切换单元。气囊单元104和105构成容纳装置。每个气囊104a和105a构成连接构件，并且每个气囊单元104和105构成第二撤回构件。而且，侧碰撞传感器单元108构成碰撞预测装置。肩部固定件102和对穿固定件106分别构成第一和第二固定件。
(第二实施例的效果)(1)每个第一和第二固定件由长板状构件构成。因此，即使约束构件是与乘客之间的接触面积比带等小的线构件，碰撞时约束构件和乘客之间的接触面积也能够被增大。
(2)带状连接构件由气囊构成。因此，气囊在乘客的肩部、腰部和大腿部的接触位置展开并吸收碰撞能量。
(3)第一和第二固定件在乘客一侧的表面配备弹性构件。因此，侧碰撞的碰撞能量能够被吸收。
在上述第一和第二实施例的说明中，约束构件设置在座椅的侧表面。然而，只要约束构件具有被定位在座椅的侧表面并且在侧碰撞时约束乘客的结构，就可以通过例如将带5等设置在车辆内的车顶和车底之间而产生相似的效果。而且，约束乘客的构件也可以为带或线之外的构件，诸如长板状构件，网状构件或链状构件等。
在第一和第二实施例中，肩部固定件保持约束构件(带或线)的一端，并且，约束构件穿插过对穿固定件。然面，也可以构成为使对穿固定件保持穿插过肩部固定件的约束构件的一端。
第二实施例被作为没有包括在侧碰撞发生时向车辆的内侧撤回肩部固定件102和对穿固定件106以约束乘客的功能的结构的实例而解释。然而，与第一实施例相似，第二实施例能够构成为在侧碰撞发生时向车辆的内侧撤回肩部固定件102和对穿固定件106以约束乘客。
申请日为2005年6月28日的日本专利申请No.P2005-187928的全部内容通过引用而结合在本文中。
虽然上文对本发明通过引用本发明的一些的实施例进行说明，但本发明并不限于上述的实施例，根据本文的启示，各种修改对于本领域的熟练技术人员是很明显的。本发明的保护范围将参照附后的权利要求被限定。
权利要求
1.一种车辆受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护系统，包括约束构件，所述约束构件设置在乘客和车辆侧面之间，且在所述侧面发生碰撞时朝向车辆的内侧约束乘客的肩部与大腿部；和在正常状态和碰撞准备状态之间可逆地切换的切换设备，在正常状态下约束构件容纳在约束构件不影响乘客上下车的地方，在碰撞准备状态下约束构件位于所述车辆侧面和乘客的肩部与大腿部之间。
2.如权利要求1所述的乘客保护系统，还包括当侧碰撞发生时在车辆的宽度方向上向内移动乘客的转移设备。
3.如权利要求1所述的乘客保护系统，其特征在于，其中所述约束构件是柔韧的线状构件。
4.如权利要求1所述的乘客保护系统，其特征在于，其中约束构件是带构件和线构件中的任何一种构件。
5.如权利要求1所述的乘客保护系统，其特征在于，其中切换设备包括第一固定件，设置在座椅的座椅靠背的肩部靠近于所述车辆侧面的座椅侧面上；第二固定件，设置在座椅的座垫前端，其中第一和第二固定件中的一个固定件支撑约束构件的一端，且第一和第二固定件中的另一个固定件允许约束构件插入并穿过其中；卷绕约束构件的另一端的伸缩装置；和容纳设备，所述容纳设备在第一和第二固定件之间将约束构件保持在预定的地方，并使得所述约束构件能够被沿座椅侧面容纳。
6.如权利要求5所述的乘客保护系统，其特征在于，其中约束构件由带构件构成，以及所述容纳设备包括容许约束构件插入并穿过其中并且可沿座椅侧面弯曲的盖；和将所述盖撤回到座椅靠背和座垫的连接部附近的第一撤回设备。
7.如权利要求6所述的乘客保护系统，其特征在于，其中所述盖包括摺状结构，并且当其被第一撤回设备撤回时在摺状结构处弯曲。
8.如权利要求6所述的乘客保护系统，其特征在于，其中第一撤回设备包括利用预定弹性力撤回所述盖的弹性体。
9.如权利要求6所述的乘客保护系统，其特征在于，其中第一撤回设备包括与所述盖连接的线状构件和卷绕线状构件的伸缩装置。
10.如权利要求6所述的乘客保护系统，进一步包括连接到所述盖并保护乘客腰部的气囊组件。
11.如权利要求5所述的乘客保护系统，其特征在于，其中约束构件由线构件构成，第一和第二固定件由长板状构件构成，第一和第二固定件被可转动地支撑在座椅靠背和座垫上，并且第一和第二固定件中的所述另一个固定件配备有允许约束构件插入并穿过其中的线保持器，以及所述容纳设备包括将线构件保持在预定位置的带状连接构件；和将连接构件撤回到座椅侧面的第二撤回设备。
12.如权利要求11所述的乘客保护系统，其特征在于，其中连接构件由气囊构成，并且当侧碰撞发生时气囊展开。
13.如权利要求11所述的乘客保护系统，其特征在于，其中每个第一和第二固定件包括在乘客侧的长板状构件表面上的弹性构件。
14.如权利要求1所述的乘客保护系统，进一步包括检测车辆侧碰撞可能性的碰撞预测设备，其中，当碰撞预测设备检测到侧碰撞可能性时，约束构件从正常状态变化到碰撞准备状态。
15.如权利要求14所述的乘客保护系统，其特征在于，其中约束构件从正常状态变化到碰撞准备状态的速度根据碰撞预测设备所检测的侧碰撞可能性的级别而变化。
16.如权利要求1所述的乘客保护系统，其特征在于，其中，当侧碰撞发生时，进入碰撞准备状态的约束构件的张力被增大。
17.如权利要求5所述的乘客保护系统，进一步包括可滑动地保持第一固定件的第一固定件轨道；在远离所述车辆侧面的方向上沿第一固定件轨道撤回第一固定件的第一促动器；可滑动地保持第二固定件的第二固定件轨道；和在远离所述车辆侧面的方向上沿第二固定件轨道撤回第二固定件的第二促动器；其特征在于，当侧碰撞发生时，第一和第二促动器分别撤回第一和第二固定件，以沿远离车辆侧面的方向移动乘客。
18.如权利要求17所述的乘客保护系统，其特征在于，其中第一和第二促动器利用火药爆发实施撤回操作。
19.如权利要求17所述的乘客保护系统，其特征在于，其中第一和第二促动器利用电动机实施撤回操作。
20.一种车辆，包括如权利要求1所述的乘客保护系统。
21.一种车辆受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护方法，该方法包括在乘客和车辆侧面之间设置约束构件，在所述侧面发生碰撞时，约束构件向车辆的内侧约束乘客的肩部与大腿部；和在正常状态和碰撞准备状态之间可逆地切换，在正常状态下约束构件容纳在约束构件不影响乘客上下车的位置，在碰撞准备状态下约束构件位于车辆侧面和乘客的肩部与大腿部之间。
全文摘要
一种车辆(20，200)受到侧碰撞时保护乘客的乘客保护系统具有设置在乘客和车辆(20，200)侧表面之间并且在向侧表面的碰撞发生时向车辆(20，200)的内侧约束乘客的肩部与大腿部的约束构件(5，103)。而且，该系统具有在正常状态和碰撞准备状态之间可逆地切换的切换装置，在正常状态约束构件(5、103)容纳在约束构件(5，103)不影响乘客上下车(20，200)的位置，在碰撞准备状态约束构件(5，103)位于车辆(20，200)的侧表面和乘客的肩部与大腿部之间。
文档编号B60R21/20GK1891535SQ20061009976
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月27日 优先权日2005年6月28日
发明者太田幸一, 户畑秀夫 申请人:日产自动车株式会社