(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明に係る車両の乗員保護装置の一実施形態について、
図1〜
図3を参照しつつ説明する。
なお、
図1(a)〜(b)は本発明の一実施形態である乗員保護装置1を示す概略図であり、
図1(a)は乗員保護装置1を示す正面図であり、
図1(b)は乗員保護装置1を示す平面図である。
図2は、
図1に示したエアバッグ2の展開駆動を行う際の制御フローについて示すフローチャート図である。
図3(a)〜(c)は、
図1に示した乗員保護装置1におけるエアバッグ2の一展開形態を示す説明図である。
【0015】
図1に示すように、乗員保護装置1は、エアバッグ2と、テザー3と、引張手段4と、制御手段5とを備える。なお、乗員保護装置1は、制御手段5による制御のために第1検知手段6及び第2検知手段7も併せて備えている。
【0016】
エアバッグ2は、乗員Pが着座するシート100のシート表面を介して展開される。特に
図1(b)に示すように、エアバッグ2は、テザー3との接続部位よりシート100側であって乗員Pの側方に位置する基端部21と、テザー3との接続部位よりエアバッグ2の先端側であって乗員Pの前方に位置する先端部22とを有する。
なお、シート100は、乗員Pが着座可能なシートクッション101と、乗員Pが背面をもたれさせることのできるシートバック102とを有する。
エアバッグ2は、布製の袋体であり、展開前にはシートバック102内に配置されて成る収容部8に折り畳まれて収容される。エアバッグ2は全体形状として略板状である。エアバッグ2が展開する際には、収容部8に付設されて成るインフレータ9から発生するガスがエアバッグ2内に圧入されることで、エアバッグ2が収容部8外に膨出し、更にシートバック102のシート表面を開裂させて車室内空間へ展開することとなる。
なお、本実施形態におけるエアバッグ2は膨出部位がシート100のシート表面に設定されているが、本発明においてはシートの周辺部材である適宜の内装材などからエアバッグが膨出することとしても良い。
【0017】
テザー3は、例えばエアバッグ2と同材料で形成されて成る長尺状部材である。テザー3は、エアバッグ2の外側面に接続され、具体的にはテザー3の一端部31がエアバッグ2の展開方向先端側に接続され、他端部32が引張手段4に接続される。テザー3は、エアバッグ2の展開前においてシートバック102内に収容される。
【0018】
引張手段4は、シートバック102内に配置され、テザー3の他端部32を保持し、ガス又は電動により回転駆動することが可能となっている。引張手段4は、シート100の上下方向に沿った軸線方向を中心として回転駆動することでテザー3を巻取り、テザー3の一端部31をシートバック102側に引張る。なお、引張手段4は、テザー3の巻取りとは逆方向への回転を許容することでテザー3の繰出しが可能であっても良い。
【0019】
第1検知手段6は、車両の衝突又は衝突可能性を検知する。具体的には、第1検知手段6は、適宜のカメラ、センサなどにより車外の周辺環境の監視結果に基づいて、他車両又は障害物と自車両との衝突又は衝突可能性の有無を検知する。第1検知手段6は、検知結果を制御手段5に出力することが可能となっている。
衝突の検知は、例えば車両に搭載される加速度センサなどによって自車両に作用する衝撃を検知することで、衝突が発生したと判別することができる。
また、衝突可能性の検知は、例えば車両に搭載される車外監視用カメラ、監視用センサなどによる他車両又は障害物の監視結果と、自車両の走行速度、方向などのパラメータとを併せることで、自車両に他車両又は障害物が接触し得る可能性を導出する。更に、導出結果が適宜のしきい値を超えているか否かによって衝突可能性の高低を判別することができる。
第1検知手段6としては、例えば車載カメラ、監視用センサ、加速度センサなどと、監視結果の解析のための演算処理装置とを組合せて用いることができる。
【0020】
第2検知手段7は、適宜のセンサなどによりテザー3の張力を検知する。第2検知手段7は、検知結果を制御手段5に出力することが可能となっている。
なお、第2検知手段7で用いることのできるセンサとしては、例えば張力センサ、巻取り量検知センサなどを挙げることができる。
張力センサを用いる場合、引張手段4の回転軸に作用するテザー3の繰出し方向への力を検知することで、テザー3の張力を導出する形態を採ることができる。巻取り量検知センサを用いる場合、引張手段4の回転軸の基準点に対する回転量を検知することで、テザー3の巻取り量又は繰出し量を導出し、テザー3の本来の長さと巻取り量などとに基づいてテザー3の張力を算出する形態を採ることができる。
なお、第2検知手段7によるテザー3の張力の検知は、上記センサなどを用いて直接モニタリングする形態に代えて、張力を推定する形態を採用することもできる。この張力の推定形態としては、例えばタイマ部材を用いて、制御手段5によりエアバッグ2の展開が開始された瞬間からタイマ部材で経過時間を計測し、所定時間が経過するとエアバッグ2の展開度合いが所定の度合いに達しているとの推定を行うことができる。例えばどの程度のエアバッグ2の展開量に達していればテザー3がどの程度シート100外に引き出されているかという相関関係を演算処理装置などに予め記憶させておくことで、テザー3の張力の高低を推定することができる。
第2検知手段7としては、例えば上記センサなどと、検知データの解析のための演算処理装置とを組合せて用いることができる。
【0021】
制御手段5は、インフレータ9及び引張手段4の駆動を制御する。具体的には、制御手段5は、第1検知手段6から出力された検知結果に基づいて、インフレータ9を駆動させ、第2検知手段7から出力された検知結果に基づいて、引張手段4を駆動させる制御を行う。インフレータ9を駆動させると、火薬への着火などによってガスが発生することとなる。引張手段4を駆動させると、回転軸を中心にして回転することとなる。制御手段5はインフレータ9及び引張手段4に対して駆動信号を出力することが可能となっている。
制御手段5としては、例えば車載用の演算処理装置であるECUなどを用いることができる。
【0022】
次に、乗員保護装置1の駆動制御について
図2を参照しつつ制御フローの説明を行うと共に、エアバッグ2の展開形態について
図3を参照しつつ説明する。
【0023】
乗員保護装置1のエアバッグ2が展開するには、先ず、第1検知手段6が自車両の衝突又は衝突可能性の有無を判別する(ステップS1)。本工程では、第1検知手段6の検知結果に基づいて、実際に衝突が発生したと第1検知手段6が判別した場合に、次工程に移る(ステップS1のYES)。また、本工程では、第1検知手段6の検知結果に基づいて、他車両若しくは障害物が自車両に接近することで増大するリスクを第1検知手段6が導出し、該リスクが適宜のしきい値を超えていれば衝突の可能性があると第1検知手段6が判別し、この場合にも同様に次工程に移る(ステップS1のYES)。
なお、第1検知手段6の検知結果では衝突の発生が無いと第1検知手段6が判別した場合は、衝突に備える必要が無く、インフレータ9及び引張手段4を駆動させる必要も無いので、本制御フローを完了する(ステップS1のNO)。また、他車両若しくは障害物が自車両に接近していないことで衝突の可能性が無い場合、又は、他車両若しくは障害物が自車両に接近しているが上記リスクが適宜のしきい値を超えていないことで衝突の可能性が低い場合にも、同様に本制御フローを完了する(ステップS1のNO)。
第1検知手段6の判別結果は制御手段5に出力される。
【0024】
衝突の発生又は衝突可能性があると第1検知手段6により判別がなされた場合は(ステップS1のYES)、制御手段5がインフレータ9の駆動制御を行う(ステップS2)。本工程では、インフレータ9に対して制御手段5から駆動信号が入力されることで、インフレータ9は例えば火薬に着火するなどしてガスを発生させる。インフレータ9から発生したガスは、エアバッグ2内に圧入されることでシートバック102のシート表面103を開裂させてシート100外に膨出する。シート100外に膨出した初期段階のエアバッグ2を
図3(a)に示している。
【0025】
図3(a)に示すエアバッグ2は、基端部21にある程度のガスが流入し、先端部22へのガスの流入量は少ない状態である。このときテザー3も撓んだ状態である。
このとき、
図3(a)に示すように、エアバッグ2はシート100の幅方向外側かつシート100の前方に向かって膨出している。
【0026】
図3(a)に示すエアバッグ2の展開が進むと、
図3(b)に示す状態となる。
図3(b)に示すエアバッグ2は、基端部21にある程度のガスが流入し、先端部22がガスにより略膨満状態である。このとき、テザー3は、エアバッグ2におけるシート100の幅方向内側に接続されて成る一端部31と、引張手段4に接続されて成る他端部32との間が直線状となるように張った状態になっている。
図3(b)に示すエアバッグ2は、
図3(a)に示した展開状態と同様に、シート100の幅方向外側かつシート100の前方に向かって膨出している。
【0027】
テザー3が
図3(b)に示す状態となった後は、エアバッグ2の展開の進行に伴ってエアバッグ2に接続されて成るテザー3の一端部31が引張られることとなるので、テザー3の張力が上昇する。
このとき、乗員保護装置1の制御フローとしては、
図2に示すように第2検知手段7がテザー3の張力上昇の有無を判別する(ステップS3)。本工程では、第2検知手段7により検知されたテザー3の張力が適宜のしきい値を超えていれば、エアバッグ2の展開が完了に近付いていると第2検知手段7が判別し、次工程に移る(ステップS3のYES)。
なお、第2検知手段7の検知結果ではテザー3の張力が適宜のしきい値を超えていない場合は、本工程を繰り返し実行する(ステップS3のNO)。
第2検知手段7の判別結果は制御手段5に出力される。
【0028】
テザー3の張力が所定値以上に上昇していると第2検知手段7により判別がなされた場合は(ステップS3のYES)、制御手段5が引張手段4の駆動制御を行う(ステップS4)。本工程では、引張手段4に対して制御手段5から駆動信号が入力されることで、引張手段4の回転軸が回転する。引張手段4が回転した状態のエアバッグ2を
図3(c)に示している。
【0029】
図3(b)に示したエアバッグ2の展開が進むと、
図3(c)に示す状態となって展開が完了する。
図3(c)に示すエアバッグ2は、基端部21及び先端部22がガスにより略膨満状態である。
図3(b)に示した状態から基端部21が略膨満状態となるときに、回転駆動する引張手段4によってテザー3が巻き取られることでテザー3の一端部31がシートバック102側に引張られる。これにより、基端部21がシート100の幅方向外側に湾曲する。よって、先端部22がシート100の幅方向内側に向けられる。更に、エアバッグ2全体がテザー3の他端部32の接続部位である引張手段4を中心としてシート100の幅方向内側に回動する。よって、エアバッグ2の先端部22が乗員Pの上体前方に展開した状態となる。
図3(c)に示すエアバッグ2は、シート100の幅方向外側から内側に方向転換した展開が完了している。
【0030】
図3に示したように、エアバッグ2は、シートバック102において乗員Pの上体よりシート100の幅方向外側位置からシート100の前方に膨出し、エアバッグ2の先端部22の展開方向がテザー3及びテザー3のシート100側への引張りによって、シート100におけるエアバッグ2の膨出位置よりシート100の幅方向内側に向けられ、乗員Pの上体前方に展開する。
本実施形態に係るエアバッグ2は基端部21より先端部22が大きくなるようにテザー3の接続位置を設定していることで、シート100の幅方向において乗員Pの上体を大きくカバーする領域が確保される。
【0031】
よって、シートバック102から展開したエアバッグ2が乗員Pの上体の側方及び前方を囲んだ状態になるので、結果としてシート100の構成のみで前方衝突、側方衝突、後方衝突及び斜め衝突などの様々な衝突形態での乗員保護を実現することが可能となる。
【0032】
仮に、展開の初期段階からテザー3によりエアバッグ2が引張られた状態であると、乗員Pの近くでエアバッグ2の様々な方向に動き得る初期の展開が生じ得る。
これに対して、
図3に示したように、エアバッグ2は、シート100の幅方向外側かつ前方という展開方向を展開の終盤まで維持し続け、展開の終盤まで乗員Pに向かうような展開方向を有していない。これは、少なくともエアバッグ2が乗員Pより前側で前方に向かって十分に展開した状態になったときにテザー3が伸長状態となるようにテザー3の長さが設定されているからである。これにより、エアバッグ2の展開の終盤、つまり先端部22の展開に伴うエアバッグ2の様々な方向への動き、いわゆる展開暴れが収束しつつある段階において、テザー3の引張りによってエアバッグ2が湾曲又は屈曲して乗員Pに近づくことになるので、エアバッグ2による乗員Pへの攻撃性を低減することができて好ましい。
【0033】
更に、
図1〜
図3に示した実施形態では、引張手段4が乗員Pの上体に対してシート100の幅方向外側に配置され、エアバッグ2の展開完了時にテザー3の一端部31が乗員Pの上体よりシート100の幅方向外側に位置するようになっている。これにより、乗員Pの上体に対してテザー3が接触しない又は接触し難くなる。なお、例えばテザー3が乗員Pの上体に接触しないことによって、テザー3の一端部31側がシート100の幅方向外側に傾斜した状態になり難い。換言すると、テザー3がシート100の前後方向に略平行、又は、テザー3の一端部31側がシート100の幅方向内側に傾斜した状態となり易い。エアバッグ2の展開完了時に、テザー3がこのような状態であれば、エアバッグ2の先端部22の展開領域が乗員Pにより一層近くなるので、エアバッグ2による乗員Pの近接した領域の保護性能が向上する。
【0034】
図1〜
図3に示した実施形態では、引張手段4の駆動がエアバッグ2の展開中に行われていたが、本発明においては、エアバッグの展開と同時、又は、エアバッグの展開完了後に引張手段の駆動を行うこととしても良い。
車両の衝突までの時間的猶予が短いとき又は側方衝突などの乗員保護の時間的猶予が短いときなどは、引張手段の駆動をエアバッグの展開と同時に行うのが良く、インフレータの駆動と同時に制御手段から引張手段にも駆動信号を出力するようにすることができる。
また、エアバッグの展開の安定化を図る場合には、引張手段の駆動をエアバッグの展開完了後に行うのが良く、予め測定及び記憶しておいたエアバッグが展開完了するまでの時間をタイマ部材などで計測した時間が経過したときに制御手段から引張手段に駆動信号を出力するようにすることができる。
【0035】
本発明におけるエアバッグは、シートクッションにおいて乗員の下肢に対してシートの幅方向外側位置からシートの上方に膨出し、エアバッグの先端部の展開方向がテザーによってシートにおけるエアバッグの膨出位置よりシートの幅方向内側に向けられ、乗員の下肢上方に展開する形態であっても良い。
このような形態であっても、エアバッグの展開と同時、展開中又は展開完了後にテザーを引張手段により引張ると共に、エアバッグのシート側部位(基端部)に比べて、テザーの接続部位より先端側部位(先端部)が大きく形成されるのが良い。このような形態によって、シートの幅方向において乗員の下肢を上方から覆うようにして保護することができるようになる。
【0036】
よって、シートクッションから展開したエアバッグが乗員の下肢の側方及び上方を囲んだ状態になるので、結果としてシートの構成のみで前方衝突、側方衝突、後方衝突及び斜め衝突などの様々な衝突形態での乗員の下肢に対する保護性能を確保することが可能となる。
【0037】
更に、引張手段の位置と、エアバッグの展開完了時におけるテザーの一端部の位置とが乗員の下肢よりシートの幅方向外側に設定されるのが好ましい。これにより、乗員の下肢に対してテザーがより一層接触し難くなるので、エアバッグの先端部位の展開領域が乗員により一層近くなり、結果としてエアバッグによる乗員の近接領域の保護性能が向上する。
【0038】
ここで、本発明に係る乗員保護装置の変形例について、
図4及び
図5を参照しつつ説明する。
なお、
図4は本発明の他の実施形態である乗員保護装置11を示す平面概略図である。
図5は本発明の別の実施形態である乗員保護装置12を示す平面概略図である。以下の実施形態の説明において、
図1〜
図3に示した実施形態と同一部材を用いる場合は同一の参照符号を付すこととし、同一の部材についての詳細な説明は省略する。
【0039】
図4に示す乗員保護装置11における上記乗員保護装置1との相違点は、ガイド手段23の有無である。
ガイド手段23は、エアバッグ2におけるテザー301の一端部311との接続部位よりシート100側においてエアバッグ2の外側面に固定的に設けられる。ガイド手段23は、例えばエアバッグ2と同材料で形成され、テザー301を挿通することができる環状部材である。乗員保護装置11におけるテザー301は、エアバッグ2に固定される一端部311から引張手段4に保持される他端部312までのテザー301の一部がガイド手段23を経由して配置される。ガイド手段23はテザー301の軌道を変える部材であり、テザー301を固定することなく、引張られるテザー301が摺接する。
【0040】
図4に示すエアバッグ2は展開完了状態である。乗員保護装置11が駆動すると、エアバッグ2の展開と同時、展開中又は展開後にテザー301が引張手段4によりシートバック102側に引張られる。このとき、エアバッグ2はガイド手段23の設けられる位置において屈曲する。なお、エアバッグ2がテザー301の引張りによって湾曲する場合は、ガイド手段23の設けられる位置がエアバッグ2における湾曲部位のシート100(本実施形態ではシートバック102)から最も離間した位置となる。つまり、ガイド手段23はエアバッグ2における変形位置の基準位置となる。よって、ガイド手段23は、エアバッグ2の展開完了時の形状、シート100の前後方向及び幅方向の各方向への展開距離などを調整及び制御することが可能となる。
【0041】
図5に示す乗員保護装置12における上記乗員保護装置1との相違点は、ガイド手段24の有無と、テザー302及び引張手段401の配置である。
テザー302及び引張手段401は、
図5に示すように、エアバッグ2内に配置される。テザー302はエアバッグ2の内側面に接続され、引張手段401はシートバック102内でかつエアバッグ2内に配置される。引張手段401は、配置以外は上記引張手段4と同一部材で構成され、同一制御形態を採っている。
ガイド手段24は、エアバッグ2におけるテザー302の一端部321との接続部位よりシート100側においてエアバッグ2の内側面に固定的に設けられる。ガイド手段23は、例えばエアバッグ2と同材料で形成され、テザー302を挿通することができる環状部材である。乗員保護装置12におけるテザー302は、エアバッグ2に固定される一端部321から引張手段401に保持される他端部322までのテザー302の一部がガイド手段24を経由して配置される。ガイド手段24はテザー302の軌道を変える部材であり、テザー302を固定することなく、引張られるテザー302が摺接する。
【0042】
図5に示すエアバッグ2は展開完了状態である。乗員保護装置12が駆動すると、エアバッグ2の展開と同時、展開中又は展開後にテザー302が引張手段401によりシートバック102側に引張られる。このとき、エアバッグ2はガイド手段24の設けられる位置において屈曲する。なお、エアバッグ2がテザー302の引張りによって湾曲する場合は、ガイド手段24の設けられる位置がエアバッグ2における湾曲部位のシート100(本実施形態ではシートバック102)から最も離間した位置となる。つまり、ガイド手段24はエアバッグ2における変形位置の基準位置となる。よって、ガイド手段24は、エアバッグ2の展開完了時の形状、シート100の前後方向及び幅方向の各方向への展開距離などを調整及び制御することが可能となる。
【0043】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。