特開 2024-72964 乗員保護装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072964

(43)【公開日】2024-05-29

(54)【発明の名称】乗員保護装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/045 20060101AFI20240522BHJP

   B60R 21/0134 20060101ALI20240522BHJP

   B60R 21/0136 20060101ALI20240522BHJP

   B60N 2/42 20060101ALI20240522BHJP

   B60N 3/00 20060101ALI20240522BHJP

   B60N 3/10 20060101ALI20240522BHJP

【ＦＩ】

B60R21/045 330

B60R21/0134 311

B60R21/0134 314

B60R21/0136 310

B60R21/0134 312

B60N2/42

B60N3/00 A

B60N3/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183888

(22)【出願日】2022-11-17

(71)【出願人】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076473

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 昭夫

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 瞳

(72)【発明者】

【氏名】三浦 渉

(72)【発明者】

【氏名】増田 泰士

(72)【発明者】

【氏名】柳澤 利仁

(72)【発明者】

【氏名】酒井 崇

【テーマコード（参考）】

3B087

3B088

【Ｆターム（参考）】

3B087CD04

3B087CD05

3B088AA07

3B088LB05

(57)【要約】

【課題】乗員の下肢を受け止めて乗員を保護するとともに、テーブルの収納空間の省スペース化を図ることができる乗員保護装置を提供する。
【解決手段】乗員保護装置５０は、運転席９０の前方の収納位置と、収納位置より後方で運転席９０と近接した位置である繰り出し位置との間を移動可能に構成され、車両１によって衝突検知又は衝突の予備検知が行われた際に収納位置から繰り出し位置に移動し、車両１の衝突時に繰り出し位置において乗員Ｍの膝部ＭＫを受け止めて乗員Ｍを保護する保護ユニット５１と、保護ユニット５１に保持され、保護ユニット５１の内部に収納可能であり、保護ユニット５１が繰り出し位置に位置するときに保護ユニット５１から取り出し可能なテーブル９９と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のシートに着座する乗員を保護するための乗員保護装置において、
前記シートの前方の収納部に収納され、前後方向に移動可能に構成され、前記車両によって衝突検知又は衝突の予備検知が行われた際に後方に移動して前記シートに近接し、前記車両の衝突時に前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護する保護ユニットと、
前記保護ユニットに保持され、前記保護ユニットの内部に収納可能であり、前記保護ユニットが前記収納部から後方に移動したときに前記保護ユニットから取り出し可能なテーブルと、
を備えることを特徴とする乗員保護装置。

【請求項2】

前記保護ユニットは、
前記前記車両の衝突時に前記乗員の下肢に当接して前記乗員を受け止める当接部材と、
前記当接部材の前方に配置され、前記当接部材を保持する箱状の収納部材と、
を備え、
前記テーブルは、前記収納部材の内部に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。

【請求項3】

前記テーブルは、スライドレールを介して前記保護ユニットに保持されていることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。

【請求項4】

前記保護ユニットを前記収納部から後方に移動させるための操作部を備えることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。

【請求項5】

前記乗員保護装置は、前記車両のインストルメントパネルに収納され、前記車両の前座席に着座する前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の乗員保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のシートに着座する乗員の下肢を受け止めて乗員を保護する乗員保護装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、特許文献１に記載の構成のように、乗員保護装置として、車両のシートの前方に設けられ、車両の衝突時に後方に繰り出してシートに着座する乗員の下肢を受け止めて乗員を保護する構成が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１１２０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両の自動運転化などに伴い、将来的にシートに着座する乗員がテーブルを用いて食事等を行う機会が増加することが予測される。その際、特許文献１の構成のような乗員の下肢を受け止めて乗員を保護する乗員保護装置の収納空間と、テーブルの収納空間とがシート前方に別々に存在する場合、シート前方の空間が狭くなって乗員の快適性に悪影響を及ぼすおそれがある。

【0005】

そこで本発明は、乗員の下肢を受け止めて乗員を保護するとともに、テーブルの収納空間の省スペース化を図ることができる乗員保護装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための本発明に係る乗員保護装置の代表的な構成は、車両のシートに着座する乗員を保護するための乗員保護装置において、前記シートの前方の収納部に収納され、前後方向に移動可能に構成され、前記車両によって衝突検知又は衝突の予備検知が行われた際に後方に移動して前記シートに近接し、前記車両の衝突時に前記乗員の下肢を受け止めて前記乗員を保護する保護ユニットと、前記保護ユニットに保持され、前記保護ユニットの内部に収納可能であり、前記保護ユニットが前記収納部から後方に移動したときに前記保護ユニットから取り出し可能なテーブルと、を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、乗員保護装置において、乗員の下肢を受け止めて乗員を保護するとともに、テーブルの収納空間の省スペース化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る乗員保護装置を搭載した車両の運転席の周囲を左側から見た図である。

【図2】運転席から前方を見た図である。

【図3】乗員保護装置の断面概略図である。

【図4】車両の衝突の予備検知が行われた際の乗員保護装置の断面概略図である。

【図5】車両が衝突した際の運転席の周囲を左側から見た図である。

【図6】保護ユニットからテーブルを取り出す動作を示す乗員保護装置の断面概略図である。

【図7】テーブルを取り出した際の運転席の周囲を左側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、まず本発明の一実施形態に係る乗員保護装置５０の全体構成について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、左右方向は、乗員保護装置５０を搭載した車両１の左方向と右方向、具体的には運転席９０に着座する乗員Ｍから見た左方向と右方向を意味する。前後方向は、車両１の前方向と後方向、具体的には運転席９０に着座する乗員Ｍから見た前方向と後方向を意味する。上下方向は、鉛直方向の上方向と下方向を意味する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0010】

図１は、本実施形態に係る乗員保護装置５０を搭載した車両１の運転席９０の周囲を左側から見た図である。図２は、運転席９０から前方を見た図である。図１、図２に示す様に、乗員保護装置５０は、車両１の前座席である運転席９０（シート）の前方のインストルメントパネル（以下、「インパネ」と言う。）１２の下部に搭載されている。具体的には、インパネ１２から後方に突出するステアリングコラム６のコラムカバー９の下部に設けられている。

【0011】

ステアリングコラム６は、車両１の不図示のステアリングホイールに連結されるコラムシャフト７と、コラムシャフト７の上部側の外周部を覆ってコラムシャフト７を支持するコラムチューブ８と、コラムシャフト７及びコラムチューブ８を覆うコラムカバー９から構成されている。コラムシャフト７、コラムチューブ８、及びコラムカバー９のそれぞれの後端側は、インパネ１２の後面１２ａに形成された不図示の開口部から後方に突出しており、この突出したコラムシャフト７の先端にステアリングホイール１５が取り付けられている。

【0012】

また、車両１には、ＣＰＵ、メモリ、タイマー等から構成された制御装置１７と、車両１と車外の物体との距離を検知する不図示の距離検知センサと、車両１の加速度を検知する不図示の加速度センサが設けられている。距離検知センサとしては、例えばミリ波レーダや超音波センサやカメラが用いられる。加速度センサとしては、例えば圧電式のものやＭＥＭＳ式のものが用いられる。距離検知センサと加速度センサは制御装置１７に電気的に接続されている。制御装置１７のＣＰＵは、各センサから信号が入力されると、メモリに格納された制御プログラムに従って制御対象を制御する。具体的には、ＣＰＵは、距離検知センサの検知結果に基づいて車両１と車外の物体との距離が所定以下であると判断した場合、車両１の衝突の可能性が通常状態よりも高いとして衝突の予備検知を行い、所定の制御を行う。また、ＣＰＵは、距離検知センサと加速度センサの検出結果に基づき、車両１と車外の物体との距離が所定以下であり、且つ、車両１が急激に減速したと判断した場合、車両１と車外の物体との衝突を検知し、所定の制御を行う。なお、衝突の予備検知や衝突検知の方法は上記のものに限られず、他のセンサや他の制御方法によって車両１の衝突の可能性が通常状態よりも高い場合に衝突の予備検知をし、車両１の衝突時に衝突検知をする構成としてもよい。

【0013】

また、車両１には、乗員保護装置５０の保護ユニット５１を移動させるためのボタン４０（操作部）が設けられている。ボタン４０は、制御装置１７に電気的に接続されており、乗員Ｍによってボタン４０が操作されると、制御装置１７が後述する制御を行い、保護ユニット５１を移動させる。保護ユニット５１の構成や、乗員Ｍによってボタン４０が操作された際の保護ユニット５１の動作については後に詳しく説明する。

【0014】

図３は、乗員保護装置５０の断面概略図である。図３に示す様に、乗員保護装置５０は、乗員Ｍの下肢を受け止めて乗員Ｍを保護する保護ユニット５１と、保護ユニット５１に保持されたテーブル９９を備える。保護ユニット５１は、回転軸線が前後方向と略一致するように配置された駆動シャフト５３と、駆動シャフト５３の駆動源となるモータ５４を備える。また、保護ユニット５１は、駆動シャフト５３の後端部に嵌合して連結された略四角形状の板金である連結プレート５５と、連結プレート５５の後端部に取り付けられた収納ボックス５７と、収納ボックス５７の後端部に取り付けられた外装パネル５８を備える。

【0015】

モータ５４は、車両１のボディに不図示のブラケットを介して保持されている。駆動シャフト５３は、車両１のボディに取り付けられた二つのリニアボールベアリング８８に対して、前後方向に移動可能に軸支されている。モータ５４は、制御装置１７と電気的に接続されている。また、駆動シャフト５３には、モータ５４のピニオンギア５４ａと噛合するラックギア部５３ａが形成されている。制御装置１７の制御によってモータ５４が正転すると、ピニオンギア５４ａとラックギア部５３ａを介して駆動シャフト５３にモータ５４の駆動力が伝達され、駆動シャフト５３が後方へ直線的に移動する。また、制御装置１７の制御によってモータ５４が逆転すると、ピニオンギア５４ａとラックギア部５３ａを介して駆動シャフト５３にモータ５４の駆動力が伝達され、駆動シャフト５３が前方へ直線的に移動する。

【0016】

収納ボックス５７（収納部材）は、略四角形状の底壁部５７ａと、底壁部５７ａの縁部から上方に向かって延びる側壁部５７ｂ１～５７ｂ４を有し、上部が開口した箱状の部材である。収納ボックス５７の前側の側壁部５７ｂ１には、金属製のボルト部５７ｅが複数設けられている。この複数のボルト部５７ｅが連結プレート５５に挿通され、ナット７３が締結されることによって収納ボックス５７が連結プレート５５に対して取り付けられる。

【0017】

また、収納ボックス５７の左右の側壁部５７ｂ３、５７ｂ４のそれぞれには、スライドレール９２のアウターレール９２ａとミドルレール９２ｂが取り付けられている。それぞれのアウターレール９２ａは、前方から後方に向かうにつれて位置が高くなるように水平面に対して傾斜して配置されており、且つ、相互に対応する位置に配置されている。また、各々のアウターレール９２ａは、収納ボックス５７の左右の側壁部５７ｂ３、５７ｂ４に対し、不図示のビスによって固定されている。ミドルレール９２ｂは、アウターレール９２ａと係合しており、アウターレール９２ａに対して相対移動可能で、且つ、アウターレール９２ａの内部からアウターレール９２ａが延びる方向である斜め上方へ繰り出し可能に構成されている。

【0018】

また、収納ボックス５７の内部には、テーブル９９が収納されている。テーブル９９は、左右方向の寸法が収納ボックス５７の左右方向の内径寸法よりもやや小さい略直方体状の板状の部材であり、本実施形態では樹脂で形成されている。テーブル９９の左右の端面には、スライドレール９２のインナーレール９２ｃが不図示のビスによってそれぞれ取り付けられている。テーブル９９のインナーレール９２ｃは、収納ボックス５７の左右の側壁部５７ｂ３、５７ｂ４に取り付けられたミドルレール９２ｂと係合しており、これによってテーブル９９が収納ボックス５７の左右の側壁部５７ｂ３、５７ｂ４に保持されている。また、インナーレール９２ｃは、ミドルレール９２ｂに対して相対移動可能で、且つ、ミドルレール９２ｂの後端側においてテーブル９９の後端部９９ａが下方に移動するようにチルト可能に構成されている。

【0019】

外装パネル５８（当接部材）は、収納ボックス５７の後側の側壁部５７ｂ２に対し、不図示のビスによって取り付けられた板状の部材である。外装パネル５８は、車両１の衝突時に乗員Ｍの膝部ＭＫが衝突した際に前方に撓んで運動エネルギーを吸収しやすい素材で形成されており、本実施形態ではＡＢＳ樹脂やポリプロピレンなどの合成樹脂製となっている。外装パネル５８の後面５８ａは、乗員保護装置５０の作動前の状態では、意匠性を考慮してインパネ１２におけるコラムカバー９の下部に形成された開口部１２ｂにインパネ１２の後面１２ａと概ね面一となるように収められている。また、外装パネル５８の後面５８ａは、乗員保護装置５０の作動前の状態において、左右方向から見た時に上部から下部にかけて後方に向かうように水平面に対して傾斜している。また、外装パネル５８の後面５８ａの左右方向の幅Ｌ（図２）は、乗員Ｍが正規の着座状態でなく、左右の膝部ＭＫの少なくとも一方を両膝間の距離を広げるように外側に開いていても左右の膝部ＭＫのいずれもが前後方向において外装パネル５８と重なる位置に配置される幅寸法となっている。本実施形態では、幅Ｌは５５０ｍｍに設定されている。

【0020】

次に、乗員保護装置５０による乗員Ｍの保護動作について説明する。まず車両１の制御装置１７は、距離検知センサから入力された信号に基づいて車両１の衝突の予備検知をした場合、モータ５４を正転させる。これにより図４に示す様に、駆動シャフト５３が後方へ移動し、これに伴って駆動シャフト５３と連結プレート５５及び収納ボックス５７を介して連結された外装パネル５８が乗員Ｍの下肢である膝部ＭＫのすぐ前方に移動する。つまり保護ユニット５１は、車両１によって衝突の予備検知が行われた際、運転席９０の前方でインパネ１２に形成された収納部としての開口部１２ｂに収納された位置（収納位置）から、当該位置よりも後方で運転席９０と近接した位置（繰り出し位置）に移動する。この運転席９０と近接した位置とは、前後方向におけるインパネ１２と運転席９０との間の位置であり、車両１の衝突予備検知前の保護ユニット５１の位置よりも後方の位置である。また、保護ユニット５１の収納部とは、車両１の衝突予備検知に伴って保護ユニット５１が後方に移動する前に保護ユニット５１が位置する場所であり、必ずしも何らかの部材に囲われて収納されている必要はない。

【0021】

次に、制御装置１７は、車両１の衝突予備検知後、車両１の衝突を検知しないまま所定の時間が経過した場合、モータ５４を逆転させる。これにより駆動シャフト５３が前方へ移動し、駆動シャフト５３と連結プレート５５及び収納ボックス５７を介して連結された外装パネル５８が前方に移動する。このようにして保護ユニット５１は、図３に示す位置である初期位置に戻る。

【0022】

一方、制御装置１７によって車両１の衝突の予備検知が行われた後、車両１が車外の物体に衝突した場合、図５に示す様に、乗員Ｍの膝部ＭＫのすぐ前方に位置する外装パネル５８に対し、車両１の衝突によって前方側に移動する乗員Ｍの膝部ＭＫが当接する。乗員Ｍの膝部ＭＫが外装パネル５８に衝突すると、外装パネル５８が前方側に撓むことによって運動エネルギーが吸収され、乗員Ｍの膝部ＭＫや膝部ＭＫと連なる大腿部や腰部に加わる衝撃が抑制される。このようにして保護ユニット５１は、車両１の衝突時に乗員Ｍの下肢を受け止めて乗員Ｍを保護する。

【0023】

なお、本実施形態では、制御装置１７によって車両１の衝突の予備検知が行われた際に保護ユニット５１を後方に移動させる構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、制御装置１７によって車両１の衝突が検知された際に保護ユニット５１を後方に移動させる構成としてもよい。但し、保護ユニット５１の初期位置と運転席９０との間の距離が仮に離れている場合であっても、乗員Ｍの膝部ＭＫと保護ユニット５１との当接タイミングが遅延することを抑制するため、車両１の衝突の予備検知が行われた際に保護ユニット５１を後方に移動させる構成とするのが好ましい。

【0024】

次に、保護ユニット５１からテーブル９９を取り出す動作について説明する。まず乗員Ｍがボタン４０を操作すると、制御装置１７はモータ５４を正転させる。これにより駆動シャフト５３が後方へ移動し、駆動シャフト５３と連結プレート５５を介して連結された収納ボックス５７がインパネ１２の開口部１２ｂに収納された位置から当該位置よりも後方で運転席９０と近接した位置へ移動する。つまり保護ユニット５１は、図３に示す位置から図４に示す位置に移動する。これにより乗員Ｍは、収納ボックス５７の内部のテーブル９９にアクセス可能となる。

【0025】

なお、本実施形態では、制御装置１７によって車両１の衝突の予備検知が行われた際の保護ユニット５１の後方への移動量と、乗員Ｍによってボタン４０が操作された際の保護ユニット５１の後方への移動量が同じに設定されている。しかしながら、少なくとも乗員Ｍが収納ボックス５７の内部のテーブル９９にアクセス可能となる位置まで保護ユニット５１が後方に移動していれば、ボタン４０が操作された際の保護ユニット５１の移動量が車両１の衝突の予備検知が行われた際の保護ユニット５１の移動量より少ない構成としても、多い構成としてもよい。また、当該移動量をボタン４０の操作によって乗員Ｍが調整できる構成としてもよい。

【0026】

次に、乗員Ｍは、収納ボックス５７の内部に収納されたテーブル９９を手で掴み、上方且つ後方、つまり斜め上の方向へ引き出す。これにより図６（ａ）に示す様に、テーブル９９、及びインナーレール９２ｃを介してテーブル９９と連結されたミドルレール９２ｂが、収納ボックス５７の左右の側壁部５７ｂ３、５７ｂ４に取り付けられたアウターレール９２ａに対して相対移動し、アウターレール９２ａから斜め上の方向へ引き出される。

【0027】

次に、図６（ｂ）に示す様に、乗員Ｍは、テーブル９９を収納ボックス５７の外部まで引き出した後、テーブル９９の後端部９９ａが下方に移動するように、テーブル９９に取り付けられたインナーレール９２ｃをミドルレール９２ｂに対してチルトさせる。これにより図７に示す様に、テーブル９９が略水平となり、乗員Ｍによって利用可能となる。このようにしてテーブル９９が収納ボックス５７から取り出される。

【0028】

また、テーブル９９を収納する場合、乗員Ｍは、上述したテーブル９９の取り出し動作と逆の動作を行う。即ち、乗員Ｍは、まずテーブル９９の後端部９９ａが上方に移動するようにテーブル９９に取り付けられたインナーレール９２ｃをミドルレール９２ｂに対してチルトさせる。次に、乗員Ｍは、テーブル９９を前方且つ下方、つまり斜め下方向に移動させる。これによりテーブル９９、及びインナーレール９２ｃを介してテーブル９９と連結されたミドルレール９２ｂがアウターレール９２ａに沿って収納ボックス５７の内部に移動して、テーブル９９が収納ボックス５７の内部に収納される。その後、乗員Ｍはボタン４０を操作する。これにより制御装置１７がモータ５４を逆転させ、保護ユニット５１が前方に移動して初期位置に戻る。

【0029】

このように本実施形態の乗員保護装置５０によれば、保護ユニット５１の内部にテーブル９９を収納することができる。このため、乗員保護装置５０の収納空間とテーブル９９の収納空間とが別々に存在する構成と比較して、テーブル９９の収納空間の省スペース化を図ることができる。このため、運転席９０の前方に広い空間を確保して、乗員Ｍの快適性を向上させることができる。

【0030】

なお、本実施形態では、駆動シャフト５３を移動させる駆動源としてモータ５４を用いる構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、例えば油圧シリンダや電磁ソレノイドなどの他の駆動源の駆動力によって駆動シャフト５３を移動させる構成としても、上記同様の効果を得ることができる。

【0031】

また、本実施形態では、収納ボックス５７からテーブル９９をスライドレール９２を用いて取り出し、インナーレール９２ｃをミドルレール９２ｂに対してチルトさせることによってテーブル９９を略水平にする構成について説明したものの、本発明はこれに限られるものではない。即ち、例えばテーブル９９の天板にヒンジやロック機構等を設け、天板の形状を変化させることによってテーブル９９を部分的に略水平とする構成としてもよい。また、テーブル９９を略水平のまま収納ボックス５７に収納し、スライドレール９２でそのまま収納ボックス５７の外部に取り出せる構成としてもよい。また、スライドレール９２を用いずに、他の構成によって収納ボックス５７からテーブル９９を取り出し可能な構成としてもよい。

【0032】

また、本実施形態では、乗員保護装置５０が運転席９０の前方に搭載されている構成について説明したものの、本発明はこれに限られず、車両１の他の座席の前方に搭載する構成としてもよい。例えば、乗員保護装置５０を車両１の前座席である助手席の前方のインパネ１２に搭載し、助手席に着座する乗員を保護する構成としても、上記同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0033】

１…車両、１２…インストルメントパネル、４０…ボタン（操作部）、５０…乗員保護装置、５１…保護ユニット、５７…収納ボックス（収納部材）、５８…外装パネル（当接部材）、９０…運転席（シート、前座席）、９２…スライドレール、９９…テーブル、Ｍ…乗員、ＭＫ…膝部（下肢）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】