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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-25
(45)【発行日】2022-11-02
(54)【発明の名称】乗員保護装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 21/2334 20110101AFI20221026BHJP
   B60R 21/233 20060101ALI20221026BHJP
   B60R 21/205 20110101ALI20221026BHJP
   B60R 21/206 20110101ALI20221026BHJP
【FI】
B60R21/2334
B60R21/233
B60R21/205
B60R21/206
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2019054453
(22)【出願日】2019-03-22
(65)【公開番号】P2020152300
(43)【公開日】2020-09-24
【審査請求日】2021-09-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
(74)【代理人】
【識別番号】110000383
【氏名又は名称】特許業務法人エビス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鐘ヶ江 将太
(72)【発明者】
【氏名】山下 透
【審査官】飯島 尚郎
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-037153(JP,A)
【文献】特開2016-155456(JP,A)
【文献】特開2006-298119(JP,A)
【文献】独国特許出願公開第102010019592(DE,A1)
【文献】特開2017-178148(JP,A)
【文献】特開2006-256508(JP,A)
【文献】特開2012-121572(JP,A)
【文献】特開平07-315152(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 21/16-21/33
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
乗員に対して車両前方から展開する第1エアバッグと、
前記第1エアバッグの下方に設けられ、乗員に対して展開する第2エアバッグと、
車両の衝突または衝突予測を検知し、衝突形態を検知する衝突形態検知装置と、
を備える車両の乗員保護装置であって、
前記衝突形態検知装置は、
第1の衝突形態と、当該第1の衝突形態よりも車幅方向外側に衝突荷重が作用する第2の衝突形態と、を検知することが可能であって、
前記第2エアバッグは、
前記第1の衝突形態が検知されると第1の展開形態にて展開し、前記第2の衝突形態が検知されると前記第1の展開形態とは異なる第2の展開形態にて展開し、
前記第2の展開形態では、当該第2エアバッグで前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、
ことを特徴とする車両の乗員保護装置。
【請求項2】
前記第1エアバッグは、展開したときの形状が、車両平面視で多角形状である、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項3】
前記第2エアバッグは、前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導するための傾斜部が設けられている、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項4】
前記第2エアバッグは、上方に突出する上方突出部を有し、
前記上方突出部で前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項5】
前記第2エアバッグは、後方に突出する後方突出部を有し、
前記後方突出部で前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項6】
前記第2エアバッグは、複数のサブエアバッグを有し、
前記第1の展開形態では、複数のサブエアバッグのうちの第1サブエアバッグを展開し、
前記第2の展開形態では、複数のサブエアバッグのうちの第1サブエアバッグと第2サブエアバッグとを展開し、
展開した前記第2サブエアバッグで前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項7】
前記第2の展開形態では、車幅方向において、衝突荷重が作用する方向とは逆方向に設けられた前記第2サブエアバッグを展開する、
ことを特徴とする請求項6に記載の車両の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【0002】
衝突等から乗員を保護するため、自動車などの車両では、乗員保護装置としてエアバッグ装置が装備されている。
このエアバッグ装置は、一般に、衝撃センサと、インフレータと、エアバッグと、制御装置等、から構成されている。エアバッグ装置は、前面衝突などにより衝撃センサが衝撃を検知すると、検知信号を制御装置に出力し、制御装置が作動信号をインフレータに送出して、インフレータがガスを発生させてエアバッグに送出する。そして、エアバッグは、インフレータからのガスにより瞬時に膨らみ、乗員の前方に展開する。これにより、エアバッグは、内部のガス圧によって衝撃により前方へ移動する乗員の身体を受け止めて、その運動エネルギーを吸収しながら収縮する。このようにして、自動車の前面衝突等における、衝突の衝撃による乗員の急激な前方移動がエアバッグにより緩和され、乗員の安全が確保される。
【0003】
また、このような従来のエアバッグ装置では、乗員を十分に保護するために、乗員の上半身の前方に膨張するエアバッグと、乗員の脚部の前方に膨張するニーバッグとを組み合わせて用いるものが広く知られており、特許文献1では、膨張したニーバッグの上端を、膨張したエアバッグの下端よりも50mm以上上方に位置させることで、膨張したニーバッグの上端部と膨張したエアバッグの下端部とを車両前後方向に重なり合わせるようにしている。
これにより、膨張したニーバッグの上端部と乗員との間にエアバッグの下端部を入り込ませることができ、エアバッグの下端部が乗員により押圧されても、エアバッグの退動を抑制でき、乗員の腰部が前方に移動してしまうことを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2003-34215号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献1によれば、乗員の腰部が前方に移動してしまうことを防止できるものの、車両の衝突形態(例えば、斜め衝突)によっては、乗員の頭部や胸部を十分に保護できず、さらなる安全性の向上という観点では、改善の余地があった。
【0006】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、乗員の頭部や胸部を十分に保護することで、さらなる安全性を向上させた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】
【0007】
本発明に係る乗員保護装置は、乗員に対して車両前方から展開する第1エアバッグと、前記第1エアバッグの下方に設けられ、乗員に対して展開する第2エアバッグと、車両の衝突または衝突予測を検知し、衝突形態を検知する衝突形態検知装置と、を備える車両の乗員保護装置であって、前記衝突形態検知装置は、第1の衝突形態と、当該第1の衝突形態よりも車幅方向外側に衝突荷重が作用する第2の衝突形態と、を検知することが可能であって、前記第2エアバッグは、前記第1の衝突形態が検知されると第1の展開形態にて展開し、前記第2の衝突形態が検知されると前記第1の展開形態とは異なる第2の展開形態にて展開し、前記第2の展開形態では、当該第2エアバッグで前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、ことを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る乗員保護装置は、前記第1エアバッグは、展開したときの形状が、車両平面視で多角形状である、ようにしてもよい。
【0009】
さらに、本発明に係る乗員保護装置は、前記第2エアバッグは、前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導するための傾斜部が設けられている、ようにしてもよい。
【0010】
さらに、本発明に係る乗員保護装置は、前記第2エアバッグは、上方に突出する上方突出部を有し、前記上方突出部で前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、ようにしてもよい。
【0011】
さらに、本発明に係る乗員保護装置は、前記第2エアバッグは、後方に突出する後方突出部を有し、前記後方突出部で前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、ようにしてもよい。
【0012】
さらに、本発明に係る乗員保護装置は、前記第2エアバッグは、複数のサブエアバッグを有し、前記第1の展開形態では、複数のサブエアバッグのうちの第1サブエアバッグを展開し、前記第2の展開形態では、複数のサブエアバッグのうちの第1サブエアバッグと第2サブエアバッグとを展開し、展開した前記第2サブエアバッグで前記第1エアバッグを衝突荷重が作用する方向に誘導する、ようにしてもよい。
【0013】
さらに、本発明に係る乗員保護装置は、前記第2の展開形態では、車幅方向において、衝突荷重が作用する方向とは逆方向に設けられた前記第2サブエアバッグを展開する、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、乗員の頭部や胸部を十分に保護することで、さらなる安全性を向上させた乗員保護装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の実施の形態における乗員保護装置を備えた車両の一部の概略を示す断面図である。
図2】乗員保護装置の展開時の平面図および正面図である。
図3】乗員保護装置の展開遷移を示す側面図および平面図(1/2)である。
図4】乗員保護装置の展開遷移を示す側面図および平面図(2/2)である。
図5】乗員保護装置の変形例を示す側面図および平面図および正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、乗員保護装置を備えた車両の一部の概略を示す断面図である。
図2(A-1)は、第1の衝突形態におけるニーエアバッグ装置120の展開時の平面図であり、図2(A-2)は、第2の衝突形態におけるニーエアバッグ装置120の展開時の平面図であり、図2(B-1)は、上体エアバッグ装置110の展開時の平面図であり、図2(B-2)は、上体エアバッグ装置110の展開時の正面図である。
図3(A-1)は、乗員保護装置の非展開時の側面図であり、図3(A-2)は、乗員保護装置の非展開時の平面図であり、図3(B-1)は、第2の衝突形態におけるニーエアバッグ装置120の展開時の側面図であり、図3(B-2)は、第2の衝突形態におけるニーエアバッグ装置120の展開時の平面図である。
図4(C-1)は、第2の衝突形態における上体エアバッグ装置110およびニーエアバッグ装置120の展開時の側面図であり、図4(C-2)は、第2の衝突形態における上体エアバッグ装置110およびニーエアバッグ装置120の展開時の平面図であり、図4(D-1)は、第2の衝突形態における上体エアバッグ装置110およびニーエアバッグ装置120の展開時の側面図(特に、乗員との位置関係を示す)であり、図4(D-2)は、第2の衝突形態における上体エアバッグ装置110およびニーエアバッグ装置120の展開時の平面図(特に、乗員との位置関係を示す)である。
図5(A-1)、(B-1)、(C-1)は、第1の衝突形態における上体エアバッグ装置110およびニーエアバッグ装置120の展開時を示す側面図、平面図、正面図であり、図5(A-2)、(B-2)、(C-2)は、第2の衝突形態における上体エアバッグ装置110およびニーエアバッグ装置120の展開時の変形例を示す側面図、平面図、正面図である。
【0017】
なお、本実施形態において、「前」、「後」とは、乗員Pが後述の座席シート10に着座した状態を基準(乗員Pの視点を基準)としている。
すなわち、「前」とは「車両前方」であり、「後」とは「車両後方」を指している。
また、「左」、「右」とは、車両1の側方(車幅方向)を指している。
また、「上」、「下」とは、車両1の上下方向(車高方向)を指している。
また、「F」とは衝突荷重を示し、「I」とは慣性力を示している。
【0018】
(車両1の構成)
図1に示すように、車両1の乗員室(車室内)は、下部にアンダーフロア3、上部にルーフ4が設けられている。また、アンダーフロア3には、座席シート10が配備されている。
【0019】
座席シート10は、車両1に乗車した乗員Pが着座するものである。また、座席シート10は、乗員Pの臀部から大腿部を支えるシートクッション11(座部)と、リクライニング可能に設けられたシートバック12(背もたれ部)と、乗員Pの頭部を支えるヘッドレスト13(ヘッド部)と、を備えている。
さらに、車両1には、乗員保護装置101が備えられている。
なお、以下の説明においては、助手席用の乗員保護装置101として説明する。
【0020】
(乗員保護装置101の構成)
乗員保護装置101は、主に、上体エアバッグ装置110と、ニーエアバッグ装置120と、車両制御装置(以下、ECU201という)と、を備えている。なお、上体エアバッグ装置110、および、ニーエアバッグ装置120は、ダッシュボード5の内部に設けられている。
さらに、ECU201は、車両1の衝突および衝突予測を検知するとともに、衝突速度を検知する衝突速度検知装置の機能を備えている。
さらに、ECU201は、車両1の衝突および衝突予測を検知するとともに、衝突形態(例えば、前突、斜突、側突等)を検知する衝突形態検知装置の機能を備えている。
さらに、ECU201は、展開制御装置たるエアバッグ展開制御ユニット(以下、ACUという)の機能も備えている。すなわち、ECU201は、エアバッグ展開装置としても機能する。なお、衝突速度検知装置およびACUは、ECU201と別体で設けるようにしてもよい。
【0021】
(上体エアバッグ装置110)
上体エアバッグ装置110は、ECU201(ACU)に制御され、乗員Pの頭部および胸部等を主に保護するものである。また、上体エアバッグ装置110は、上体インフレータ111(図2参照)と、上体エアバッグ袋体112(図2参照)と、を有している。
【0022】
(上体インフレータ111)
上体インフレータ111は、ECU201による車両1の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、上体インフレータ111に発生されたガスは、上体エアバッグ袋体112に圧入される。
また、上体インフレータ111は、複数のインフレータを有し、ECU201に検知された衝突速度や衝突形態に応じて、ガスを発生させるインフレータの数などを設定するようにしてもよい。また、上体インフレータ111は、発生させるガス量を調整できるものであって、ECU201に検知された衝突速度や衝突形態に応じて、発生させるガス量を制御するようにしてもよい。
【0023】
(上体エアバッグ袋体112)
上体エアバッグ袋体112は、上体インフレータ111によってガスが圧入される袋体であって、非作動時は小さく折り畳まれている。また、上体エアバッグ袋体112は、上体インフレータ111からガスが圧入されると、ダッシュボード5から座席シート10の方向に展開し、乗員Pの頭部および胸部等に対する、車両1の衝突の衝撃を緩和するものである。
なお、本実施形態において、上体エアバッグ袋体112、後述のニーエアバッグ袋体122a~122cが膨張展開することを、単に「展開」と記載する。
【0024】
また、上体エアバッグ袋体112は、図2(B-1)に示すように、展開したときの形状が、車両1の平面視(車両平面視)で、多角形状に形成されており、乗員Pの頭部および胸部等を保護する乗員保護面112Cと、傾斜面112Lおよび傾斜面112Rとが形成されている。
また、図2(B-2)に示すように、展開したときの形状が、乗員P側から見て、多角形状に形成されており、傾斜面112Lの下方には、下部傾斜面112saが形成され、傾斜面112Rの下方には、下部傾斜面112sbが形成されている。
なお、上体エアバッグ袋体112がこのような形状である理由については後述する。
【0025】
(ニーエアバッグ装置120)
ニーエアバッグ装置120は、ECU201(ACU)に制御され、乗員Pの脚部(例えば、膝部、脛部等)の保護を主に行うものである。また、ニーエアバッグ装置120は、ニーインフレータ121a~121c(図2参照)と、ニーエアバッグ袋体122a~122c(図2参照)と、を有している。
【0026】
そして、乗員保護装置101が作動した時には、乗員Pとダッシュボード5(車載装置)との間の空間を、上体エアバッグ袋体112と、少なくとも1のニーエアバッグ袋体122a~122cと、で埋めるようになっている。
なお、ECU201が車両1の衝突検知または衝突予測を検知すると、まず、ニーエアバッグ装置120を作動させて、上記乗員Pとダッシュボード5(車載装置)との間の空間を埋めることで、乗員Pの腰部の前後方向の動きを規制する。
そして、ニーエアバッグ装置120の作動から、例えばコンマ数秒後に上体エアバッグ装置110を作動させて、腰部の前後方向の動きが規制された乗員Pを上体エアバッグ袋体112の好適な位置で保護する。
【0027】
(ニーインフレータ121a~121c)
ニーインフレータ121a~121cは、ECU201による車両1の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、ニーインフレータ121aに発生されたガスは、ニーエアバッグ袋体122aに圧入し、ニーインフレータ121bに発生されたガスは、ニーエアバッグ袋体122bに圧入し、ニーインフレータ121cに発生されたガスは、ニーエアバッグ袋体122cに圧入する。
【0028】
ここで、ニーエアバッグ装置120は、図2に示すように、外袋体123の内部に、ニーエアバッグ袋体122a~122c(複数のサブエアバッグ)を有しており、また、外袋体123には、破断部123a、破断部123cが形成されている。
そして、ニーインフレータ121aに発生されたガスをニーエアバッグ袋体122aに圧入すると、ニーエアバッグ袋体122aが展開して、破断部123aを破断して、ニーエアバッグ袋体122aが外袋体123より外部に突出する。
同様に、ニーインフレータ121cに発生されたガスをニーエアバッグ袋体122cに圧入すると、ニーエアバッグ袋体122cが展開して、破断部123cを破断して、ニーエアバッグ袋体122cが外袋体123より外部に突出するようになっている。
ニーエアバッグ袋体122bは、第1サブエアバッグの機能を備え、ニーエアバッグ袋体122a、ニーエアバッグ袋体122cは、第2サブエアバッグの機能を備えている。
【0029】
なお、外袋体123は、あくまでニーエアバッグ袋体122a~122cのカバー体としての役割を担い、直接インフレータで展開するものではなく、例えば、ニーエアバッグ袋体122bが展開すると、ニーエアバッグ袋体122bに押圧される形で、座席シート10の方向に展開(間接的に展開)するようになっている。
なお、外袋体123は必ずしも設ける必要はなく、ニーエアバッグ袋体122a、ニーエアバッグ袋体122b、ニーエアバッグ袋体122cが露出していてもよい。
【0030】
(ニーエアバッグ袋体122a~122c)
ニーエアバッグ袋体122a~122cは、ニーインフレータ121a~121cによってガスが圧入される袋体であって、非作動時は小さく折り畳まれている。また、ニーエアバッグ袋体122a~122cは、ニーインフレータ121a~121cからガスが圧入されると、ダッシュボード5から座席シート10の方向に展開する。
【0031】
ニーエアバッグ装置120は、衝突形態により、展開するニーエアバッグ袋体が異なっている。
例えば、第1の衝突形態であれば、ニーエアバッグ袋体122bのみを展開させて、ニーエアバッグ袋体122a、およびニーエアバッグ袋体122cは展開しない。
一方で、例えば、第2の衝突形態であれば、ニーエアバッグ袋体122bを展開させて、さらに、衝突方向に応じて、ニーエアバッグ袋体122a、または、ニーエアバッグ袋体122cを展開する。
なお、本実施形態では、第1の衝突形態は「前突」であり、第2の衝突形態は「斜突(斜め衝突)」である。
また、第1の衝突形態である「前突」では、例えば、図2(A-1)の矢印「F」で示す衝突荷重が作用する。一方、第2の衝突形態である「斜突」では、図2(A-2)の矢印「F」で示す衝突荷重が作用する。すなわち、第2の衝突形態である「斜突」では、第1の衝突形態である「前突」よりも車幅方向外側に衝突荷重が作用することになる。
【0032】
なお、第1の衝突形態であれば、図2(A-1)で示すように、ニーエアバッグ袋体122bが乗員Pの脚部を保護し、第2の衝突形態であれば、図2(A-2)で示すように、ニーエアバッグ袋体122bと、ニーエアバッグ袋体122aまたはニーエアバッグ袋体122cとによって、乗員Pの脚部を保護(例えば、ニーエアバッグ袋体122bによって乗員Pの膝部および脛部の前を保護し、ニーエアバッグ袋体122cによって乗員Pの膝部の上を保護)する。
【0033】
(ECU201)
ECU201は、車両1全体を制御するためものである。また、ECU201は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)、CPUにより実行される制御プログラム、データテーブル、各コマンドやデータ等の記憶を行うROM(Read Only Memory)、一時的にデータを記憶するRAM(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)および入出力インターフェース回路を備え、車両1の制御を統括するようになっている。
【0034】
また、ECU201は、加速度センサ(Gセンサ)、距離センサ、衝撃センサ(圧力センサ)等による情報から衝突予測および衝突判定を行い、衝突速度を検知する。すなわち、ECU201は、衝突速度検知装置として機能する。
なお、加速度センサ、距離センサ、衝撃センサ等は、ECU201とは別装置として、外部に設けたものであってもよい。また、これらセンサ等から入力する情報を、車載カメラ50から入力した画像データに基づいて、取得するものであってもよい。
【0035】
また、ECU201は、車外撮影用カメラ、ミリ波レーダ、ハンドル角センサ等による情報から衝突予測および衝突判定を行い、衝突形態(例えば、第1の衝突形態であるか第2の衝突形態であるか)および衝突方向(例えば、第1の衝突方向であるか第2の衝突方向であるか)を検知する。すなわち、ECU201は、衝突形態検知装置として機能する。
【0036】
また、ECU201は、検知した衝突形態および衝突方向に基づいて、展開するニーエアバッグ袋体122a~122cを決定する。
すなわち、第1の衝突形態であれば、ニーエアバッグ袋体122bのみを展開することを決定し、第2の衝突形態であって、第1の衝突方向であれば、ニーエアバッグ袋体122bと、ニーエアバッグ袋体122cとを展開することを決定し、第2の衝突形態であって、第2の衝突方向であれば、ニーエアバッグ袋体122bと、ニーエアバッグ袋体122aとを展開することを決定する。
なお、本実施形態において、第1の衝突方向とは車両1の「右前方」であり、第2の衝突方向とは車両1の「左前方」である。
【0037】
また、ECU201は、衝突判定、衝突予測、衝突速度、衝突形態および衝突方向等に基づいて、上体エアバッグ装置110の上体インフレータ111、および決定した展開するニーエアバッグ袋体122a~122cおよび対応するニーインフレータ121a~121cを作動させ、それぞれ上体エアバッグ袋体112、ニーエアバッグ袋体122a~122cを展開させる。すなわち、ECU201は、展開制御装置として機能する。
【0038】
なお、その他の構成として、シートベルト装置30と、乗員姿勢矯正装置40と、車載カメラ50とを備えており、これらの構成も直接的または間接的に乗員Pを保護する機能を担っている。
【0039】
(シートベルト装置30)
シートベルト装置30は、ウェビング31と、図示しないリトラクターと、ラップアンカーと、ショルダーアンカーと、タングと、バックルと、を備えている。
ウェビング31は、帯状のベルトであり、一端が座席シート10の下部に設けられたラップアンカーに固定され、他端がシートバック12の上部に設けられたショルダーアンカーを介して、シートバック12の内部に設けられたリトラクターに巻き取られている。
【0040】
タングは、バックルと連結するためのT字型の連結金具である。また、タングには、挿通用孔が設けられ、ウェビング31が挿通されており、ウェビング31に対して摺動自在に設けられている。
バックルは、タングを着脱する結合部品であり、座席シート10のシートクッション11の車幅方向内側(車両中央側)に設けられている。
【0041】
また、シートベルト装置30は、衝撃を感知すると、リトラクターがウェビング31を巻き込み、乗員Pを座席シート10(シートバック12側)に引き込むようになっている。さらに、シートベルト装置30は、ECU201が衝突予測を検知した場合にも、リトラクターがウェビング31を巻き込むようになっている。
なお、シートベルト装置30は、ECU201が検知した衝突速度や衝突形態によって、リトラクターがウェビング31を巻き込む強さを切り替えるようにしてもよい。また、本実施の形態のシートベルト装置30は、座席シート10と一体となったものとしたが、これに限らず、ラップアンカーがサイドシルの側壁面に固定されたものであったり、ショルダーアンカーがセンターピラーの側壁に設けられたものであったり、リトラクターがセンターピラーの内部に設けられたもの等であってもよい。
【0042】
(乗員姿勢矯正装置40)
乗員姿勢矯正装置40は、ECU201が衝突予測を検知した際に、乗員Pの姿勢を所定の姿勢に正すため、シートバック12の角度を変更するものである。また、乗員姿勢矯正装置40は、ECU201が衝突予測を検知した際に、シートクッション11の角度を変更するものであってもよい。また、乗員姿勢矯正装置40は、ECU201が衝突予測を検知した際に、シートバック12およびシートクッション11の双方の角度を変更するものであってもよい。
【0043】
さらに、乗員姿勢矯正装置40は、シートバック12の中に複数のエアバッグを設け、ECU201が衝突予測を検知した際に、所定のエアバッグを展開し、乗員Pの姿勢を矯正するものであってもよい。
さらに、乗員姿勢矯正装置40は、座席シート10に設けるものではなく、車両1の前方や側方などから、所定のエアバッグ等を展開して、乗員Pの姿勢を所定の姿勢に矯正するものであってもよい。なお、乗員の姿勢矯正は、エアバッグやシートの角度を調整するもの以外であってもよい。
【0044】
(車載カメラ50)
車載カメラ50は、座席シート10に着座した乗員Pの着座状態、例えば、乗員Pの姿勢を検知するものである。すなわち、車載カメラ50は、乗員姿勢検知装置として機能する。
例えば、ECU201は、上述した衝突形態および衝突方向に加えて、車載カメラ50から取得した情報(例えば、乗員Pの着座状態)を含めて、展開するニーエアバッグ袋体122を決定するようにしてもよい。
なお、乗員姿勢検知装置は、車載カメラ50を用いるものに限らず、例えば、座席シート10に圧力センサを用いて乗員Pの姿勢を検知するもの等であってもよい。
また、車載カメラ50は、座席シート10に着座する乗員Pの位置、例えば、座席シート10の位置を検知するものであってもよい。すなわち、車載カメラ50を、乗員位置検知装置として機能させるものであってもよい。
【0045】
また、車載カメラ50は、乗員Pを含む乗員室内の撮影のみを行うものであって、撮影した画像データをECU201に出力し、乗員Pの姿勢や、着座位置は、ECU201が検出するものであってもよい。
なお、車載カメラ50は、車両1の周辺状況や車両1の車室内を撮影し、車両1に衝撃が加わったとき等にその映像を利用するドライブレコーダ等のカメラと兼用するものであってもよい。
【0046】
(乗員保護装置101の展開形態)
次に、乗員保護装置101の展開形態について、図2を用いて説明する。
【0047】
はじめに、図2(A-1)は、第1の衝突形態におけるニーエアバッグ装置120の展開時の平面図である。
第1の衝突形態である場合、ECU201は、ニーインフレータ121bを作動させて、ニーインフレータ121bに発生されたガスをニーエアバッグ袋体122bに圧入させる。
一方、第1の衝突形態である場合、ECU201は、ニーインフレータ121a、ニーインフレータ121cは作動させない。
これにより、ニーエアバッグ袋体122bのみが、ダッシュボード5から座席シート10の方向に展開する。
そして、ニーエアバッグ袋体122bにより、乗員Pの脚部を保護する。
なお、図2(A-1)で示す展開形態が、「第1の展開形態」を構成する。
【0048】
次に、図2(A-2)は、第2の衝突形態におけるニーエアバッグ装置120の展開時の平面図である。
なお、図2(A-2)は、ECU201により、第2の衝突形態であって、第1の衝突方向が検知されたと仮定している。
第2の衝突形態であって、第1の衝突方向である場合、ECU201は、ニーインフレータ121bを作動させて、ニーインフレータ121bに発生されたガスをニーエアバッグ袋体122bに圧入させ、さらに、ニーインフレータ121cを作動させて、ニーインフレータ121cに発生されたガスをニーエアバッグ袋体122cに圧入させる。
これにより、ニーエアバッグ袋体122bが、ダッシュボード5から座席シート10の方向に展開し、ニーエアバッグ袋体122cが、ダッシュボード5から座席シート10の方向に展開し破断部123cを破断して外袋体123より外部に突出する。
なお、ニーエアバッグ袋体122cは、外袋体123より外部に突出する部分に、上方に突出する「上方突出部122T」を有し、さらに「上方突出部122T」の一部または全部には、前方から後方に向かって内側方向(ニーエアバッグ装置120における内側方向)に傾斜する「傾斜部122S」を有している。
【0049】
図2(A-2)では記載を省略しているが、第2の衝突形態であって、第2の衝突方向が検知されたと仮定した場合は、ニーエアバッグ袋体122aが、ダッシュボード5から座席シート10の方向に展開し、破断部123aを破断して外袋体123より外部に突出することになる。
なお、図2(A-2)で示す展開形態が、「第2の展開形態」を構成する。
また、ニーエアバッグ袋体122aは、ニーエアバッグ袋体122c同様、外袋体123より外部に突出する部分に、上方に突出する「上方突出部122T」を有し、さらに「上方突出部122T」の一部または全部には、前方から後方に向かって内側方向(ニーエアバッグ装置120における内側方向)に傾斜する「傾斜部122S」を有している。
ニーエアバッグ袋体122aおよびニーエアバッグ袋体122cの「傾斜部122S」の作用については後述する。
【0050】
次に、図2(B-1)は、上体エアバッグ装置110の展開時の平面図であり、図2(B-2)は、上体エアバッグ装置110の展開時の正面図(乗員P側から見た図)である。
上体エアバッグ装置110は、第1の衝突形態であっても、第2の衝突形態であっても、図2(B-1)、(B-2)で示すように上体エアバッグ袋体112を展開する。また、第2の衝突形態であって、第1の衝突方向、第2の衝突方向のいずれの衝突方向であっても、図2(B-1)、(B-2)で示すように上体エアバッグ袋体112を展開する。
すなわち、ニーエアバッグ装置120は、ニーエアバッグ袋体122bのみを展開する場合と、ニーエアバッグ袋体122bおよびニーエアバッグ袋体122aを展開する場合と、ニーエアバッグ袋体122bおよびニーエアバッグ袋体122cを展開する場合とを有しているが、上体エアバッグ装置110は、上体エアバッグ袋体112を展開する場合のみを有している。
【0051】
(乗員保護装置101の動作遷移)
次に、乗員保護装置101の動作遷移について、図3図4を用いて説明する。
【0052】
はじめに、図3(A-1)、(A-2)は、いずれの衝突形態も生じていない状態の側面図および平面図を示している。この状態では、上体エアバッグ装置110、ニーエアバッグ装置120ともに非展開である。
そして、この後、ECU201により、第2の衝突形態であって、第1の衝突方向が検知された、と仮定する。
【0053】
次に、図3(B-1)、(B-2)は、ECU201により、第2の衝突形態であって、第1の衝突方向が検知されたことにより、ニーエアバッグ装置120を展開した状態の側面図および平面図を示している。具体的には、ニーエアバッグ袋体122bおよびニーエアバッグ袋体122cを展開しており、ニーエアバッグ袋体122cにおいては、図3(B-1)に示すように、「上方突出部122T」が上方向に突出している。
また、第1の衝突方向が検知された、と仮定しているので、図中、(F)で示す衝突荷重、(I)で示す慣性力が作用している。
【0054】
次に、図4(C-1)、(C-2)は、さらに、上体エアバッグ装置110を展開した状態の側面図および平面図を示している。ここで、上体エアバッグ袋体112は、乗員P側に展開すると、図4(C-2)で示すように、まず、上体エアバッグ袋体112の傾斜面112Lが、ニーエアバッグ袋体122cの「傾斜部122S」に当接する。
そして、上体エアバッグ袋体112の傾斜面112Lが、ニーエアバッグ袋体122cの「傾斜部122S」に当接すると、上体エアバッグ袋体112の展開方向と、上体エアバッグ袋体112の傾斜面112Lとの形状と、ニーエアバッグ袋体122cの「傾斜部122S」の形状との関係から、上体エアバッグ袋体112の傾斜面112Lと、ニーエアバッグ袋体122cの「傾斜部122S」とが摺接しつつ、上体エアバッグ袋体112が車両1内側方向(図4(C-2)で示す「右」)に移動することになる。
すなわち、展開したニーエアバッグ袋体122cで上体エアバッグ袋体112を衝突荷重が作用する方向(右方)に誘導させることになる。
また、車幅方向において、衝突荷重が作用する方向(右方)とは逆方向(例えば、左方)に設けられたニーエアバッグ袋体122cを展開することになる。
このとき、上体エアバッグ袋体112において傾斜面(傾斜面112L)が形成され、ニーエアバッグ袋体122cにおいても傾斜面(傾斜部122S)が形成されていることから、より速やかに上体エアバッグ袋体112を車両1内側方向(図4(C-2)で示す「右」)に移動させることができるようになっている。
【0055】
次に、図4(D-1)、(D-2)は、乗員Pの頭部および胸部が上体エアバッグ装置110により保護された状態の側面図および平面図を示している。まず、図4(D-2)の破線は、特に、ニーエアバッグ袋体122cを展開させなかった場合の上体エアバッグ袋体112の展開位置を示しており、この場合、乗員Pの頭部および胸部は、上体エアバッグ袋体112の乗員保護面112Cの端部に当接することになり、乗員保護面112Cの好適な位置で乗員Pの頭部および胸部を保護することができない。
これに対して、ニーエアバッグ袋体122cを展開させ、ニーエアバッグ袋体122cの「上方突出部122T」にて上体エアバッグ袋体112を車両1内側方向(図4(C-2)で示す「右」)に移動させることで、図4(D-2)の太線で示すように、上体エアバッグ袋体112の乗員保護面112Cの中央にて、乗員Pの頭部および胸部を保護することができる。
【0056】
このように、第2の衝突形態が生じた場合、衝突方向に応じたニーエアバッグ袋体を展開させて、当該展開させたニーエアバッグ袋体にて乗員Pの脚部を保護しつつ、さらに、展開させたニーエアバッグ袋体の「上方突出部122T」にて上体エアバッグ袋体112を衝突荷重が作用する方向に移動させることで、乗員保護面112Cの好適な位置で乗員Pの頭部および胸部を保護することができる。
また、上体エアバッグ袋体112が多角形状に形成されていて、図4(C-2)の例では、上体エアバッグ袋体112の傾斜面112Lと、ニーエアバッグ袋体122cの「傾斜部122S」とを摺接させることで、上体エアバッグ袋体112を速やかに車両1内側方向(図4(C-2)で示す「右」)に移動させることができるので、例えば、慣性力による乗員Pの移動速度が速い場合でも、乗員保護面112Cの好適な位置で乗員Pの頭部および胸部を保護することができる。
【0057】
(ニーエアバッグ袋体の変形例)
次に、ニーエアバッグ袋体の変形例について、図5を用いて説明する。
【0058】
図5(A-1)、(B-1)、(C-1)は、第1の衝突形態を示しており、上述したように、ニーエアバッグ装置120は、ニーエアバッグ袋体122bのみが展開し、その上方において、上体エアバッグ装置110の上体エアバッグ袋体112が展開することになる。なお、ニーエアバッグ袋体122aおよびニーエアバッグ袋体122cは非展開であるため、「上方突出部122T」が突出していないことから、上体エアバッグ袋体112は、後方に真っ直ぐ展開することとなる。
【0059】
これに対して、図5(A-2)、(B-2)、(C-2)は、第2の衝突形態であって、第1の衝突方向が検知されたと仮定しており、特に、上述した「上方突出部122T」を備えず、代わりに「後方突出部122Z」を備えた点が異なっている。
すなわち、上述した実施形態では「上方突出部122T」にて、上体エアバッグ袋体112を衝突荷重が作用する方向に移動させるようにしたが、本変形例で示すように、車両1の前後方向に展開する「後方突出部122Z」を備えたとしても、「上方突出部122T」を備えた場合と同様の効果が期待できる。
【0060】
具体的には、図5(A-2)で示すように、ニーエアバッグ袋体122cの「後方突出部122Z」は、車両1前後方向に沿って展開する。そして、図5(B-2)、(C-2)で示すように、上方の上体エアバッグ袋体112が展開すると、特に、上体エアバッグ袋体112の下部傾斜面112saが「後方突出部122Z」に乗り上げて、さらに、乗り上げた後に、上体エアバッグ袋体112が車両1内側方向(図5(C-2)で示す「右」)に移動することになる。
すなわち、ニーエアバッグ袋体を上方に展開せずに後方に展開しても、上体エアバッグ袋体112を衝突荷重が作用する方向に移動させることができるので、乗員保護面112Cの好適な位置で乗員Pの頭部および胸部を保護することができる。
なお、「後方突出部122Z」の一部または全部においても、「上方突出部122T」に形成した「傾斜部122S」を有してもよい。これにより、「上方突出部122T」に形成した「傾斜部122S」と同様の作用効果が得られる。
【0061】
以上、本実施形態について説明したが、上述した内容に限定されず、以下のように適宜変更してもよい。
【0062】
本実施形態において、上体エアバッグ袋体112を多角形状に形成したが、形状はこれに限られない。例えば、円形状でもよい。
【0063】
本実施形態において、傾斜面112L、傾斜面112Rは、ニーエアバッグ袋体122a、またはニーエアバッグ袋体122cに当接する面としたが、傾斜面112L、傾斜面112Rの機能はこれに限らず、傾斜面112L、傾斜面112Rが、乗員Pの頭部および胸部等を保護する機能を備えていてもよい。
【0064】
本実施形態において、ニーエアバッグ袋体122a~122cは、車両1の前方から展開することとしたが、これに限られない。例えば、車幅方向から展開するようにしてもよい。
【0065】
本実施形態において、ニーエアバッグ袋体122a、122cにおいて、「上方突出部122T」、「後方突出部122Z」の一部または全部に傾斜部122Sを設ける形状としたが、「上方突出部122T」、「後方突出部122Z」の形状はこれに限られない。例えば、傾斜部122Sを設けなくてもよい。
【0066】
本実施形態において、ニーエアバッグ袋体122a~122cのそれぞれに対して、ニーインフレータ121a~121cを備えたが、インフレータは単一としてもよい。この場合、例えば、切換え弁を設けて、展開するニーエアバッグ袋体に対応する切換え弁を開放して、展開しないニーエアバッグ袋体に対応する切換え弁を閉鎖するようにすればよい。
【0067】
本実施形態において、第1の衝突形態では、ニーエアバッグ袋体122bのみを展開することとしたが、ニーエアバッグ袋体122bに加えて、ニーエアバッグ袋体122a、ニーエアバッグ袋体122cのいずれか一方、または両方を展開するようにしてもよい。
【0068】
本実施形態において、第2の衝突形態では、ニーエアバッグ袋体122bと、ニーエアバッグ袋体122a、ニーエアバッグ袋体122cのいずれか一方とを展開することとしたが、ニーエアバッグ袋体122bと、ニーエアバッグ袋体122a、ニーエアバッグ袋体122cの両方とを展開するようにしてもよい。
【0069】
本実施形態において、第2の衝突形態として、斜突を例に説明したが、他の衝突形態であってもよい。例えば、側突でもよい。
【0070】
本実施形態において、助手席用の乗員保護装置101として説明を行ったが、運転席用の乗員保護装置においても同様のことを適用してよいし、後部座席用の乗員保護装置においても同様のことを適用してよい。
【0071】
なお、本実施形態において、上体エアバッグ袋体112は、本願の第1エアバッグを構成し、ニーエアバッグ袋体122a~122cは、本願の第2エアバッグを構成し、ECU201は、本願の衝突形態検知装置を構成する。
また、本実施形態において、ニーエアバッグ袋体122bは、本願の第1サブエアバッグを構成し、ニーエアバッグ袋体122a、122cは、本願の第2サブエアバッグを構成し、上方突出部122Tは、本願の上方突出部を構成し、後方突出部122Zは、本願の後方突出部を構成し、傾斜部122Sは、本願の傾斜部を構成する。
【符号の説明】
【0072】
1:車両、110:上体エアバッグ装置、112:上体エアバッグ袋体、120:ニーエアバッグ装置、122a~122c:ニーエアバッグ袋体、201:ECU
図1
図2
図3
図4
図5