JP2007137226A

JP2007137226A - 車両用乗員保護装置及びその制御方法

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Publication number: JP2007137226A
Application number: JP2005332773A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamamoto; 武司山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-17
Also published as: JP4470866B2

Abstract

【課題】車両の前面衝突時にエアバッグ装置と乗員との距離に応じて該エアバッグ装置及びエアベルト装置を適切に制御して、乗員保護性能を更に高めることを目的とする。
【解決手段】衝突センサ６４からの出力信号、及び乗員距離把握手段２２から出力されるエアバッグ装置１６と乗員１４との離間距離に基づいて、制御装置２４がエアバッグ装置１６及びエアベルト装置１８の作動を制御する。その制御は、エアバッグ装置１６のエアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、エアベルト装置１８の膨張部５２が該エアバッグ袋体に過干渉しないように行われる。一例として、離間距離が短いときには、エアベルト用インフレータ５０よりも早期にエアバッグ用インフレータ２８を作動させ、離間距離が長いときにはエアベルト用インフレータ５０をエアバッグ用インフレータ２８と同時又はエアバッグ用インフレータ２８よりも早期に作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアバッグ装置及びエアベルト装置を有する車両用乗員保護装置及びその制御方法に関する。

車両の低速衝突時には前面衝突用のエアバッグ及びエアベルトは共に膨張せず、車両の中速衝突時にはエアベルトだけが膨張し、車両の高速衝突時にはエアバッグ及びエアベルトが共に膨張するように、車両の衝突の衝撃の大きさに応じてエアバッグとエアベルトの作動を制御する乗員拘束装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１１−１７０９４８号公報

しかしながら、上記した従来例では、エアバッグとエアベルトの作動を制御するに当たって、エアベルトを装着した乗員の着座位置とエアバッグ装置との離間距離は特に考慮されていなかった。

本発明は、上記事実を考慮して、車両の前面衝突時にエアバッグ装置と乗員との距離に応じて該エアバッグ装置及びエアベルト装置を適切に制御し、エアバッグ袋体とエアベルト装置における膨張部との過干渉を防止して、乗員保護性能を更に高めることを目的とする。

請求項１の発明は、車両用シートに着座する乗員の前方に配設され、折畳み収納されたエアバッグ袋体と前面衝突時に作動して前記エアバッグ袋体へガスを供給して該エアバッグ袋体を膨張させるエアバッグ用インフレータとを有するエアバッグ装置と、膨張時に前記乗員の胸部に対応する膨張部を有する乗員拘束用ウエビングと、前面衝突時に作動して前記膨張部へガスを供給して該膨張部を膨張させるエアベルト用インフレータとを有するエアベルト装置と、衝突センサからの出力信号に基づいて前記エアバッグ装置及び前記エアベルト装置の作動を制御する制御装置と、を有する車両用乗員保護装置の制御方法であって、乗員距離把握手段により前記乗員の着座位置を検出して前記エアバッグ装置と該乗員との離間距離を把握し、前記制御装置が、前記乗員距離把握手段から出力される前記離間距離に基づいて、前記エアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、前記膨張部が該エアバッグ袋体に過干渉しないように前記エアバッグ装置及び前記エアベルト装置を制御することを特徴としている。

請求項１に記載の車両用乗員保護装置の制御方法では、制御装置により、衝突センサからの出力信号、及び乗員距離把握手段から出力されるエアバッグ装置と乗員との離間距離に基づいて、エアバッグ装置及びエアベルト装置の作動を制御し、エアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、膨張部が該エアバッグ袋体に過干渉しないように制御するので、車両の前面衝突時にエアバッグ装置と乗員との距離に応じて該エアバッグ装置及びエアベルト装置を適切に制御することができ、エアバッグ袋体とエアベルト装置における膨張部との過干渉を防止して、乗員保護性能を更に高めることが可能である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用乗員保護装置の制御方法において、前記離間距離が所定の閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータよりも早期に前記エアバッグ用インフレータを作動させて前記エアバッグ袋体を展開させ、前記離間距離が前記所定の閾値以上と判断された場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータを前記エアバッグ用インフレータと同時に又は該エアバッグ用インフレータよりも早期に作動させて前記エアベルト装置の前記膨張部を膨張させることを特徴としている。

請求項２に記載の車両用乗員保護装置の制御方法では、車両が前面衝突したときに、エアバッグ装置と乗員との離間距離が所定の閾値未満の場合には、制御装置がエアベルト用インフレータよりも早期にエアバッグ用インフレータを作動させてエアバッグ袋体を展開させる。このため、エアバッグ装置と乗員との離間距離が小さくても、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、しかもエアベルトの膨張部に先行して膨張するエアバッグ袋体により、乗員の頭部を効率よく保護することができる。

また、請求項２に記載の車両用乗員保護装置では、エアバッグ装置と乗員との離間距離が所定の閾値以上の場合には、制御装置がエアベルト用インフレータをエアバッグ用インフレータと同時に又は該エアバッグ用インフレータよりも早期に作動させて、エアベルト装置の膨張部を膨張させる。このため、エアベルト装置によって乗員拘束用ウエビングの張力を高めて該乗員を強く車両用シートに拘束すると共に、該エアベルト装置及びエアバッグ装置によって乗員の頭部及び胸部を効率的に保護することができる。

請求項３の発明は、請求項１に記載の車両用乗員保護装置の制御方法において、前記離間距離と対比する所定の閾値として、第１閾値と該第１閾値よりも大きい第２閾値を設定しておき、前記乗員距離把握手段から出力される前記離間距離が前記第１閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアバッグ用インフレータを作動させた後に前記エアベルト用インフレータを作動させ、又は前記エアバッグ用インフレータのみを作動させて前記エアベルト用インフレータを非作動とし、前記離間距離が前記第１閾値以上前記第２閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータを作動させた後に前記エアバッグ用インフレータを作動させ、又は前記エアベルト用インフレータ及び前記エアバッグ用インフレータを同時に作動させ、前記離間距離が前記第２閾値以上と判断された場合、前記制御装置は、エアベルト用インフレータを作動させた後に前記エアバッグ用インフレータを作動させることを特徴としている。

請求項３に記載の車両用乗員保護装置の制御方法では、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が第１閾値未満の場合には、制御装置がエアバッグ用インフレータを作動させた後にエアベルト用インフレータを作動させ、又はエアバッグ用インフレータのみを作動させてエアベルト用インフレータを非作動とする。このため、エアバッグ装置と乗員との離間距離が小さくても、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、しかもエアベルトの膨張部に先行して膨張し、又は単独で膨張するエアバッグ袋体により、乗員の頭部を効率よく保護することができる。

また、離間距離が第１閾値以上第２閾値未満の場合には、制御装置がエアベルト用インフレータを作動させた後にエアバッグ用インフレータを作動させ、又はエアベルト用インフレータ及びエアバッグ用インフレータを同時に作動させる。この場合、エアバッグ装置と乗員との離間距離がある程度確保されている状態であるため、エアベルト装置による乗員の拘束力の向上と、エアベルト装置及びエアバッグ装置による乗員の頭部及び胸部の保護を効率的に行うことができる。

更に、離間距離が第２閾値以上の場合には、制御装置がエアベルト用インフレータを作動させた後にエアバッグ用インフレータを作動させる。この場合、エアバッグ装置と乗員との離間距離が大きいため、エアベルト装置による乗員の拘束及び乗員胸部への衝撃の吸収を行うと共に、エアバッグ装置による乗員の頭部の保護を行うことができる。

請求項４の発明は、車両用シートに着座する乗員の前方に配設され、折畳み収納されたエアバッグ袋体と前面衝突時に作動して前記エアバッグ袋体へガスを供給して該エアバッグ袋体を膨張させるエアバッグ用インフレータとを有するエアバッグ装置と、膨張時に前記乗員の胸部に対応する膨張部を有する乗員拘束用ウエビングと、前面衝突時に作動して前記膨張部へガスを供給して該膨張部を膨張させるエアベルト用インフレータとを有するエアベルト装置と、前記エアバッグ装置と前記乗員との離間距離を把握する乗員距離把握手段と、衝突センサからの出力信号、及び前記乗員距離把握手段から出力される前記離間距離に基づいて前記エアバッグ装置及び前記エアベルト装置の作動を制御し、前記エアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、前記膨張部が該エアバッグ袋体に過干渉しないようにする制御装置と、を有することを特徴としている。

請求項４に記載の車両用乗員保護装置では、制御装置により、衝突センサからの出力信号、及び乗員距離把握手段から出力されるエアバッグ装置と乗員との離間距離に基づいて、エアバッグ装置及びエアベルト装置の作動を制御し、エアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、膨張部が該エアバッグ袋体に過干渉しないようにするので、車両の前面衝突時にエアバッグ装置と乗員との距離に応じて該エアバッグ装置及びエアベルト装置を適切に制御することができ、エアバッグ袋体とエアベルト装置における膨張部との過干渉を防止して、乗員保護性能を更に高めることが可能である。

請求項５の発明は、請求項４に記載の車両用乗員保護装置において、前記エアバッグ装置は、前記エアバッグ袋体を部分的に膨張させることが可能な可変容量型のエアバッグ装置であり、前記離間距離が所定の閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータを作動させた後に前記エアバッグ用インフレータを作動させ又は前記エアベルト用インフレータ及び前記エアバッグ用インフレータを同時に作動させ、かつ前記エアバッグ袋体を部分的に膨張させることを特徴としている。

請求項５に記載の車両用乗員保護装置では、エアバッグ装置がエアバッグ袋体を部分的に膨張させることが可能な可変容量型のエアバッグ装置であり、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が所定の閾値未満の場合には、制御装置がエアベルト用インフレータを作動させた後にエアバッグ用インフレータを作動させ又はエアベルト用インフレータ及びエアバッグ用インフレータを同時に作動させる。この際制御装置はエアバッグ袋体を部分的に膨張させる。このため、エアバッグ装置と乗員との離間距離が小さくても、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、しかも部分的に膨張するエアバッグ袋体により、乗員の頭部を効率よく保護することができる。

請求項６の発明は、請求項５に記載の車両用乗員保護装置において、前記エアバッグ袋体は、前記エアベルト装置と過干渉しないように、上方部位が膨張することを特徴としている。

請求項６に記載の車両用乗員保護装置では、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員の離間距離が所定の閾値未満の場合に、エアバッグ袋体の上方部位が膨張するので、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、かつ膨張したエアバッグ袋体の上方部位により乗員の頭部を効率的に保護することができる。

請求項７の発明は、請求項４に記載の車両用乗員保護装置において、前記エアベルト用インフレータは、前記ガスの供給容量を小容量と大容量の２段階に制御可能なインフレータであり、前記離間距離が所定の閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータから前記エアベルト装置の前記膨張部へ供給する前記ガスの供給容量を小容量とすることを特徴としている。

請求項７に記載の車両用乗員保護装置では、エアベルト用インフレータが、ガスの供給容量を小容量と大容量の２段階に制御可能なインフレータであり、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が所定の閾値未満の場合に、制御装置がエアベルト用インフレータからエアベルト装置の膨張部へ供給するガスの供給容量を小容量とする。このため、エアベルト装置における膨張部の膨張量が少なくなるので、エアバッグ装置と乗員との離間距離が小さくても、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、かつエアバッグ装置によって乗員の頭部を効率的に保護することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両の前面衝突時にエアバッグ装置と乗員との距離に応じて該エアバッグ装置及びエアベルト装置を適切に制御することができ、エアバッグ袋体とエアベルト装置における膨張部との過干渉を防止して、乗員保護性能を更に高めることが可能である、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が小さくても、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、しかもエアベルトの膨張部に先行して膨張するエアバッグ袋体により乗員の頭部を効率よく保護することができ、エアバッグ装置と乗員との離間距離が大きい場合に、エアベルト装置及びエアバッグ装置によって乗員の頭部及び胸部を効率的に保護することができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が小さくても、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、しかもエアベルトの膨張部に先行して膨張し又は単独で膨張するエアバッグ袋体により、乗員の頭部を効率よく保護することができ、またエアバッグ装置と乗員との離間距離が中程度の場合に、エアベルト装置による乗員の拘束力の向上と、エアベルト装置及びエアバッグ装置による乗員の頭部及び胸部の保護を効率的に行うことができ、更にエアバッグ装置と乗員との離間距離が大きい場合に、エアベルト装置による乗員の拘束及び乗員胸部への衝撃の吸収を行うと共に、エアバッグ装置による乗員の頭部の保護を行うことができる、という優れた効果が得られる。

請求項４に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両の前面衝突時にエアバッグ装置と乗員との距離に応じて該エアバッグ装置及びエアベルト装置を適切に制御することができ、エアバッグ袋体とエアベルト装置における膨張部との過干渉を防止して、乗員保護性能を更に高めることが可能である、という優れた効果が得られる。

請求項５に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が小さい場合に、エアバッグ袋体を部分的に膨張させるので、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、しかも部分的に膨張するエアバッグ袋体により、乗員の頭部を効率よく保護することができる、という優れた効果が得られる。

請求項６に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員の離間距離が小さい場合に、エアバッグ袋体の上方部位を膨張させるので、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、かつ膨張したエアバッグ袋体の上方部位により乗員の頭部を効率的に保護することができる、という優れた効果が得られる。

請求項７に記載の車両用乗員保護装置によれば、車両が前面衝突したときにおけるエアバッグ装置と乗員との離間距離が小さい場合に、エアベルト装置における膨張部の膨張量を少なくするので、膨張中のエアバッグ袋体にエアベルト装置の膨張部が過干渉することがなく、かつエアバッグ装置によって乗員の頭部を効率的に保護することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１実施形態］
図１において、本実施の形態に係る車両用乗員保護装置１０は、図示しない車両の前面衝突の際に、例えば運転席である車両用シート１２に着座した乗員１４を保護するため装置であって、エアバッグ装置１６と、エアベルト装置１８と、乗員距離把握手段２２と、制御装置２４と、を有している。

エアバッグ装置１６は、車両用シート１２に着座する乗員１４の前方に配設され、折畳み収納されたエアバッグ袋体２６（図２）と、前面衝突時に作動して該エアバッグ袋体２６へガスを供給して該エアバッグ袋体２６を膨張させるエアバッグ用インフレータ２８とを有し、例えばステアリングホイール３２に設けられ、車両の前面衝突時に作動するように構成されている。なお、図示の例では、エアバッグ装置１６が運転席に設置されているが、本願発明におけるエアバッグ装置には助手席用のエアバッグ装置も含まれる。

車両用シート１２は、図示しないシートフレームを有し乗員１４が着座するシートクッション３４と、乗員１４の背中を支えるシートバック３６と、該シートバック３６の上部に設けられたヘッドレスト３８とを備えており、フロアパネル４０に設けられたシートレール４２上に車両前後方向に摺動可能に設けられている。

シートクッション３４の車室外側には、ラップベルト４４の端部が連結されるアンカ４６が、また、シートクッション３４の車室内側にはバックル装置４８が、夫々車両前後方向に揺動可能に枢着されている。例えばバックル装置４８内には、エアベルト用インフレータ５０が配設されている。

エアベルト装置１８は、膨張時に乗員１４の胸部１４Ｂに対応する膨張部５２を有する乗員拘束用ウエビング５４と、前面衝突時に作動して膨張部５２へガスを供給して該膨張部５２を膨張させるエアベルト用インフレータ５０とを有している。

乗員拘束用ウエビング５４は、乗員１４の胸部１４Ｂに対応する帯状部材であって、例えば車体の図示しないアッパーバックパネルに設けられたリトラクタ５６に巻取り可能に構成され、乗員拘束用ウエビング５４の装着時には該乗員拘束用ウエビング５４を乗員１４の体格に合わせてリトラクタ５６から引き出すことができるようになっている。乗員拘束用ウエビング５４の先端には、バックル装置４８と嵌合可能なタングプレート５８が設けられている。タングプレート５８からアンカ４６の間には、乗員１４の腰部１４Ｗに対応するラップベルト４４が設けられている。

なお、ラップベルト４４と乗員拘束用ウエビング５４を１本のウエビングとして構成し、乗員１４の体格に合わせてタングプレート５８を移動できるようにしてもよい。その場合、リトラクタ５６からの引出し量の調節によりラップベルト４４の長さも調節できるので、アンカ４６の代わりにアンカ（図示せず）を設け、該アンカにラップベルト４４の端部を固定してもよい。

膨張部５２は、乗員拘束用ウエビング５４に設けられ、膨張時に乗員１４の胸部１４Ｂに対応する袋体であり、通常使用時には例えば乗員拘束用ウエビング５４の同等の幅になるように折り畳まれると共に、所定内圧以上の内圧が作用した場合に破断する制御用縫製、所謂ティアシーム（図示せず）を用いて、乗員拘束用ウエビング５４における乗員１４の胸部１４Ｂに対応する位置に縫製されており、車両が前面衝突してバックル装置４８内のエアベルト用インフレータ５０からタングプレート５８を通じてガスが供給された場合にティアシームが破断して折畳み状態から袋状態へと膨張するように構成されている。

なお、乗員拘束用ウエビング５４の端部に膨張部５２を連結してもよい。即ち、乗員拘束用ウエビング５４のうち、乗員１４の胸部１４Ｂに対応する部分を膨張部５２に置き換えてもよい。なお、膨張部５２は、乗員１４の胸部１４Ｂに対応するだけでなく、頭部１４Ｈや頸部１４Ｎの側方にも膨張して、該頭部１４Ｈや頸部１４Ｎにも対応できるようにしてもよい。この場合、胸部用の膨張部と頭部・頸部用の膨張部とを夫々独立して設けてもよいし、可変容量型の膨張部としてもよい（図示せず）。

乗員距離把握手段２２は、乗員１４の着座位置を検出してエアバッグ装置１６と乗員１４との離間距離を把握する、例えばシートレール４２に設けられ、車両用シート１２の前後位置を検出可能なシートスライドセンサ６０であって、該シートスライドセンサ６０により検出された車両用シート１２の前後位置から、エアバッグ装置１６と乗員１４との離間距離を把握し、制御装置２４へ出力するようになっている。なお、乗員距離把握手段２２から制御装置２４へ出力される離間距離は、エアバッグ装置１６と乗員１４との実際の離間距離のみならず、図２(Ａ)に示されるように、シートスライドセンサ６０により検出可能な車両用シート１２の前後位置、即ち車両用シート１２の前後スライド範囲における最前位置６２から後方への後退距離であってもよい。以下便宜上、この後退距離を離間距離Ｄと表すものとする。

図１において、制御装置２４は、乗員距離把握手段２２と、衝突センサ６４からの出力信号、及び乗員距離把握手段２２から出力される離間距離Ｄと所定の閾値との対比結果に基づいて、エアバッグ用インフレータ２８及びエアベルト用インフレータ５０の作動を制御する装置であって、衝突センサ６４とは配線６６により、乗員距離把握手段２２のシートスライドセンサ６０とは配線６８により、エアバッグ用インフレータ２８とは配線７０により、そしてエアベルト用インフレータ５０とは配線７２により夫々接続されている。なお、衝突センサ６４は、実際の前面衝突後に該前面衝突を検知するものと、前面衝突の前に該前面衝突の可能性が高くなったことを予知する、所謂プリクラッシュセンサの両方が含まれる。

制御装置２４が離間距離Ｄと対比する所定の閾値としては、第１閾値と該第１閾値よりも大きい第２閾値が設定されている。即ち、制御装置２４は、第１閾値及び第２閾値を境界条件としたルックアップテーブル（図示せず）を用いて、エアバッグ装置１６及びエアベルト装置１８の作動を制御するようになっている。第１閾値とは例えば６０ｍｍであり、第２閾値とは例えば１８０ｍｍである。即ち、車両用シート１２の前後スライド範囲における最前位置６２から後方へ６０ｍｍの位置が第１閾値であり、該最前位置６２から後方へ１８０ｍｍの位置が第２閾値である。

乗員距離把握手段２２から出力される離間距離Ｄが第１閾値未満の場合、制御装置２４は、エアバッグ用インフレータ２８を作動させた後にエアベルト用インフレータ５０を作動させ、又はエアバッグ用インフレータ２８のみを作動させてエアベルト用インフレータ５０を非作動とするようになっている。エアベルト用インフレータ５０を作動させるかどうかは、衝突の程度により判断され、例えば強い衝突の場合には該エアベルト用インフレータ５０を作動させるようになっている。

また、離間距離Ｄが第１閾値以上第２閾値未満の場合、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０を作動させた後にエアバッグ用インフレータ２８を作動させ、又はエアベルト用インフレータ５０及びエアバッグ用インフレータ２８を同時に作動させるようになっている。

そして、離間距離Ｄが第２閾値以上と判断された場合、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０を作動させた後にエアバッグ用インフレータ２８を作動させるようになっている。

なお、所定の閾値は、第１閾値及び第２閾値の２つに限られず、１つであっても、また３つ以上であってもよい。例えば所定の閾値が１つであるとすると、離間距離Ｄが該所定の閾値未満の場合、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０よりも早期にエアバッグ用インフレータ２８を作動させてエアバッグ袋体２６を展開させ、離間距離Ｄが所定の閾値以上と判断された場合、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０をエアバッグ用インフレータ２８と同時に又は該エアバッグ用インフレータ２８よりも早期に作動させてエアベルト装置１８の膨張部５２を膨張させるようにすることも可能である。

（作用）
図１において、乗員１４が車両用シート１２に着座して、該車両用シート１２の前後位置を自らの体格に合わせて調節し、乗員拘束用ウエビング５４をリトラクタ５６から適宜引き出し胸部１４Ｂに沿わせながら、タングプレート５８をバックル装置４８に嵌め込むと、適切な着座状態でのエアベルト装置１８の装着が完了する。

この状態で車両が前面衝突した場合、衝突センサ６４からの出力信号に基づいて制御装置２４が前面衝突発生の判定又は予知を行う。またこのとき、制御装置２４は、乗員距離把握手段２２のシートスライドセンサ６０から出力される離間距離Ｄと第１閾値とを対比する。ここで、第１閾値を６０ｍｍとすると、図２（Ａ）において、例えば乗員１４の体格が小さく、車両用シート１２の前後位置が前後スライド範囲における最前位置６２から後方へ例えば６０ｍｍ未満のときには、離間距離Ｄは第１閾値未満である。

離間距離Ｄが第１閾値未満の場合、図１における制御装置２４は、先にエアバッグ用インフレータ２８を作動させてエアバッグ袋体２６を十分に膨張させた後に、エアベルト用インフレータ５０を作動させエアベルト装置１８の膨張部５２を膨張させる（図２（Ａ），（Ｂ））。或いは、図示は省略するが、制御装置２４は、エアバッグ用インフレータ２８のみを作動させてエアバッグ袋体２６を膨張させ、エアベルト用インフレータ５０を非作動とする。エアベルト用インフレータ５０を作動させるかどうかは、衝突の程度により判断され、例えば強い衝突の場合には該エアベルト用インフレータ５０を作動させるようになっている。

エアバッグ袋体２６が十分に膨張してからエアベルト装置１８の膨張部５２が膨張するので、エアバッグ装置１６に近い位置に乗員１４が着座していて、離間距離Ｄが小さくても、エアバッグ袋体２６が所定状態、例えば最大に膨張するまでの間に、エアベルト装置１８の膨張部５２が該エアバッグ袋体２６に過干渉することがなく、エアベルトの膨張部５２に先行して膨張するエアバッグ袋体２６により、乗員１４の頭部を効率よく保護することができる。ここで、過干渉とは、エアバッグ袋体２６が所定状態に膨張するまでの間に、該エアバッグ袋体２６に膨張部５２が接触して、エアバッグ袋体２６が所定状態に膨張することを妨げることをいう。

次に、第２閾値を１８０ｍｍとすると、図３において、例えば乗員１４の体格が平均的であり、車両用シート１２の前後位置が前後スライド範囲における最前位置６２から後方へ例えば６０ｍｍ以上１８０ｍｍ未満のときには、離間距離Ｄは第１閾値以上第２閾値未満である。

離間距離Ｄが第１閾値以上第２閾値未満の場合、図１における制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０及びエアバッグ用インフレータ２８を同時に作動させ、エアベルト装置１８の膨張部５２とエアバッグ袋体２６とを同時に膨張させる（図３）。或いは、図示は省略するがエアベルト用インフレータ５０を作動させて膨張部５２を膨張させた後に、エアバッグ用インフレータ２８を作動させてエアバッグ袋体２６を膨張させてもよい。

この場合、離間距離Ｄがある程度確保されている状態であるため、エアベルト装置１８による乗員１４の拘束力の向上と、エアベルト装置１８及びエアバッグ装置１６による乗員１４の頭部１４Ｈ及び胸部１４Ｂの保護を効率的に行うことができる。

そして、図４（Ａ）において、例えば乗員１４の体格が大きく、車両用シート１２の前後位置が前後スライド範囲における最前位置６２から後方へ例えば１８０ｍｍ以上のときには、離間距離Ｄは第２閾値以上である。

離間距離Ｄが第２閾値以上の場合、図１における制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０を作動させてエアベルト装置１８の膨張部５２を膨張させた後に、エアバッグ用インフレータ２８を作動させてエアバッグ袋体２６を膨張させる（図４（Ａ），（Ｂ））。

この場合、離間距離Ｄが十分に大きいため、エアベルト装置１８による乗員１４の拘束及び乗員の胸部１４Ｂへの衝撃の吸収を行うと共に、エアバッグ装置１６による乗員１４の頭部１４Ｈの保護を行うことができる。

このように、車両用乗員保護装置１０では、制御装置２４により、衝突センサ６４からの出力信号、及び乗員距離把握手段２２から出力されるエアバッグ装置１６と乗員１４との離間距離Ｄと第１閾値及び第２閾値との対比結果に基づいて、エアバッグ用インフレータ２８及びエアベルト用インフレータ５０の作動を夫々制御するので、車両の前面衝突時にエアバッグ装置１６と乗員１４との距離に応じて該エアバッグ装置１６及びエアベルト装置１８を適切に制御することができ、乗員保護性能を更に高めることが可能である。

［第２実施形態］
図５，図６において、本実施の形態に係る車両用乗員保護装置２０では、エアバッグ装置１６は、エアバッグ袋体２６を部分的に膨張させることが可能な可変容量型のエアバッグ装置となっている。具体的には、図５に示されるように、エアバッグ袋体２６は、完全に膨張したときに該エアバッグ袋体２６の下方部位２６Ｂを構成する部分がティアシーム７６により縫製されて例えば内部に折り込まれており、エアバッグ袋体２６を膨張させる際のエアバッグ用インフレータ２８からのガスの供給容量を制御することによって、上方部位２６Ａのみを膨張させたり、また上方部位２６Ａと下方部位２６Ｂの双方を膨張させたりすることができるようになっている。このため、エアバッグ用インフレータ２８は、ガスの供給容量を小容量と大容量の２段階に制御可能な、例えばデュアルステージ型のインフレータとするか、又は複数のエアバッグ用インフレータを用いることが望ましい。なお、図５における縫製部７４は、ティアシームによるものではなく、エアバッグ用インフレータ２８からガスが大容量で供給された場合でも、破断しないように強固に縫製されている。

また、車両用乗員保護装置２０では、離間距離Ｄが所定の閾値未満の場合、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０を作動させた後にエアバッグ用インフレータ２８を作動させて、エアベルト装置１８の膨張部５２の膨張後にエアバッグ袋体２６を膨張させたり、又はエアベルト用インフレータ５０及びエアバッグ用インフレータ２８を同時に作動させて、膨張部５２及びエアバッグ袋体２６を同時に膨張させたりするようになっている。このときエアバッグ袋体２６は、エアベルト装置１８と過干渉しないように、上方部位２６Ａが膨張するようになっている。

なお、離間距離Ｄが所定の閾値以上の場合には、エアバッグ用インフレータ２８からエアバッグ袋体２６へのガスの供給容量を大容量にして、上方部位２６Ａだけでなく、下方部位２６Ｂまで同時に膨張させる。ガスの供給容量を大容量にして、上方部位２６Ａの内圧を一定以上に高めるとティアシーム７６が破断し、下方部位２６Ｂへガスが流入するので、該下方部位２６Ｂをも膨張させることが可能である。

なお、本実施形態では、エアバッグ袋体２６を可変容量型としたが、上方部位と下方部位とを独立したエアバッグ袋体とし、夫々に対応するインフレータを設けて、上方部位と下方部位とを別々に膨張させるようにしてもよい。

他の部分は、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
図６において、車両が前面衝突したときに、離間距離Ｄが所定の閾値（例えば６０ｍｍ）未満の場合、図１における制御装置２４は、例えばエアベルト用インフレータ５０及びエアバッグ用インフレータ２８を同時に作動させて、膨張部５２及びエアバッグ袋体２６を同時に膨張させる。この際、エアバッグ用インフレータ２８からエアバッグ袋体２６へのガスの供給容量を小容量とすることにより、エアバッグ袋体２６のうち上方部位２６Ａのみが膨張するので、該エアバッグ袋体２６にエアベルト装置１８の膨張部５２が過干渉することがなく、しかも上方部位２６Ａのみが部分的に膨張するエアバッグ袋体２６により、乗員１４の頭部１４Ｈを効率よく保護することができる（図６（Ａ））。

なお、上方部位２６Ａが十分に膨張した後にエアベルト装置１８が干渉することは特に問題ではないので、図６（Ｂ）に示されるように、上方部位２６Ａの展開に続いて、更にガスを供給し、上方部位２６Ａの内圧を一定以上に高めてティアシーム７６を破断させ、下方部位２６Ｂまで膨張させるようにしてもよい。このようにすることで、乗員１４をより効果的に保護することができる。

図示は省略するが、離間距離Ｄが所定の閾値以上の場合には、エアバッグ用インフレータ２８からエアバッグ袋体２６へのガスの供給容量を大容量として、上方部位２６Ａだけでなく、下方部位２６Ｂまで同時に膨張させる。このようにすることで、エアベルト装置１８による乗員１４の拘束及び乗員の胸部１４Ｂへの衝撃の吸収を行うと共に、エアバッグ装置１６による乗員１４の頭部１４Ｈの保護を行うことができる。

なお、図７に示されるように、上方部位２６Ａの範囲は、通常斜め方向に取り回されているエアベルト装置１８の膨張部５２を避けるように設定することが望ましい。

［第３実施形態］
図８において、本実施形態に係る車両用乗員保護装置３０では、エアベルト用インフレータ５０は、ガスの供給容量を小容量と大容量の２段階に制御可能なデュアルステージ型のインフレータであり、膨張部５２が可変容量型に構成されている。具体的には、図９に示されるように、膨張部５２を構成する袋体の一部５２Ｂがティアシーム７６により縫製されて例えば内部に折り込まれており、膨張部５２を膨張させる際のエアベルト用インフレータ５０からのガスの供給容量を制御することによって、ティアシーム７６を破断させずに膨張部５２を小容量で膨張させたり、ティアシーム７６を破断させて膨張部５２を全体的に膨張させたりすることができるようになっている。

また、車両用乗員保護装置３０では、離間距離Ｄが所定の閾値未満の場合、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０からエアベルト装置１８の膨張部５２へ供給するガスの供給容量を小容量とし、該膨張部５２を小容量で膨張させるようになっている。なお、離間距離Ｄが所定の閾値以上の場合には、ガスの供給容量は大容量となり、膨張部５２は大容量で膨張するようになっている。

なお、本実施形態では、エアベルト装置１８の膨張部５２を可変容量型としたが、複数の独立した膨張部と、該膨張部に夫々対応するインフレータを設けて、独立した膨張部を別々に膨張させるようにしてもよい。

（作用）
図８において、車両が前面衝突したときに、離間距離Ｄが所定の閾値未満の場合、制御装置２４は、エアバッグ用インフレータ２８を作動させてエアバッグ袋体２６を膨張させると共に、エアベルト用インフレータ５０を作動させる。この際、制御装置２４は、エアベルト用インフレータ５０からエアベルト装置１８の膨張部５２へ供給するガスの供給容量を小容量に制御するので、図９に示されるように、膨張部５２の一部５２Ｂを縫製しているティアシーム７６は破断せず、膨張部５２の膨張量が少なくなり、膨張部５２は小容量で膨張する。このため、エアバッグ袋体２６が所定状態まで膨張するまでの間にエアベルト装置１８が該エアバッグ袋体２６に過干渉することがないので、乗員１４の頭部１４Ｈを効率よく保護することができる（図８（Ａ））。

なお、エアバッグ袋体２６が十分に膨張した後にエアベルト装置１８が干渉することは特に問題ではないので、図８（Ｂ）に示されるように、エアバッグ袋体２６の膨張後に、エアベルト用インフレータ５０から膨張部５２へ更にガスを供給し、該膨張部５２の内圧を一定以上に高めてティアシーム７６を破断させ、一部５２Ｂまで完全に膨張させるようにしてもよい。このようにすることで、乗員１４をより効果的に保護することができる。

図示は省略するが、離間距離Ｄが所定の閾値以上の場合には、エアベルト用インフレータ５０から膨張部５２へのガスの供給容量を大容量として、該膨張部５２を初めから大容量で膨張させる。このようにすることで、エアベルト装置１８による乗員１４の拘束及び乗員の胸部１４Ｂへの衝撃の吸収を行うと共に、エアバッグ装置１６による乗員１４の頭部１４Ｈの保護を行うことができる。

なお、上記した各実施形態では、乗員距離把握手段２２をシートスライドセンサ６０として説明したが、乗員距離把握手段２２はこれに限られず、乗員１４の頭部１４Ｈの位置を検出又は推定可能な画像センサ、カメラ、超音波センサ等であってもよく、また、シートスライドセンサ６０に、シートバック３６の傾斜角を検出可能なリクライニング角度センサを組み合わせて用いてもよい（図示せず）。

図１から図４は、第１実施形態に係り、図１は車両用乗員保護装置及び車両用シートに着座した乗員を示す側面図である。（Ａ）離間距離が第１閾値未満である場合に車両が前面衝突し、エアベルト装置よりもエアバッグ装置が先に作動し、膨張したエアバッグ袋体により乗員の頭部が保護されている状態を示す側面図である。（Ｂ）続いてエアベルト装置が作動し、該エアベルト装置の膨張部により乗員の胸部が保護されている状態を示す側面図である。離間距離が第１閾値以上第２閾値未満である場合に車両が前面衝突し、エアバッグ装置とエアベルト装置が同時に作動して、エアベルト装置による乗員の拘束及び乗員の胸部への衝撃の吸収が行われ、エアバッグ装置により乗員の頭部が保護されている状態を示す側面図である。（Ａ）離間距離が第２閾値以上である場合に車両が前面衝突し、エアバッグ装置よりもエアベルト装置が先に作動し、エアベルト装置による乗員の拘束及び乗員の胸部への衝撃の吸収が行われている状態を示す側面図である。（Ｂ）続いてエアバッグ装置が作動し、該エアバッグ装置により乗員の頭部が保護されている状態を示す側面図である。図５から図７は、第２実施形態に係り、図５はステアリングホイールに設けられた可変容量型のエアバッグ装置が作動し、エアバッグ袋体の上方部位が膨張した状態を示す部分断面図である。（Ａ）離間距離が所定の閾値未満である場合に車両が前面衝突し、エアバッグ装置のエアバッグ袋体が小容量で膨張すると共に、エアベルト装置が作動し、膨張したエアバッグ袋体の上方部位により乗員の頭部が保護され、エアベルト装置による乗員の拘束及び乗員の胸部への衝撃の吸収が行われている状態を示す側面図である。（Ｂ）続いてエアバッグ袋体が更に膨張し、該エアバッグ袋体により乗員の頭部が更に効果的に保護されている状態を示す側面図である。乗員側から前方を見て、エアバッグ袋体の上方部位がエアベルト装置の膨張部を避けて膨張している状態を示す正面図である。図８及び図９は、第３実施形態に係り、図８については、（Ａ）離間距離が所定の閾値未満である場合に車両が前面衝突し、エアベルト装置の膨張部が小容量で膨張すると共に、エアバック装置が作動し、エアバッグ袋体により乗員の頭部が保護されている状態を示す側面図である。（Ｂ）続いてエアベルト装置の膨張部が大容量で膨張し、エアベルト装置による乗員の拘束及び乗員の胸部への衝撃の吸収が行われている状態を示す側面図である。エアベルト装置の膨張部が小容量で膨張している状態を示す、図８における９−９矢視断面図である。

符号の説明

１０車両用乗員保護装置
１２車両用シート
１４乗員
１４Ｂ胸部
１６エアバッグ装置
１８エアベルト装置
２０車両用乗員保護装置
２２乗員距離把握手段
２４制御装置
２６エアバッグ袋体
２６Ａ上方部位
２８エアバッグ用インフレータ
３０車両用乗員保護装置
５０エアベルト用インフレータ
５２膨張部
５４乗員拘束用ウエビング
６０シートスライドセンサ（乗員距離把握手段）
６４衝突センサ
Ｄ離間距離

Claims

車両用シートに着座する乗員の前方に配設され、折畳み収納されたエアバッグ袋体と前面衝突時に作動して前記エアバッグ袋体へガスを供給して該エアバッグ袋体を膨張させるエアバッグ用インフレータとを有するエアバッグ装置と、
膨張時に前記乗員の胸部に対応する膨張部を有する乗員拘束用ウエビングと、前面衝突時に作動して前記膨張部へガスを供給して該膨張部を膨張させるエアベルト用インフレータとを有するエアベルト装置と、
衝突センサからの出力信号に基づいて前記エアバッグ装置及び前記エアベルト装置の作動を制御する制御装置と、を有する車両用乗員保護装置の制御方法であって、
乗員距離把握手段により前記乗員の着座位置を検出して前記エアバッグ装置と該乗員との離間距離を把握し、
前記制御装置が、前記乗員距離把握手段から出力される前記離間距離に基づいて、前記エアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、前記膨張部が該エアバッグ袋体に過干渉しないように前記エアバッグ装置及び前記エアベルト装置を制御することを特徴とする車両用乗員保護装置の制御方法。
前記離間距離が所定の閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータよりも早期に前記エアバッグ用インフレータを作動させて前記エアバッグ袋体を展開させ、
前記離間距離が前記所定の閾値以上と判断された場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータを前記エアバッグ用インフレータと同時に又は該エアバッグ用インフレータよりも早期に作動させて前記エアベルト装置の前記膨張部を膨張させることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置の制御方法。
前記離間距離と対比する閾値として、第１閾値と該第１閾値よりも大きい第２閾値を設定しておき、
前記乗員距離把握手段から出力される前記離間距離が前記第１閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアバッグ用インフレータを作動させた後に前記エアベルト用インフレータを作動させ、又は前記エアバッグ用インフレータのみを作動させて前記エアベルト用インフレータを非作動とし、
前記離間距離が前記第１閾値以上前記第２閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータを作動させた後に前記エアバッグ用インフレータを作動させ、又は前記エアベルト用インフレータ及び前記エアバッグ用インフレータを同時に作動させ、
前記離間距離が前記第２閾値以上と判断された場合、前記制御装置は、エアベルト用インフレータを作動させた後に前記エアバッグ用インフレータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置の制御方法。
車両用シートに着座する乗員の前方に配設され、折畳み収納されたエアバッグ袋体と前面衝突時に作動して前記エアバッグ袋体へガスを供給して該エアバッグ袋体を膨張させるエアバッグ用インフレータとを有するエアバッグ装置と、
膨張時に前記乗員の胸部に対応する膨張部を有する乗員拘束用ウエビングと、前面衝突時に作動して前記膨張部へガスを供給して該膨張部を膨張させるエアベルト用インフレータとを有するエアベルト装置と、
前記乗員の着座位置を検出して前記エアバッグ装置と該乗員との離間距離を把握する乗員距離把握手段と、
衝突センサからの出力信号、及び前記乗員距離把握手段から出力される前記離間距離に基づいて前記エアバッグ装置及び前記エアベルト装置の作動を制御し、前記エアバッグ袋体が所定状態まで膨張するまでの間に、前記膨張部が該エアバッグ袋体に過干渉しないようにする制御装置と、
を有することを特徴とする車両用乗員保護装置。
前記エアバッグ装置は、前記エアバッグ袋体を部分的に膨張させることが可能な可変容量型のエアバッグ装置であり、
前記離間距離が所定の閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータを作動させた後に前記エアバッグ用インフレータを作動させ又は前記エアベルト用インフレータ及び前記エアバッグ用インフレータを同時に作動させ、かつ前記エアバッグ袋体を部分的に膨張させることを特徴とする請求項４に記載の車両用乗員保護装置。
前記エアバッグ袋体は、前記エアベルト装置と過干渉しないように、上方部位が膨張することを特徴とする請求項５に記載の車両用乗員保護装置。
前記エアベルト用インフレータは、前記ガスの供給容量を小容量と大容量の２段階に制御可能なインフレータであり、
前記離間距離が所定の閾値未満の場合、前記制御装置は、前記エアベルト用インフレータから前記エアベルト装置の前記膨張部へ供給する前記ガスの供給容量を小容量とすることを特徴とする請求項４に記載の車両用乗員保護装置。