乘员约束装置及乘员约束方法
【专利摘要】本发明的乘员约束装置具有帘式气囊（2）、侧气囊（4）、及预张紧器内置型的安全带（6）、和检测或推测车辆（1）的侧翻的侧翻检测装置（11）。而且，具有控制装置（11），该控制装置（11）进行下述控制，即，在由侧翻检测装置检测到或推测到车辆的侧翻时展开侧气囊，并且，从展开侧气囊起经过规定时间后，使预张紧器（19）动作，然后，使帘式气囊展开。
【专利说明】乘员约束装置及乘员约束方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种乘员约束装置及乘员约束方法，其在存在车辆侧翻的可能性的情况下，约束乘员而进行保护。
【背景技术】
[0002]以保护车辆的乘员为目的，在大多数车辆上具有:在乘员的上身和车门之间展开的侧气囊；在乘员的头部和车门之间展开的帘式气囊；以及预张紧器内置型的安全带。另夕卜，在具有上述功能的车辆中，在车辆向乘员的外侧侧翻的情况下，展开帘式气囊，避免乘员的头部与车门碰撞。
[0003]但是，如果车辆开始侧翻，则乘员大多会靠向车辆的外侧(车门侧)。而且，在该情况下，会发生乘员的头部和车辆侧壁(车门、车窗、柱饰板等)之间的间隙变窄，帘式气囊不能顺利地展开的问题。
[0004]因此，在专利文献I中，公开了对帘式气囊的展开进行控制的气囊控制装置。在该装置中，在车辆开始侧翻的情况下，展开侧气囊的同时，起动安全带的预张紧器。由此，使乘员向车辆内侧(车门的相反侧)移动，且将乘员固定在座椅上，在乘员的头部和车辆侧壁之间形成间隙，使帘式气囊顺利地展开。
[0005]专利文献1:日本特开2006-248276号公报
【发明内容】
[0006]然而，在上述专利文献I中公开的现有例，同时执行侧气囊的展开和预张紧器的起动。因此，在利用安全带将乘员强力地按压至座椅靠背(座椅的靠背部分)的状态下，利用侧气囊将乘员按压至车辆内侧。因此，存在乘员和座椅靠背表面之间的摩擦增大，在展开了侧气囊时，不能将乘员顺利地按向车辆内侧的问题。
[0007]本发明就是为了解决上述现有的课题而提出的。而且，其目的在于，提供乘员约束装置及乘员约束方法，其在车辆侧翻的情况下，能够在乘员的头部和车门之间可靠地形成间隙，顺利地展开帘式气囊。
[0008]本发明的第一方式涉及的乘员约束装置，具有帘式气囊、侧气囊、及预张紧器内置型的安全带、和检测或推测车辆的侧翻的侧翻检测装置。而且，乘员约束装置具有控制装置，该控制装置进行下述控制，即，在由侧翻检测装置检测到或推测到车辆的侧翻时展开侧气囊，并且，从展开侧气囊起经过规定时间后使预张紧器动作，其后，展开帘式气囊。
[0009]本发明的第二方式涉及的乘员约束方法，具有:准备帘式气囊、侧气囊、及预张紧器内置型的安全带的步骤；以及检测或推测车辆的侧翻的步骤。而且，乘员约束方法具有:在检测到或推测到车辆的侧时展开侧气囊的步骤；以及在展开了侧气囊时，其后经过规定时间后时预张紧器动作的步骤。另外，乘员约束方法具有，在预张紧器动作后，展开帘式气囊的步骤。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的结构的框图。
[0011]图2是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示车辆开始侧翻时的状况。
[0012]图3是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示侧气囊展开时的状况。
[0013]图4是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示预张紧器动作时的状况。
[0014]图5是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示帘式气囊展开时的状况。
[0015]图6是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的动作的流程图。
[0016]图7是表示本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置的结构的框图。
[0017]图8是表示本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示车辆开始侧翻时的状况。
[0018]图9是表示本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示展开侧气囊，腰部安全带预张紧器动作时的状况。
[0019]图10是表示本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示肩部安全带预张紧器动作时的状况。
[0020]图11是表示本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置的动作状态的说明图，表示帘式气囊展开时的状况。
[0021]图12是表示本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置的动作的流程图。
[0022]图13是表示本发明的第3实施方式涉及的乘员约束装置的结构的框图。
[0023]图14是表示本发明的第3实施方式涉及的乘员约束装置的电动安全带的说明图。
[0024]图15是表示本发明的第3实施方式涉及的乘员约束装置的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0025]以下，基于附图，说明本发明的实施方式。此外，为了方便说明，有时附图的尺寸比例夸张，与实际的比例不同。
[0026]【第I实施方式的说明】
[0027]图1是表示本发明的第I实施方式涉及的乘员约束装置的结构的框图。如图所示，乘员约束装置100具有:侧倾角速度传感器12，其对在车辆上发生的侧倾角的加速度进行检测；以及负载传感器13，其检测在车辆的驾驶席或助手席上是否乘坐有乘员。而且，乘员约束装置100具有进行综合控制的控制部11、和对时间进行计时的计时器14。
[0028]另外，乘员约束装置100具有:侧气囊4，其设置在驾驶席的车辆侧壁侧，在动作时在乘员(驾驶者)的上身和车辆侧壁之间展开；帘式气囊2，其在动作时在乘员的头部和车辆侧壁之间展开。而且，乘员约束装置100具有对各气囊2、4的驱动进行控制的气囊驱动部15。
[0029]而且，乘员约束装置100具有预张紧器19，该预张紧器19在乘员被安全带约束时，在短时间内卷入该安全带而将乘员固定在座椅靠背(座椅的靠背部分)及座垫(座椅的乘坐部分)上。另外，乘员约束装置100具有对预张紧器19的驱动进行控制的预张紧器驱动部
16。此外，实际上，在助手席侧也设置有侧气囊4、帘式气囊2及预张紧器19，但在本实施方中为了简化说明，仅记载了驾驶席侧。
[0030]控制部11进行下述处理:基于负载传感器13的检测信号，判断在车辆内是否有驾驶者、或在助手席上是否乘坐有乘员。另外，控制部11进行下述处理:通过对由侧倾角速度传感器12输出的角速度信号进行积分运算，计算车辆的侧倾方向的角度，并基于角度及角速度，判定车辆是否将要侧翻。即，控制部11具有作为侧翻检测装置的功能。而且，在通过控制部11判断为车辆侧翻的情况下执行下述处理:以后述的顺序输出用于使侧气囊4、预张紧器19及帘式气囊2动作的动作信号。
[0031]下面，参照在图2?图5中示出的说明图及在图6中示出的流程图，说明第I实施方式涉及的乘员约束装置100的动作。
[0032]首先，在图6的步骤Sll中，控制部11判定是否检测到车辆的侧翻。该处理如上所述，基于由侧倾角速度传感器12输出的角速度、和对该角速度进行积分运算而得到的角度而进行。而且，在根据上述角速度及角度，在车辆向侧倾方向(图2的箭头Yl的方向)翻转，不能避免车辆的侧翻的情况下(肯定要侧翻的情况)，控制部11检测为侧翻。此外，也可以是控制部11对车辆的侧翻进行推测。
[0033]此时，由于车辆是从侧滑开始导致侧翻，因此，如图2所示，车辆I的乘员5由于惯性力而向车辆外侧移动，该惯性力是由在侧翻前的侧滑中发生的左右方向的减速度引起的。因此，乘员5的头部和车辆侧壁3 (车门、车窗、支柱等)之间的空间减小。在此，如果在如图2所示的乘员姿势下车辆I进行侧翻，则在车辆I的侧倾方向的角度较小的情况下，乘员5与车辆I一起翻转。因此，在乘员5的头部和车辆侧壁之间的空间较小的状况下，帘式气囊展开。其结果，有可能帘式气囊被乘员5的头部卡住，或帘式气囊相对于乘员的头部在车辆内侧展开，导致帘式气囊不能顺利地展开的状况。在本实施方式中，通过以下所示的动作，能够避免该状况。
[0034]在检测到车辆的侧翻的情况下(在步骤Sll中为是)，使处理进入步骤S12。
[0035]在步骤S12中，控制部11向气囊驱动部15输出驱动信号，展开侧气囊4。其结果，如图3所示，展开的侧气囊4在乘员5和车辆侧壁3之间膨胀，因此，乘员5被侧气囊4按压而向车辆内侧移动，乘员的头部和车辆侧壁3之间的空间扩大。此时，由于预张紧器19未起动，因此，乘员5和座椅靠背表面之间的摩擦力不会增大，可以容易地使乘员5向车辆内侧移动。
[0036]在步骤S13中，控制部11使计时器14动作，对第I规定时间(例如30msec)进行计时。
[0037]在步骤S14中，判定计时是否达到30msec,在计时达到30msec的情况下,使处理进入步骤S15。
[0038]在步骤S15中，控制部11向预张紧器驱动部16输出动作信号而使预张紧器19动作。如图4所示，预张紧器19将安全带6向上方拉入，因此，安全带6将乘员5向座椅靠背侧按压，保持向车辆内侧移动后的乘员5的姿势。其结果，能够确保用于展开帘式气囊2的空间、即乘员的头部和车辆侧壁3之间的空间。
[0039]在步骤S16中，控制部11使计时器14动作，对第2规定时间(例如，30msec)进行计时。
[0040]在步骤S17中，判断计时是否达到30msec,在计时达到30msec的情况下,使处理进入步骤S18。
[0041]在步骤S18中，控制部11向气囊驱动部15输出驱动信号，展开帘式气囊2。其结果，如图5所示，帘式气囊2在确保乘员的头部和车辆侧壁3之间的空间的状态下展开，能够可靠地展开帘式气囊2。即，即使在车辆开始向侧倾方向翻转，从乘员5靠向车辆侧壁3侧的状态车辆开始侧翻的情况下，也能够顺利地展开帘式气囊2。
[0042]如上所述，在本实施方式涉及的乘员约束装置100中，在车辆I开始侧翻时，在乘员的头部靠向车辆侧壁3侧的情况下，首先，展开侧气囊4，使乘员5向车辆内侧移动。其后，经过第I规定时间(例如，30msec)后，起动预张紧器19，将乘员5固定在座椅靠背上。因此，能够容易地使乘员的头部远离车辆侧壁3，能够在乘员的头部和车辆侧壁3之间可靠地确保用于使帘式气囊2展开的空间。
[0043]【第2实施方式的说明】
[0044]下面，对本发明的第2实施方式涉及的乘员约束装置进行说明。图7是表示第2实施方式涉及的乘员约束装置200的结构的框图。如图7所示，与在图1中示出的乘员约束装置100相比，本实施方式涉及的乘员约束装置200的不同点在于，预张紧器19由肩部安全带预张紧器21和腰部安全带预张紧器22这2个预张紧器构成。即，如图8所示，约束乘员的安全带具有腰部安全带7和肩部安全带8这2个安全带，其中，腰部安全带7用于将乘员的腰部固定在座垫上，该肩部安全带8用于将乘员的上半身固定在座椅靠背上。而且，预张紧器具有腰部安全带预张紧器22和肩部安全带预张紧器21，其中，该腰部安全带预张紧器22将腰部安全带7向车辆侧壁3侧拉入，该肩部安全带预张紧器21将肩部安全带8向上方拉入。除此之外的结构与图1相同，因此，标注相同的标号，省略结构说明。
[0045]下面，参照在图8~图11中示出的说明图及在图12中示出的流程图，对第2实施方式涉及的乘员约束装置200的动作进行说明。
[0046]首先，在图12的步骤S31中，控制部11判定是否检测到车辆的侧翻。该处理与上述的第I实施方式相同，在车辆向侧倾方向翻转，不能避免车辆的侧翻的情况下，检测为侧翻。此时，由于车辆是从侧滑开始导致侧翻的，因此，如图8所示，车辆I的乘员5由于惯性力而向车辆外侧移动，该惯性力是由在侧翻前的侧滑中发生的左右方向的减速度引起的。因此，乘员的头部和车辆侧壁3 (车门、车窗、支柱等)之间的空间减小。而且，在检测到车辆的侧翻的情况下(在步骤S31中为是)，使处理进入步骤S32。
[0047]在步骤S32中，控制部11向气囊驱动部15输出驱动信号，展开侧气囊4。而且，在步骤S33中，控制部11向预张紧器驱动部16输出动作信号，使腰部安全带预张紧器22动作。
[0048]因为腰部安全带预张紧器22在短时间内拉入腰部安全带7，因此，如图9所示，腰部安全带7将乘员的腰部向座垫按压，固定腰部。因此，在乘员5和车辆侧壁3之间膨胀的侧气囊4仅使乘员5的上半身向车辆内侧移动，能够将由于侧气囊4的膨胀产生的展开力集中在乘员5的上半身。因此，能够使乘员5的上半身容易地向车辆内侧移动。
[0049]在步骤S34中，控制部11使计时器14动作，对第I规定时间(例如，30msec)进行计时。[0050]在步骤S35中，判断计时是否达到30msec,在计时达到30msec的情况下,使处理进入步骤S36。
[0051]在步骤S36中，控制部11向预张紧器驱动部16输出动作信号，使肩部安全带预张紧器21动作。如图10所示，肩部安全带预张紧器21向上方拉入肩部安全带8。因此，肩部安全带8将乘员5向座椅靠背侧按压，保持向车辆内侧移动后的乘员5的姿势。其结果，能够确保用于展开帘式气囊2的空间、即乘员的头部和车辆侧壁3之间的空间。
[0052]在步骤S37中，控制部11使计时器14动作，对第2规定时间(例如，30msec)进行计时。
[0053]在步骤S38中，判断计时是否达到30msec,在计时达到30msec的情况下,使处理进入步骤S39。
[0054]在步骤S39中，控制部11向气囊驱动部15输出驱动信号，展开帘式气囊2。其结果，如图11所示，帘式气囊2能够在确保乘员的头部和车辆侧壁3之间的空间的状态下展开，能够可靠地展开帘式气囊2。即，即使在车辆开始向侧倾方向翻转，从乘员5靠向车辆侧壁3侧的状态车辆开始侧翻的情况下，也能顺利地展开帘式气囊2。
[0055]如上所述，在第2实施方式涉及的乘员约束装置200中，在车辆I开始侧翻时，乘员的头部靠向车辆侧壁3侧的情况下，首先，使腰部安全带预张紧器22动作，将乘员的腰部固定在座垫上。而且，展开侧气囊4，使乘员5向车辆内侧移动。其后，经过第I规定时间例如，(30msec)后，起动肩部安全带预张紧器21，将乘员5固定在座椅靠背上。因此，能够在乘员的头部和车辆侧壁3之间可靠地确保用于使帘式气囊2展开的空间。
[0056]此外，在上述第2实施方式中，在展开侧气囊4的同时，使腰部安全带预张紧器22动作，但也可以使腰部安全带预张紧器22在展开侧气囊4之前动作。
[0057]【第3实施方式的说明】
[0058]下面，针对本发明的第3实施方式涉及的乘员约束装置进行说明。图13是表示第3实施方式涉及的乘员约束装置300的结构的框图。如图13所示，与在图1中示出的乘员约束装置100相比，第3实施方式涉及的乘员约束装置300的不同点在于，安全带为电动安全带32、以及具有在控制部11的控制下进行动作的安全带控制部31。
[0059]即，如图14所示，电动安全带32的前端部与电动机33连接。而且，通过安全带控制部31的控制而驱动电动机33，由此使电动安全带32产生张力，对乘员进行约束。另外，该电动安全带32具有下述功能，即，在发生对车辆施加紧急制动的情况等需要对乘员进行约束的情况下，进行动作而保护乘员。此外，电动安全带32之外的部分与图1相同，因此，标注与图1相同的标号而省略结构说明。
[0060]下面，参照在图15中示出的流程图，对第3实施方式涉及的乘员约束装置300的动作进行说明。
[0061]首先，在图15的步骤S51中，控制部11判定是否检测到车辆的侧翻。该处理如上所述，在车辆向侧倾方向翻转而不能避免车辆的侧翻的情况下，检测为侧翻。而且在检测到车辆的侧翻的情况下(在步骤S51中为是)，使处理进入步骤S52。
[0062]在步骤S52中，控制部11判断是否电动安全带32被施加了张力，在施加有张力的情况下，松缓该张力。即，解除通过电动安全带32对乘员的约束。
[0063]然后，在步骤S53中，控制部11向气囊驱动部15输出驱动信号，展开侧气囊4。其结果，如上述的图3所示，能够在乘员的头部和车辆侧壁3之间设置空间。此时，预张紧器19未起动，且未对电动安全带32施加张力。因此，乘员5和座椅靠背表面之间的摩擦力不会增大，能够容易地形成空间。
[0064]在步骤S54中，控制部11使计时器14动作，对第I规定时间(例如，30msec)进行计时。
[0065]在步骤S55中，控制部11判断计时是否达到30msec,在计时达到30msec的情况下，使处理进入步骤S56。
[0066]在步骤S56中，控制部11向预张紧器驱动部16输出动作信号，使预张紧器19动作。其结果，如上述的图14所示，能够保持向车辆内侧移动后的乘员5的姿势，能够确保乘员的头部和车辆侧壁3之间的空间。
[0067]在步骤S57中，控制部11使计时器14动作，对第2规定时间(例如，30msec)进行计时。
[0068]在步骤S58中，控制部I判断是否经过了 30msec,在计时达到30msec的情况下,使处理进入步骤S59。
[0069]在步骤S59中，控制部11向气囊驱动部15输出驱动信号，展开帘式气囊2。其结果，如上述的图5所示，能够可靠地展开帘式气囊2。即，即使在车辆开始向侧倾方向翻转，从乘员5靠向车辆侧壁3侧的状态车辆开始侧翻的情况下，也能顺利地展开帘式气囊2。
[0070]如上所述，在第3实施方式涉及的乘员约束装置300中，能够实现与上述的第I实施方式相同的效果。另外，即使在利用电动安全带32约束乘员的情况下，也是在松缓该电动安全带32后展开侧气囊4，因此，不会受由电动安全带32进行约束的影响。
[0071]以上，基于图示的实施方式，说明了本发明的乘员约束装置及乘员约束方法。但是，本发明并不限于此，各部分的结构可以替换为具有相同功能的任意结构。
[0072]例如，在上述各实施方式中，将第I规定时间及第2规定时间均设为30msec。但是，本发明并不限定于该时间，也可以设定为其他时间。另外，也可以将第I规定时间和第2规定时间设定为不同的时间。
[0073]另外，在上述各实施方式中，针对使预张紧器19或肩部安全带预张紧器21动作后，在经过第2规定时间(30msec)后展开帘式气囊2的例子进行了说明。但是，也可以是不等待经过第2规定时间(即同时)而展开帘式气囊2的结构。
[0074]另外，在上述各实施方式中，对展开驾驶席侧的帘式气囊2的情况进行了说明，但在助手席侧也可以应用本发明。
[0075]日本特愿2011-106056号(申请日:2011年5月11日)的全部内容，引入本说明书中。
[0076]工业实用性
[0077]在本发明涉及的乘员约束装置及乘员约束方法中，在车辆开始侧翻的情况下，相对于展开侧气囊的定时，使预张紧器延迟动作。因此，能够减轻在乘员和座椅之间产生的阻力，能够顺利地使乘员返回至车辆内侧。其结果，能够在乘员的头部和车辆侧壁之间可靠地确保用于展开帘式气囊的空间，能够顺利地展开帘式气囊。
[0078]标号的说明
[0079]I 车辆[0080]2帘式气囊
[0081]3车辆侧壁
[0082]4侧气囊
[0083]5乘员
[0084]6安全带
[0085]7腰部安全带
[0086]8肩部安全带
[0087]11控制部(侧翻检测装置)
[0088]12侧倾角速度传感器
[0089]13负载传感器
[0090]14计时器
[0091]15气囊驱动部
[0092]16预张紧器驱动部
[0093]19预张紧器
[0094]21肩部安全带预张紧器
[0095]22腰部安全带预张紧器
[0096]31安全带控制部(电动安全带控制装置)
[0097]32电动安全带
[0098]33 电动机
[0099]100,200,300乘员约束装置
【权利要求】
1.一种乘员约束装置，其特征在于，具有: 帘式气囊、侧气囊、及预张紧器内置型的安全带； 侧翻检测装置，其检测或推测车辆的侧翻；以及 控制装置，其进行下述控制，即，在由所述侧翻检测装置检测到或推测到车辆的侧翻时展开所述侧气囊，并且，在从展开所述侧气囊起经过规定时间后，使所述预张紧器动作，其后，使所述帘式气囊展开。
2.根据权利要求1所述的乘员约束装置，其特征在于， 所述安全带由腰部安全带及肩部安全带构成， 所述预张紧器包含:腰部安全带预张紧器，其用于向乘员的外侧卷入所述腰部安全带；以及肩部安全带预张紧器，其用于向上方卷入所述肩部安全带， 在检测到或推测到所述侧翻的情况下，在展开所述侧气囊的同时或在展开之前使所述腰部安全带预张紧器动作，经过所述规定时间后，使所述肩部安全带预张紧器动作。
3.根据权利要求1所述的乘员约束装置，其特征在于， 所述安全带是电动安全带，具有通过电动卷入安全带的功能， 还具有电动安全带控制装置，其对所述电动安全带的收紧进行控制， 在检测到或推测到车辆的侧翻时，在所述电动安全带被施加了张力的情况下，所述电动安全带控制装置松缓张力，所述控制装置在松缓所述电动安全带的张力后，使所述侧气囊动作。
4.一种乘员约束方法，其特征在于，具有下述步骤: 准备帘式气囊、侧气囊、及预张紧器内置型的安全带； 检测或推测车辆的侧翻； 在检测到或推测到车辆的侧翻时展开侧气囊； 在展开了所述侧气囊时，在其后经过规定时间后使预张紧器动作；以及 在所述预张紧器动作后，展开所述帘式气囊。
【文档编号】B60R21/16GK103517832SQ201280022818
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年2月24日 优先权日:2011年5月11日
【发明者】外川笃史, 太田幸一 申请人:日产自动车株式会社