(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このように、車両では、複数の衝突形態に対応するために、複数のエアバッグを設けている。エアバッグの個数は、対処しようとする衝突形態の数に応じて、略比例的に増加している。
【0005】
車両では、エアバッグの個数増加を抑制しつつ、複数の衝突形態に対処できるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る車両の乗員保護装置は、車両に乗車した乗員が着座するシートと、前記シートに着座した乗員の後上側から頭部側面の近くを通過して上体の前面に沿って
斜め下向きで且つ乗員の腿上に展開されるショルダエアバッグを有するショルダエアバッグ装置と、前記シートに着座した乗員の下肢に向けて展開し、下肢に当接することで乗員の下肢を前側から押さえ、更に後方へ展開して乗員の腿上で展開する下方エアバッグを有する下方エアバッグ装置と、を有し、
前記ショルダエアバッグと前記下方エアバッグとは、少なくとも前記シートの車幅方向中央で当接し、乗員の前側に垂れ下がり腿上に展開した前記ショルダエアバッグの先端部は、後方へ展開して乗員の腿上で展開した前記下方エアバッグと乗員の身体との間に挟まれる。
【0008】
好適には、前記
下方エアバッグは、前記ショルダエアバッグの前記先端部との接触部の下部より上部の方が乗員の身体へ向かって突出する傾斜面に形成されている、とよい。
【0009】
好適には、前記ショルダエアバッグは、前記下方エアバッグの後から展開し、展開した前記
下方エアバッグと乗員の身体との間に、展開途中で入り込む、とよい。
【0010】
好適には、前記ショルダエアバッグは、前記シートに着座した乗員の後上側から頭部側面の近くを通過して上体の前側に掛け渡されるシートベルトと交差する、とよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明では、ショルダエアバッグが、シートに着座した乗員の後上側から、頭部側面の近くを通過して、上体の前面に沿って下向きに展開される。よって、衝突の際にシートから離れる方向へ移動しようとする乗員の上体は、ショルダエアバッグにより支えられ、それ以上に移動し難くなる。これにより、たとえば前方衝突、側方衝突などの複数の衝突形態において、乗員の上体がシートから離れるように移動し難くなる。
しかも、乗員の前側に垂れ下がるショルダエアバッグは、その先端部の周面が、シートに着座した乗員の下肢の周囲で展開する下方エアバッグに当たる。よって、乗員の上体がシートから離れる方向へ移動することによりショルダエアバッグに荷重が作用した場合、その荷重の一部を下方エアバッグが負担することができる。ショルダエアバッグ単体では荷重変形する場合であっても、下方エアバッグとの協働により、ショルダエアバッグが原形を維持し易くなる。
その結果、ショルダエアバッグは乗員の荷重が作用してもその原形の湾曲形状または屈曲形状を維持し、乗員がシートから離れ難くなるように好適に支えることができる。
特に、乗員の荷重が直接作用するショルダエアバッグの下側においてそれと別体の下側エアバッグが接触するので、たとえば着座する乗員の体形等の違いでショルダエアバッグに作用する荷重の大きさや向きが異なることになっても、ショルダエアバッグが下側エアバッグに作用させる荷重の一部を下側エアバッグへ逃がすことができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【0014】
図1は、本発明の実施形態に係る自動車1の側面透視図である。自動車1は、車両の一例である。
図1には、この他にも自動車1の前を走行する他の自動車が図示されている。
【0015】
図1の自動車1は、前室2、乗員室3、および後室4からなる車体を有する。前室2には、エンジン、電気モータ等の動力ユニットが配置される。後室4には、ラッゲージスペースが設けられる。乗員室3には、乗車した乗員が着座するシート5が設けられる。また、乗員室3において運転者用のシート5の前には、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルなどの操作部材が設けられる。自動車1は、運転者の操作に基づいて走行、停止、右左折する。
【0016】
図2は、各種のエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。
【0017】
図2(A)には、シート5に着座した乗員の前から、乗員へ向かって後向きにフロントエアバッグ12を展開するフロントエアバッグ装置11が図示されている。フロントエアバッグ装置11は、インフレータ、未展開のフロントエアバッグ12、およびこれらを収容する本体13、を有する。本体13は、たとえばダッシュボードやハンドルに配置される。インフレータが点火されると、フロントエアバッグ12が後方へ向かって展開する。フロントエアバッグ12が、シート5に着座した乗員の前で展開することにより、たとえば前側からの衝突の際に前へ移動しようとする乗員を受け止めて支えることができる。
図2(B)には、シート5に着座した乗員の外側において、前後方向に沿ってカーテンエアバッグ17を展開するカーテンエアバッグ装置16と、カーテンエアバッグ17の下側で前後方向に沿ってサイドエアバッグ22を展開するサイドエアバッグ装置21と、が図示されている。カーテンエアバッグ装置16の本体18は、たとえばルーフレールに配置される。カーテンエアバッグ装置16は、AピラーからCピラーまでの範囲で、窓ガラスに沿って展開する。サイドエアバッグ装置21の本体23は、たとえばシート5の背部の外側部分に配置される。サイドエアバッグ装置21は、シート5の背部の外側部分から前へ向かってサイドエアバッグ22を展開する。カーテンエアバッグ17およびサイドエアバッグ22が、シート5に着座した乗員の車幅方向外側で展開することにより、たとえば側方からの衝突の際に車幅方向外側へ移動しようとする乗員を受け止めたり、乗員とドアとの間の空間を確保したりできる。
図2(C)には、フロントエアバッグ装置11と、サイドエアバッグ装置21とが図示されている。フロントエアバッグ12およびサイドエアバッグ22が、シート5に着座した乗員の前側および車幅方向外側で展開することにより、たとえば斜め前方からの衝突の際に前斜め外側へ移動しようとする乗員を受け止めて支えることができる。
このように、自動車1では、複数の衝突形態に対応するために、複数のエアバッグを設けている。エアバッグの個数は、対処しようとする衝突形態の数に応じて、略比例的に増加している。今後衝突安全基準が強化されたり見直されたりすることにより、より多くのエアバッグを、設ける必要に迫られる。
このため、自動車1では、エアバッグの個数増加を抑制しつつ、複数の衝突形態に対処できるようにすることが求められている。
【0018】
図3は、本実施形態のショルダエアバッグ装置101による乗員保護状態の説明図である。
図3(A)は側面図であり、
図3(B)は正面図であり、
図3(C)は上面図である。なお、
図3は、ショルダエアバッグ装置101が展開した状態を示している。また、
図3には、乗員の下肢の周囲でニーエアバッグ72を展開するニーエアバッグ装置71が併せて図示されている。
【0019】
図3のショルダエアバッグ装置101は、ショルダエアバッグ102、およびこれとともにインフレータを収容する本体103、を有する。
ショルダエアバッグ装置101の本体103は、たとえばシート5の背部の右側に配置される。本体103は、シート5のヘッドレストの右側部分に配置されてもよい。ここで、右側は、車幅方向内側である。
ショルダエアバッグ102は、基本的に略L字形状の袋体である。ショルダエアバッグ102は、シート5に着座した乗員の後上側から展開を開始し、頭部右側面の近くを通過して、上体の前面に沿って下向きに展開される。この展開状態において、ショルダエアバッグ102は、上体の前側において左側から右下へ掛け渡されるシートベルト110と交差する。乗員の左右の鎖骨および肩は、ショルダエアバッグ102およびシートベルト110により羽交い締めにされる。
【0020】
ニーエアバッグ装置71は、ニーエアバッグ72、およびこれとともにインフレータを収容する本体73、を有する。
ニーエアバッグ装置71の本体73は、トーボードについてのシート5の前側部分に配置される。
ニーエアバッグ72は、基本的に前後方向に長尺の袋体である。本実施形態では、ニーエアバッグ72は、延長展開部74を有する。
そして、ニーエアバッグ72は、シート5に着座した乗員の下肢に向けて展開し、乗員の下肢を前側から押さえる。延長展開部74は、下肢当接面から更に後方へ向かって展開し、シート5に着座した乗員の上体近くまで腿上で展開する。
また、延長展開部74についての後端面は、下部より上部の方が乗員の身体へ向かって突出する傾斜面75に形成されている。
【0021】
そして、ショルダエアバッグ102およびニーエアバッグ72が展開した状態では、ニーエアバッグ72の延長展開部74の後端面と、乗員の上体の前面との間に、乗員の前側に垂れ下がるショルダエアバッグ102の先端部が挟まれる。ニーエアバッグ72の後端面は、ショルダエアバッグ102の先端部の周面に前側から当たる。
【0022】
図4は、
図3のショルダエアバッグ装置101の制御系のブロック図である。
【0023】
図4の制御系は、撮像デバイス51、加速度センサ52、速度センサ53、ブレーキ操作センサ54、角速度センサ55、ベルト張力センサ56、ベルト巻取量センサ57、着座センサ58、タイマ59、およびこれらが接続された制御部60、を有する。また、
図4には、制御部60に接続された制御対象であるシートベルト装置とエアバッグ装置とが併せて図示されている。ここでのエアバッグ装置には、ショルダエアバッグ装置101が含まれる。
【0024】
撮像デバイス51は、たとえば一対の撮像素子であり、図に示すように乗員室3のルーフやフロントガラスに前向きに設けられ、自動車1の前方の周辺状況を撮像により観測する。制御部60は、撮像された画像から、自動車1の周辺状況として、たとえば自動車1前方の他の自動車などの障害物を特定し、該障害物の衝突の可能性を判断し得る。これにより、衝突前の自動車1の走行状況を検出し得る。
【0025】
加速度センサ52は、車体に固定して設けられ、自動車1の走行状況として自動車1に作用する加速度を検出する。これにより、衝突前の自動車1の減速を検出し得る。また、衝突時には大きな減速が生じることから、自動車1の衝突を検出し得る。
【0026】
速度センサ53は、車体に固定して設けられ、自動車1の走行状況として自動車1の速度を検出する。
【0027】
ブレーキ操作センサ54は、乗員室3内に設けられ、乗員によるブレーキペダルの踏み込み操作を検出する。これにより、衝突前の自動車1の減速操作を検出し得る。
【0028】
角速度センサ55は、車体に固定して設けられ、自動車1の走行状況として自動車1の速度を検出する。
【0029】
ベルト張力センサ56は、たとえばリトラクタ装置に設けられ、ストラップに作用する張力を検出する。これより、追突時に相対的に前へ移動する乗員の身体の動き、または、その身体の動きによりストラップに作用する張力を検出し得る。
【0030】
ベルト巻取量センサ57は、たとえばリトラクタ装置に設けられ、ストラップの巻取量を検出する。
【0031】
着座センサ58は、たとえばシート5の座面に設けられ、乗員のシート5への着座、着座位置を検出する。
【0033】
制御部60は、これらセンサの検出信号に基づいて、シートベルト装置およびエアバッグ装置による乗員保護動作を制御する。制御部60は、たとえば、衝突予想に基づいて衝突前制御を実施し、衝突検出に基づいて衝突時制御を実施する。
【0034】
図5は、
図3のショルダエアバッグ装置101の動作例の説明図である。
【0035】
図5(A)に示すように、衝突前には、乗員はシート5に着座している。
制御部60は、たとえば撮像デバイス51の画像に基づいて衝突の可能性を周期的に予測する。そして、衝突の可能性がある場合、制御部60は、シートベルト装置を作動させ、巻き取ったシートベルト110により、乗員の上体をシート5に引き付ける。
その後、制御部60が、たとえば加速度センサ52の検出値などに基づいて衝突を検出する。そして、衝突が検出された場合、制御部60は、エアバッグ装置を作動させる。
【0036】
まず、ニーエアバッグ装置71によりニーエアバッグ72が展開される。ニーエアバッグ72は、シート5の前側から後向きに展開を開始し、
図5(A)に示すように、シート5に着座した乗員の両方の膝または下肢を前側から押さえる。
また、ニーエアバッグ72は、本実施形態では更に展開し、
図5(B)に示すように、延長展開部74が、シート5に着座した乗員の両腿上側に展開する。
【0037】
また、ニーエアバッグ装置71の展開とタイミングを前後させて、一般的にはニーエアバッグ装置71の展開開始後に、ショルダエアバッグ装置101がショルダエアバッグ102を展開する。
ショルダエアバッグ102は、乗員の後上側から展開を開始し、頭部右側面の近くを通過て、上体の前面に沿って下向きに展開される。ショルダエアバッグ102は、シートベルト110と交差し、シートベルト110とともに乗員の上体を羽交い締めできる状態になる。
その後、ショルダエアバッグ102の先端部は、展開途中で、ニーエアバッグ72の延長展開部74の後端面と、乗員の上体の前面との間に入り込む。また、更にその後、
図5(C)に示すように、ショルダエアバッグ102がその先端部を含めて展開する。これにより、ショルダエアバッグ102の先端部は、ニーエアバッグ72の延長展開部74の後端の傾斜面75と乗員の上体の前面との間に挟み込まれる。ショルダエアバッグ102の先端部は、仮固定された状態になる。
【0038】
以上のように、本実施形態では、ショルダエアバッグ102が、シート5に着座した乗員の後上側から、頭部側面の近くを通過して、上体の前面に沿って下向きに展開される。よって、衝突の際にシート5から離れる方向へ移動しようとする乗員の上体は、ショルダエアバッグ102により支えられ、それ以上に移動し難くなる。これにより、たとえば前方衝突、側方衝突などの複数の衝突形態において、乗員の上体がシート5から離れるように移動し難くなる。
しかも、乗員の前側に垂れ下がるショルダエアバッグ102は、その先端部の周面が、シート5に着座した乗員の下肢の周囲で展開するニーエアバッグ72に当たる。よって、乗員の上体がシート5から離れる方向へ移動することによりショルダエアバッグ102に荷重が作用した場合、その荷重の一部をニーエアバッグ72が負担することができる。ショルダエアバッグ102単体では荷重変形する場合であっても、ニーエアバッグ72との協働により、ショルダエアバッグ102が原形を維持し易くなる。
その結果、ショルダエアバッグ102は乗員の荷重が作用してもその原形の湾曲形状または屈曲形状を維持し、乗員がシート5から離れ難くなるように好適に支えることができる。
特に、乗員の荷重が直接作用するショルダエアバッグ102の下側においてそれと別体のニーエアバッグ72が接触して押さえているので、たとえば着座する乗員の体形等の違いでショルダエアバッグ102に作用する荷重の大きさや向きが異なることになっても、ショルダエアバッグ102に作用する荷重の一部をニーエアバッグ72へ逃がすことができる。
【0039】
また、本実施形態においてニーエアバッグ72は、シート5に着座した乗員の腿上または腿近くまで延長して展開する延長展開部74を有し、乗員の前側に垂れ下がるショルダエアバッグ102の先端部は、延長展開部74と乗員の身体との間に挟まれる。よって、シート5から離れるように乗員が移動する場合、ショルダエアバッグ102の先端部はニーエアバッグ72の延長展開部74と身体との間に挟まれ、その間から抜け難くなる。ショルダエアバッグ102は上下が固定されたような状態となり、高い乗員支持性能を発揮することができる。
【0040】
また、本実施形態において延長展開部74は、ショルダエアバッグ102の先端部との接触部の下部より上部の方が乗員の身体へ向かって突出する傾斜面75に形成されている。よって、ニーエアバッグ72の延長展開部74と身体との間に挟まれたショルダエアバッグ102の先端部は、若干ガス圧が低い場合でも、それらの間から抜け難くなる。
【0041】
また、本実施形態においてショルダエアバッグ102は、ニーエアバッグ72の後から展開し、展開した延長展開部74と乗員の身体との間に、展開途中で入り込む。よって、ショルダエアバッグ102は、その後に展開することにより、ニーエアバッグ72の延長展開部74と身体との間に挟まれる。
【0042】
また、本実施形態では、ショルダエアバッグ102は、シート5に着座した乗員の後上側から頭部側面の近くを通過して上体の前側に掛け渡されるシートベルト110と交差する。よって、乗員の左右両側の鎖骨および前面をシートベルト110と協働して抑えることができる。また、シートベルト110が薄いため、その前側でショルダエアバッグ102を展開させたとしても、ショルダエアバッグ102を上体の前面に密着するように展開させることができる。その結果、保護性能を高めることができる。
【0043】
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
【0044】
図6は、ショルダエアバッグ102の構造の変形例の説明図である。
図6(A)では、ショルダエアバッグ102は、仕切り板61により、基端側の第1気室と、先端側の第二気室とに分かれている。これらの気室の間には、弁が設けられる。この場合、ショルダエアバッグ102は、まず第1気室が展開することにより前へ展開し、その後に圧力が弁の閾値を超えると、第2気室が展開するようにできる。
図6(B)では、ショルダエアバッグ102は、テザー62を有する。テザー62は、前後方向へ展開する部分と、上下方向に展開する部分との間に掛け渡される。この場合、ショルダエアバッグ102は、略L字形状に展開し易くなる。
これらの場合でも、ショルダエアバッグ102は、略L字形状に好適に展開することができる。
【0045】
図7は、ショルダエアバッグ102とニーエアバッグ72との接触部分の変形例の説明図である。
図7のニーエアバッグ72についてのショルダエアバッグ102と接触するり後側の傾斜面75は、摩擦係数が低い材料によりコーティングされている。これにより、後から展開するショルダエアバッグ102が、展開途中において先に展開したニーエアバッグ72に引っ掛かり難くなる。なお、コーティングは、ショルダエアバッグ102に塗布してもよい。
【0046】
図8は、ショルダエアバッグ102が他のエアバッグと接触する変形例の説明図である。
図8(A)では、シートクッションエアバッグ装置81は、シートクッションエアバッグ82を、シート5から展開して着座した乗員の両脚部の間から上へ向かって展開する。そして、ショルダエアバッグ102の下側の先端部は、シートクッションエアバッグ82と乗員の上体との間に挟まれる。
図8(B)では、サイドエアバッグ装置21は、サイドエアバッグ22を、シート5に着座した乗員の外側である左側から前内側へ向かって展開する。そして、ショルダエアバッグ102の下側の先端部は、サイドエアバッグ22と乗員の上体との間に挟まれる。