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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】2023-10-05
(45)【発行日】2023-10-16
(54)【発明の名称】車両の乗員保護装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 21/207 20060101AFI20231006BHJP
   B60R 21/2338 20110101ALI20231006BHJP
   B60R 21/231 20110101ALI20231006BHJP
   B60N 2/42 20060101ALI20231006BHJP
【FI】
B60R21/207
B60R21/2338
B60R21/231
B60N2/42
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2020081568
(22)【出願日】2020-05-01
(65)【公開番号】P2021175644
(43)【公開日】2021-11-04
【審査請求日】2023-04-11
(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】100099793
【弁理士】
【氏名又は名称】川北 喜十郎
(74)【代理人】
【識別番号】100154586
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 正広
(74)【代理人】
【識別番号】100182051
【弁理士】
【氏名又は名称】松川 直宏
(74)【代理人】
【識別番号】100179280
【弁理士】
【氏名又は名称】河村 育郎
(74)【代理人】
【識別番号】100180747
【弁理士】
【氏名又は名称】小森 剛彦
(72)【発明者】
【氏名】長澤 勇
【審査官】田邉 学
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2019/0016288(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2019/0248322(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2015/0259071(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 21/207
B60R 21/2338
B60R 21/231
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のシートに設けられ、前記シートの背部の左右それぞれの上部から前記シートに着座する乗員の左右それぞれの肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開可能な右袋体および左袋体と、
前記右袋体および前記左袋体を展開するインフレータと、
前記右袋体および前記左袋体の中の一方の袋体に形成される挿通部と、
前記挿通部を通して他方の袋体に接続されるテザーと、
前記テザーを引く引込装置と、
を有する、車両の乗員保護装置。
【請求項2】
前記一方の袋体についての前記挿通部が設けられる部位と、前記他方の袋体についての前記テザーの接続部位とは、これらの袋体についての前記シートに着座する乗員の後側となる部位である、
請求項1記載の、車両の乗員保護装置。
【請求項3】
前記引込装置は、前記一方の袋体についての前記挿通部が設けられる部位と、前記他方の袋体についての前記テザーの接続部位とが接するように、前記テザーを引く、
請求項1または2記載の、車両の乗員保護装置。
【請求項4】
前記引込装置は、前記右袋体および前記左袋体が、前記シートに着座する乗員より前へ移動することが可能な展開完了タイミングより後に、前記テザーを引き始める、
請求項1から3のいずれか一項記載の、車両の乗員保護装置。
【請求項5】
前記右袋体および前記左袋体は、展開を開始した後に前記引込装置により前記テザーが引かれることにより、前記シートに着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の前面に密着する、
請求項1から4のいずれか一項記載の、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、車両の乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車といった車両では、乗車している乗員を保護するために、シートベルト装置や、エアバッグ装置が使用されている(特許文献1)。
シートベルトは、乗員の上体の前に掛け渡されるシートベルトにより、シートに着座している乗員がシートから変位しないように拘束する。エアバッグ装置は、シートに着座する乗員の周囲で展開し、シートの着座位置から変位した乗員に作用する可能性がある大きな衝撃を吸収する。これらの乗員保護装置を使用することにより、車両は、乗車している乗員を保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2017-178148号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、たとえばシートベルトは、乗員を局所的に拘束する。このため、大きな衝撃から乗員を保護することができても、乗員に局所的な負担がかかる可能性がないとは言えない。
また、袋体は、それが想定している衝突形態については適切な衝撃吸収をすることができるが、想定したものとは異なる衝突形態については適切な衝撃吸収をすることができるとは限らない。たとえばシートに着座する乗員の前で展開する袋体は、側面衝突によりシートの横方向へ倒れる乗員についてのシートの着座位置からの変位について、適切に衝撃を吸収することは難しい。このため、車両では、シートの周りに、それぞれの衝突形態に対応する複数のエアバッグ装置を設けている。
また、袋体は、様々な乗員の体形に対応するなどのために、シートの着座位置にいる乗員のたとえば上体から少し離れた位置において展開する。展開した袋体は、乗員のたとえば上体が明らかに動いてから、その衝撃を吸収するように機能し始める。この場合、展開した袋体は、既に動き始めている乗員のたとえば上体についての大きな衝撃を吸収する必要がある。
【0005】
このように車両に設けられる乗員保護装置には、改善の余地がある。
【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、車両のシートに設けられ、前記シートの背部の左右それぞれの上部から前記シートに着座する乗員の左右それぞれの肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開可能な右袋体および左袋体と、前記右袋体および前記左袋体を展開するインフレータと、前記右袋体および前記左袋体の中の一方の袋体に形成される挿通部と、前記挿通部を通して他方の袋体に接続されるテザーと、前記テザーを引く引込装置と、を有する。
【0007】
好適には、前記一方の袋体についての前記挿通部が設けられる部位と、前記他方の袋体についての前記テザーの接続部位とは、これらの袋体についての前記シートに着座する乗員の後側となる部位である、とよい。
【0008】
好適には、前記引込装置は、前記一方の袋体についての前記挿通部が設けられる部位と、前記他方の袋体についての前記テザーの接続部位とが接するように、前記テザーを引く、とよい。
【0009】
好適には、前記右袋体および前記左袋体は、前記テザーが引かれることにより、前記シートに着座する乗員の上体の前面に密着可能である、とよい。
【0010】
好適には、前記右袋体および前記左袋体は、前記シートから前広がりとなる斜前方向へ向かって、または前記シートについての左右両側へ向かって展開を開始する、とよい。
【0011】
好適には、前記右袋体および前記右袋体は、巻いた状態で前記シートに設けられ、展開する勢いにより前記シートの左右両側において前へ移動可能である、とよい。
【0012】
好適には、前記引込装置は、前記右袋体および前記左袋体が展開を開始した後に、前記テザーを引き始める、とよい。
【0013】
好適には、前記引込装置は、前記右袋体および前記左袋体が、前記シートに着座する乗員より前へ移動することが可能な展開完了タイミングより後に、前記テザーを引き始める、とよい。
【0014】
好適には、前記右袋体および前記左袋体は、展開を開始した後に前記引込装置により前記テザーが引かれることにより、前記シートに着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の前面に密着する、とよい。
【0015】
好適には、前記右袋体は、前記シートの前記背部の右上部と前記シートの座部の右側部分とに固定され、前記シートの前記背部の右上部から前記シートの座部の右側部分にかけて延在するように展開し、前記左袋体は、前記シートの前記背部の左上部と前記シートの座部の左側部分とに固定され、前記シートの前記背部の左上部から前記シートの座部の左側部分にかけて延在するように展開する、とよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明では、車両のシートに設けられる右袋体および左袋体が、インフレータにより、シートの背部の左右それぞれの上部からシートに着座する乗員の左右それぞれの肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開することができる。袋体がこのように展開することにより、シートに着座している乗員は、その状態に維持され得る。たとえば、車両に対して前方向から衝撃が入力される場合だけでなく、斜前方向から入力される場合でも、乗員をシートに着座している状態に維持するように拘束し得る。また、乗員の上体の前面は、左右の袋体により抑えられる。シートベルトにより乗員を保護しようとする場合には、乗員を拘束する力が上体の前面についてのシートベルトが当たる部位に局所的に強い力が作用する可能性があるが、本発明ではそのような可能性を低減できる。
しかも、本発明では、テザーが、右袋体および左袋体の中の一方の袋体に形成される挿通部を通して、他方の袋体に接続される。一方の袋体についての挿通部が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザーの接続部位とは、たとえば、これらの袋体についてのシートに着座する乗員の後側となる部位でよい。そして、引込装置は、テザーを引く。引込装置は、たとえば、一方の袋体についての挿通部が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザーの接続部位とが接するように、テザーを引く。これにより、たとえば乗員の上体の前に離れて展開している右袋体および左袋体は、シートの左右方向の中央へ向かって寄るように接近しながら引かれる。右袋体および左袋体は、寄せて引かれることにより、シートに着座している乗員の上体の前面に対して、その体格によらず密着することが可能である。シートに着座している乗員は、右袋体および左袋体によりシートに押し付けられて、その着座している状態から動き難くなる。しかも、右袋体および左袋体は、シートの中央へ向かって引き寄せられるので、乗員の首部の周囲の近くに位置し、首部へ密着するようになり得る。首部の周囲に袋体が近接または密着することにより、頭部は振れ難くなる。特に、一方の袋体についての挿通部が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザーの接続部位とが接するようにテザーを引くことにより、頭部の振れを効果的に抑制できる。
これらの作用により、本発明では、各種の衝突において高い乗員保護を実現可能である。たとえば前面衝突や斜め衝突やオフセット衝突だけでなく、側面衝突などにおいても、右袋体および左袋体により、乗員がシートの着座位置から変位し難くなるように拘束できる。しかも、右袋体および左袋体により乗員を拘束するので、シートベルトのように局所的に強く力を乗員に対して作用させ難くし得る。また、右袋体および左袋体は、シートの着座位置にいる乗員の上体の近くにおいて好適には密着するように展開しているので、乗員の上体が明らかに動いてしまう前に、その衝撃を吸収し始めるように機能し得る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1図1は、本発明の実施形態に係る自動車の説明図である。
図2図2は、図1の自動車に設けることが可能な乗員保護装置の基本的な右袋体および左袋体の展開状態の説明図である。
図3図3は、図1の自動車に設けられる乗員保護装置の制御系の説明図である。
図4図4は、図3の制御部による乗員保護処理の流れを示すフローチャートである。
図5図5は、本発明の実施形態に係る乗員保護装置の右袋体および左袋体についてのシートでの収容状態の説明図である。
図6図6は、図5の右袋体および左袋体の展開手順の説明図である。
図7図7は、図6に続く展開手順の説明図である。
図8図8は、図5の巻取装置による巻取方法の説明図である。
図9図9は、図8の巻取処理後の右袋体および左袋体の展開状態の説明図である。
図10図10は、図5の右袋体および左袋体の変形例の展開方法の説明図である。
図11図11は、図5の右袋体および左袋体の他の変形例の展開方法の説明図である。
図12図12は、右袋体および左袋体の引込性能を改善する変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【0019】
図1は、本発明の実施形態に係る自動車1の説明図である。自動車1は、車両の一例である。車両には、この他にもたとえば、公共交通用のバス、電車、個人用のパーソナルモビリティ、パーソナルモビリティを乗せる架台装置、がある。車両は、手動運転または自動運転できるものでもよい。
図1(A)は、自動車1の模式的な側面図である。図1(B)は、図1(A)の自動車1の上面図である。図1には、自動車1とともに、自動車1に乗車している乗員が図示されている。
自動車1は、車体2、を有する。車体2は、複数のシート4が前向きで配置される乗員室3を有する。シート4は、座部5と、座部5の後縁から上へ立設する背部6と、を有する。乗員は、その腰部および腿を座部5に載せ、その上体の背中を背部6に当ててシート4に着座する。
【0020】
このような自動車1では、乗車している乗員を保護するために、シートベルト装置や、エアバッグ装置が使用される。
シートベルト装置は、シート4に着座している乗員の上体の前に掛け渡されるシートベルトを有する。シートベルトは、衝突の際にシート4に着座している乗員がシート4からずれて変位しないように乗員をシートに拘束する。
エアバッグ装置は、シート4に着座する乗員の周囲で展開する袋体を有する。袋体は、たとえばシート4の前側において展開する。乗員の上体は、衝突の際にシート4に背をつけている着座位置からたとえば前へ倒れるが、展開している袋体に当たることにより衝撃が吸収される。乗員に作用する衝撃を吸収できる。
これらのシートベルト装置や、エアバッグ装置により、自動車1は、乗車している乗員を保護することができる。
しかしながら、たとえばシートベルトは、乗員の胸部を局所的に拘束する。このため、大きな衝撃が入力された際に、乗員の胸部に局所的な負担がかかる可能性がないとは言えない。
また、袋体は、それが想定している衝突形態については適切な位置およびタイミングに展開して衝撃吸収をすることができるが、想定したものとは異なる衝突形態については適切に衝撃を吸収できるとは限らない。たとえばシート4に着座する乗員の前で展開する袋体は、側面衝突によりシート4の横方向へ倒れる乗員についてのシート4の着座位置からの車幅方向への変位について、衝撃を吸収することは難しい。このため、自動車1では、シート4の周りに、複数の衝突形態に対応する複数のエアバッグ装置を設けることになる。シート4の周りには、衝突形態に対応する数の多数のエアバッグ装置が設けられることになる。この場合、乗員を保護するための装置の構造および制御は、複雑化する。
このように乗員保護装置には、さらなる改善が求められている。
【0021】
図2は、図1の自動車1に設けることが可能な乗員保護装置の基本的な右袋体21および左袋体22の展開状態の説明図である。図2は、右袋体21および左袋体22による乗員保護の基本的な原理を説明するものである。
【0022】
図2の右袋体21は、不図示のインフレータ23からの高圧ガスの流入により、シート4の背部6の右上部から前方へ突出し、さらに下方へ突出するように展開する。この場合、右袋体21は、シート4の背部6の右上部からシート4に着座する乗員の右肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開することになる。
【0023】
左袋体22は、不図示のインフレータ23からの高圧ガスの流入により、シート4の背部6の左上部から前方へ突出し、さらに下方へ突出するように展開する。この場合、左袋体22は、シート4の背部6の左上部からシート4に着座する乗員の左肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開することになる。
【0024】
このように自動車1のシート4に設けられる右袋体21および左袋体22は、インフレータ23により、シート4の背部6の左右それぞれの上部からシート4に着座する乗員の左右それぞれの肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に別々に展開する。シート4に着座している乗員の上体は、その全面に密着している右袋体21および左袋体22により抑えられ、衝突の際にその状態に維持され得る。展開した右袋体21および左袋体22は、自動車1に対して前方向から衝撃が入力される場合だけでなく、斜前方向から入力される場合でも、乗員をシート4に着座している状態に維持するように拘束できる。また、乗員の上体の前面には、展開した右袋体21および左袋体22により抑えられる。展開した右袋体21および左袋体22は、シートベルトが乗員の上体の前面を拘束する場合と比べて、乗員を拘束する力が上体の前面の一部に局所的に強く作用し難くなる。
本実施形態では、このような効果を実用的に期待することができる乗員保護装置10について説明する。
【0025】
図3は、図1の自動車1に設けられる乗員保護装置10の制御系の説明図である。
図3の乗員保護装置10は、ステレオカメラ11、赤外線カメラ12、LiDAR13、加速度センサ14、通信装置15、GPS受信機16、および、エアバッグ装置17、を有する。エアバッグ装置17は、右袋体21、左袋体22、インフレータ23、後述する挿通部24、後述するテザー25、巻取装置26、および、これらが接続される制御部27、を有する。これら乗員保護装置10の各センサおよび各装置は、自動車1に設けられる不図示の車ネットワークにより、制御部27に接続されてよい。
【0026】
ステレオカメラ11は、たとえば乗員室3の前部において前向きに配置される。ステレオカメラ11は、車幅方向に並ぶ複数の撮像デバイスを有する。ステレオカメラ11は、複数の撮像デバイスにより撮像される車外の人などを撮像する。ステレオカメラ11は、撮像した車外の人についての車体2を基準とした方向および距離を演算してよい。ステレオカメラ11は、複数の撮像デバイスの撮像画像における被写体である車外の人の位置に基づいて、たとえば三角法などにより、被写体の方向および距離を演算してよい。ステレオカメラ11は、また、時間をずらして撮像した画像中での位置の変化により、被写体の移動の有無、移動方向、移動速度などを演算してよい。
赤外線カメラ12は、たとえばステレオカメラ11と同様に乗員室3の前部において前向きに配置される。赤外線カメラ12は、車外の人や他の移動体などを撮像した赤外線画像を撮像する。
LiDAR13は、たとえば車体2の前部において前向きに配置される。LiDAR13は、前方へ向かって光を照射し、車体2の前方の車外の人による反射光に基づいて、被写体の方向、距離、速度などを取得する。
加速度センサ14は、車体2に設けられる。加速度センサ14に作用する加速度を検出する。車体2が人などの移動体に当たると、加速度センサ14は、通常の走行では生じないような大きな加速度を検出する。この場合、加速度センサ14は、衝突検出を出力してよい。この場合、加速度センサ14は、車体2と他の動体との接触を予測または検出する衝突検出部として機能する。
通信装置15は、無線通信により他の移動体、たとえば他の自動車や歩行者の他の通信装置、道路沿いに配置される基地局、などと通信する。通信装置15は、他の通信装置から、他の移動体の現在位置、移動方向、移動速度などを取得してよい。
GPS受信機16は、GPS衛星などから電波を受信し、自車の現在位置、移動速度、などを取得する。
【0027】
エアバッグ装置17の右袋体21および左袋体22は、たとえばナイロンその他の樹脂繊維により滑らかな表面に形成されてよい。右袋体21および左袋体22は、後述するように折れ曲がった棒形状の袋体でよい。
【0028】
インフレータ23は、右袋体21および左袋体22に接続される。インフレータ23は、点火信号により高圧ガスを発生し、右袋体21および左袋体22へ供給する。
【0029】
巻取装置26は、後述するように右袋体21および左袋体22について設けられるテザー25を巻き取る。
【0030】
制御部27は、たとえばCPU(Central Processing Unit)、ECU(Electric Control Unit)である。制御部27は、たとえば、エアバッグ装置17に専用のCPUとして自動車1に設けられても、自動車1に設けられる各種の保護装置に共通するCPUとして自動車1に設けられてもよい。CPUは、ROM(Read Only Memory)などのストレージからプログラムを読み込んで実行する。これにより、CPUは、エアバッグ装置17の制御部27として機能する。エアバッグ装置17の制御部27は、ステレオカメラ11、赤外線カメラ12、LiDAR13、加速度センサ14、通信装置15といった衝突検出部からの検出情報に基づいて、自動車1についての衝突の可能性を判断し、衝突を検出する。CPUは、判断または検出した衝突に基づいて、インフレータ23へ点火信号を出力し、巻取装置26によりテザー25を巻取る。これにより、エアバッグ装置17は、展開した右袋体21および左袋体22による乗員保護を実行する。
【0031】
図4は、図3の制御部27による乗員保護処理の流れを示すフローチャートである。
制御部27としてのCPUは、たとえば自動車1の走行中の場合に、または自動車1に乗員が乗車している場合に、図4の処理を繰返し実行する。
【0032】
ステップST1において、CPUは、衝突の検出を判断する。CPUは、車体2と他の動体との接触が予測または検出されていない場合、本処理を繰り返す。車体2と他の動体との接触が予測または検出されると、CPUは、衝突が検出されたとして、処理をステップST2へ進める。
【0033】
ステップST2において、CPUは、エアバッグ装置17を展開する。CPUは、インフレータ23へ点火信号を出力する。これによりエアバッグ装置17の右袋体21および左袋体22は、展開を開始する。
【0034】
ステップST3において、CPUは、エアバッグ装置17の展開状態として展開完了を判断する。CPUは、たとえばインフレータ23へ点火信号を出力してからの経過時間が、右袋体21および左袋体22の展開時間以上であるか否かに基づいて、展開完了を判断してよい。この他にもたとえば、CPUは、右袋体21および左袋体22の展開状態を検出して、展開完了を判断してよい。なお、本処理において展開完了とは、右袋体21および左袋体22の展開が最大に展開するタイミングであってもよいが、それより前の直前のタイミングであってもよい。
【0035】
ステップST4において、CPUは、テザー25を巻取る。CPUは、巻取装置26を作動させる。巻取り装置は、テザー25を巻取る。このように巻取装置26は、展開完了の判断タイミングより後に、テザー25を巻き取って引く。巻取装置26は、早くとも、右袋体21および左袋体22が展開を開始したタイミングより後に、テザー25を引き始める。
これにより、制御部27としてのCPUは、自動車1の衝突が検出または予測された場合に、乗員保護装置10の右袋体21および左袋体22を展開できる。
【0036】
次に、図4の処理により展開される右袋体21および左袋体22について説明する。
図5は、本発明の実施形態に係る乗員保護装置10の右袋体21および左袋体22についてのシート4での収容状態の説明図である。
図5(A)は、シート4の前面図である。図5(B)は、シート4の側面図である。図5(C)は、シート4の上面図である。
【0037】
図5に示すように、本実施形態の右袋体21は、略棒形状に展開可能な長尺形状の袋体である。長尺形状の右袋体21の一端は、シート4の背部6の右上部についての中央よりの位置に固定され、他端は、シート4の座部5の右前部分に固定される。右袋体21は、シート4の右縁部分に沿って、シート4の背部6から座部5にかけて埋設される。左袋体22は、略棒形状に展開可能な長尺形状の袋体である。長尺形状の左袋体22の一端は、シート4の背部6の左上部についての中央よりの位置に固定され、他端は、シート4の座部5の左前部分に固定される。左袋体22は、シート4の左縁部分に沿って、シート4の背部6から座部5にかけて埋設される。
そして、右袋体21および左袋体22は、展開時の圧力によりシート4の表面を形成するシートカバーを破って、シート4の外へ突出する。シート4の外へ突出する右袋体21および左袋体22は、シート4から左右へ展開することができる。シート4から右へ展開した右袋体21は、シート4の背部6の右上部からシート4の座部5の右側部分にかけて延在するように展開できる。シート4から左へ展開した左袋体22は、シート4の背部6の左上部からシート4の座部5の左側部分にかけて延在するように展開できる。
【0038】
ただし、このように右袋体21がシート4の背部6から座部5にかけてシート4の右縁部分に沿って埋設されている場合、シートカバーを破ってシート4の外へ突出した後の右袋体21の長さは、右袋体21の両端が固定されているシート4の背部6の右上部から座部5の右前部分までの直線距離より長くなる。右袋体21は、2つの固定点の直線距離より長い長さで展開することになる。このため、右袋体21は、単に展開しただけでは、撓んで展開するようになり、図2のように乗員に密着して拘束するようにはなり難い。
同様に、左袋体22はシート4の背部6から座部5にかけてシート4の左縁部分に沿って埋設されている場合、シートカバーを破ってシート4の外へ突出した後の左袋体22の長さは、左袋体22の両端が固定されているシート4の背部6の左上部から座部5の左前部分までの直線距離より長くなる。左袋体22は、2つの固定点の直線距離より長い長さで展開することになる。このため、左袋体22は、単に展開しただけでは、撓んで展開するようになり、図2のように乗員に密着して拘束するようにはなり難い。
そして、乗員の左右で撓んだままに展開される右袋体21および左袋体22は、シート4に着座している乗員の前面や左右の両肩に対して密着するようには展開し難い。
【0039】
図6は、図5の右袋体21および左袋体22の展開手順の説明図である。
図7は、図6に続く展開手順の説明図である。
【0040】
図6(A)は、右袋体21および左袋体22についての展開開始前の収容状態である。略棒形状に展開可能な長尺形状の袋体である右袋体21および左袋体22は、それらの上部を巻いた状態で、シート4に収容されている。具体的には、右袋体21は、右回りに巻き取られ、左袋体22は、左回りに巻き取られている。このように右袋体21および左袋体22は、後巻きに巻いた状態でシート4に設けられる。インフレータ23が高圧ガスを噴出することにより、右袋体21および左袋体22は、展開を開始する。右袋体21および左袋体22は、巻きをほどくようにしながら左右へ広がるように展開を開始する。
【0041】
図6(B)は、右袋体21および左袋体22が展開を開始して、シート4の右縁および左縁を破って展開している状態である。それぞれの巻きをほどくようにしながら左右へ広がるように展開を開始した右袋体21および左袋体22は、シート4の右縁および左縁を破ってさらに左右へ広がるように展開する。
【0042】
図6(C)は、図6(B)からさらに展開して、右袋体21および左袋体22がシート4の右側および左側に大きく撓んで展開している状態である。撓んで展開する右袋体21および左袋体22は、図6(C)のようにシート4の右縁および左縁より左右へ突出して車幅方向へ広がる。この広がった状態において、右袋体21の巻きおよび左袋体22の巻きがほどける。巻きがほどけた右袋体21では、巻きをほどく際の左回りの慣性が働く。巻きがほどけた左袋体22では、巻きをほどく際の右回りの慣性が働く。このように右袋体21および左袋体22は、シート4の背部6から前広がりとなるように斜前方向へ向かって、またはシート4についての左右の両側へ向かって展開を開始することになる。
【0043】
図7(A)は、図6(C)からさらに展開して、右袋体21および左袋体22が、展開時の慣性力によりシート4の前側へ展開している状態である。巻きがほどけた右袋体21は、左回りの慣性力により、前へ移動する。巻きがほどけた左袋体22は、右回りの慣性力により、前へ移動する。
【0044】
図7(B)は、図7(A)からさらに展開して、右袋体21および左袋体22が、展開時の慣性力により、シート4に着座している乗員の上体の前に展開している状態である。前へ移動した右袋体21は、左回りの慣性力により、乗員の前側において左方向へ移動する。前へ移動した左袋体22は、右回りの慣性力により、乗員の前側において右方向へ移動する。
このように後巻きに巻いた状態でシート4に設けられる右袋体21および左袋体22は、展開する勢いによりシート4の背部6の左右両側において、着座している乗員の上体より前へ移動する。
また、撓んで展開することにより、右袋体21および左袋体22は、シート4に着座している乗員の上体などにより前への移動を阻害されることなく、着座している乗員の上体より前へ移動することができる。
ただし、右袋体21および左袋体22は、この段階でも撓んだ状態にあるため、シート4に着座している乗員の上体を拘束することは難しい。
【0045】
図8は、図5の巻取装置26による巻取方法の説明図である。
図8において、シート4の背部6に収容されている巻取装置26は、説明のためにシート4の背部6の後側に示している。
図8(A)において、右袋体21および左袋体22は、図7(B)のように、着座している乗員の上体の前において展開している。
【0046】
そして、右袋体21についての上側の固定部の近くには、挿通部24が設けられる。挿通部24は、たとえば筒状布体、リングなどにより構成されてよい。挿通部24は、右袋体21についての背部6への固定部の近くの外面であって、シート4の左右方向の中央側となる部分に設けられる。
【0047】
テザー25は、挿通部24を通して、一端が巻取装置26に接続され、他端が左袋体22に接続される。テザー25の他端は、左袋体22についての、接続される。背部6への固定部の近くの外面であって、シート4の左右方向の中央側となる部分に設けられる。
【0048】
このように右袋体21についての挿通部24が設けられる部位と、左袋体22についてのテザー25の接続部位とは、双方の袋体が展開した状態において背部6の上側となる位置についての中央側の面に設けられる。すなわち、双方の袋体が展開した状態においてシート4に着座する乗員の頭部または首部の後側となる位置についての中央側の面に設けられる。なお、挿通部24とテザー25とは、左右逆に取り付けられてよい。
そして、巻取装置26は、右袋体21および左袋体22が図7(B)のように着座している乗員の上体の前において展開した後に、テザー25を巻き取る。巻取装置26は、右袋体21および左袋体22がシート4に着座する乗員より前へ移動することが可能な展開完了タイミングより後に、テザー25を引き始める。
また、巻取装置26は、右袋体21についての挿通部24が設けられる部位と、左袋体22についてのテザー25の接続部位とが接するようになるまで、テザー25をシート4の背部6へ向けて引く。これにより、図8(B)に示すように、撓んで展開している右袋体21と左袋体22とは、巻き取られるテザー25により、シート4の左右方向の中央側へ寄るように後ろへ引かれる。右袋体21および左袋体22の撓みは、巻取装置26により巻き取られる。右袋体21および左袋体22は、シート4に着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の前面へ至る位置へ引き寄せられるように移動する。そして、展開した右袋体21と左袋体22とは、シート4に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着する状態となる。
図8(B)は、展開した右袋体21と左袋体22とがシート4に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着している状態である。
【0049】
図9は、図8の巻取処理後の右袋体21および左袋体22の展開状態の説明図である。
図9(A)は、前面図である。図9(B)は、側面図である。図9では、展開した右袋体21と左袋体22とは、図8(B)と同様にシート4に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着している。両端の2つの固定点の直線距離より長い長さで展開を開始することに起因して撓んだ状態で展開を開始する右袋体21と左袋体22とは、図6から図7に示すように撓んだままにシート4の着座する乗員の前側へ移動でき、最終的には図8および図9に示すようにシート4に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着するように展開できる。右袋体21と左袋体22とは、最終的にはそれらの撓みを残さないように展開して、シート4に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着するように展開できる。
図9の状態において、右袋体21は、シート4の背部6の右上部からシート4に着座する乗員の右肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開する。左袋体22は、シート4の背部6の左上部からシート4に着座する乗員の左肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開する。シート4に着座している乗員の上体は、それに密着するように展開している右袋体21と左袋体22により抑えられ、前後上下左右へずれたり移動したりし難くなる。右袋体21と左袋体22とにより拘束される乗員の上体は、中央寄せされた右袋体21と左袋体22とによりしっかりとホールドされて、それらの間からたとえば前へ抜け出し難くなる。
しかも、側突時に図9の状態となることにより、乗員の首の側方近傍に右袋体21と左袋体22とが存在することになり、乗員の上体が左右の側方へ移動してしまうことを効果的に抑制し得る。
【0050】
以上のように、本実施形態では、自動車1のシート4に設けられる右袋体21および左袋体22が、インフレータ23により、シート4の背部6の左右それぞれの上部からシート4に着座する乗員の左右それぞれの肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に別々に展開することができる。このように袋体を展開することにより、シート4に着座している乗員をその状態に維持するようにできる。自動車1に対して前方向から衝撃が入力される場合だけでなく、斜前方向から入力される場合でも、乗員をシート4に着座している状態に維持するように拘束し得る。また、乗員の上体の前面は、左右の袋体により抑えられる。シートベルト単独により乗員を保護しようとする場合には、乗員を拘束する力が上体の前面の一部に局所的に強く作用する可能性があるが、本実施形態ではそのような可能性を低減できる。
特に、本実施形態では、テザー25が、右袋体21および左袋体22の中の一方の袋体についての背部6上側の固定部の近くに形成される挿通部24を通して他方の袋体についての背部6上側の固定部の近くに接続される。一方の袋体についての挿通部24が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザー25の接続部位とは、双方の袋体が展開した状態において背部6の上側となる位置についての中央側の面に設けられる。または、一方の袋体についての挿通部24が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザー25の接続部位とは、双方の袋体が展開した状態においてシート4に着座する乗員の頭部または首部の後側となる位置についての中央側の面に設けられる。そして、巻取装置26は、テザー25を後へ引く。巻取装置26は、一方の袋体についての挿通部24が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザー25の接続部位とが接するようになるまで、テザー25を背部6へ向けて引く。これにより、たとえば乗員の上体の前に展開している右袋体21および左袋体22は、巻取装置26により、シート4の左右方向の中央へ向かって引き寄せられるように接近しつつ後ろへ引かれる。右袋体21および左袋体22は、シート4に着座している乗員の上体の前面に密着できるようになる。シート4に着座している乗員は、その体格によらず密着している右袋体21および左袋体22によりシート4に押し付けられ、その着座している状態から動き難くなる。しかも、右袋体21および左袋体22は、シート4の中央へ向かって引き寄せられることにより、乗員の首部の周囲の近くに位置し、首部へ密着し得るようになり得る。首部の周囲に袋体が近接または密着することにより、頭部は振れ難くなる。
これらの作用により、本実施形態では、各種の衝突において高い乗員保護を実現可能である。たとえば前面衝突や斜め衝突やオフセット衝突だけでなく、側面衝突などにおいても、右袋体21および左袋体22により、乗員がシート4の着座位置から変位し難くなるように拘束できる。しかも、右袋体21および左袋体22により拘束するため、シートベルトのように局所的に強く乗員を拘束しないようにし得る。
また、右袋体21および左袋体22は、シート4の着座位置にいる乗員の上体の近くにおいて密着して展開するので、乗員の上体が動き始める前に、その衝撃を吸収し始めるように機能し得る。この場合、展開した右袋体21および左袋体22は、仮にたとえば乗員から離れた位置において衝撃を吸収する場合のように、既に動き始めている乗員についての大きな衝撃を吸収できるようにする必要はない。
【0051】
また、本実施形態では、右袋体21および右袋体21は、後巻きに巻いた状態でシート4に設けられる。この場合、右袋体21および右袋体21は、展開する勢いによりシート4の背部6の左右両側において着座している乗員の上体より前へ移動できる。右袋体21および左袋体22は、シート4の背部6から前広がりとなるように斜前方向へ向かって、またはシート4についての左右の両側へ向かって展開を開始できる。これにより、シート4に着座している乗員の上体より前へ展開することができる。
そして、本実施形態では、巻取装置26は、右袋体21および左袋体22が、シート4に着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の前面へ至ることが可能な形状に展開することになる展開完了タイミングより後に、テザー25を引き始める。右袋体21および左袋体22は、展開を開始した後に巻取装置26によりテザー25が引かれることにより、シート4に着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の上体の前面へ至る位置へ移動する。これにより、右袋体21および左袋体22は、乗員をシート4に着座している状態に維持するように拘束し得る。
【0052】
本実施形態では、右袋体21は、略棒形状に展開可能であり、その両端がシート4の背部6の右上部とシート4の座部5の右側部分とに固定され、シート4の背部6の右上部からシート4の座部5の右側部分にかけて延在するように展開する。これにより、シート4の背部6の右上部からシート4に着座する乗員の右肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開する。同様に、左袋体22は、略棒形状に展開可能であり、その両端がシート4の背部6の左上部とシート4の座部5の左側部分とに固定され、シート4の背部6の左上部からシート4の座部5の左側部分にかけて延在するように展開する。これにより、シート4の背部6の左上部からシート4に着座する乗員の左肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開する。
このように右袋体21および左袋体22が上下の二か所においてシート4に固定されることにより、乗員の荷重が作用しても右袋体21および左袋体22は、その展開している位置に維持され易くなる。右袋体21および左袋体22は、乗員の大きな荷重が作用したとしても、展開している位置に維持され得る。乗員を良好に支持することができる。
【0053】
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。
【0054】
たとえば上述した実施形態では、右袋体21および左袋体22は、それぞれの両端がシート4の背部6の上部とシート4の座部5の左右の側部分とに固定されている。
この他にもたとえば、右袋体21および左袋体22は、それぞれの両端がシート4の背部6の上部とシート4の左右のアームレスト部とに固定されてよい。
【0055】
上述した実施形態では、右袋体21および左袋体22は、たとえばシート4の左右で独立して展開する。
この他にもたとえば、右袋体21および左袋体22は、たとえばシート4の背部6の上で連結されて、一体化されてもよい。この場合でも、一方の袋体についての挿通部24が設けられる部位と、他方の袋体についてのテザー25の接続部位とは、左右に分岐されている部位に設けることができる。
【0056】
上述した実施形態では、巻取装置26は、右袋体21および左袋体22が、シート4に着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の前面へ至ることが可能な形状に展開することになる展開完了タイミングより後に、テザー25を引き始める。
この他にもたとえば、巻取装置26は、右袋体21および左袋体22の展開完了タイミングより前に、テザー25を引き始めてもよい。巻取装置26は、右袋体21および左袋体22が展開を開始したタイミングより後であれば、テザー25を引き始めてよい。
【0057】
上述した実施形態では、右袋体21および右袋体21は、後巻きに巻いた状態でシート4に設けられ、展開する勢いによりシート4の背部6の左右両側において着座している乗員の上体より前へ移動している。
この他にもたとえば、右袋体21および右袋体21は、前巻きに巻いた状態でシート4に設けられても、蛇腹状に折り畳まれてシート4に設けられても、よい。これらの場合であっても、たとえばシート4の左右に反射板を設け、袋体を反射板に当てて前へ移動させるようにすれば、右袋体21および右袋体21は、シート4の背部6から前広がりとなるように斜前方向へ向かって、またはシート4についての左右の両側へ向かって展開を開始することができる。
【0058】
図10は、図6の右袋体21および左袋体22の変形例の展開方法の説明図である。図10(A)から図10(C)は、図6(A)から図6(C)に対応する。
図10(A)は、変形例に係る右袋体21および左袋体22についての展開開始前の収容状態である。右袋体21は、左回りに巻き取られ、左袋体22は、右回りに巻き取られて収容されている。このように右袋体21および左袋体22は、前巻きに巻いた状態でシート4に設けられる。インフレータ23が高圧ガスを噴出することにより、右袋体21および左袋体22は、展開を開始する。右袋体21および左袋体22は、巻きをほどくようにしながら左右へ広がるように展開を開始し、図10(B)に示すようにシート4の左右の縁から飛び出し、規制板28に当たって前へ跳ね返される。巻きがほどけた右袋体21および左袋体22は、図10(C)に示すように、展開時の慣性力により、前へ移動する。
このように前巻きに巻いた状態でシート4に設けられる右袋体21および左袋体22は、図7と同様に、展開する勢いにより着座している乗員の上体より前へ移動できる。
【0059】
図5では、右袋体21および左袋体22は、シート4の背部6の上において、中央寄りの位置に固定されている。
この他にもたとえば、右袋体21および左袋体22は、図11(A)に示すように、シート4の背部6の上において、左右両端寄りの位置に固定されてもよい。図11は、図5の右袋体および左袋体の他の変形例の展開方法の説明図である。
この場合、右袋体21および左袋体22の長さは、図5と比べて短くなるため、展開を開始した後の撓みを小さくできる。
しかも、右袋体21および左袋体22がシート4の背部6の上において左右両端寄りの位置に固定されているため、図11(B)に示すように巻取装置26によりテザー25を巻き取ることによる撓み解消効果が高くなる。テザー25により大きく引き寄せることにより、右袋体21および左袋体22の撓みを効果的に解消し得る。
【0060】
なお、右袋体21および左袋体22は、基本的には、通常のサイドエアバッグと同様に、埋設した袋体が膨張することによりシート4の表皮を破り、その後は慣性により破り方向の先へ向かって移動する。この方向が前方となるように設置することにより、右袋体21および左袋体22は、前へ展開し得る。上述した右袋体21および左袋体22は、収容状態において巻かれたり、または規制板28により跳ね返されたりされているので、より確実に前へ移動することが可能になる。
【0061】
また、上述した実施形態では、右袋体21および左袋体22は、シート4の背部6から座部5にかけてシート4の左右両縁部分に沿って埋設されている。
この他にもたとえば、右袋体21および左袋体22は、シート4の背部6から座部5にかけてシート4の左右両縁部分に沿って弛ませて埋設されてもよい。この場合、右袋体21および左袋体22についてのシート4に固定される2点間での、展開長さを、シート4の左右両縁部分の長さより長く稼ぐことができる。右袋体21および左袋体22が長くなることにより、たとえば図6から図7にかけての前への展開中において、シート4に着座している乗員の両肩から外へ離れた位置を通過して前へ移動し易くなる。前へ展開しようとしている右袋体21および左袋体22は、シート4に着座している乗員の両肩と干渉し難くなる。
ただし、このように右袋体21および左袋体22を長くした場合、シート4の背部6に設ける巻取装置26のみでは、右袋体21および左袋体22を十分な速さまたは十分な量で後へ引き込むことができない可能性がある。このような巻取装置26では、シート4の背部6のサイズなどに起因する大きさや性能についての制限が生じやすい。
【0062】
図12は、右袋体21および左袋体22の引込性能を改善する変形例の説明図である。
図12(A)において、右袋体21および左袋体22は、シート4の背部6から座部5にかけてシート4の左右両縁部分に沿って弛ませて埋設されている。右袋体21および左袋体22の長さは、シート4の背部6から座部5にかけてシート4の左右両縁部分より長くなっている。右袋体21の上端および左袋体22の上端には、上述した実施形態と同様に不図示のテザー25により巻取装置26が接続される。
そして、図12では、右袋体21の下端および左袋体22の下端は、ベルト41により調整装置42に接続される。調整装置42は、シート4の座部5の下に配置される、たとえば巻取装置でよい。ベルト41は、複数のプーリ43に掛けられてよい。複数のプーリ43に掛けて折り返すことにより、シート4の座部5の下に収まる範囲で、ベルト41の長さを確保できる。
【0063】
長尺の右袋体21および左袋体22は、展開を開始すると、図12(B)に示すように、シート4に着座している乗員より前へ大きく撓んで展開する。右袋体21および左袋体22は、シート4に着座している乗員の両肩と干渉することなく、シート4に着座している乗員より前へ大きく撓んで展開できる。
この右袋体21および左袋体22が前へ展開した状態において、調整装置42は、ベルト42をたとえば所定量で巻き取る。
これにより、図12(C)に示すように、長尺の右袋体21および左袋体22の一部は、シート4の座部5の下側へ引き込まれる。一部が引き込まれた右袋体21および左袋体は、側面視においてシート4に着座している乗員の上体より一回り大きい程度のサイズで湾曲する。図12(C)での右袋体21および左袋体22の湾曲の程度は、図12(B)と比べて抑制される。この状態で、巻取装置26は、テザー25を巻き取り、右袋体21および左袋体22を後へ引込む。これにより、右袋体21および左袋体22は、上述した実施形態と同様に、シート4に着座している乗員の上体の前面および両肩に密着できる。
【符号の説明】
【0064】
1…自動車(車両)、2…車体、3…乗員室、4…シート、5…座部、6…背部、10…乗員保護装置、11…ステレオカメラ、12…赤外線カメラ、13…LiDAR、14…加速度センサ、15…通信装置、16…GPS受信機、17…エアバッグ装置、21…右袋体、22…左袋体、23…インフレータ、24…挿通部、25…テザー、26…巻取装置(引込装置)、27…制御部、28…規制板


図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12