特許 7600958 乗員保護装置

(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】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】乗員保護装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/015 20060101AFI20241210BHJP

   B60R 21/205 20110101ALI20241210BHJP

   B60R 21/2338 20110101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

B60R21/015 312

B60R21/205

B60R21/2338

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021177574

(22)【出願日】2021-10-29

(65)【公開番号】P2023066780

(43)【公開日】2023-05-16

【審査請求日】2023-10-23

(73)【特許権者】

【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】大野 理絵

(72)【発明者】

【氏名】柳澤 利仁

【審査官】上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１９８９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７９２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００６－５２０８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５２２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５５２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２７８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０１７１６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ ２１／０１５

Ｂ６０Ｒ ２１／２０５

Ｂ６０Ｒ ２１／２３３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の座席に着座している乗員を保護可能なエアバッグを、乗員の着座姿勢に応じて、膨張させる構成の乗員保護装置であって、
前記乗員の着座姿勢を検出可能な姿勢検出装置と、
膨張完了時に前記乗員の拘束中心を受止可能な乗員受止部を備える前記エアバッグと、前記エアバッグに膨張用ガスを供給可能なガス供給部材と、前記乗員受止部を前記乗員の着座姿勢に応じて配置させるように前記エアバッグの膨張形態を調整可能な調整機構と、を備えるエアバッグ装置と、
前記姿勢検出装置から検出される前記乗員の着座姿勢に応じて、前記エアバッグ装置における前記調整機構を制御するとともに、前記ガス供給部材を作動させて前記エアバッグを膨張させる制御装置と、
を備える構成とされて、
前記姿勢検出装置が、前記拘束中心を構成することとなる前記乗員の上半身における重心を検出可能な重心検出手段と、前記エアバッグ装置から前記拘束中心までの離隔距離を検出可能な距離検出手段と、を、備え、
前記重心検出手段が、カメラによって撮像された前記乗員の画像セグメンテーションによるものであり、
前記調整機構が、前記拘束中心の位置と、前記拘束中心の前記エアバッグ装置からの離隔距離と、に応じて、前記エアバッグの膨張形態を調整するような構成とされていることを特徴とする乗員保護装置。

【請求項2】

車両の座席に着座している乗員を保護可能なエアバッグを、乗員の着座姿勢に応じて、膨張させる構成の乗員保護装置であって、
前記乗員の着座姿勢を検出可能な姿勢検出装置と、
前記乗員の前方となる位置に搭載されて、膨張完了時に前記乗員の拘束中心を受止可能な乗員受止部を備える前記エアバッグと、前記エアバッグに膨張用ガスを供給可能なガス供給部材と、前記乗員受止部を前記乗員の着座姿勢に応じて配置させるように前記エアバッグの膨張形態を調整可能な調整機構と、を備えるエアバッグ装置と、
前記姿勢検出装置から検出される前記乗員の着座姿勢に応じて、前記エアバッグ装置における前記調整機構を制御するとともに、前記ガス供給部材を作動させて前記エアバッグを膨張させる制御装置と、
を備える構成とされて、
前記姿勢検出装置が、前記拘束中心を構成することとなる前記乗員の上半身における重心を検出可能な重心検出手段と、前記エアバッグ装置から前記拘束中心までの離隔距離を検出可能な距離検出手段と、を、備え、
前記重心検出手段が、カメラによって撮像された前記乗員の画像セグメンテーションによるものであり、
前記エアバッグが、前記乗員受止部として、膨張完了時に前記乗員側に配置される乗員側壁部を、備える構成とされ、
前記調整機構が、膨張完了時の前記エアバッグにおける前記乗員側壁部の配置位置や配置形状を、前記乗員の着座位置に応じて変更可能とするテザー機構から、構成されていることを特徴とする乗員保護装置。

【請求項3】

前記重心検出手段が、前記拘束中心として、前記乗員における頭部重心と、前記乗員の左右の肩の肩重心を結んだ線の中心と、を検出可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の乗員保護装置。

【請求項4】

前記姿勢検出装置が、前記乗員を拘束するシートベルトに設置されて前記乗員の上半身の傾きを検出可能な傾き検出手段を、備える構成とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。

【請求項5】

前記カメラとして、前記車両に搭載されるドライブレコーダーの車内撮影用カメラが使用されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか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、車両の座席に着座している乗員を保護可能なエアバッグを、乗員の着座姿勢に応じて、膨張させる構成の乗員保護装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、乗員保護装置としては、座席に着座している乗員の重心位置を検知可能な構成とすることにより、乗員の着座姿勢に応じて、エアバッグを膨張させる構成のものがあった（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－１７１６６公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この従来の乗員保護装置では、カメラや荷重センサ等を用いて、座席に着座している乗員の重心位置（具体的には、着座している座席のアームレストに腕を乗せているか否か）を検知し、その乗員の重心位置に応じて、エアバッグの展開を制御する構成とされていた。しかしながら、この従来の乗員保護装置では、乗員の重心位置のみを検出した状態で、エアバッグの膨張の制御を行う構成であることから、例えば、自動運転時等において、乗員の姿勢の自由度がさらに増大する場合（乗員の重心位置の前後・上下移動等）には、対応し難かった。

【0005】

本発明は、上述の課題を解決するものであり、着座位置や着座姿勢が異なっていても、座席に着座している乗員を、膨張したエアバッグにより好適に保護することが可能な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】

本発明に係る乗員保護装置は、車両の座席に着座している乗員を保護可能なエアバッグを、乗員の着座姿勢に応じて、膨張させる構成の乗員保護装置であって、
乗員の着座姿勢を検出可能な姿勢検出装置と、
膨張完了時に乗員の拘束中心を受止可能な乗員受止部を備えるエアバッグと、エアバッグに膨張用ガスを供給可能なガス供給部材と、乗員受止部を乗員の着座姿勢に応じて配置させるようにエアバッグの膨張形態を調整可能な調整機構と、を備えるエアバッグ装置と、
姿勢検出装置から検出される乗員の着座姿勢に応じて、エアバッグ装置における調整機構を制御するとともに、ガス供給部材を作動させてエアバッグを膨張させる制御装置と、
を備える構成とされて、
姿勢検出装置が、拘束中心を構成することとなる乗員の上半身における重心を検出可能な重心検出手段と、エアバッグ装置から拘束中心までの離隔距離を検出可能な距離検出手段と、を、備え、
重心検出手段が、カメラによって撮像された乗員の画像セグメンテーションによるものであることを特徴とする。

【0007】

本発明の乗員保護装置では、乗員の着座姿勢を検出可能な姿勢検出装置が、乗員の拘束中心を構成することとなる上半身の重心を検知可能な重心検出手段と、エアバッグ装置から拘束中心までの離隔距離を検出可能な距離検出手段と、を備えていることから、エアバッグを、拘束中心の位置とエアバッグ装置からの離隔距離とに応じて、膨張形態を適宜調整するように、膨張制御することができる。また、本発明の乗員保護装置では、重心検出手段が、乗員の画像セグメンテーションによるものであることから、乗員の上半身の重心位置を精度よく検出することができて、乗員の着座姿勢を、精度よく検出することができる。そのため、膨張を完了させたエアバッグの乗員受止部により、乗員の拘束中心を好適に受け止めることが可能となり、例えば、通常状態での座席に着座している乗員も、自動運転時等においてリクライニングさせた状態の座席に着座している安楽姿勢状態の乗員も、膨張を完了させたエアバッグによって、好適に保護することができる。

【0008】

したがって、本発明の乗員保護装置では、着座位置や着座姿勢が異なっていても、座席に着座している乗員を、膨張したエアバッグにより好適に保護することができる。

【0009】

また、本発明の乗員保護装置において、重心検出手段を、拘束中心として、乗員における頭部重心と、乗員の左右の肩の肩重心を結んだ線の中心と、を検出可能な構成とすれば、どちらか一方だけを検出させる構成とする場合と比較して、乗員において、膨張を完了させたエアバッグによる保護を要求される拘束中心の位置を、精度よく検出することが可能となって、好ましい。

【0010】

さらに、上記構成の乗員保護装置において、姿勢検出装置を、乗員を拘束するシートベルトに設置されて乗員の上半身の傾きを検出可能な傾き検出手段を備える構成とすれば、画像セグメンテーションに加えて傾き検出手段を併用することにより、乗員の上半身の姿勢を、一層精度よく検出することが可能となって、好ましい。

【0011】

さらにまた、上記構成の乗員保護装置において、カメラとして、車両に搭載されるドライブレコーダーの車内撮影用カメラを使用する構成とすれば、ドライブレコーダーの車内撮影用カメラを共用できて、別途乗員撮像用のカメラを設置しなくともよく、好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態である乗員保護装置を示す概略側面図である。

【図2】実施形態の乗員保護装置において、エアバッグ装置を示す部分拡大縦断面図である。

【図3】図２のエアバッグ装置におけるケースの左右方向に沿った概略横断面図である。

【図4】図２のエアバッグ装置で使用されるエアバッグを単体で膨張させた状態の前方から見た概略斜視図である。

【図5】図４のエアバッグを後方から見た概略斜視図である。

【図6】図４のエアバッグの縦断面図である。

【図7】助手席に着座した乗員にシートベルトを装着させた状態を示す概略正面図である。

【図8】カメラによって撮像された乗員の画像によって拘束中心を検出した状態を示す概略図である。

【図9】実施形態の乗員保護装置を示す概略ブロック図である。

【図10】実施形態の乗員保護装置において、通常着座乗員の着座を検知した状態でエアバッグを膨張完了させた状態の概略側面図である。

【図11】実施形態の乗員保護装置において、通常着座乗員の着座を検知した状態でエアバッグを膨張完了させた状態の概略平面図である。

【図12】実施形態の乗員保護装置において、安楽姿勢乗員の着座を検知した状態でエアバッグを膨張完了させた状態の概略側面図である。

【図13】実施形態の乗員保護装置において、右側移動乗員の着座を検知した状態でエアバッグを膨張完了させた状態の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態では、乗員保護装置Ｓとして、車両Ｖにおける助手席（座席）ＰＳに着座した乗員ＭＰ（助手席搭乗者）を保護するためのものを、例に採り、説明をする。

【0014】

乗員保護装置Ｓは、図１，７に示すように、助手席ＰＳに着座した乗員ＭＰを保護可能なエアバッグ４０を備える助手席用のエアバッグ装置３０と、助手席ＰＳに着座した乗員ＭＰの着座姿勢を検出可能な姿勢検出装置１５と、制御装置６５と、を備える構成とされている。また、乗員ＭＰの着座する助手席ＰＳには、実施形態の場合、三点拘束式のシートベルト３が、搭載されている。また、車両Ｖには、加速度センサ等から構成されて車両Ｖの衝突を検知可能な衝突検知センサ６０と、ミリ波レーダ等から構成されて車両Ｖの衝突を予測可能な衝突予測センサ６１と、が、制御装置６５と電気的に接続されて、搭載されている。

【0015】

シートベルト３は、図１，７に示すように、助手席ＰＳに着座した乗員ＭＰを拘束するためのベルト本体４と、ベルト本体４に取り付けられるタングプレート５と、タングプレート５を連結させるためのバックル６と、車体１側（実施形態の場合、車両Ｖのセンターピラー１ａの領域）に設けられてベルト本体４を巻取可能なリトラクタ７と、を備える構成とされている。ベルト本体４は、リトラクタ７の巻取軸に一端を係止され、センターピラー１ａから突出されつつ、他端側を、助手席ＰＳにおける座部の後端左方に配置される図示しないアンカ部材に、係止されている。バックル６は、図５に示すように、助手席ＰＳにおける座部の後端右方に、配置されている。そして、ベルト本体４は、乗員着座時においてタングプレート５をバックル６に連結させた状態で（乗員装着時に）、上下方向に対して傾斜して配置されるショルダーベルト４ａと、ショルダーベルト４ａから連なって左右方向に略沿うように配置されるラップベルト４ｂと、を備えている（図７参照）。

【0016】

姿勢検出装置１５は、実施形態の場合、助手席（座席）ＰＳに着座した乗員ＭＰにおける拘束中心ＭＣ（上半身ＭＵの重心）を検出可能な重心検出手段１７と、エアバッグ装置３０から乗員ＭＰの拘束中心ＭＣまでの離隔距離を検出可能な距離検出手段１９と、乗員ＭＰを拘束するシートベルト３に設置されて乗員ＭＰの上半身ＭＵの傾きを検出可能な傾き検出手段２４と、を備える構成とされている。

【0017】

重心検出手段１７は、膨張を完了させたエアバッグ４０によって拘束される乗員ＭＰの拘束中心ＭＣを検出させるためのもので、詳細には、このような拘束中心ＭＣを構成することとなる乗員ＭＰの上半身ＭＵにおける重心を検出させるためのものである。具体的には、実施形態では、重心検出手段１７は、カメラ１２によって撮像された乗員ＭＰの画像セグメンテーションによるものであり、実施形態の場合、乗員ＭＰの拘束中心ＭＣとして、乗員ＭＰにおける頭部重心ＨＧと、乗員ＭＰの左右の肩ＭＳの肩重心ＳＧＬ，ＳＧＲを結んだ線の中心（以下、肩間中心とする）ＳＣと、を検出可能に構成されている。重心検出手段１７は、具体的には、図８に示すように、カメラ１２により撮像された乗員ＭＰの画像ＰＨを画像解析することにより、乗員ＭＰの頭部ＭＨの頭部重心ＨＧを検出（算出）可能とされるとともに、乗員ＭＰの左右の肩ＭＳの肩重心ＳＧＬ，ＳＧＲを検出し、この肩重心ＳＧＬ，ＳＧＲを結んだ線の中心（肩間中心）ＳＣを、割り出して、算出可能とされている。カメラ１２としては、車両Ｖに搭載されているドライブレコーダーの車内撮影用カメラが、使用されている。カメラ１２（ドライブレコーダーの車内撮影用カメラ）は、図１に示すように、助手席ＰＳの前上方のオーバーヘッドコンソール（具体的には、インストルメントパネル１０（インパネ）の上方において図示を省略しているオーバーヘッドコンソールに設けられた照明）の部位に、搭載されている。このカメラ１２は、エンジン駆動時の乗員ＭＰの状態を常時撮像するように設定されており、重心検出手段１７は、エンジン駆動時の乗員ＭＰの拘束中心ＭＣ（頭部重心ＨＧ及び肩間中心ＳＣ）を常時検出するように設定されている。

【0018】

距離検出手段１９は、図１，７に示すように、インパネ１０側に設けられるミリ波レーダ２０と、乗員ＭＰの装着するシートベルト３側に設けられる被検知体２１と、を備える構成とされている。ミリ波レーダ２０は、実施形態の場合、図１に示すように、助手席ＰＳの前方となるインパネ１０の前上側であって、カメラ１２と略同一となる位置（具体的には、エアバッグ装置３０の略直上となる位置）に、配設されている。シートベルト３側に設けられる被検知体２１は、ミリ波レーダ２０から照射されるミリ波を透過不能（反射可能）な電磁波遮断材（薄肉の金属板等）から形成されるもので、実施形態の場合、シートベルト３におけるショルダーベルト４ａにおいて、装着時に肩ＭＳ近傍（詳細には、肩間中心ＳＣ付近）に配置される領域と、バックル６付近となる位置と、の２箇所に、配設されている（図１，７参照）。この距離検出手段１９においても、ミリ波レーダ２０は、エンジン駆動時には常時作動しており、距離検出手段１９は、ミリ波レーダ２０と被検知体２１との離隔距離（すなわち、助手席ＰＳ前方のエアバッグ装置３０と、乗員ＭＰの拘束中心ＭＣと、の離隔距離）を常時検出するように設定されている。

【0019】

乗員ＭＰの上半身ＭＵの傾きを検出可能な傾き検出手段２４は、図１，７に示すように、乗員ＭＰの装着するシートベルト３におけるショルダーベルト４ａに、設置されている。具体的には、傾き検出手段２４は、ショルダーベルト４ａにおいて、装着時に乗員ＭＰの肩部ＭＳ付近（実施形態の場合、上述した被検知体２１近傍の領域であって、肩間中心ＳＣ付近）に配置されている。実施形態の場合、傾き検出手段２４としては、ジャイロセンサが使用されている。傾き検出手段２４としては、ジャイロセンサに限らず、加速度センサや地磁気センサも使用することができる。この傾き検出手段２４も、乗員ＭＰがシートベルト３を装着した状態でのエンジン駆動時に、乗員ＭＰの上半身ＭＵの傾きを常時検出するように、設定されている。

【0020】

エアバッグ装置３０は、助手席ＰＳに着座した乗員ＭＰの前方となるインパネ１０の部位に搭載されるもので、図２に示すように、エアバッグ４０と、エアバッグ４０に膨張用ガスを供給するガス供給部材としてのインフレーター３３と、折り畳まれたエアバッグ４０とインフレーター３３とを収納させる収納部位としてのケース３７と、折り畳まれたエアバッグ４０を覆うエアバッグカバー３１と、エアバッグ４０の膨張形態を調整可能な調整機構としてのテザー機構５０と、を備えている。実施形態の場合、エアバッグ装置３０は、インパネ１０の後上端側の内部に配置されるミッドマウントタイプとされている（図１参照）。

【0021】

エアバッグカバー３１は、実施形態の場合、合成樹脂製のインパネ１０と一体的に形成されて、エアバッグ４０の展開膨張時に、前後二枚の扉部３１ａ，３１ｂを、エアバッグ４０に押されて開くように、構成されている。また、エアバッグカバー３１における扉部３１ａ，３１ｂの周囲には、ケース３７の周壁部３７ｃに連結される連結壁部３１ｃが、形成されている。

【0022】

ガス供給部材としてのインフレーター３３は、複数のガス吐出口３３ｂを有した略円柱状の本体部３３ａと、インフレーター３３をケース３７に取り付けるためのフランジ部３３ｃと、を備えている。

【0023】

ケース３７は、後端側に長方形状の開口を有した板金製の略直方体形状に形成され、図１，２に示すように、インフレーター３３を前方から挿入させて取り付ける略四角形状の底壁部３７ａと、底壁部３７ａの外周縁から上方に延びてエアバッグカバー３１の連結壁部３１ｃを係止する略四角筒状の周壁部３７ｃと、を備えている。実施形態の場合、ケース３７の底壁部３７ａは、上下方向に略沿うように配置されるもので、中央側にインフレーター３３を挿入させるための挿通孔（図符号省略）を有し、この挿通孔の上下左右の４箇所に、テザー機構５０における後述する４つのテザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒをそれぞれ挿通させるための略スリット状の貫通孔３７ｂを、配設させている（図３参照）。ケース３７の底壁部３７ａにおける前面側において、貫通孔３７ｂの周縁には、テザー機構５０における後述する繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒが、それぞれ、配設されている（図２，３参照）。また、エアバッグ４０とインフレーター３３とは、エアバッグ４０の内部に配置させたリテーナ３４の各ボルト３４ａを取付手段として、エアバッグ４０における後述する流入用開口４２の周縁、ケース３７の底壁部３７ａ、及び、インフレーター３３のフランジ部３３ｃを、貫通させて、ナット３５止めすることにより、ケース３７の底壁部３７ａに連結される構成である。なお、ケース３７は、図示しないブラケットを利用して、車両Ｖのボディ側に連結されている。

【0024】

エアバッグ４０は、可撓性を有したシート体（実施形態の場合、ポリアミド糸やポリエステル糸等からなる可撓性を有した織布）から形成されて、インフレーター３３から吐出される膨張用ガスを内部に流入させて膨張可能な袋状とされている。エアバッグ４０は、膨張完了時に乗員ＭＰ側に配置される乗員側壁部４６と、乗員側壁部４６の周縁から前方に延びるとともに前端側にかけて収束される先細り形状の周壁部４１と、を備える構成として、単体で膨張させた状態の外形形状を、略四角錐形状とされている（図４～６参照）。周壁部４１の前端４１ａ側には、内部に膨張用ガスを流入可能に略円形に開口して、周縁をケース３７の底壁部３７ａに取り付けられる流入用開口４２が、形成されている。流入用開口４２の周縁には、リテーナ３４のボルト３４ａを挿通させて、流入用開口４２の周縁をケース３７の底壁部３７ａに取り付けるための複数（実施形態の場合、４個）の取付孔４３が、形成されている。また、流入用開口４２の周縁における上下左右の４箇所には、テザー機構５０の４本のテザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒを挿通可能なスリット状の挿通孔４４が、それぞれ、形成されている。

【0025】

実施形態のエアバッグ４０では、乗員側壁部４６が、膨張完了時に乗員ＭＰの拘束中心ＭＣを受け止め可能な乗員受止部を、構成している。そして、実施形態では、エアバッグ４０は、調整機構としてのテザー機構５０を作動させない状態での膨張完了形状を、乗員側壁部４６を上下左右に略沿わせて配置させるように、構成されている（図６参照）。実施形態の乗員保護装置Ｓでは、通常状態で配置される助手席ＰＳに、拘束中心ＭＣを助手席ＰＳの左右の中心と略一致させるようにして着座している乗員ＭＰ（通常着座乗員ＭＰ０）を保護する場合に、テザー機構５０を非作動の状態（テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒの長さ寸法を初期長さ寸法とした状態）で、エアバッグ４０を膨張させる構成であり、エアバッグ４０は、テザー機構５０を非作動の状態での膨張完了形状を、乗員側壁部４６を、通常着座乗員ＭＰ０における上半身ＭＵに略沿わせて、上半身ＭＵの前側に近接して位置させるように、構成されている（図１０，１１参照）。また、エアバッグ４０は、テザー機構５０を非作動の状態での膨張完了状態において、乗員側壁部４６の上下方向側の幅寸法及び左右方向側の幅寸法を、乗員側壁部４６（乗員受止部）によって通常着座乗員ＭＰ０における拘束中心ＭＣを安定して受止可能な寸法（上半身ＭＵを上下左右に広く覆い可能な寸法）に、設定されている（図７の二点鎖線参照）。

【0026】

調整機構としてのテザー機構５０は、乗員受止部としての乗員側壁部４６を、エアバッグ４０の膨張完了時に、乗員ＭＰの着座姿勢に応じて配置位置や配置形状を変更することにより、エアバッグ４０の膨張形態を調整可能とされるもので、実施形態の場合、図２～６に示すように、４つのテザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒと、ケース３７側に配置されて各テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒを繰り出し可能に構成される４つの繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒと、を備えている。

【0027】

４つのテザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒは、可撓性を有した帯状体から構成されるもので、それぞれ、繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒから繰り出し可能とされて、端部５１ａ側を、それぞれ、乗員側壁部４６における上側領域４６ａ，下側領域４６ｂ，左側領域４６ｃ，右側領域４６ｄに連結されている。各テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒは、繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒの非作動の状態での長さ寸法（初期長さ寸法）を、膨張完了時の乗員側壁部４６の乗員ＭＰ側への過度の突出を抑制しつつ、上述したごとく、通常状態で配置される助手席ＰＳに着座している通常着座乗員ＭＰ０の上半身ＭＵの前側に近接して上半身ＭＵに略沿わせるように配置可能な寸法に、設定されている。

【0028】

各テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒをそれぞれ繰り出し可能な繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒは、ケース３７の底壁部３７ａの前面側において、インフレーター３３の周囲（インフレーター３３の上下左右となる位置）に、配置されている（図２，３参照）。各繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒは、詳細な図示は省略するが、テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒの端部５１ｂ側を巻取可能な巻取ローラと、巻取ローラを回転駆動させてテザー本体を繰り出しあるいは巻き取り可能とされる駆動機構と、巻取ローラの回転駆動を停止させる停止機構と、を有する構成とされている。この各繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒは、姿勢検出装置１５により常時検出される乗員ＭＰの着座姿勢と位置とに応じて、常時、テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒを繰り出しあるいは巻き取って、テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒの長さを調整し、衝突予測センサ６１による車両Ｖの衝突予測時に、停止機構により巻取ローラの回転を停止させて、テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒの長さを決定するように、構成されている。

【0029】

制御装置６５は、乗員ＭＰの着座姿勢に応じて、エアバッグ装置３０に設けられる調整機構としてのテザー機構５０を制御するとともに、ガス供給部材としてのインフレーター３３を作動させてエアバッグ４０を膨張させるもので、上述したごとく、衝突検知センサ６０、衝突予測センサ６１、姿勢検出装置１５を構成している重心検出手段１７，距離検出手段１９，傾き検出手段２４、調整機構としてのテザー機構５０の各繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒ、及び、インフレーター３３と、電気的に接続されている。また、制御装置６５は、図９に示すように、姿勢判定部６６と、衝突予測取得部６７と、衝突検知取得部６８と、を、備えている。そして、制御装置６５は、上述したごとく、姿勢検出装置１５により、常時、乗員ＭＰの着座姿勢と位置とを検出しており、常時、テザー機構５０の各繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒの作動を制御している。そして、衝突予測センサ６１による車両Ｖの衝突を予測した際に、テザー機構５０の各繰出装置５２Ｕ，５２Ｄ，５２Ｌ，５２Ｒの作動を停止して、テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒの長さを決定し、衝突検知センサ６０による車両Ｖの衝突を検知した際に、インフレーター３３を作動させて、エアバッグ４０を、乗員ＭＰの着座姿勢に応じた膨張形態で、膨張させることとなる。

【0030】

実施形態の乗員保護装置Ｓでは、乗員ＭＰの着座姿勢を検出可能な姿勢検出装置１５が、乗員ＭＰの拘束中心ＭＣを構成することとなる上半身ＭＵの重心を検知可能な重心検出手段１７と、エアバッグ装置３０から拘束中心ＭＣまでの離隔距離を検出可能な距離検出手段１９と、を備えていることから、エアバッグ４０を、拘束中心ＭＣの位置とエアバッグ装置３０からの離隔距離とに応じて、膨張形態を適宜調整するように、膨張制御することができる。また、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、重心検出手段１７が、乗員ＭＰの画像セグメンテーションによるものであることから、乗員ＭＰの上半身ＭＵの重心位置を精度よく検出することができて、乗員ＭＰの着座姿勢を、精度よく検出することができる。そのため、膨張を完了させたエアバッグ４０の乗員受止部（乗員側壁部４６）により、乗員ＭＰの拘束中心ＭＣを好適に受け止めることが可能となり、例えば、通常着座状態での座席に着座している乗員も、自動運転時等においてリクライニングさせた状態の座席に着座している安楽姿勢状態の乗員も、膨張を完了させたエアバッグ４０によって、好適に保護することができる。

【0031】

したがって、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、着座位置や着座姿勢が異なっていても、座席（助手席ＰＳ）に着座している乗員ＭＰを、膨張したエアバッグ４０により好適に保護することができる。

【0032】

また、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、重心検出手段１７は、拘束中心ＭＣとして、乗員ＭＰにおける頭部重心ＨＧと、乗員ＭＰの左右の肩ＭＳの肩重心ＳＧＬ，ＳＧＲを結んだ線の中心（肩間中心ＳＣ）と、を検出可能な構成とされている。そのため、どちらか一方だけを検出させる構成とする場合と比較して、乗員ＭＰにおいて、膨張を完了させたエアバッグによる保護を要求される拘束中心ＭＣの位置を、精度よく検出することができる。なお、実施形態では、画像セグメンテーションにより、頭部重心ＨＧと肩重心ＳＧＬ，ＳＧＲのみを検出可能な構成としているが、一層精度を向上させるために、頭部重心と肩重心とに加えて、腰部（左右の大腿骨転子部）の重心や左右の肘の重心等を検出する構成としてもよい。

【0033】

さらに、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、姿勢検出装置１５が、乗員ＭＰを拘束するシートベルト３に設置されて乗員ＭＰの上半身ＭＵの傾きを検出可能な傾き検出手段２４を備える構成とされている。そのため、画像セグメンテーションに加えて傾き検出手段２４を併用することにより、乗員ＭＰの上半身ＭＵの姿勢を、一層精度よく検出することができる。なお、このような点を考慮しなければ、傾き検出手段を配設させない構成としてもよい。

【0034】

さらにまた、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、カメラ１２として、車両Ｖに搭載されるドライブレコーダーの車内撮影用カメラを使用する構成であることから、ドライブレコーダーの車内撮影用カメラを共用できて、別途乗員撮像用のカメラを設置しなくともよい。勿論、このような点を考慮しなければ、ドライブレコーダーの車内撮影用カメラと別に、別途乗員撮影用のカメラを設置してもよい。

【0035】

以下、実施形態の乗員保護装置Ｓによる乗員ＭＰの保護について、詳細に説明する。なお、実施形態では、便宜上、助手席ＰＳ自体の前後への移動はないものとして、説明する。また、以下で説明する乗員ＭＰの保護は、全て、車両Ｖの前方からの衝突時（前面衝突時）の場合である。

【0036】

通常状態で配置される（背もたれ部をリクライニングさせていない状態の）助手席ＰＳに、拘束中心ＭＣを助手席ＰＳの左右の中心と略一致させるようにして着座している乗員ＭＰ（通常着座乗員ＭＰ０）を検知している場合には、エアバッグ４０は、テザー機構５０を非作動の状態（テザー本体５１Ｕ，５１Ｄ，５１Ｌ，５１Ｒの長さ寸法を初期長さ寸法とした状態）で、膨張することとなる。そして、エアバッグ４０が、図１０，１１に示すように、乗員側壁部４６（乗員受止部）を、通常着座乗員ＭＰ０の上半身ＭＵに略沿わせつつ（上下方向及び左右方向に略沿わせつつ）、上半身ＭＵの前側に近接して配置させるように膨張を完了させることとなり、乗員側壁部４６（乗員受止部）によって、通常着座乗員ＭＰ０の頭部ＭＨを含めた上半身ＭＵを、的確に受け止めることができる。

【0037】

また、例えば、背もたれ部をリクライニングさせた状態の助手席ＰＳに、拘束中心ＭＣを助手席ＰＳの左右の中心と略一致させるようにして着座している乗員ＭＰ（安楽姿勢乗員ＭＰ１）を検知している場合には、上側に配置されるテザー本体５１Ｕを所定長さ分繰り出し、左側と右側とに配置されるテザー本体５１Ｌ，５１Ｒを、上側のテザー本体５１Ｕよりも繰出量を小さくして所定量繰り出すように、テザー機構５０を作動させた状態（すなわち、繰出装置５２Ｄのみ非作動（テザー本体５１Ｄのみ初期長さ寸法）の状態）で、エアバッグ４０を膨張させることとなる。この膨張形態では、エアバッグ４０は、図１２に示すように、左右方向側から見た状態で、乗員側壁部４６（乗員受止部）を、下側領域４６ｂに対して上側領域４６ａを後方に位置させて、上下方向に対して大きく傾斜させて配置させるように、膨張を完了させることとなる。すなわち、エアバッグ４０は、乗員側壁部４６（乗員受止部）を、安楽姿勢乗員ＭＰ１の上半身ＭＵに略沿わせるようにして、膨張を完了させることとなり、乗員側壁部４６（乗員受止部）によって、安楽姿勢乗員ＭＰ１の頭部ＭＨを含めた上半身ＭＵを、的確に受け止めることができる。

【0038】

さらに、例えば、図示しないアームレストにもたれかかるようにして、拘束中心ＭＣをエアバッグ装置３０（助手席ＰＳ）に対して左方あるいは右方にずらすようにして通常状態で配置される助手席ＰＳに着座している乗員ＭＰを検知している場合（図１３では、拘束中心ＭＣを右方にずらすように着座している右側移動乗員ＭＰ２を例示）には、拘束中心ＭＣの移動側となる右側に配置されるテザー本体５１Ｒを所定長さ分繰り出し、上側と下側とに配置されるテザー本体５１Ｕ，５１Ｄを、右側のテザー本体５１Ｒよりも繰出量を小さくして所定量繰り出すように、テザー機構５０を作動させた状態（すなわち、繰出装置５２Ｌのみ非作動（テザー本体５１Ｄのみ初期長さ寸法）の状態）で、エアバッグ４０を膨張させることとなる。この膨張形態では、エアバッグ４０は、図１３に示すように、上下方向側から見た状態で、乗員側壁部４６（乗員受止部）を、左側領域４６ｃに対して右側領域４６ｄを後方（乗員側）に位置させて、左右方向に対して大きく傾斜させて配置させるように膨張を完了させることとなる。すなわち、エアバッグ４０が、乗員側壁部４６（乗員受止部）において、右側移動乗員ＭＰ２の上半身ＭＵ側となる右側を、上半身ＭＵの前側に近接させるようにして膨張を完了させることから、前方移動する右側移動乗員ＭＰ２の上半身ＭＵを、乗員側壁部４６（乗員受止部）の右側領域４６ｄによって、迅速に受け止めることができて、右側移動乗員ＭＰ２の頭部ＭＨを含めた上半身ＭＵを、的確に受け止めることが可能となる。

【0039】

その結果、実施形態の乗員保護装置Ｓでは、乗員ＭＰの着座姿勢が異なっていても、乗員ＭＰの着座姿勢に応じて、エアバッグ４０の膨張形態を調整することができ、様々な着座姿勢で着座している乗員ＭＰ（ＭＰ０，ＭＰ１，ＭＰ２）を、エアバッグ４０によって、好適に保護することができる。

【0040】

なお、実施形態では、乗員ＭＰの着座姿勢に応じてエアバッグ４０の膨張形態を調整する構成であるが、例えば、別途センサを配置させることにより乗員ＭＰの体格や骨密度等を検出可能な構成として、乗員ＭＰの着座姿勢に加えて、体格や骨密度等に応じて、エアバッグ４０の膨張形態を調整するように構成してもよい。また、実施形態では、エアバッグ４０の膨張形態を調整可能な調整機構として、エアバッグ４０における乗員側壁部４６（乗員受止部）の形状（具体的には、膨張完了時の乗員側壁部４６の位置と傾斜）を変更可能なテザー機構５０が、使用されているが、エアバッグの膨張形態を調整可能な調整機構は、テザー機構に限定されるものではない。例えば、エアバッグ装置自体（ケース）を、インパネ（車体側）に対して移動可能（具体的には、上下方向側への回転移動や、左右方向側へのスライド移動）とする駆動機構を設け、この駆動機構を調整機構として、エアバッグの展開の方向等を調整する構成としてもよい。さらには、エアバッグに開口面積を変更可能として膨張用ガスの排気量を変更可能なベントホールを設ける等、エアバッグの膨張完了時の内圧を調整する内圧調整機構を、調整機構として用い、エアバッグの膨張完了時の内圧を適宜変更可能な構成としてもよい。また、エアバッグに膨張用ガスを供給するガス供給部材として、複数のインフレーターを配置させ、インフレーターの作動タイミングを異ならせることにより、エアバッグの膨張形態を異ならせる構成としてもよい。さらにまた、エアバッグとして、容積の比較的小さなものを複数個配設させ、それぞれ、適宜膨張させる構成や、エアバッグの内部を複数の領域に区画させて、各領域を適宜膨張させるような構成として、エアバッグの膨張形態を異ならせる構成としてもよい。勿論、これらの機構を複数並設させて、調整機構とする構成としてもよい。

【0041】

なお、実施形態では、便宜上、助手席ＰＳを前後移動させない状態で、車両Ｖ前面衝突の場合に限定して、説明しているが、本発明の乗員保護装置を作動可能な状態は、実施形態に限定されるものではない。例えば、助手席を車両に対して前後移動させている場合の助手席に着座している乗員の姿勢を検出し、前面衝突だけではなく、車両の斜め衝突時やオフセット衝突時等にも、乗員を的確に保護可能に、エアバッグの膨張形態を調整する構成とすることもできる。

【0042】

また、実施形態では、助手席ＰＳに着座した乗員ＭＰを保護する乗員保護装置Ｓを例に採り説明しているが、本発明は勿論助手席用に限定されるものではなく、運転席に着座している運転者、あるいは後部座席に着座した乗員の保護用に適用することができる。

【符号の説明】

【0043】

３…シートベルト、７…リトラクタ、７ａ…ジャイロセンサ、１２…カメラ、１５…姿勢検出装置、１７…重心検出手段、１９…距離検出手段、２４…傾き検出手段、３０…エアバッグ装置、３３…インフレーター（ガス供給部材）、４０…エアバッグ、４６…乗員側壁部（乗員受止部）、５０…テザー機構（調整機構）、６５…制御装置、ＭＰ（ＭＰ０，ＭＰ１，ＭＰ２）…乗員、ＭＣ…拘束中心、ＭＨ…頭部、ＨＧ…頭部重心、ＭＳ…肩、ＳＧＬ，ＳＧＲ…肩重心、ＰＳ…助手席（座席）、Ｖ…車両、Ｓ…乗員保護装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】