JP2006160200A - 乗員保護装置、乗員保護装置付車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 乗員の保護徹底を図ることが可能な乗員保護装置を低コストで実現するのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 展開膨張時に、助手席シートＳ上の乗員の体格差に関わらず当該乗員を拘束するべく、エアバッグ１５０の中央領域に乗員拘束時における拘束圧緩和のための保護空間部１５３を設け、ベルトテンションセンサ１１４による張力情報に基づいて、助手席シートＳ上の直接着座物が乗員１０とチャイルドシート１２のいずれであるかを判別するとともに、当該直接着座物が乗員１０であると判別した場合には、エアバッグ１５０の保護空間部１５３が当該乗員１０に対し拘束圧緩和状態で展開膨張するようにインフレータ１４０を制御する一方、当該直接着座物がチャイルドシート１２であると判別した場合には、チャイルドシート１２上の乗員に対するエアバッグ１５０の拘束圧の影響を抑えるべくインフレータ１４０を制御する構成の乗員保護装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に装着される乗員保護装置に係り、詳しくはエアバッグ及びシートベルトを用いて乗員保護徹底を図る乗員保護装置の構築技術に関するものである。

従来、車両事故の際に、エアバッグ及びシートベルトを用いて乗員保護徹底を図る乗員保護装置の構成が公知である。例えば、下記特許文献１には、乗員の着座の有無や体重、チャイルドシートの有無等を検知する乗員検知手段を用い、当該乗員検知手段に基づいてエアバッグが制御される構成の乗員保護装置が開示されている。
特開平１１−２０６０７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の乗員保護装置では、車両シート上の直接着座物を判別する構成として、乗員検知手段としての重量センサと、車両シートに装着されるシートベルトの張力を検出するベルトテンションセンサとを組み合わせて用いるのが一般的である。当該構成においては、直接着座物が乗員である場合には、重量センサを使用する一方、直接着座物がチャイルドシートである場合には、シートベルトの締め付け力が車両シートに作用するため、重量センサに加えてベルトテンションセンサを併用することによって検出の信頼性を確保する必要がある。従って、このような構成においては、重量センサ及びベルトテンションセンサの両方が必要となるうえに、検出誤差を抑えるために高信頼性のサンサ類や複雑な回路が必要となりコストアップとなる。
そこで、この種の乗員保護装置の設計に際しては、車両シート上の直接着座物を正確に判別する機構を簡便な構成によって実現することによって、装置の低コスト化を図る要請が高い。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、乗員の保護徹底を図ることが可能な乗員保護装置を低コストで実現するのに有効な技術を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、自動車をはじめとする車両に装着される乗員保護装置の構築技術に適用され得る。

（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの乗員保護装置である。
請求項１に記載のこの乗員保護装置は、エアバッグ、インフレータ、シートベルト、シートベルトセンサ、制御手段を少なくとも備える。

本発明のエアバッグは、車両事故の際、乗員保護領域に展開膨張する機能を有するエアバッグとして構成される。特に、本発明のエアバッグは、展開膨張時に車両シート上の乗員の体格差に関わらず当該乗員を拘束するべく、中央領域に乗員拘束時における拘束圧緩和のための凹部領域を有する構成になっている。この凹部領域を、子供から大人まで各種の体格の乗員に対応した好適な拘束を行うことが可能な拘束圧緩和状態とすることによって、体格の異なる乗員が拘束可能とされ、当該乗員の保護が図られる。具体的には、乗員の頭部、肩部、胸部などの被保護部分が、拘束圧緩和状態の凹部領域によって受け止められ当該乗員の体格に関わらず衝撃吸収が好適に行われるとともに、当該乗員の左右方向への移動が凹部領域の左右の壁面によって阻止される。このような構成のエアバッグは、乗員の体格などを検知する既知の構成の重量センサの機能を、エアバッグの形状の工夫によって置きかえることによって、乗員保護装置の簡素化及び低コスト化を図るのに有効とされる。なお、本発明における「展開膨張時」には、エアバッグの展開膨張開始時から展開膨張過程を経て膨張完了時までのタイミングが広く包含される。

本発明のインフレータは、車両事故発生時に、前記構成のエアバッグに展開膨張用のガスを供給する、ガス供給手段としての機能を有する。このインフレータとして、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータや、ガス供給圧力を複数段階に切り換えて供給可能なインフレータを用いることが可能である。これらエアバッグ及びインフレータ等によって、いわゆる「エアバッグモジュールないしエアバッグ装置」と称呼される装置が構成される。

本発明のシートベルトは、車両シートに装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。典型的には、車両シートに着座した乗員、またはチャイルドシートに対しこのシートベルトが使用される。このシートベルトに作用する張力に関する張力情報が、本発明のシートベルトセンサによって検出される。ここでいう「張力に関する張力情報」には、単位時間あたりの張力の時間変化を定量的あるいは定性的に示す第１の情報や、任意時間における張力の値を示す第２の情報、また第１の情報及び第２の情報をあわせた第３の情報などが包含される。

本発明の制御手段は、前記構成のシートベルトセンサによって検出された張力情報に基づいて、車両シート上に直接着座している直接着座物が乗員（人）とチャイルドシートのいずれであるかを判別し、当該判別結果に応じてインフレータのガス供給態様を制御する機能を有する手段として構成される。これにより、インフレータにおけるガス供給流量、ガス供給圧力、ガス供給時間、ガス供給加速度などのガス供給態様が制御される。具体的には、制御手段は、直接着座物が乗員であると判別した場合には、エアバッグの凹部領域が当該乗員に対し拘束圧緩和状態で展開膨張するように、第１のガス供給態様でインフレータを制御する。この第１のガス供給態様でインフレータが制御されることによって、エアバッグによる乗員の好適な拘束状態が形成されることとなる。一方、制御手段は、直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合には、チャイルドシート上の乗員（新生児、乳児、幼児、小児など）に対するエアバッグの拘束圧の影響を抑えるべく、第２のガス供給態様でインフレータを制御する。この第２のガス供給態様でインフレータが制御されることによって、エアバッグは、その拘束圧がチャイルドシート上の乗員に影響しないように、すなわちその膨張動作が抑制されるように制御される。ここでいう「第２のガス供給態様」には、インフレータからエアバッグへのガス供給が完全に停止されたガス供給停止状態や、第１のガス供給態様よりも低いガス圧力或いは少ないガス流量で、エアバッグにガスが供給される状態などが広く包含される。
なお、この制御手段は、典型的にはＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成される。また、本発明のこの制御手段では、直接着座物に関する情報を判別する判別機構部と、インフレータのガス供給態様を制御する制御機構部を、同一または別々の構成要素とすることが可能である。

以上のように、請求項１に記載の上記乗員保護装置を用いれば、乗員の保護徹底を図ることが可能な乗員保護装置を低コストで実現することが可能となる。すなわち、シートベルトセンサを用いるのみによって直接着座物が乗員とチャイルドシートのいずれであるかを判別するため、既知の構成の重量センサを用いる必要がなく、簡便な構成によって判別精度の高い判別機構が構築される。その分、乗員の体格などを検知する既知の構成の重量センサの機能を、エアバッグの形状の工夫によって置きかえることによって、乗員の体格に関わらず当該乗員の保護徹底が図られる。

（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの乗員保護装置である。
請求項２に記載のこの乗員保護装置は、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータを備える。そして、制御手段は、車両シート上の直接着座物が乗員であると判別した場合には、第１のガス供給態様として、エアバッグに単一圧力のガスが供給されるようにインフレータを制御する。一方、制御手段は、当該直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合には、第２のガス供給態様として、エアバッグへのガス供給が停止されたガス供給停止状態となるようにインフレータを制御する。すなわち、本発明では、車両シート上の直接着座物が乗員である場合に単一構造のインフレータが作動し、直接着座物がチャイルドシートである場合には、当該インフレータ自体の作動が停止するようになっている。
このような構成によれば、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータを用いることによって、インフレータの構造が簡素化されることとなり、乗員保護装置の更なるコスト低減が図られる。

（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの乗員保護装置である。
請求項３に記載のこの乗員保護装置では、請求項１または請求項２に記載の制御手段は、シートベルトセンサにより検出された、張力情報としての張力の時間推移に基づいて、当該張力が変動して推移した場合に、直接着座物が乗員であると判別する一方、当該張力が概ね一定で推移した場合に、直接着座物がチャイルドシートであると判別する。
なお、張力の検出誤差等を考慮した場合、「シートベルトに作用する張力が変動して推移」に関しては、予め設定された規定範囲をこえて張力が推移している場合をいう。一方、「シートベルトに作用する張力が概ね一定で推移」に関しては、予め設定された規定範囲内で張力が推移している場合をいう。この場合の規定範囲は、検出誤差等を勘案したうえで適宜設定される。
このような構成によれば、乗員の保護徹底を図ることが可能な乗員保護装置を低コストで実現することが可能となるうえに、シートベルトセンサにより検出された張力の時間推移に基づいて直接着座物を判別する構成によって、直接着座物の判別精度をより高めることが可能とされる。

（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの乗員保護装置である。
請求項４に記載のこの乗員保護装置では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の制御手段は、直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合には、更にシートベルトセンサにより検出された、張力情報としての張力の値（絶対値）に基づいて、当該チャイルドシートの設置態様を判別する。ここでいう「チャイルドシートの設置態様」としては、前向き、横向き、後ろ向きなどの設置態様が想定される。チャイルドシートを前向き、横向き、後ろ向きなどで設置した場合の張力データを、予め実施のテストによって記憶させておき、この張力データと実際に検出された張力の値とを比較することによって、チャイルドシートの設置態様を判別することが可能である。そして、制御手段は、判別したチャイルドシートの設置態様に応じて、インフレータやその他の制御対象（例えば、シートベルトプリテンショナー）を制御する。これにより、チャイルドシート上の乗員に対しきめ細かい乗員保護を図ることが可能となる。

（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの乗員保護装置である。
請求項５に記載のこの乗員保護装置では、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエアバッグは、展開膨張時に、乗員前方の右側において展開膨張する右側エアバッグと、乗員前方の左側において展開膨張する左側エアバッグと、右側エアバッグ及び左側エアバッグとの間の中央領域において乗員に向かって開放する空間部とを備え、当該空間部が凹部領域として構成される。このような構成のエアバッグによれば、展開膨張時に、乗員の頭部、肩部、胸部などの被保護部分が、拘束圧緩和状態の空間部（凹部領域）によって受け止められるとともに、当該乗員の左右方向への移動が右側エアバッグ及び左側エアバッグによって阻止される。また、このような構成のエアバッグは、右側エアバッグが乗員の右胸を受け止め、左側エアバッグが乗員の左胸を受け止める。乗員の左右の胸には硬くて強い肋骨が存在するため、このエアバッグは、当該肋骨を介して乗員の衝撃を受承し、吸収する。また、乗員の胸中央の胸骨付近が空間部（凹部領域）に対峙するため、乗員の身体がエアバッグに突っ込んでいった場合、胸の胸骨付近は、エアバッグからそれ程大きな反力を受けないようになり、胸骨付近の負担が小さくなる。このような構成によれば、乗員の体格などを検知する既知の構成の重量センサの機能を、エアバッグの形状の工夫、特には右側エアバッグ及び左側エアバッグとの間の中央領域において乗員に向かって開放する空間部を設ける構成のエアバッグによって置きかえることが可能であるとともに、当該エアバッグによって更なる乗員保護徹底が図られる。

（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの乗員保護装置付車両である。
請求項６に記載のこの乗員保護装置付車両は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の乗員保護装置を備える車両として構成される。
このような構成によれば、低コストの乗員保護装置が搭載された車両が提供されることとなり、もって車両のコスト低減効果が高まる。

以上のように、本発明によれば、乗員の保護徹底を図ることが可能な乗員保護装置を低コストで実現することが可能となった。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１〜図５を参照しながら、本発明における「乗員保護装置」の一実施の形態である乗員保護装置１００を説明する。ここでは、本発明における「乗員保護装置付車両」としての自動車において、助手席用として装着されるエアバッグ及びシートベルトを用いて保護対象の保護を図る乗員保護装置１００を例に説明する。

本実施の形態の乗員保護装置１００のシステム構成が図１に示される。
図１に示すように、本実施の形態の乗員保護装置１００は、衝突検知センサ１１０、シートベルト１１２、ベルトテンションセンサ１１４、ＥＣＵ１２０、エアバッグモジュール（エアバッグ装置）１３０を少なくとも備える。

衝突検知センサ１１０は、自車両の速度を検出する速度センサや、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いて構成され、当該センサによって検出された検出情報がＥＣＵ１２０に伝達され、衝突事故の発生が判断される。

シートベルト１１２は、例えば助手席シートＳに装着される長尺状のベルトであり、「ウェビング」とも称呼される。助手席シートＳに着座した乗員１０、または助手席シートＳに設置されたチャイルドシート１２に対し、このシートベルト１１２が使用される。このシートベルト１１２が、本発明における「シートベルト」に対応している。

ベルトテンションセンサ１１４は、シートベルト装着時に、シートベルト１１２に作用する張力に関する張力情報（本発明における「張力情報」に相当する）、具体的には、シートベルト１１２に作用する単位時間あたりの張力の時間変化を、定量的及び定性的及に検出する機能を有するセンサとして構成される。このベルトテンションセンサ１１４は、シートベルト装着時にシートベルト１１２に作用する張力に関する張力情報を検出するセンサであり、本発明における「シートベルトセンサ」に対応している。

ＥＣＵ１２０は、ＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、周辺装置等によって構成される。衝突検知センサ１１０、ベルトテンションセンサ１１４をはじめ、車両に関する各種の検出センサによって検出された種々の検出情報がＥＣＵ１２０に送られ、このＥＣＵ１２０によって、エアバッグモジュール１３０をはじめとする各種の制御対象が制御される。このＥＣＵ１２０が、本発明における「制御手段」を構成する。

エアバッグモジュール１３０は、インフレータ（ガス供給装置）１４０、エアバッグ１５０を主体に構成され、自動車の助手席前方のインストルメントパネルに設置される。インフレータ１４０は、車両事故発生時に、エアバッグ１５０に展開膨張用のガスを供給する、ガス供給手段としての機能を有する。本実施の形態のこのインフレータ１４０は、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータとして構成され、作動状態において単一圧力のガスをエアバッグに供給する状態を形成する一方、作動停止状態においてエアバッグにガスを供給しない状態を形成する。このインフレータ１４０が、本発明における「インフレータ」に対応している。エアバッグ１５０は、箱状のケース（図示省略）に予め所定態様で折り畳まれた状態で収容され、リッド等のカバー（図示省略）によって覆われている。車両事故の際、このリッドは、エアバッグ１５０が展開膨張するときに当該エアバッグ１５０からの押圧力によって開裂し、当該エアバッグ１５０は、乗員保護領域に展開膨張することが許容される。このエアバッグ１５０が、本発明における「エアバッグ」に対応している。

ここで、上記エアバッグ１５０の構成を、図２〜図４を参照しながら具体的に説明する。本実施の形態に係るエアバッグ１５０の展開膨張状態における斜視図が図２に示され、図２中のエアバッグ１５０のＡ−Ａ線における断面構造が図３に示され、図３中のエアバッグ１５０のＢ−Ｂ線における断面構造が図４に示される。

図２〜図４に示すように、本実施の形態のエアバッグ１５０は、車両前方の右側において展開膨張する右側エアバッグ１５２と、車両前方の左側において展開膨張する左側エアバッグ１５４と、これら右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４の一端側同士を連通する連通部１５６を備える。この連通部１５６が、展開膨張するエアバッグ１５０の基端部側となっており、右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４は、この連通部１５６から離間する方向へ展開膨張する。

エアバッグ１５０は、リアインナパネル１５８、リアアウタパネル１６０、フロントインナパネル１６２，１６４、フロントアウタパネル１６６，１６８を互いに縫合することによって形成されている。具体的には、図２及び図３中のシーム１７２，１７４は、リアインナパネル１５８と、フロントインナパネル１６２，１６４とを縫合したシーム（縫糸）を示す。また、図３中のシーム１７６，１７８は、リアアウタパネル１６０と、フロントアウタパネル１６６，１６８とを縫合したシーム（縫糸）を示す。また、図３中のシーム１８０，１８２は、フロントインナパネル１６２，１６４と、フロントアウタパネル１６６，１６８とを縫合したシーム（縫糸）を示す。また、図４中のシーム１７０は、リアインナパネル１５８と、リアアウタパネル１６０とを縫合したシーム（縫糸）を示す。

また、リアインナパネル１５８とフロントインナパネル１６２，１６４との縫合代（結合代）１８４，１８６は、それぞれ、エアバッグ製品における右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４の外面に露出するように配置されている。これら縫合代１８４，１８６からは、舌片状の連結代１８８，１９０が突設されている。そして、これらの連結代１８８，１９０同士がシーム１９２によって縫合されている。このように、右側エアバッグ１５２と左側エアバッグ１５４とは、リアインナパネル１５８とフロントインナパネル１６２，１６４との縫合代１８４，１８６を介してその対面部分のうち、膨張方向の途中部分同士が連結されている。

また、フロントアウタパネル１６６，１６８は、それぞれベントホール１６６ａ，１６８を備え、これらベントホール１６６ａ，１６８は、右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４の外向きの側面に形成されている。

図２に示すように、このエアバッグ１５０の展開膨張時においては、右側エアバッグ１５２と左側エアバッグ１５４の先端部同士の間にタイパネルなどの架渡部材は介在しておらず、乗員に対向する保護対象対向壁面の各部位のうち、左右方向に関し中央領域が前方側へ凹むことによって保護空間部（凹部領域）１５３が形成される。この保護空間部１５３は、図２においては上方に向かって開放されている。この保護空間部１５３が、本発明における「空間部」及び「凹部領域」に対応しており、右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４が、各々本発明における「右側エアバッグ」及び「左側エアバッグ」に対応している。

図３に示すように、このエアバッグ１５０の展開膨張が完了した状態にあっては、右側エアバッグ１５２の最先端１５２ａと、左側エアバッグ１５４の最先端１５４ａとの間隔Ｗは、１５０〜４５０［ｍｍ］、特には１７０〜４３０［ｍｍ］であることが好ましい。
また、展開膨張が完了したこのエアバッグ１５０の基端１５０ａから先端までの水平方向距離Ｌに対し、最先端１５２ａ，１５４ａから保護空間部１５３の最奥部までの水平方向距離Ｍは、２８０〜４８０［ｍｍ］、特には３１０〜４５０［ｍｍ］であることが好ましい。
また、このエアバッグ１５０は、右側エアバッグ１５２の展開膨張方向の途中部分と、左側エアバッグ１５４の展開膨張方向の途中部分とが、シーム１９２によって結合されており、このシーム１９２から最先端１５２ａ，１５４ａまでの水平方向距離Ｎは、５０〜３００［ｍｍ］、特には９０〜２６０［ｍｍ］であることが好ましい。
なお、展開膨張が完了したエアバッグ１５０の基端１５０ａからシーム１９２までの距離は、当該エアバッグ１５０の水平方向距離Ｌの３０〜７０％、特には４０〜５５％程度であることが好ましい。

次に、上記構成のエアバッグモジュール１３０の動作を図２〜図４を参照しつつ説明する。
車両衝突時には、初期状態のエアバッグモジュール１３０が作動し、インフレータ１４０から展開膨張用のガスが、後述する「ガス供給態様Ａ」や「ガス供給態様Ｂ」の態様でエアバッグ１５０の連通部１５６内に供給される。このインフレータ１４０からのガスは、連通部１５６から右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４に流入し、このガスによって、これら右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４がそれぞれ乗員前方の右側及び左側の乗員保護領域において展開膨張動作（展開しつつ膨張する動作）を行う。

次に、上記構成の乗員保護装置１００による「乗員保護制御」を、図５に示す、本実施の形態の乗員保護制御のフローチャートを参照しつつ説明する。この乗員保護制御は、ＥＣＵ１２０によって実施される。

本実施の形態の「乗員保護制御」は、図５中のステップＳ１０〜Ｓ２２までの各ステップを順次実施することによって実行される。
具体的には、まずステップＳ１０において、ベルトテンションセンサ１１４によってシートベルト１１２に作用する張力（テンション）Ｔの検出を開始する。この張力Ｔの検出開始は、シートに着座した乗員、またはシートに載置されたチャイルドシートに対しシートベルト１１２が装着完了したことが条件とされる。典型的には、シートベルト１１２のトング（タング）が、シートベルトバックルに装着されたことをバックルセンサ（バックルスイッチ）が検知することによって、ベルトテンションセンサ１１４による張力Ｔの検出が開始される。そして、このベルトテンションセンサ１１４によって、連続的または一定時間毎に検出された情報は、ＣＰＵ（演算処理装置）で処理されたのち記憶装置に随時記憶される（ステップＳ１２）。これにより、張力Ｔの時間推移が記憶されることとなる。

張力Ｔの検出開始から所定時間経過後、ステップＳ１２において記憶した張力Ｔの時間推移に基づいて、当該張力Ｔが概ね一定で推移したか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、この判定に際し、「シートベルト１１２に作用する張力Ｔが概ね一定で推移」に関しては、当該張力Ｔが予め設定された規定の張力範囲内で推移している場合をいう。この場合の規定の張力範囲は、検出誤差等を勘案したうえで適宜設定される。

当該張力Ｔが一定で推移していない、すなわち変動して推移していると判定した（ステップＳ１４のＮＯ）の場合には、ステップＳ１６によって直接着座物が「乗員（人）」であると判別する。このステップＳ１６によって直接着座物が「乗員（人）」であると判別した場合には、ステップＳ１８において、乗員に対応したガス供給流量、ガス供給圧力、ガス供給時間、ガス供給加速度などの条件を満たすガス供給態様Ａ（本発明における「第１のガス供給態様」に対応）で、インフレータ１４０を制御する。

具体的には、エアバッグ１５０の保護空間部１５３が当該乗員に対し拘束圧緩和状態で展開膨張するように、インフレータ１４０が制御される。これによって、エアバッグ１５０の展開膨張時に、乗員の頭部、肩部、胸部などの被保護部分が、拘束圧緩和状態の保護空間部（凹部領域）１５３によって受け止められるとともに、当該乗員の左右方向への移動が右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４によって阻止される。このように、エアバッグ１５０に保護空間部１５３が形成されるように構成することによって、乗員の体格や年齢が異なるような場合であっても、乗員の保護徹底を図ることが可能である。すなわち、保護空間部１５３を有するエアバッグ１５０を用いることによって、直接着座物が乗員（人）であることさえ判別すれば、体格や年齢などを判別しなくても対応可能である。

また、このエアバッグ１５０にあっては、収容時の折り畳まれた状態から、右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４が展開膨張するに際し、これらのうちのいずれか一方が先行して展開膨張し、他方の展開膨張が遅れた場合でも、右側エアバッグ１５２と左側エアバッグ１５４とが互いに連結されているため、先行して展開膨張した一方が、展開膨張が遅れている他方を引張って、その展開膨張を促進する。しかも、これら右側エアバッグ１５２と左側エアバッグ１５４とは、その展開膨張方向の途中部分同士がシーム１９２によって連結されているので、先行して展開膨張を開始した一方は、展開膨張開始後、比較的初期の段階で展開膨張の遅れている他方を、展開膨張方向へ引張り始める。これにより、右側エアバッグ１５２と左側エアバッグ１５４の双方が、展開膨張初期の段階から、円滑で且つ左右が略均等となるように展開膨張することとなる。

また、乗員の左右の胸には硬くて強い肋骨が存在するため、このエアバッグ１５０は、当該肋骨を介して乗員の衝撃を受承し、吸収する。また、乗員の胸中央の胸骨付近が保護空間部（凹部領域）１５３に対峙するため、乗員の身体がエアバッグ１５０に突っ込んでいった場合、胸の胸骨付近は、エアバッグ１５０からそれ程大きな反力を受けないようになり、胸骨付近の負担が小さくなる。なお、展開膨張後のエアバッグ１５０内のガスがベントホール１６６ａ，１６８を通って流出することによって、乗員に作用する衝撃が吸収される。かくして、エアバッグ１５０による乗員の好適な拘束状態が形成され、該乗員の保護徹底が図られることとなる。

一方、当該張力Ｔが概ね一定で推移したと判定した（ステップＳ１４のＹＥＳ）の場合には、ステップＳ２０によって直接着座物が「チャイルドシート」であると判別する。このステップＳ２０によって直接着座物が「チャイルドシート」であると判別した場合には、ステップＳ２２において、チャイルドシートに着座するチャイルドシート乗員に対応したガス供給流量、ガス供給圧力、ガス供給時間、ガス供給加速度などの条件を満たすガス供給態様Ｂ（本発明における「第２のガス供給態様」に対応）で、インフレータ１４０を制御する。

具体的には、チャイルドシート上の乗員（新生児、乳児、幼児、小児など）に対するエアバッグの拘束圧の影響を抑えるべく、インフレータ１４０が制御される。これによって、エアバッグ１５０は、その拘束圧がチャイルドシート上の乗員に影響しないように、すなわちその膨張動作が抑制されるように制御される。このとき、チャイルドシート上の乗員保護の観点から、典型的には、インフレータ１４０は、当該インフレータ１４０からエアバッグ１５０へのガス供給が完全に停止されたガス供給停止状態、すなわちインフレータ自体を作動させない（点火しない状態）に制御されるのが好ましい。なお、必要に応じては、直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合に、ガス供給態様Ａよりも低いガス圧力或いは少ないガス流量でエアバッグ１５０にガスが供給されるように、インフレータ１４０が制御される構成を採用することもできる。

なお、ステップＳ２０によって直接着座物が「チャイルドシート」であると判別した場合には、更に張力Ｔの値（絶対値）から、チャイルドシートの設置態様が、前向き、横向き、後ろ向きなどのいずれであるかを判別することもできる。チャイルドシートを前向き、横向き、後ろ向きなどで設置した場合の張力データを、予め実施のテストによって記憶させておき、この張力データと実際に検出された張力Ｔのデータとを比較することによって、チャイルドシートの設置態様を判別することが可能である。そして、チャイルドシートの設置態様に応じた態様で、インフレータ１４０やその他の制御対象（例えば、シートベルトプリテンショナー）が制御されることによって、チャイルドシート乗員に対しきめ細かい乗員保護を図ることが可能となる。

以上のように、本実施の形態の乗員保護装置１００によれば、乗員の保護徹底を図ることが可能な乗員保護装置を低コストで実現することが可能となる。すなわち、シートベルトセンサ１１４を用いるのみによって直接着座物が乗員１０とチャイルドシート１２のいずれであるかを判別するため、既知の構成の重量センサを用いる必要がなく、簡便な構成によって判別精度の高い判別機構が構築される。その分、乗員の体格などを検知する既知の構成の重量センサの機能を、エアバッグ１５０の形状の工夫、特には右側エアバッグ１５２及び左側エアバッグ１５４との間の中央領域において乗員に向かって開放する保護空間部１５３を設ける構成のエアバッグ１５０によって置きかえることによって、乗員の体格に関わらず当該乗員の保護徹底が図られる。
また、本実施の形態の乗員保護装置１００によれば、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータ１４０を用いることによって、インフレータの構造が簡素化されることとなり、乗員保護装置の更なるコスト低減が図られる。
また、本実施の形態の乗員保護装置１００によれば、ベルトテンションセンサ１１４により検出された張力の時間推移に基づいて直接着座物を判別する構成によって、直接着座物の判別精度をより高めることが可能となる。
また、本実施の形態によれば、低コストの乗員保護装置１００が搭載された車両が提供されることとなり、もって車両のコスト低減効果が高まる。

（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記実施の形態では、ベルトテンションセンサ１１４をインフレータ１４０と連動させる構成について記載したが、本発明では、ベルトテンションセンサ１１４を、インフレータ１４０に加え更に別の制御対象と連動させる構成を用いることもできる。具体的には、ベルトテンションセンサ１１４を、更に、シートベルトバックル内に収容されているバックルセンサ（バックルスイッチ）と連動させて制御する構成や、また、シートベルトを格納するリトラクタを、緊急時ロック（ＥＬＲ）から常時ロック（ＡＬＲ）への切り替えを検出するセンサと連動させる構成とすることもできる。

また、上記実施の形態では、自動車の助手席用のエアバッグ及びシートベルトを用いた乗員保護装置について記載したが、本発明は、助手席用以外のシート（セカンドシート、サードシートなど）用の乗員保護装置に対しても同様に適用され得る技術である。

また、上記実施の形態では、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータ１４０を用いる場合について記載したが、本発明では、ガス供給圧力を複数段階に適宜切り換えて供給可能な構成のインフレータを用いることができる。

また、上記実施の形態では、自動車のエアバッグ装置について記載したが、本発明は、自動車以外の車両、例えば船舶、電車等におけるエアバッグ装置の構成に対して適用可能な技術である。

本実施の形態の乗員保護装置１００のシステム構成を示す図である。 本実施の形態に係るエアバッグ１５０の展開膨張状態における斜視図である。 図２中のエアバッグ１５０のＡ−Ａ線における断面構造を示す図である。 図３中のエアバッグ１５０のＢ−Ｂ線における断面構造を示す図である。 本実施の形態の乗員保護制御のフローチャートである。

符号の説明

１０ 乗員
１２ チャイルドシート
１００ 乗員保護装置
１１０ 衝突検知センサ
１１２ シートベルト
１１４ ベルトテンションセンサ
１２０ ＥＣＵ
１３０ エアバッグモジュール（エアバッグ装置）
１４０ インフレータ
１５０ エアバッグ
１５２ 右側エアバッグ
１５３ 保護空間部
１５４ 左側エアバッグ

Claims (6)

1. 車両事故の際、乗員保護領域に展開膨張するエアバッグと、前記エアバッグに展開膨張用のガスを供給するインフレータと、車両シートに装着されるシートベルトと、前記シートベルトに作用する張力に関する張力情報を検出するシートベルトセンサと、制御手段と、を備え、
   前記エアバッグは、展開膨張時に、車両シート上の乗員の体格差に関わらず当該乗員を拘束するべく、中央領域に乗員拘束時における拘束圧緩和のための凹部領域を有し、
   前記制御手段は、前記シートベルトセンサによる前記張力情報に基づいて、車両シート上の直接着座物が乗員とチャイルドシートのいずれであるかを判別するとともに、当該直接着座物が乗員であると判別した場合には、前記エアバッグの凹部領域が当該乗員に対し拘束圧緩和状態で展開膨張するように、第１のガス供給態様で前記インフレータを制御する一方、当該直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合には、チャイルドシート上の乗員に対する前記エアバッグの拘束圧の影響を抑えるべく、第２のガス供給態様で前記インフレータを制御することを特徴とする、乗員保護装置。
2. 請求項１に記載の乗員保護装置であって、
   前記インフレータは、単一圧力のガスを供給可能な単一構造のインフレータであり、
   前記制御手段は、車両シート上の直接着座物が乗員であると判別した場合には、前記第１のガス供給態様として、前記エアバッグに単一圧力のガスが供給されるように前記インフレータを制御する一方、当該直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合には、前記第２のガス供給態様として、前記エアバッグへのガス供給が停止されたガス供給停止状態となるように前記インフレータを制御することを特徴とする、乗員保護装置。
3. 請求項１または２に記載の乗員保護装置であって、
   前記制御手段は、前記シートベルトセンサにより検出された、前記張力情報としての張力の時間推移に基づいて、当該張力が変動して推移した場合に、前記直接着座物が乗員であると判別する一方、当該張力が概ね一定で推移した場合に、前記直接着座物がチャイルドシートであると判別することを特徴とする、乗員保護装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の乗員保護装置であって、
   前記制御手段は、前記直接着座物がチャイルドシートであると判別した場合には、更に前記シートベルトセンサにより検出された、前記張力情報としての張力の値に基づいて、当該チャイルドシートの設置態様を判別することを特徴とする、乗員保護装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の乗員保護装置であって、
   前記エアバッグは、展開膨張時に、乗員前方の右側において展開膨張する右側エアバッグと、乗員前方の左側において展開膨張する左側エアバッグと、前記右側エアバッグ及び左側エアバッグとの間の中央領域において乗員に向かって開放する空間部とを備え、当該空間部が前記凹部領域として構成されることを特徴とする、乗員保護装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の乗員保護装置を備えた、乗員保護装置付車両。

Images