乘员保护装置的制作方法

本发明涉及一种乘员保护装置，尤其是涉及无论乘员的就座姿势如何，都能够在碰撞时发挥安全气囊等保护装置的稳定的保护性能的乘员保护装置。

背景技术：

目前、提案有各种进行基于周边环境的检测结果的驾驶辅助控制等的乘员保护装置。例如，存在为了通知需要避免碰撞的车辆的存在而不使司机感到苦恼，在划分成认知区域、判断区域及物理限界区域等多个区域各自进行警报的报警及预碰撞系统的动作等的乘员保护装置(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－210102号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

但是，在直到即将碰撞之前未使预碰撞系统动作的上述车辆中，在预碰撞系统的动作及碰撞时的气囊等的动作时，可能乘员没有成为受到正常保护的就座姿势。由此，存在气囊及座椅安全带等用于保护乘员的部件不能充分发挥本来的保护性能的可能性、或由保护部件产生对乘员的危害性的可能性。

鉴于此，本发明所要解决的问题在于，提供一种乘员保护装置，不管乘员的就座姿势如何，在碰撞时都可以发挥气囊等保护装置的稳定的保护性能。

用于解决课题的技术方案

作为用于解决所述课题的技术方案，本发明的乘员保护装置具备：检测部，其检测车外的环境；限制部，其可以将就座于座椅的乘员的就座姿势矫正到正规位置；控制部，其进行所述限制部的动作控制；以及设定部，其基于所述检测部的检测结果，在直到车外的对象物和本车辆的预测碰撞为止的期间，设定按时间划分而成的多个时间区域，其中所述控制部在至少包含于所述时间区域的矫正区域，为了矫正所述乘员的就座姿势而进行所述限制部的动作控制。

在本发明的乘员保护装置中，优选的是，所述矫正区域包含将所述乘员矫正到不同的就座姿势的多个区域，所述控制部在所述多个区域，将所述限制部的动作控制分成多个阶段进行。

在本发明的乘员保护装置中，优选的是，所述限制部可以将所述乘员约束到所述座椅，所述设定部在所述时间区域设定将所述乘员约束到所述座椅的约束区域，在与所述约束区域相邻的前区域设定所述矫正区域。

在本发明的乘员保护装置中，优选的是，所述限制部具有可以进行多次动作的可逆部件和仅可进行一次动作的不可逆部件，所述控制部在所述矫正区域进行所述可逆部件的动作控制，在所述约束区域进行所述不可逆部件的动作控制。

在本发明的乘员保护装置中，优选的是，所述检测部检测车外及车内的环境，所述设定部基于所述检测部的车外的检测结果设定所述时间区域，所述控制部基于所述检测部的车外及车内的检测结果进行所述限制部的动作控制。

在本发明的乘员保护装置中，优选的是，基于所述检测部的检测结果在可避免与所述对象物碰撞的情况下，所述控制部停止所述矫正区域中所述限制部的动作控制。

发明效果

根据本发明，能够提供一种乘员保护装置，在直到与对象物碰撞为止的期间设定的时间区域中至少设定矫正区域，在该矫正区域，即使乘员为各种就座姿势，通过矫正乘员的就座姿势，也能够在碰撞时稳定地发挥保护装置的正常的保护性能。

附图说明

图1是概略性表示本发明一个实施方式的乘员保护装置的框图。

图2是示意性表示图1所示的设定部设定的时间区域的俯视图。

图3是表示使用图1所示的乘员保护装置时的控制流程的流程图。

图4是表示使用图1所示的乘员保护装置时的另外的控制流程的流程图。

具体实施方式

参照图1～图3，对本发明的乘员保护装置的一个实施方式进行说明。

其中，图1是概略性表示本发明一个实施方式的乘员保护装置1的框图。图2是示意性表示图1所示的设定部5设定的时间区域的俯视图。图3是表示使用图1所示的乘员保护装置1时的控制流程的流程图。

如图1所示，乘员保护装置1具备：检测部2、限制部3、控制部4、以及设定部5。

检测部2具有车外检测部21及车内检测部22。

车外检测部21检测本车辆外侧的环境，具体而言，检测本车辆周边的其它车辆及障碍物(下称“对象物”)的有无、对象物的大小、对象物的移动方向、对象物的绝对速度或相对于本车辆的相对速度等。作为车外检测部21，例如可以采用车载用摄像头及雷达等。车外检测部21将检测结果输出到设定部5。

车内检测部22检测本车辆内侧的环境，具体而言，检测车室内的各座椅有无乘员就座、乘员就座的座椅的位置及斜倚状态、乘员的就座位置及就座姿势等。作为车内检测部22，例如可以采用在驾驶员监视系统等中使用的乘员监视用摄像头、红外线传感器、检测座垫的压力分布的感压传感器、座椅的倾斜角度传感器等。车内检测部22将检测结果输出到控制部4。

此外，本发明的检测部只要至少可以检测车外的环境即可。

限制部3设置于座椅，至少将就座在座椅上的乘员的就座姿势矫正为正规位置，具有矫正部31及约束部32。限制部3的矫正部31及约束部32均通过输入来自控制部4的动作信号进行动作。

矫正部31通过使乘员的各种就座姿势移位而进行矫正，并且，约束部32通过约束利用矫正部31将就座姿势矫正到正规位置的乘员，从而将该乘员约束在座椅上。

矫正部31具有：座椅动作部311、矫正用气囊动作部312及安全带移动部313。

座椅动作部311是使座椅移动的部件，具体而言，是可调节座椅的前后滑动、座椅靠背的倾斜角度的促动器等。

矫正用气囊动作部312是使乘员相对于座椅的位置移位的部件，具体而言，至少设置于座垫及座椅靠背中的任一个而成，是可在任意位置形成凸状部位的座椅内气囊等。在本发明中，即使是通过促动器使具有弹性的突起物代替座椅内气囊而从座椅内相对于座垫及座椅靠背的表面进退的机构等，也可以实现用于就座姿势的矫正的凸状部位的形成。

安全带移动部313是与座椅动作部311及矫正用气囊动作部312协作而动作的部件，具体而言，是用于使座椅安全带的位置上下、前后、左右移动到适合乘员保护的位置的滑动机构等。

矫正部31的特别是座椅动作部311及矫正用气囊动作部312设置为以乘员能够以适当的姿势及位置承受碰撞时动作的气囊的展开及座椅安全带的卷取或锁定等乘员保护性能的方式使乘员适当地移动。即，乘员的正规位置的就座姿势是碰撞时进行动作的乘员保护装置所设想的乘员的就座姿势及就座位置。

乘员的就座姿势的矫正通过由座椅动作部311进行的座椅的前后滑动及向斜倚的原位置或适当位置的移动、以及消除或减小矫正用气囊动作部312带来的乘员的就座位置和正规位置的错位的气囊的展开等实现。

约束部32具有安全带卷取部321及约束用气囊动作部322。

安全带卷取部321是卷取座椅安全带的部件，具体而言，附设于座椅安全带的卷取部分，以使用马达或火药的爆发等可约束乘员的程度的力卷取座椅安全带。

约束用气囊动作部322是维持乘员相对于座椅的位置的部件，具体而言，至少设置于座垫及座椅靠背中的任一个而成，是可在任意或规定位置形成凸状部位的座椅内气囊等。在本发明中，即使是通过促动器使具有弹性的突起物代替座椅内气囊而从座椅内相对于座垫及座椅靠背的表面进退的机构等，也可以实现用于乘员约束的凸状部位的形成。

此外，矫正用气囊动作部312和约束用气囊动作部322在本实施方式中是分体的部件，关于未图示的矫正用气囊和约束用气囊也采用分体的部件。

在本发明中，在将矫正用气囊进行的乘员的姿势的矫正和约束用气囊进行的乘员向座椅的约束大致同时进行、或者在进行矫正的同时也进行约束等连续地进行的情况下，采用可进行矫正及约束的气囊的形状、大小、配置，并且，气囊动作部件也可以是同一部件。

控制部4进行限制部3的动作控制，具体而言，是进行各种车载设备的电子控制的ecu等。控制部4输入车内检测部22的检测结果及设定部5的设定区域有关的信号，将用于动作控制的信号输出到限制部3。控制部4的控制及动作在后面叙述。

设定部5基于检测部2的检测结果，在直到车外的对象物和本车辆的预测碰撞为止的期间，设定按时间划分而成的多个时间区域，具体而言，是进行车载设备的电子控制的ecu等，可以与上述控制部4装入同一部件内。设定部5将设定的时间区域有关的信号输出到控制部4。

这里，参照图2对设定部5设定的时间区域进行说明。

如图2所示，设定部5在于本车辆a的前方向相反的方向行驶的对象物b(其它车辆)和本车辆a之间设定时间区域6。在本实施方式中，将到本车辆a和对象物b的碰撞为止的预测时间划分成多个区域而设定时间区域6，包含矫正区域61和约束区域62。进而，在矫正区域61包含第一矫正区域611及第二矫正区域612。

时间区域6的设定也可以通过将至预测的碰撞为止的时间等分而设定，也可以按照基于各区域中的矫正部31及约束部32的动作的所需时间的比率分开而设定。

矫正区域61是为了矫正乘员的就座姿势而使图1所示的矫正部31动作的区域。矫正区域61包含第一矫正区域611和第二矫正区域612，第一矫正区域611设定为比第二矫正区域612靠前区域。由此，第一矫正区域611在比第二矫正区域612时间早的定时进行控制部4进行的控制。

第一矫正区域611是通过控制部4进行矫正部31的座椅动作部311的动作控制的区域。第二矫正区域612是通过控制部4进行矫正部31的矫正用气囊动作部312的动作控制的区域。

第一矫正区域611和第二矫正区域612是将乘员分别矫正为不同就座姿势的区域，与各区域对应的矫正部31的动作控制分多个阶段进行。

此外，在本实施方式中，控制部4进行的安全带移动部313的动作控制只要在矫正区域61内，可以随时进行。

此外，在本实施方式中是，假定座椅动作部311进行的座椅的移动的所需时间为比矫正用气囊动作部312进行的矫正用气囊的展开的所需时间长的第一矫正区域611及第二矫正区域612的顺序设定。在本发明中，根据上述车内检测部22等的车内环境的检测结果，如果座椅移动的所需时间可能比矫正用气囊的展开的所需时间短，则也可以切换第一矫正区域和第二矫正区域的顺序、或进行同时的动作控制。由此，能够实现矫正部的动作控制的所需时间、即矫正区域整体的时间的缩短化，能够将乘员的就座姿势可靠且早期地设为安全的姿势，能够防备碰撞，因此，是优选的。

约束区域62是为了将乘员约束到座椅而使图1所示的约束部32动作的区域。即，约束区域62是通过控制部4进行安全带卷取部321及约束用气囊动作部322的动作控制的区域。约束区域62是与矫正区域61相邻的区域，设定矫正区域61作为约束区域62的前区域。

在本实施方式中，约束区域62仅设置一个区域，但如果可以确保至碰撞为止的时间的延迟，则也可以如上述矫正区域61那样进一步划分为多个区域，且将矫正部31的各部件的动作控制分成多个阶段。

此外，优选的是，在矫正部31，使用可进行多次动作的可逆的部件，并且，在约束部32，使用仅可以进行一次动作的不可逆的部件。

具体而言，在矫正部31，座椅动作部311进行的座椅的移动、矫正用气囊动作部312进行的矫正用气囊的收缩及安全带移动部313进行的座椅安全带的移动可以进行多次的动作控制。另外，安全带卷取部321进行的座椅安全带的卷取及约束用气囊动作部322进行的约束用气囊的展开可以进行仅一次的动作控制。特别是，矫正用气囊是可以通过空气或气体的注入及除去可收缩的可逆部件，约束用气囊是可以通过火药的爆发产生的气体的注入仅展开一次的不可逆的部件。约束用气囊与矫正用气囊相比，气囊的展开力较大，因此，能够确保限制乘员的就座姿势的力、即比矫正力大的约束力。

通过在矫正部31使用可逆的部件，在矫正区域61碰撞的可能性消失的情况下，换言之判断为本车辆a可避免与对象物b的碰撞的情况下，停止矫正部31的动作控制，在产生与其它对象物的碰撞可能性时，可以再次准备。由此，在其后，也可以使乘员的就座姿势恢复到矫正部31的动作控制前的状态，因此，在乘员放松的就座姿势的情况下，可以返回就座姿势并再次成为放松状态。另外，通过在约束部32中使用不可逆的部件，在时间区域6中，最延迟的定时、即对象物b最接近本车辆a而真临近危险时，可以进行可靠且牢固的乘员的约束，故而优选。

在此，参照图3对使用上述乘员保护装置1时的控制进行说明。

此外，图3是表示使用图1及2所示的乘员保护装置1进行限制部3的动作控制时的控制流程的流程图。

首先，设定部5判别有无碰撞的可能性(步骤s1)。在本工序中，在基于车外检测部21的检测结果判别出图2所示的对象物b和本车辆a的碰撞的可能性高，具体而言判别为碰撞的可能性超过规定的阈值的情况下，转到下一工序(步骤s1的是)。在判别为检测到对象物b但没有碰撞的可能性或比阈值低的情况下，结束本控制流程(步骤s1的否)。能够基于本车辆a和对象物b的距离、相对速度、各自的行进方向、对象物b的大小、若对象物b为车辆则对象物b的司机的状态(本车辆a的辨识度程度、视线)、道路宽度等行驶环境等判别碰撞可能性的高低的导出。

在判别为碰撞的可能性高的情况下(步骤s1的是)，接着设定部5设定图2所示的时间区域6(步骤s2)。本工序中的时间区域6的设定是基于车外检测部21检测的本车辆a和对象物b的距离、相对速度、各自的行进方向等检测结果，设定部5导出直到产生碰撞为止的时间，并将导出的直到碰撞为止的时间按照适当的比率划分而实现。在此设定的时间区域6是由图2所示的第一矫正区域611、第二矫正区域612及约束区域62构成的区域。此外，设定部5将设定的时间区域6的信号输出到控制部4。

接着，控制部4判别对象物b是否进入第一矫正区域611内(步骤s3)。在本工序中，基于设定部5设定的时间区域6和车外检测部21的检测结果，判别为对象物b进入第一矫正区域611内的情况下，转到下一工序(步骤s3的是)。在判别为对象物b未进入第一矫正区域611内的情况下，重复本工序直到检测出对象物b进入到第一矫正区域611内(步骤s3的否)。

在判别为对象物b进入第一矫正区域611内的情况下(步骤s3的是)，控制部4基于车内检测部22的检测结果进行矫正部31的座椅动作部311的动作控制(矫正部31的第一动作控制)(步骤s4)。在本工序中，通过座椅动作部311的动作，使座椅移动，直到车内检测部22检测到的座椅的当前位置及倾斜成为可以发挥保护装置的正常的保护功能的位置及倾斜。

可以发挥保护装置的正常保护功能的位置及倾斜是由保护装置所设想的乘员的正规位置及倾斜，通常多是能够轻易地进行手动驾驶的座椅位置及倾斜。因此，在本工序中，例如在手动驾驶时在比通常接近方向盘的前方位置配置座椅的情况、在自动驾驶时大幅后仰且放松的姿势等情况下，将座椅的前后位置及倾斜等返回到正规位置及倾斜。

接着，控制部4判别对象物b是否进入第二矫正区域612内(步骤s5)。在本工序中，基于设定部5设定的时间区域6和车外检测部21的检测结果，判别为对象物b进入第二矫正区域612内的情况下，转到下一工序(步骤s5的是)。在判别对象物b未进入第二矫正区域612内的情况下，重复本工序直到检测出对象物b进入到第二矫正区域612内(步骤s5的否)。

在判别为对象物b进入第二矫正区域612内的情况下(步骤s5的是)，控制部4基于车内检测部22的检测结果进行矫正部31的矫正用气囊动作部312的动作控制(矫正部31的第二动作控制)(步骤s6)。在本工序中，通过矫正用气囊动作部312进行的矫正用气囊的动作，使乘员在座椅上移动，直到车内检测部22检测到的乘员的当前的就座位置成为可以发挥保护装置的正常保护功能的位置。

矫正用气囊在座垫及座椅靠背的表面上形成凸状部位，通过该凸状部位按压乘员，乘员相对于座椅的前后位置及左右位置成为正规位置。特别是，在本实施方式中，通过假定本车辆a和对象物b的前方碰撞，在碰撞时前排气囊进行的乘员保护的可能性高，因此，优选的是，通过矫正用气囊使乘员的就座位置向座椅的宽度方向大致中央部移动。

此外，在假定的碰撞方式为侧方碰撞的情况下，优选的是，减小且延迟碰撞时到窗户及门的接触，因此，可以使乘员的就座位置相对于座椅在左右方向上向与检测的对象物相反侧移动。

接着，控制部4判别对象物b是否进入约束区域62内(步骤s7)。在本工序中，基于设定部5设定的时间区域6和车外检测部21的检测结果，判别为对象物b进入约束区域62内的情况下，转到下一工序(步骤s7的是)。在判别为对象物b未进入约束区域62内的情况下，重复本工序直到检测到对象物b进入到约束区域62内(步骤s7的否)。

在判别为对象物b进入约束区域62内的情况下(步骤s7的是)，控制部4进行约束部32的安全带卷取部321及约束用气囊动作部322的动作控制(步骤s8)。在本工序中，通过安全带卷取部321进行的座椅安全带的卷取及约束用气囊动作部322进行的约束用气囊的展开，将乘员约束到座椅，由此，能够将通过上述工序将矫正部31矫正到正规位置的乘员的就座姿势设为大致固定状态。

约束用气囊以从侧方夹着矫正并移动的乘员的方式从座垫及座椅靠背中的至少任一个展开，由此，可以进行不是仅依靠座椅安全带的牢固的约束。特别是在预测到侧方碰撞的情况下，优选的是乘员在碰撞时难以左右移动，因此，可以采用从约束用气囊的左右进行夹持的方式的约束。

在直到碰撞为止的时间的延迟较少的情况下，在矫正部31动作的中途，对象物b也可能进入约束区域62内。在这样的状况基于检测部2的检测结果被预测的情况下，优选在矫正部31的第一动作控制及第二动作控制中的任一控制中使安全带移动部313动作。具体而言，例如，在通过矫正部31的第一动作控制及第二动作控制使乘员移动的中途开始约束部32的动作控制的情况下，座椅安全带可能远离乘员或可能从应开始卷取的位置错位。该情况下，基于车内检测部22的检测结果，控制部4通过安全带移动部313的动作控制，进行使座椅安全带靠近乘员或向卷取的适当位置挪动这样的移动。由此，即使在直到碰撞为止的时间的延迟较少的状况下，也能够将乘员顺畅地设为约束状态。

如上，包含用于防备本车辆a和对象物b的碰撞的、乘员的就座姿势的矫正及约束的限制工序结束。

将来，随着进行自动驾驶控制或高度驾驶辅助控制的车辆的增加，与进行手动驾驶的已有的车辆相比，车辆内的乘员的就座姿势的自由度也提高。由此，想到即使目前的气囊及座椅安全带的预紧器等的保护装置动作，也不会对未设想到的就座姿势的乘员发挥正常的乘员保护性能的这种情况有所增加。

对此，通过使用本实施方式的乘员保护装置1，即使例如为自动驾驶时驾驶座的乘员将座椅向后方移动，进而斜倚的状态，保护装置也可以移动到可正常发挥乘员保护性能的就座姿势，进而能够进行约束。由此，能够适当地受到来自保护装置的乘员保护，由未设想到的就座姿势引起的保护装置本身的危害性也能够降低或解除。

在图3所示的实施方式中，通过将矫正部31的动作控制分成第一动作控制(步骤s4)和第二动作控制(步骤s6)的多个阶段，容易设想每一工序的乘员的就座姿势的变化，并能够明确化。另外，通过将如由座椅动作部311进行的座椅的移动等那种优选确保长的所需时间的动作控制设定在作为前区域的第一矫正区域611，且进行第一动作控制，可以具有富裕地使乘员的就座姿势变化到正规位置。

接着，参照图4对也包含本车辆a的状况变化时的对应的控制进行说明。

此外，图4是表示使用图1及2所示的乘员保护装置1进行限制部3的动作控制时的控制流程的流程图。在图4所示的控制流程中，对于与图3所示的控制流程共通的工序标注同一参照符号，省略详细的说明。

首先，与图3所示的控制流程的不同点之一是在设定部5进行的有无碰撞可能性的判别工序(步骤s1)及设定部5进行的时间区域6的设定工序(步骤s2)之后，在对象物b有无进入第一矫正区域611内的判别工序(步骤s3)中判别为未进入的情况(步骤s3的否)。

在判别为对象物b未进入第一矫正区域611内的情况下(步骤s3的否)，控制部4判别是否可以避免碰撞(步骤s9)。在本工序中，基于车外检测部21的检测结果，再次导出本车辆a和对象物b的碰撞可能性，例如如果碰撞可能性仍超过规定的阈值，则维持难以避免碰撞的状态，因此，重复对象物b是否进入第一矫正区域611内的判别工序(步骤s9的否)。如果再次导出的碰撞可能性低于规定的阈值，则可避免碰撞，因此，转到下一工序(步骤s9的是)。

在判别为可避免碰撞的情况下(步骤s9的是)，无需设定部5设定的时间区域6，因此，控制部4解除设定部5的时间区域6的设定(步骤s101)。通过本工序消除时间区域6，且碰撞的可能性也消失，因此，完成本控制流程。

进而，与图3所示的控制流程的其它不同点是，在对象物b有无进入第二矫正区域612内的判别工序(步骤s5)中判别为未进入的情况(步骤s5的否)。

在判别为对象物b未进入第二矫正区域612内的情况下(步骤s5的否)，控制部4判别是否可避免碰撞(步骤s11)。在本工序中，基于车外检测部21的检测结果，再次导出本车辆a和对象物b的碰撞可能性，例如如果碰撞可能性仍超过规定的阈值，则维持难以避免碰撞的状态，因此，重复对象物b是否进入第二矫正区域612内的判别工序(步骤s11的否)。如果再次导出的碰撞可能性低于规定的阈值，则可避免碰撞，因此，转到下一工序(步骤s11的是)。

在判别为可避免碰撞的情况下(步骤s11的是)，无需矫正部31的第一动作控制中的座椅动作部311的动作控制和设定部5设定的时间区域6，因此，控制部4停止座椅动作部311的动作控制，优选恢复到原位置(步骤s12)，并且，解除设定部5的时间区域6的设定(步骤s102)。通过本工序使座椅的移动停止或恢复到原位置，并且，消除时间区域6，且碰撞的可能性也消失，因此，完成本控制流程。

在图4所示的实施方式中，通过将矫正部31的动作控制分成第一动作控制(步骤s4)和第二动作控制(步骤s6)的多个阶段，并且，也适当地进行停止各部件的动作的控制(步骤s101、s102及s12)，可进行与本车辆a的状况对应的详细的控制，故而优选。

在上述说明中，对限制部3针对前方碰撞及侧方碰撞的各动作控制进行了说明，但在本发明中，对于倾斜碰撞，特别是通过使乘员的就座位置通过矫正用气囊动作部312等移动到与倾斜碰撞对应的位置，也能够使保护装置充分发挥乘员保护性能。

以上，对应用了由本发明人完成的发明的实施方式进行了说明，但本发明不受成为该实施方式的本发明公开的一部分的论述及附图限定。即，应理解为本领域技术人员基于该实施方式完成的其它实施方式、实施例及应用技术等全部包含在本发明的范畴内。

符号说明

1：乘员保护装置、2：检测部、21：车外检测部、22：车内检测部、3：限制部、31：矫正部、311：座椅动作部、312：矫正用气囊动作部、313：安全带移动部、32：约束部、321：安全带卷取部、322：约束用气囊动作部、4：控制部、5：设定部、6：时间区域、61：矫正区域、611：第一矫正区域、612：第二矫正区域、62：约束区域、a：本车辆、b：对象物。