JP2001247005A

JP2001247005A - 車両安全装置

Info

Publication number: JP2001247005A
Application number: JP2001023430A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yanagi; 英治柳; Kenji Kitazawa; 賢次北沢; Hiroaki Fujii; 弘昭藤居; Kazumi Kobayashi; 一三小林; Tomoko Amemori; 智子雨森
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2001-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】車両に関わる各種情報から乗員の傷害リスク
を推定し、この傷害リスクに対応して乗員拘束、通報及
び車両処置等を行う車両安全装置を提供する。【解決手段】車両安全装置は、乗員・車両状況検出部
１０、乗員傷害リスク推定演算部２０、乗員拘束部３
０、車両状況通報部４０、事故後処置部５０から構成さ
れている。乗員・車両状況検出部１０から入力された情
報は、乗員傷害リスク推定演算部２０に送られて処理さ
れた後、乗員拘束部３０、車両状況通報部４０あるいは
事故後処置部５０に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両に関わる各
種情報から乗員の傷害リスクを推定し、この傷害リスク
に対応した乗員拘束、通報及び車両処置等を行う車両安
全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、車両の安全性能をより向上させるための装置が、数
多く提案されている。その一例として、車両間の衝突を
回避するための衝突防止装置や、衝突を予測して警報を
発する装置が、特開平５−１８１５２９号公報、特開平
８−２５４５７７号公報等に開示されている。この種の
装置の多くのものは、自車両の前方物標との衝突の可能
性を判定して、自車両の運転手に衝突を回避するための
適切な処置をとるように促すものである。

【０００３】又は、車両の衝突が発生した場合に、車両
の現在位置情報を所定の救急機関に通報する装置（特開
平８−２８７３８６号公報等）や、車両異常発生の通報
後に救急機関とのコミュニケーションができ、異常発生
後の措置を的確に行えるようにした装置（特開２０００
−５２９０１号公報等）も提案されている。この種の装
置は、既に異常が発生した後の、救急機関との対応に主
眼が置かれている。

【０００４】ところで、シートベルト装置のプリテンシ
ョナや、運転席用や助手席用等のエアバッグ装置が、現
在のほとんどの車両に装備されている。このようなプリ
テンショナやエアバッグ装置は、現在のところ、車両の
減速度がある程度以上となった場合に作動するものが一
般的である。しかし、近年は、これらの車両状況（車両
姿勢や減速度等）や乗員状況（体重・体格や着座位置
等）を含む複数の情報を複合的に判断し、この情報に応
じてプリテンショナやエアバッグ装置をより適切に作動
させることが指向されている。さらに、このような情報
により、車両異常発生後の処置も自動的に行えるように
なればより好ましい。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、車両に関わる各種情報から乗員の傷害リスク
を推定し、この傷害リスクに基づき乗員拘束、通報及び
車両処置等を行う車両安全装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の車両安全装置は、車両の速度・加速度・姿
勢等の状況を検出する車両状況検出手段と、前記車両
内における乗員の状況を検出する乗員状況検出手段と、
前記車両周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記車両状況検出手段、乗員状況検出手段及び障害物
検出手段の検出信号が入力されて、乗員が受け得る傷害
リスクを推定する乗員傷害リスク推定手段と、前記車
両内に配置された乗員拘束手段と、前記乗員傷害リス
ク推定手段の推定した乗員傷害リスクに対応した前記乗
員拘束手段の拘束状態を選択して該手段を制御する拘束
手段制御手段と、を具備することを特徴とする。

【０００７】本発明の車両安全装置においては、さらに
車両状況通報手段を具備するものとすることができる。

【０００８】また、本発明の車両安全装置においては、
さらに事故後の車両の処置を行う手段を具備するものと
することもできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係る車両安全装置を示
すブロック図である。車両安全装置は、乗員・車両状況
検出部１０、乗員傷害リスク推定演算部２０、乗員拘束
部３０、車両状況通報部４０、事故後処置部５０から構
成されている。乗員・車両状況検出部１０から入力され
た情報は、乗員傷害リスク推定演算部２０に送られて処
理された後、乗員拘束部３０、車両状況通報部４０ある
いは事故後処置部５０に送られる。

【００１０】以下、車両安全装置の各部の詳細について
説明する。最初に、乗員・車両状況検出部１０について
説明する。乗員・車両状況検出部１０は、乗車中情報部
１１、衝突直前情報部１３、衝突中情報部１５、衝突後
情報部１７を備えている。

【００１１】まず、乗車中情報部１１について説明す
る。乗車中情報部１１は、主に乗員の体格・体重と、乗
員のシートへの着座位置を検出するものであって、シー
トポジションセンサー１１Ａとウェイトセンサー１１Ｂ
を備えている。図２は、本発明の一実施例に係るシート
ポジションセンサーとウェイトセンサーを備える車両用
シートの一例を示す側面図である。

【００１２】（ａ）シートポジションセンサー１１Ａシートポジションセンサー１１Ａは、図２に示すよう
に、車両のシート１０１を支えるシートレール１１０に
設置されている。シート１０１は、乗員が座るシートク
ッション１０１ａと、乗員の背もたれであるシートバッ
ク１０１ｂを備えている。このシート１０１の下面に
は、シートレール１１０が配置されている。シート１０
１はシートレール１１０に沿って前後方向にスライド可
能である。シートポジションセンサー１１Ａは、シート
レール１１０の後端に設置された変位計１１５と、この
変位計１１５に接続されたワイヤ１１６から構成され
る。ワイヤ１１６は、シート１０１のシートクッション
１０１ａの両側部及び前部にわたって架け渡されてい
る。シート１０１のスライド移動に伴うワイヤ１１６の
繰り出し量が、変位計１１５で検出される。

【００１３】ワイヤ１１６の繰り出し量が大きいとき
は、シート１０１は前寄りに位置していることを示して
いる。ワイヤ１１６の繰り出し量が小さいときは、シー
ト１０１は後寄りに位置していることを示している。な
お、このようなシートポジションセンサー１１Ａ以外
に、赤外線やＣＣＤにより、乗員の位置を直接検出する
ようにしてもよい。

【００１４】（ｂ）ウェイトセンサー１１Ｂウェイトセンサー１１Ｂは、シート上に着座した乗員の
体重を検出するセンサーである。図２に示すように、ウ
ェイトセンサー１１Ｂは、シートレール１１０の下側に
配置されている。このようなウェイトセンサー１１Ｂと
しては、例えば特開平１１−３１００７２号公報に開示
されているものを用いることができる。

【００１５】なお、この乗車中情報部１１には、特に図
示しないが、通常の車両にも搭載されている速度・加速
度センサーや自車両重量装置等も備えている。

【００１６】次に、衝突直前情報部１３について説明す
る。衝突直線情報部１３は、車両近傍の障害物を検出す
る障害物検出センサー１３Ａと、障害物に衝突する直前
の車両挙動を検出する車両挙動検出センサー１３Ｂを備
えている。（ｃ）障害物検出センサー１３Ａ障害物検出センサー１３Ａは、車両近傍の障害物を検出
する画像センサーや、障害物との相対距離・相対速度を
検出する衝突予知センサーからなる。

【００１７】（ｄ）車両挙動検出センサー１３Ｂ車両挙動検出センサー１３Ｂは、車両傾斜を検出するロ
ールオーバーセンサーや、車両回転を検出するスピンセ
ンサーを含む。これらは、コリオリの力を応用したジャ
イロスコープ等を用いることができる。さらに、タイヤ
スリップを検出するトラクションコントロール用センサ
ー・ＡＢＳ用センサーや、車両の横滑りを検出するＶＳ
Ｃ用センサーを備えている。ＶＳＣ用センサーは、蛇角
やアクセル開度、ブレーキ力、タイヤ回転数等を検出す
るとともに、タコメータやジャイロスコープ等の値を検
出する。

【００１８】次に、衝突中情報部１５について説明す
る。衝突中情報部１５は、車両の衝突規模を検出する衝
突規模検出センサー１５Ａと、衝突中の車両挙動を検出
する車両挙動検出センサー１５Ｂを備えている。（ｅ）衝突規模検出センサー１５Ａ衝突規模検出センサー１５Ａは、車両の減速度を検出す
る速度センサー・加速度センサーや、衝突による車体の
変形具合を検出する変形検出センサーからなる。

【００１９】図３は、本発明の一実施例に係る変形検出
センサーの一例を示す断面図である。図３に示すよう
に、変形検出センサー１２０は、金属製あるいは樹脂製
の容器１２１を備えている。この容器１２１内には、液
体１２２が封入されている。容器１２１の一端部（図の
右端部）には、ばね１２５に付勢された圧力弁１２３が
配置されている。圧力弁１２３の背部には、スイッチ１
２７が配置されている。このような変形検出センサー１
２０は、車両に貼り付けて設置される。衝突等による車
体の変形に伴い変形検出センサー１２０の容器１２１が
変形すると、内容積が小さくなって液圧が上昇する。こ
の液圧が設定値を超えると圧力弁１２３が後退し、スイ
ッチ１２７が作動する。これにより、車体の変形具合が
検出される。

【００２０】（ｆ）車両挙動検出センサー１５Ｂこの車両挙動検出センサー１５Ｂは、衝突直前情報部１
３の車両挙動検出センサー１３Ｂと同様のロールオーバ
ーセンサーやスピンセンサー、トラクションコントロー
ル用センサー・ＡＢＳ用センサー、ＶＳＣ用センサーか
らなる。

【００２１】次に、衝突後情報部１７について説明す
る。衝突後情報部１７は、衝突後の車両状態を検出する
車両状態検出センサー１７Ａと、衝突後の乗員状態を検
出する乗員状態検出センサー１７Ｂを備えている。（ｇ）車両状態検出センサー１７Ａ車両状態検出センサー１７Ａは、火災の発生を検出する
火災センサーや、車両が水没しているか否かを検出する
水没センサーを有する。さらに、衝突後の車体の変形具
合を検出する変形検出センサー（図３に示す衝突中情報
部１５の変形検出センサーと同様）や、車両傾斜を検出
するロールオーバーセンサー（衝突前情報部１３及び衝
突中情報部１５のロールオーバーセンサーと同様）も備
えている。

【００２２】車両状態検出センサー１７Ａの水没センサ
ーの例について説明する。図１５（Ａ）は水没センサー
の一例を示す斜視図であり、図１５（Ｂ）は同センサー
のスイッチＯＦＦ状態を説明するための模式図であり、
図１５（Ｃ）は同センサーのスイッチＯＮ状態を説明す
るための模式図である。この図に示す水没センサー２０
０は、円筒状の本体２０１を備えている。本体２０１の
上端面２０１Ａ側には、金属切片からなる接点Ｓ１、Ｓ
２を有するリードスイッチ２０３が配置されている。本
体２０１の下端面２０１Ｂには、貫通孔２０４が形成さ
れている。本体２０１内の中空部には、浮子２０５が配
置されている。この浮子２０５としては、例えばピンポ
ン球のようなものを用いることができる。

【００２３】この水没センサー２００は、例えば車両の
ＥＣＵの位置に取り付けられる。車両の通常時には、図
１５（Ｂ）に示すように浮子２０５が重力により本体２
０１内の下側に下がっており、リードスイッチ２０３の
両接点Ｓ１、Ｓ２は離れている。車両が水没すると、本
体２０１の下端面２０１Ｂの貫通孔２０４から本体２０
１内部に水が入り込む。すると、この水により浮子２０
５が浮き上がり、図１５（Ｃ）に示すようにリードスイ
ッチ２０３の両接点Ｓ１、Ｓ２に当たる。これにより、
両接点Ｓ１、Ｓ２が接触し、リードスイッチ２０３がＯ
Ｎ状態となり、水没センサー２００が作動する。

【００２４】図１６（Ａ）は水没センサーの他の例を示
す斜視図であり、図１６（Ｂ）は同センサーのスイッチ
部の詳細を示す拡大図である。この図に示す水没センサ
ー２１０は、円筒状の本体２１１を備えている。本体２
１１の上端面２１１Ａには、リード線Ｌ１が貫通してい
る。本体２１１の下端面２１１Ｂには貫通孔２１４が形
成されており、この貫通孔２１４内にリード線Ｌ２が挿
通されている。本体２１１内の中空部には浮子２１５
と、この浮子２１５の上側の磁石２１６が配置されてい
る。これら浮子２１５及び磁石２１６の中心にはリード
線Ｌ２が通されており、リード線Ｌ２の端部は磁石２１
６の上方に延び出ている。本体２１１内において、磁石
２１６の上方にはリードスイッチの接点部２１７が配置
されている。この接点部２１７は、図１６（Ｂ）に分か
り易く示すように、リード線Ｌ１端部の金属片接点Ｓ１
と、リード線Ｌ２端部の金属片接点Ｓ２と、これら接点
Ｓ１、Ｓ２の外側を覆うガラス管２１９を備えている。
接点部２１７のガラス管２１９内は密閉されている。

【００２５】この水没センサー２１０においては、車両
の通常時には、図１６（Ａ）に示すように浮子２１５が
磁石２１６の重さを受けて本体２１１の下端面２１１Ｂ
側に下がっている。このとき、リードスイッチの接点部
２１７の両金属片接点Ｓ１、Ｓ２は離れている。車両が
水没すると、本体２１１の下端面２１１Ｂの貫通孔２１
４から本体２１１内部に水が入り込む。すると、この水
により浮子２１５が浮き上がり、磁石２１６を押し上げ
る。磁石２１６が押し上げられて接点部２１７に近付く
と、磁界変動が生じて両金属片接点Ｓ１、Ｓ２が接触
し、水没センサー２１０がＯＮとなる。

【００２６】（ｈ）乗員状態検出センサー１７Ｂ乗員状態検出センサー１７Ｂは、車両に内装された乗員
モニター、及び、シートベルトに付設された心拍センサ
ーを有する。乗員モニターは、画像、赤外線、音、焦電
等により、乗員運動の有無や乗員存在の有無を検出す
る。心拍センサーは、音、焦電等により、乗員の心拍の
有無（乗員の生死等）を検出する。さらに、乗員状態検
出センサー１７Ｂは、乗車中情報部１１のウェイトセン
サー１１Ｂ（図２参照）と同様のウェイトセンサーも備
えている。

【００２７】次いで、乗員拘束部３０について説明す
る。乗員拘束部３０は、シートベルト装置３１、エアバ
ッグ装置３３、インテリア各装置３５を備えている。こ
れらは、低速アクチュエータ３７、中速アクチュエータ
３８、高速アクチュエータ３９により作動する。低速ア
クチュエータ３７は乗車中（通常時）に用いられ、モー
タ駆動等により比較的ゆっくりと動作するアクチュエー
タである。中速アクチュエータ３８は衝突直前に用いら
れ、ソレノイドや低圧エア等により低速と高速の中間的
な動作をするアクチュエータである。高速アクチュエー
タ３９は衝突時に用いられ、火薬や高圧エア等により動
作するアクチュエータである。

【００２８】各装置の特徴は次の通りである。・シートベルト装置３１図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施例に係るシー
トベルト装置のロードリミッタによるベルト張力（縦
軸）とベルト引き出し長さ（横軸）の関係を表すグラフ
である。シートベルト装置３１のベルト張力は、ロード
リミッタ３１Ａにより高・中・低の３段階に設定でき
る。図４（Ａ）あるいは（Ｂ）に示すように、ロードリ
ミッタ設定によるベルト張力（縦軸）とベルト引き出し
長さ（横軸）の関係は、グラフ中のＨｉ（ロードリミッ
タ高）、Ｍｉｄ（ロードリミッタ中）、及び、Ｌｏ（ロ
ードリミッタ低）に示すようになる。

【００２９】図５（Ａ）は本発明の一実施例に係る電動
プリテンショナを備えたシートベルト装置の一例を示す
模式的正面図であり、図５（Ｂ）は電動プリテンショナ
によるベルト張力（縦軸）と時間（横軸）の関係を表す
グラフである。シートベルト装置３１のプリテンショナ
３１Ｂは、電動モータによるプリ・プリテンショナ設定
である。図５（Ａ）に示すように、電動モータｍは、シ
ートベルト装置のリトラクタＲ、バックルＢ、ショルダ
ーアンカーＡ１、ラップアンカーＡ２に組み込まれてい
る。この電動モータｍに印加する電流は、高・中・低の
３段階に可変制御される。図５（Ｂ）に示すように、電
流可変制御によるベルト張力（縦軸）と時間（横軸）の
関係は、グラフ中のＨｉ（高電流印加時）、Ｍｉｄ（中
電流印加時）、及び、Ｌｏ（低電流印加時）に示すよう
になる。なお、このようなプリテンショナ３１Ｂとして
は、例えば特開２０００−１１８３５２号公報等に開示
されているものを用いることができる。

【００３０】図１を参照しつつさらに説明する。シート
ベルト装置３１には、エアベルト３１Ｃも設けられてい
る。エアベルト３１Ｃは、シートベルトのショルダー又
は／及びラップウェビングを膨張可能としたものであ
る。このエアベルト３１Ｃは、衝突直前時（中速アクチ
ュエータ３８を用いる場合）は圧縮ガス方式で膨張し、
衝突時（高速アクチュエータ３９を用いる場合）は火薬
により点火ガス方式で膨張する。いずれの場合も、膨張
圧力は高・中・低の３段階に設定できる。

【００３１】図６（Ａ）は圧縮ガス方式のエアベルトの
一例を示す模式図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のエ
アベルト膨張時におけるベルト張力（縦軸）と時間（横
軸）の関係を表すグラフである。上記エアベルト３１Ｃ
が圧縮ガスで膨張する際の圧力設定は、図６に示すよう
に、エアベルト１３０（３１Ｃ）に接続されたエアタン
ク１３２内のエア供給量を、圧力調節弁１３５の開度を
調整して可変にすることで行われる。図６（Ｂ）に示す
ように、エア供給量可変制御によるベルト張力（縦軸）
と時間（横軸）の関係は、グラフ中のＨｉ（圧力調節弁
１３５開度大）、Ｍｉｄ（圧力調節弁１３５開度中）、
及び、Ｌｏ（圧力調節弁開度小）に示すようになる。

【００３２】・エアバッグ装置３３エアバッグ装置３３は、以下の各手段を備えている。
（ａ）ベントホール径可変手段３３Ａ図１７（Ａ）はベントホール径可変手段を有するエアバ
ッグ装置を模式的に示す側面断面図であり、図１７
（Ｂ）はベントホール径可変手段の構成を模式的に示す
分解斜視図である。図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、同エアバ
ッグ装置のベントホール径の可変状態を模式的に示す側
面断面図である。

【００３３】図１７に示すベントホール径可変手段３３
Ａは、リテーナ３０１に回動可能に付設された環状プレ
ート３０３を有する。リテーナ３０１の中心には大孔３
０１ａが形成されているとともに、この大孔３０１ａの
周りには複数の小孔３０１ｂが形成されている。リテー
ナ３０１の大孔３０１ａ内にインフレータＩ（図１７
（Ａ）参照）が配置される。環状プレート３０３には、
リテーナ３０１の小孔３０１ｂに対応した孔３０３ｂが
複数形成されている。環状プレート３０３の外周端縁に
は、歯３０３ａが形成されている。環状プレート３０３
の歯３０３ａは、モータｍにより回転するギア３０５と
噛み合っている。モータｍが作動するとギア３０５が回
転し、ギア３０５と噛み合っている環状プレート３０３
が回転する。

【００３４】ベントホール径可変手段３３Ａは、モータ
ｍが作動して環状プレート３０３が回動すると、リテー
ナ３０１の小孔３０１ｂと環状プレート３０３の孔３０
３ｂとの重なり量が変わり、これに応じてバッグ内への
展開ガスの供給量（ガスの通気量）が変わる。図１８
（Ａ）に示すように両孔３０１ｂ、３０３ｂが完全にず
れているときはベントホール径が閉となり、図１８
（Ｄ）に示すように両孔３０１ｂ、３０３ｂが一致して
いるときはベントホール径が全開となる。これらの中間
段階で、図１８（Ｂ）のように両孔３０１ｂ、３０３ｂ
の重なりが比較的小さいときは通気量が少なくなり、図
１８（Ｃ）のように両孔３０１ｂ、３０３ｂの重なりが
比較的大きいときは通気量が多くなる。

【００３５】（ｂ）バッグ容量可変手段３３Ｂ図１９は、バッグ容量可変手段を有するエアバッグ装置
を模式的に示す分解斜視図である。図２０（Ａ）は同エ
アバッグ装置を模式的に示す側面断面図であり、図２０
（Ｂ）はバッグとプレートとの係合部の詳細を示す拡大
図である。図２１は、バッグ容量に対する大小径プレー
トと係合片との係合状態の関係を示す表である。

【００３６】バッグ容量可変手段３３Ｂは、リテーナ３
２１に付設された２枚の環状プレート（外側の大径プレ
ート３２２と内側の小径プレート３２３）を有する。大
小径プレート３２２、３２３の外周端縁には、それぞれ
４つの爪３２２ａ、３２３ａが形成されている。大小径
プレート３２２、３２３のそれぞれには、アクチュエー
タ３２２Ａ、３２３Ａが付設されている。これらアクチ
ュエータ３２２Ａ、３２３Ａの作動によって、大小径プ
レート３２２、３２３はそれぞれ独立に回動する。

【００３７】バッグ３２０の開口端３２０ａは、リテー
ナ３２１に固定されている。バッグ３２０外面には、内
係合片３２５（計４個）及び外係合片３２６（計４個）
が取り付けられている。バッグ３２０外面において、内
係合片３２５は小径プレート３２３の爪３２３ａに対応
した位置に取り付けられており、外係合片３２６は大径
プレート３２２の爪３２２ａに対応した位置に取り付け
られている。図１９に示すように、内係合片３２５と外
係合片３２６はオフセットした位置関係にある。図２０
（Ａ）に分かり易く示すように、各内係合片３２５は、
リテーナ３２１の貫通孔３３５内から下側に引き出さ
れ、小径プレート３２３の爪３２３ａに係合可能であ
る。各外係合片３２６は、リテーナ３２１の貫通孔３３
６内から下側に引き出され、大径プレート３２２の爪３
２２ａに係合可能である。

【００３８】図２０（Ａ）に示すように、バッグ３２０
の各係合片３２５、３２６と大小径プレート３２２、３
２３の各爪３２２ａ、３２３ａが係合している状態で
は、バッグ３２０の広がり量が規制されるので、バッグ
容量が小さくなる。アクチュエータ３２２Ａを作動して
大径プレート３２２を回動させる、あるいは、アクチュ
エータ３２３Ａを作動して小径プレート３２３を回動さ
せることで、図２０（Ｂ）に示すようにプレート３２
２、３２３の爪３２２ａ、３２３ａと係合片３２６、３
２５の係合が解除される。これらの係合解除により、バ
ッグ３２０の広がり量（バッグ容量）を変えることがで
きる。バッグ容量は、小径プレート３２３の爪３２３ａ
と内係合片３２５のみ解除→大径プレート３２２の爪３
２２ａと外係合片３２６のみ解除→大小径両プレート３
２２、３２３と係合片３２６、３２５の係合を完全に解
除、の順で大きくなる。このようなバッグ容量に対する
大小径プレート３２２、３２３及び係合片３２６、３２
５の係合状態の関係を纏めると、図２１に示す通りにな
る。

【００３９】（ｃ）バッグ展開方向制御手段３３Ｃ図２２は、バッグ展開方向制御手段を有するエアバッグ
装置を模式的に示す斜視図である。図２３（Ａ）〜
（Ｃ）は、同エアバッグ装置のディフューザーの方向変
化状態を模式的に示す図である。バッグ展開方向制御手
段３３Ｃは、ディフューザー３４１を備えている。ディ
フューザー３４１は、天井開口部３４１ａが傾斜面とな
っている布状体である。このディフューザー３４１はバ
ッグ３４０基端部内側に位置しており、図では開いた状
態が示されているが、エアバッグ装置が作動しない通常
時にはバッグ３４０とともに折り畳まれている。ディフ
ューザー３４１の基端部は、リングギア３４３に固定さ
れている。このリングギア３４３は、モータｍで回転す
るギア３４５に噛み合っている。モータｍが作動すると
ギア３４５が回転し、このギア３４５の回転がリングギ
ア３４３に伝達されてディフューザー３４１が回転す
る。

【００４０】バッグ展開方向制御手段３３Ｃを備えるエ
アバッグ装置は、倒れ込んだ乗員の頭部位置にバッグ３
４０のスイートスポットＸ（衝撃吸収効率が最も高い領
域）が当たるように、ディフューザー３４１を予め回転
しておいてからバッグ３４０を展開する。これにより、
通常のバッグ展開方向（図２２の二点鎖線参照）に比べ
て、より効果的に乗員の衝撃が吸収される。ディフュー
ザー３４１の天井開口部３４１ａの開口方向は、バッグ
３４０を右方向へ展開する場合（図２３（Ａ））、バッ
グ３４０を手前方向に展開する場合（図２３（Ｂ））、
バッグ３４０を左方向へ展開する場合（図２３（Ｃ））
等に応じてモータｍの回転を制御することで決まる。な
お、この際の乗員の頭部位置は、上述した速度センサー
・加速度センサーにより検出された車両速度と、車両の
斜突角度とから予測される。バッグ展開方向制御手段３
３Ｃは、このディフューザー以外に、インフレータの噴
出し口を回転可能に構成したり、バッグ装置自体を回転
させるように構成してもよい。

【００４１】（ｄ）インフレータ出力設定手段３３Ｄインフレータ出力設定手段３３Ｄは、衝突時（高速アク
チュエータ３９作動時）にのみ作動するものであって、
インフレータの出力を高・中・低の３段階に可変制御す
る手段である。

【００４２】・インテリア各装置３５インテリア各装置３５は、以下の装置からなる。（ａ）ステアリング後退装置３５Ａ図７は、本発明の一実施例に係るステアリング後退装置
の一例を示す模式的断面図である。ステアリング後退装
置３５Ａは、図７に示すように、車両の衝突時におい
て、アクチュエータ１４２が解除作動すると、ステアリ
ング１４０が図中の２点鎖線の位置に後退するものであ
る。このステアリング１４０のステアリングシャフト１
４０ｂの基端１４０ｃ側は、スリーブ１４３内に摺動可
能に挿通されている。ステアリングホイール１４０ａ
は、スリーブ１４３内に配置されたスプリング１４５に
より後退方向に付勢されているが、通常時はロック部材
１４７により定位置にロックされている。ステアリング
１４０と乗員との間隔ｘは、図示せぬ距離センサーによ
り常時測定されており、この間隔ｘが例えば１５０ｍｍ
以下になると、アクチュエータ１４２が解除作動する。
すると、ステアリング１４０がスプリング１４５の付勢
力により後退する。なお、この装置３５Ａは、単にステ
アリングが大幅に後退するものでもよい。

【００４３】（ｂ）シート後退装置３５Ｂ図８は、本発明の一実施例に係るシート後退装置の一例
を示す模式的側面図である。シート後退装置３５Ｂは、
図８に示すように、車両のシート１０１下面とシートレ
ール１１０間に配置されたアクチュエータ１４７を備え
ている。衝突時において、シートレール１１０上のシー
ト１０１を、アクチュエータ１４７により強制的に後退
させる。

【００４４】（ｃ）シート前方座面上昇装置３５Ｃこの装置は、衝突時における乗員のサブマリン現象（シ
ートクッションへの沈み込み）を防止する装置である。
これは、例えば特開平５−７７６８６号公報のインナー
プリテンショナを、独立したアクチュエータで作動する
ように置き換えることで構成できる。

【００４５】（ｄ）ニーボルスター及び膝下エアバッグ
３５Ｄ図９（Ａ）は本発明の一実施例に係るニーボルスターの
一例を示す模式的構成図であり、図９（Ｂ）は本発明の
一実施例に係る膝下エアバッグの一例を示す模式的構成
図である。これらは、衝突時において、乗員の膝下を押
さえ、乗員のサブマリン現象（シートクッションへの沈
み込み）を防止するための装置である。図９（Ａ）に示
すものは、衝突時にアクチュエータ１５１が作動する
と、リンク機構１５３を介してニーボルスター１５０が
進出する。図９（Ｂ）に示すものは、衝突時において、
車両のインスツルメントパネルＰから下方に向けて膝下
エアバッグ１５５が膨張する。

【００４６】（ｅ）ステアリングホイール膨張装置３５
Ｅ図１０（Ａ）は本発明の一実施例に係るステアリングホ
イール膨張装置の一例を示す模式的断面図であり、図１
０（Ｂ）は図１０（Ａ）の同膨張装置のより詳細な断面
図であり、図１０（Ｃ）は同膨張装置のバッグの他の例
を示す模式図である。図１０（Ａ）に示すように、ステ
アリング１６０は、ステアリングホイール１６０ａとス
テアリングシャフト１６０ｂを備えている。ステアリン
グホイール１６０ａの内部は空洞になっており、ここに
ステアリングチューブ１６２が配置されている。同パイ
プ１６２外径は、ステアリングホイール１６０ａ内径よ
りも小さい。ステアリングチューブ１６２内には、図１
０（Ｂ）に示すように、バッグ１６１が折り畳まれて収
納されている。バッグ１６１は、通常のバッグに用いら
れている柔らかい素材（例えばナイロン等）からなる。

【００４７】ステアリングチューブ１６２は、図示せぬ
インフレータに接続されており、同パイプ１６２内部が
ガス通路となっている。車両の衝突時に、インフレータ
からのガスがステアリングチューブ１６２内を通ってバ
ッグ１６１内に供給される。バッグ１６１の展開によ
り、ステアリングホイール１６０ａ全体がクッションの
役割を果たす。なお、図１０（Ｃ）に示すように、バッ
グ１６１を多重に巻いて折り畳まれた場合（図の左側）
はクッションが硬くなり、一重（図の右側）ではクッシ
ョンが柔らかくなる。なお、ステアリングチューブ１６
２は、エアベルトであってもよい。

【００４８】次に、車両状況通報部４０及び事故後処置
部５０について説明する。車両状況通報部４０は、衝突
データやアクチュエータ作動・設定データ、車両挙動デ
ータ、乗員映像あるいは声、心拍、体温等の情報を所定
の救急機関に通報する。

【００４９】図１１は、本発明の一実施例に係る浮力装
置を備えた車両の一例を示す模式図である。事故後処置
部５０の浮力装置は、図１１に示すように、車両Ｃが水
中に転落した場合等に、車両Ｃの前端及び後端で展開す
るエアバッグ５５を備えるものである。事故後処置部５
０は、この浮力装置の他に、火災消火手段、窓オープン
手段（例えば、ワームギアのシャフトを火薬により可動
する手段で切断する）を備えている。さらに、事故後の
クラッシャブルゾーンを復活させる手段も備えている。
これは、２次衝突や多重衝突に備えてエアバッグ等を展
開させ、クラッシャブルゾーンを復帰させるものであ
る。

【００５０】次に、乗員傷害リスク推定部２０について
説明する。乗員傷害リスク推定部２０は、乗員・車両状
況検出部１０で検出された各情報を受けて、図１２及び
図１３に示すフローチャートにしたがい乗員傷害リスク
を推定し、乗員拘束部３０、車両状況通報部４０あるい
は事故後処置部５０を制御するものである。

【００５１】図１２〜図１４は、本発明の一実施例に係
る乗員傷害リスク推定部の制御フローチャートである。
乗員傷害リスク推定部２０は、最初に、ステップＳ１に
おいてエンジンキーや車両の各種アクセサリー等の電源
が入っているか否かが判定され、ＹＥＳであればステッ
プＳ２へと移行し、ＮＯであれば開始へ戻る。ステップ
Ｓ２では、乗員・車両状況検出部１０の乗車中情報部１
１のシートポジションセンサー１１Ａからシート位置、
シートバック位置を読み込むとともに、ウェイトセンサ
ー１１Ｂから乗員の体格・体重を読み込み、ステップＳ
３へと移行する。なお、このとき、通常車両に搭載され
ている速度・加速度センサーや自車両重量装置から、自
車速や自車両重量等も読み込む。

【００５２】ステップＳ３では、ステップＳ２における
自車速データに基づき、車両が固定バリアや斜め固定バ
リア、ポール等へ正面衝突、オフセット衝突した場合の
リスクを所定のデータベースにより計算し、ステップＳ
４へと移行する。このデータベースは、乗員・車両状況
検出部１０の各部からの情報に基づき、乗員傷害リスク
推定情報及び乗員傷害リスクを最小にする情報を出力す
るものである。推定の確からしさは、乗車中情報部１１
のみの情報からの推定→乗車中情報部１１と衝突直前情
報部１３の情報からの推定→乗車中情報部１１、衝突直
前情報部１３及び衝突中情報部１５の情報からの推定→
乗員・車両状況検出部１０の全ての情報からの推定、の
順で高くなっていく。

【００５３】ステップＳ４では、ステップＳ２で読み込
んだ自車速データと乗員重量データに基づき、乗員拘束
部３０のシートベルト装置３１、エアバッグ装置３３及
びインテリア各装置３５の各種装置・手段を衝突前状態
に切り換えておく。ここで、従来は、衝突時に上記各種
装置・手段を切り換えていたために高速の切り換え装置
が必要であったが、本発明では衝突前の走行中に、低速
アクチュエータ３７で切り換えておくことができる。こ
のときの各種装置・手段の設定は、以下の通りである。

【００５４】（１）乗員重量が軽く、車速が遅い場合
は、各種装置・手段は作動しない。なお、車速がゼロの
場合も、各種装置・手段は作動しない。（２）乗員重量が軽く、車速が速い場合、又は、乗員重
量が重く、車速が遅い場合は、次の通りに設定する。（２−１）シートベルト装置３１のロードリミッタ設定
は低とする（図４のＬｏ参照）。（２−２）シートベルト装置３１のプリテンショナ３１
Ｂの電動モータｍへは低電流印加とする（図５（Ｂ）の
Ｌｏ参照）。（２−３）シートベルト装置３１のエアベルト３１Ｃの
膨張圧力は低とする。

【００５５】（２−４）エアバッグ装置３３のベントホ
ール径可変手段３３Ａは、リテーナと環状プレートの孔
の重なり量が小量となるようにする。（２−５）エアバッグ装置３３のバッグ容量可変手段３
３Ｂは、バッグに係合した環状プレートのうち、小径プ
レートのみ解除とする。（２−６）エアバッグ装置３３のバッグ展開方向制御手
段３３Ｃは、ステップＳ２で読み込んだ速度データと、
ステップＳ３で計算した斜突角度データから乗員の頭部
位置を予測し、倒れ込んだ乗員の頭部位置にバッグのス
イートスポットが当たるようにディフューザーを回転制
御する。（２−７）エアバッグ装置３３のインフレータ出力設定
手段３３Ｄは低とする。

【００５６】（３）乗員重量が重く、車速が速い場合
は、次の通りに設定する。（３−１）シートベルト装置３１のロードリミッタ設定
は高とする（図４のＨｉ参照）。（３−２）シートベルト装置３１のプリテンショナ３１
Ｂの電動モータｍへは高電流印加とする（図５（Ｂ）の
Ｈｉ参照）。（３−３）シートベルト装置３１のエアベルト３１Ｃの
膨張圧力は高とする。

【００５７】（３−４）エアバッグ装置３３のベントホ
ール径可変手段３３Ａは、リテーナと環状プレートの孔
がほぼ一致するようにする。（３−５）エアバッグ装置３３のバッグ容量可変手段３
３Ｂは、大径及び小径プレートの係合をいずれも解除と
する。（３−６）エアバッグ装置３３のバッグ展開方向制御手
段３３Ｃは、上記（２−６と同様にディフューザーを回
転制御する。（３−７）エアバッグ装置３３のインフレータ出力設定
手段３３Ｄは高とする。

【００５８】ステップＳ４を経た後は、ステップＳ５へ
と移行する。ステップＳ５では、乗員・車両状況検出部
１０の衝突直前情報部１３の障害物検出センサー１３Ａ
及び車両挙動検出センサー１３Ｂから、ＡＢＳのブレー
キロック情報、車両のスタビリティコントロール情報、
障害物に衝突する確率情報、障害物との相対速度情報を
読み込む他、乗員モニタによる乗員の居眠り情報、ブレ
ーキング情報等も読み込み、ステップＳ６へと移行す
る。

【００５９】ステップＳ６では、衝突直前情報部１３か
らの各種情報に基づき、ステップＳ４と同様のデータベ
ースから乗員傷害リスクを計算し、ステップＳ７へと移
行する。ステップＳ７では、衝突の危険性が大きいか否
かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ８へ、ＮＯであ
ればステップＳ９へと移行する。

【００６０】ステップＳ８では、衝突に備えて乗員傷害
リスクを最小にする安全ディバイスを準備する。これ
は、以下の通りに行う。（１）シートベルト装置３１のプリテンショナ３１Ｂの
電動モータｍを低速アクチュエータ３７で作動させ、シ
ートベルト張力を徐々に上げる。（２）乗員がステアリングに近付いて運転している場合
は、インテリア各装置３５のステアリング後退装置３５
Ａのアクチュエータ１４２と、シート後退装置３５Ｂの
アクチュエータ１４７の作動準備を指令する。（３）シート前方座面上昇装置３５Ｃを低速アクチュエ
ータ３７で作動させ、シート前方座面を徐々に上昇させ
る。

【００６１】ステップＳ７でＮＯと判定された後、ある
いは、ステップＳ８を経た後は、ステップＳ９へと移行
する。このステップＳ９では、車両状態検出センサー１
７Ａの水没センサー（図１５あるいは図１６の水没セン
サー２００あるいは２１０参照）により車両が水没か否
かが判定される。ステップＳ９でＹＥＳの場合は、ステ
ップＳ９−１で事故後処置部５０の浮力装置（図１１参
照）を作動させ、さらにステップＳ９−２で事故後処置
部５０の窓オープン手段を作動させて、ステップＳ１８
へと移行する。このステップＳ９→ステップＳ９−１→
ステップＳ９−２→ステップＳ１８のフローにより、車
両が衝突せずに水没した場合が検出される。

【００６２】ステップＳ９でＮＯと判定された場合はス
テップＳ１０へと移行し、ここで車両に火災が発生して
いるか否かが判定される。ステップＳ１０でＹＥＳの場
合はステップＳ１０−１へ移行し、ここで事故後処置部
５０の火災消火手段を作動させて車両の火災を消火す
る。ステップＳ１０でＮＯの場合は、ステップＳ１１へ
と移行する。

【００６３】ステップＳ１１では、車両が衝突か否かが
判定され、ＹＥＳであればステップＳ１２へ、ＮＯであ
ればフローが終了する。ステップ１２に移行した場合
（つまり車両が衝突した場合）は、乗員・車両状況検出
部１０の衝突中情報部１５からの情報に基づき衝突形態
が判定され、ステップＳ１３へと移行する。

【００６４】ステップＳ１３では、高速アクチュエータ
３９によりエアバッグ装置３３（正面用、側突用、後突
用）を展開させるとともに、ステアリング後退装置３５
Ａのアクチュエータ１４２を作動させてステアリング１
４０を後退させ（図７参照）、シート後退装置３５Ｂの
アクチュエータ１４７を作動させてシート１０１を後退
させる（図８参照）。また、公知のブレーキペダル引き
込み装置によりブレーキペダルも引き込ませる。さら
に、このステップＳ１３では、インテリア各装置３５の
シート前方座面上昇装置３５Ｃ、ニーボルスター及び膝
下エアバッグ３５Ｄ（図９参照）、ステアリングホイー
ル膨張装置３５Ｅ（図１０参照）の各装置も作動させ
る。

【００６５】ステップＳ１３を経た後は、ステップＳ１
４へと移行する。このステップＳ１４では衝突ΔＶが計
算され、ステップＳ１５へと移行する。ステップＳ１５
では、衝突ΔＶがゼロか否かが判定され、ＹＥＳ（つま
りΔＶ＝０）の場合はステップＳ１６へと移行し、ＮＯ
の場合（つまりΔＶ≠０）はステップＳ１４へと戻って
衝突ΔＶの計算を再び行う。ステップＳ１６に移行する
と、ここでは乗員・車両状況検出部１０の衝突後情報部
１７の乗員状態検出センサー１７Ｂにより衝突後の乗員
の動きが検出され、ステップＳ１７へと移行する。

【００６６】ステップＳ１７では、データベースにより
衝突に伴う乗員傷害リスクを計算し、ステップＳ１８へ
と移行する。ステップＳ１８では、車両状況通報部４０
により事故位置や進行方向、乗員人数、事故形態を通報
する。通報を受けた緊急センター（仮名）は通信チャン
ネルを開き乗員と会話したり、画像チャンネルを開き乗
員の状況を把握する。このステップＳ１８を経た後、ス
テップＳ１９では、車からの事故情報と通信に基づき、
緊急センターはデータベースにより乗員の傷害リスクを
推定する。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、車両に関わる各種情報から乗員の傷害リスク
を推定し、この傷害リスクに対応した乗員拘束、通報及
び車両処置等を行う車両安全装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両安全装置を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の一実施例に係るシートポジションセン
サーとウェイトセンサーを備える車両用シートの一例を
示す側面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る変形検出センサーの一
例を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るシートベルト装置のロ
ードリミッタによるベルト張力（縦軸）とベルト引き出
し長さ（横軸）の関係を表すグラフである。

【図５】図５（Ａ）は本発明の一実施例に係る電動プリ
テンショナを備えたシートベルト装置の一例を示す模式
的正面図であり、図５（Ｂ）は電動プリテンショナによ
るベルト張力（縦軸）と時間（横軸）の関係を表すグラ
フである。

【図６】図６（Ａ）は圧縮ガス方式のエアベルトの一例
を示す模式図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のエアベ
ルト膨張時におけるベルト張力（縦軸）と時間（横軸）
の関係を表すグラフである。

【図７】本発明の一実施例に係るステアリング後退装置
の一例を示す模式的断面図である。

【図８】本発明の一実施例に係るシート後退装置の一例
を示す模式的側面図である。

【図９】図９（Ａ）は本発明の一実施例に係るニーボル
スターの一例を示す模式的構成図であり、図９（Ｂ）は
本発明の一実施例に係る膝下エアバッグの一例を示す模
式的構成図である。

【図１０】図１０（Ａ）は本発明の一実施例に係るステ
アリングホイール膨張装置の一例を示す模式的断面図で
あり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の同膨張装置のより
詳細な断面図であり、図１０（Ｃ）は同膨張装置のバッ
グの他の例を示す模式図である。

【図１１】本発明の一実施例に係る浮力装置を備えた車
両の一例を示す模式図である。

【図１２】本発明の一実施例に係る乗員傷害リスク推定
部の制御フローチャートである。

【図１３】本発明の一実施例に係る乗員傷害リスク推定
部の制御フローチャートである。

【図１４】本発明の一実施例に係る乗員傷害リスク推定
部の制御フローチャートである。

【図１５】図１５（Ａ）は水没センサーの一例を示す斜
視図であり、図１５（Ｂ）は同センサーのスイッチＯＦ
Ｆ状態を説明するための模式図であり、図１５（Ｃ）は
同センサーのスイッチＯＮ状態を説明するための模式図
である。

【図１６】図１６（Ａ）は水没センサーの他の例を示す
斜視図であり、図１６（Ｂ）は同センサーのスイッチ部
の詳細を示す拡大図である。

【図１７】図１７（Ａ）はベントホール径可変手段を有
するエアバッグ装置を模式的に示す側面断面図であり、
図１７（Ｂ）はベントホール径可変手段の構成を模式的
に示す分解斜視図である。

【図１８】図１８（Ａ）〜（Ｄ）は、同エアバッグ装置
のベントホール径の可変状態を模式的に示す側面断面図
である。

【図１９】バッグ容量可変手段を有するエアバッグ装置
を模式的に示す分解斜視図である。

【図２０】図２０（Ａ）は同エアバッグ装置を模式的に
示す側面断面図であり、図２０（Ｂ）はバッグとプレー
トとの係合部の詳細を示す拡大図である。

【図２１】バッグ容量に対する大小径プレートと係合片
との係合状態の関係を示す表である。

【図２２】バッグ展開方向制御手段を有するエアバッグ
装置を模式的に示す斜視図である。

【図２３】図２３（Ａ）〜（Ｃ）は、同エアバッグ装置
のディフューザーの方向変化状態を模式的に示す図であ
る。

【符号の説明】

１０乗員・車両状況検出部１１乗車中情報部１１Ａシートポジションセンサー１１Ｂウェイ
トセンサー１３衝突直前情報部１３Ａ障害物検出センサー１３Ｂ車両挙
動検出センサー１５衝突中情報部１５Ａ衝突規模検出センサー１５Ｂ（１２
０）変形検出センサー１７衝突後情報部１７Ａ車両状態検出センサー１７Ｂ乗員状
態検出センサー２０乗員傷害リスク推定演算部３０乗員拘束部３１シートベルト装置３１Ａロードリミッタ３１Ｂプリテ
ンショナ３１Ｃエアベルト３３エアバッグ装置３３Ａベントホール径可変手段３３Ｂバッグ
容量可変手段３３Ｃバッグ展開方向制御手段３３Ｄインフ
レータ出力設定手段３５インテリア各装置３５Ａステアリング後退装置３５Ｂシート
後退装置３５Ｃシート前方座面上昇装置３５Ｄ（１５
０）ニーボルスター３５Ｄ（１５５）膝下エアバッグ３５Ｅステア
リングホイール膨張装置３７低速アクチュエータ３８中速アク
チュエータ３９高速アクチュエータ４０車両状況通報部５０事故後処
置部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/02 Ｂ６０Ｒ 21/02 Ｊ 21/045 21/045 Ｇ 21/05 21/05 Ｆ 21/18 21/18 21/22 21/22 22/14 22/14 22/46 22/46 Ｂ６２Ｄ 1/11 Ｂ６２Ｄ 1/11 1/19 1/19 Ｇ０８Ｂ 25/04 Ｇ０８Ｂ 25/04 Ｃ 25/10 25/10 Ｚ (72)発明者藤居弘昭東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内 (72)発明者小林一三東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内 (72)発明者雨森智子東京都港区六本木１丁目４番30号タカタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の速度・加速度・姿勢等の状況を検
出する車両状況検出手段と、前記車両内における乗員の状況を検出する乗員状況検出
手段と、前記車両周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、前記車両状況検出手段、乗員状況検出手段及び障害物検
出手段の検出信号が入力されて、乗員が受け得る傷害リ
スクを推定する乗員傷害リスク推定手段と、前記車両内に配置された乗員拘束手段と、前記乗員傷害リスク推定手段の推定した乗員傷害リスク
に対応した前記乗員拘束手段の拘束状態を選択して該手
段を制御する拘束手段制御手段と、を具備することを特徴とする車両安全装置。
【請求項２】さらに車両状況通報手段を具備すること
を特徴とする請求項１記載の車両安全装置。
【請求項３】さらに事故後の車両の処置を行う手段を
具備することを特徴とする請求項１又は２記載の車両安
全装置。