JP2009083556A - コラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】胴振りタイプのチルト機構を備えたステアリングコラムを搭載した車両において、チルト角がその乗員の体格に合っていないときにも、当該乗員の膝に対してニーエアバッグを適切な角度で膨張展開させる。
【解決手段】ステアリングコラム１２はチルト中心軸７２回りに車両上下方向へ揺動可能とされている。ステアリングコラム１２には電動式のチルト機構６０が搭載されており、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されると、ＥＣＵ６８によってチルト機構６０が自動的に作動され、小柄な体格の乗員であれば、二点鎖線図示位置から実線図示位置へチルト角θ１だけ車両下方側へステアリングコラム１２が揺動される。これにより、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が適切化され、適切な角度でニーエアバッグ５２を膨張展開させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ニーエアバッグを膨張展開させて乗員の膝を拘束するコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置に関する。

従来から、乗員の膝部を保護する目的で種々のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置が提案されている。例えば、下記特許文献１、２には、ステアリングコラムのコラムカバー内にエアバッグモジュールが配設された所謂コラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置が開示されている。

これらのコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置では、エアバッグモジュールがステアリングコラムのコラムチューブに固定されており、前面衝突時になるとコラムロアカバーがティアラインに沿って破断してエアバッグドアとして展開し、その結果、ニーエアバッグが乗員の膝とインストルメントパネルとの間に介在されるようになっている。
特開平９−１０４３１７号公報 特開２００２−３７００３号公報

しかしながら、上記先行技術は、以下の点において改良の余地がある。すなわち、昨今ではステアリングコラムにチルト機構が搭載されている車両が多いが、乗員がチルト操作をした場合、ステアリングコラムの傾斜角も調整後の位置に変更される。これに伴い、コラムチューブに固定されているエアバッグモジュールもステアリングコラムと一緒にチルト操作角方向へ移動する。その結果、ステアリングホイールの上下位置（チルト角）を調節した後の状態では、当該乗員の膝に対する適切な保護領域からニーエアバッグの膨張展開範囲が車両上下方向にずれる可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、胴振りタイプのチルト機構を備えたステアリングコラムを搭載した車両において、チルト角がその乗員の体格に合っていないときにも、当該乗員の膝に対してニーエアバッグを適切な角度で膨張展開させることができるコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置を得ることが目的である。

請求項１の発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、コラム前端側に設定されたチルト中心軸回りに所定角度の範囲内でコラム全体を車両上下方向へ揺動させることによりステアリングホイールの高さを調節するモータ駆動方式のチルト機構を備えたステアリングコラムと、このステアリングコラムの後端側に一体的に設けられ、車両の所定位置に設けられたガス発生手段が作動することにより折り畳み状態でコラムカバー内に格納されたニーエアバッグを乗員の膝部側へ展開させるエアバッグモジュールと、乗員の体格を直接又は間接的に検知する体格検知手段と、この体格検知手段の検知結果に基づいてニーエアバッグの車両上下方向の展開高さが乗員の膝の高さに合うようにチルト機構の駆動モータを所定量だけ所定方向へ駆動回転させる制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記制御手段は、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて乗員の体格が標準体格よりも大柄であると判断しかつチルト角が標準体格時のチルト角以下に設定されている場合には、チルト角が標準体格時のチルト角よりも大きくなるようにチルト機構の駆動モータを制御し、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて乗員の体格が標準体格よりも小柄であると判断しかつチルト角が標準体格時のチルト角以上に設定されている場合には、チルト角が標準体格時のチルト角よりも小さくなるようにチルト機構の駆動モータを制御する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記制御手段は、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて求めた乗員の膝の高さに対し、チルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量が所定量未満のときにはそのままの状態とし、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて求めた乗員の膝の高さに対し、チルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量が所定量以上のときには当該ずれ量が当該所定量未満になるようにチルト機構の駆動モータを制御する、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記体格検知手段は、乗員の少なくとも顔の高さを検知する撮像手段である、ことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２又は請求項３記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記体格検知手段は、シートスライドに設けられ車両用シートの車両前後方向のシートポジションを検知するシートスライド位置検知手段である、ことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記制御手段は、ステアリングコラムのチルト角変更操作をエンジン始動時に行う、ことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記制御手段は、ステアリングコラムのチルト角変更操作を、車両に搭載されかつ衝突を予知する衝突予知手段によって衝突することが予知されたときに行う、ことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１に記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置において、前記ステアリングコラムは所定ストロークの範囲内で当該ステアリングコラムをコラム軸方向に伸縮させることによりステーホイールの前後位置を調節するモータ駆動方式のテレスコピック機構を備えており、前記制御手段は、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいてニーエアバッグの車両上下方向の展開高さが乗員の膝の高さに合うようにテレスコピック機構の駆動モータを所定量だけ所定方向へ駆動回転させる、ことを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、チルト角を変更する場合には、チルト機構の駆動モータを駆動回転させる。これにより、コラム前端側に設定されたチルト中心軸回りに所定角度の範囲内でコラム全体が車両上下方向へ揺動され、ステアリングホイールの高さがその乗員にとって最適な高さに変更される。

ここで、本発明では、ステアリングコラムの後端側にエアバッグモジュールが一体的に設けられているため、胴振りタイプのチルト機構が操作されてステアリングホイールの高さが変更されると、それに伴ってエアバッグモジュールの車両上下方向の高さも変化する。従って、エアバッグモジュール内に折り畳み状態で格納されたニーエアバッグがガス発生手段の作動により膨張展開した際に、当該ニーエアバッグの展開高さがその乗員の膝から車両上下方向にずれている（即ち、ニーエアバッグの展開高さが膝の高さと合っていない）ことが考えられる。他の例として、例えば普段乗車する乗員は小柄な体格であり、チルト角度を小さく設定している場合に、当該乗員とは異なる体格が大柄な家人等が乗員になる場合で、チルト角を変更しなかった場合には、着座姿勢の膝の高さが高いにも拘わらず、ニーエアバッグの展開高さが低いことになる。

しかし、本発明では、体格検知手段を備えており、乗員の体格を直接又は間接的に検知することが可能である。そして、体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて制御手段が乗員の膝の高さを特定し、その乗員の膝の高さに対してニーエアバッグの展開高さが車両上下方向にずれている場合には、チルト機構の駆動モータが所定量だけ所定方向へ駆動回転される。これにより、ニーエアバッグの車両上下方向の展開高さがその乗員の膝の高さに合うように変更される。

請求項２記載の本発明によれば、体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて乗員の体格が標準体格よりも大柄であるか小柄であるかが、制御手段によって判断される。標準体格よりも大柄であると判断されかつチルト角が標準体格時のチルト角以下に設定されている場合には、チルト角が標準体格時のチルト角よりも大きくなるようにチルト機構の駆動モータが制御される。これにより、エアバッグモジュールの高さが標準体格時のエアバッグモジュールの高さよりも高くなり、ニーエアバッグが展開したときのニーエアバッグの高さと大柄な乗員の膝の高さとの関係（エアバッグモジュールと乗員の膝との距離（間隔））が変更前よりも適切化される。

逆に、標準体格よりも小柄であると判断されかつチルト角が標準体格時のチルト角以上に設定されている場合には、チルト角が標準体格時のチルト角よりも小さくなるようにチルト機構の駆動モータが制御される。これにより、エアバッグモジュールの高さが標準体格時のエアバッグモジュールの高さよりも低くなり、ニーエアバッグが展開したときのニーエアバッグの高さと小柄な乗員の膝の高さとの関係（エアバッグモジュールと乗員の膝との距離（間隔））が変更前よりも適切化される。

請求項３記載の本発明によれば、体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて乗員の膝の高さが、制御手段によって求められる。求めた膝の高さに対し、チルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量が所定量未満のときには、適切と判断し、そのままの状態が維持される。

一方、制御手段によって求めた膝の高さとチルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量が所定量以上のときには、不適切と判断し、当該ずれ量が当該所定量未満になるようにチルト機構の駆動モータが制御される。これにより、ニーエアバッグの展開高さと膝の高さとの関係が適切になる。

請求項４記載の本発明によれば、体格検知手段が乗員の少なくとも顔の高さを検知する撮像手段によって構成されているので、既存の技術を利用してある程度の精度を期待できる。つまり、一般には、着座姿勢において顔の高さが高い乗員は大柄な乗員と考えてよく、逆に着座姿勢において顔の高さが低い乗員は小柄な乗員と考えてよいため、ある程度の精度を確保できる。

請求項５記載の本発明によれば、体格検知手段がシートスライドに設けられ車両用シートの車両前後方向のシートポジションを検知するシートスライド位置検知手段によって構成されているので、既存の技術を利用してある程度の精度を期待できる。つまり、一般には、シートポジションが車両後方側に設定されている場合には大柄な乗員が着座していると考えてよく、逆にシートポジションが車両前方側に設定されている場合には小柄な乗員が着座していると考えてよいため、ある程度の精度を確保できる。

請求項６記載の本発明によれば、制御手段はステアリングコラムのチルト角変更操作をエンジン始動時に行うので、車両走行状態になる前にチルト角変更操作が完了することになる。

請求項７記載の本発明によれば、制御手段はステアリングコラムのチルト角変更操作を、車両に搭載されかつ衝突を予知する衝突予知手段によって衝突することが予知されたときに行うので、車両走行時において衝突する直前にチルト角変更操作が行われることになる。従って、チルト角変更操作が例外なく確実に行われる。

請求項８記載の本発明によれば、ステアリングコラムがテレスコピック機構を備えている場合、ステアリングホイールの前後位置を変更することができる。この場合、チルトほどではないが、ステアリングコラムが収縮することに伴ってエアバッグモジュールのコラム前後方向の位置が変化するため、ニーエアバッグの展開高さが変化する。

この点に着目し、本発明では、ステアリングコラムの車両上下方向の位置の変化（エアバッグモジュールの車両上下方向の高さの変化）に加えて、ステアリングコラムの車両前後方向の位置の変化（エアバッグモジュールの車両前後方向の位置の変化によって生じるエアバッグモジュールの高さの変化）をも加味して、ニーエアバッグの高さを調節するというものである。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、胴振りタイプのチルト機構を備えたステアリングコラムを搭載した車両において、チルト角がその乗員の体格に合っていないときにも、当該乗員の膝に対してニーエアバッグを適切な角度で膨張展開させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、標準体格時のエアバッグモジュールの高さ（チルト角）を基準にしてチルト機構を制御することとしたので、ニーエアバッグの高さと乗員の膝の高さとのずれ量を演算するステップが不要になり、その分、制御が複雑化せず、その結果、チルト角の調整が完了するまでの時間を短縮化できるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、体格検知手段の検知結果から求めた乗員の膝の高さとチルト角から演算したニーエアバッグの展開高さのずれ量でチルト機構を制御することとしたので、乗員の体格が大柄か小柄かの判断が不要になり、その分、制御が複雑化せず、その結果、チルト角の調整が完了するまでの時間を短縮化できるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、低コストである程度の精度を確保することができるという優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、低コストである程度の精度を確保することができるという優れた効果を有する。

請求項６記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、プリクラッシュシステムを搭載していない車両の場合に特に有効であるという優れた効果を有する。

請求項７記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、プリクラッシュシステムを搭載している車両の場合に特に有効であるという優れた効果を有する。

請求項８記載の本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置は、チルト角だけでなく、テレスコピックストロークも加味してニーエアバッグの高さを乗員の膝の高さに合わせるので、より一層精度を高めることができるという優れた効果を有する。

〔第１実施形態〕
以下、図１及び図２を用いて、本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

図１は、第１実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を小柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。また、図２は、当該コラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を大柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。

これらの図に示されるように、コラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置１０は、電動式のチルト機構６０及びテレスコピック機構６２（後述する第４実施形態の図７及び図８参照）を備えたステアリングコラム１２と、このステアリングコラム１２の後端側の下部に一体的に設けられたエアバッグモジュール４８と、体格検知手段及び撮像手段としてのカメラ６４と、衝突を予知する衝突予知手段としてのプリクラッシュセンサ６６と、カメラ６４及びプリクラッシュセンサ６６の検知結果に基づいてチルト機構６０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ６８と、を含んで構成されている。

インストルメントパネル１４の運転席側にはステアリングコラム挿通用の開口部１６が形成されており、かかる開口部１６を通してステアリングコラム１２が前傾した状態で配置されている。また、インストルメントパネル１４の開口部１６に臨む位置には、ステアリングコラム１２の後端側を覆うコラムカバー１８がキャビン１９側に突出した状態で配置されている。コラムカバー１８は、上下二分割構造とされており、コラム上方側に配置されるコラムアッパカバー２０とコラム下方側に配置されるコラムロアカバー２２とによって構成されている。

本実施形態のステアリングコラム１２は電動式のステアリングコラムとされており、乗員のスイッチ操作によってチルトモータ７０が駆動回転し、ステアリングコラム１２をチルト中心軸７２回りに車両上下方向に揺動させる（振る）ことにより、ステアリングホイール３０の上下位置（チルト角度）を調節するチルト機構６０及び乗員のスイッチ操作によってテレスコピックモータ７４（後述する第４実施形態の図７及び図８参照）が駆動回転し、ステアリングホイール３０をコラム軸方向へ所定ストロークの範囲内でスライドさせることによりステアリングホイール３０の前後位置（テレスコピックストローク）を調節するテレスコピック機構６２（後述する第４実施形態の図７及び図８参照）を備えている。

ステアリングコラム１２の構造について概説すると、ステアリングコラム１２は円筒状のコラムチューブ２６を備えており、このコラムチューブ２６の軸芯部に図示しないステアリングメインシャフトが回転自在に支持されている。ステアリングメインシャフトはコラム軸方向に二分割されており、アッパ側のシャフトとロア側のシャフトとはスプライン嵌合によって連結されている。従って、アッパ側のシャフトはロア側のシャフトに対して所定ストロークの範囲内で軸方向に相対移動可能であるが、アッパ側のシャフトはロア側のシャフトに対して軸線回りに相対回転不能である。アッパ側のシャフトの後端部には、乗員（ドライバ）の操舵力が付与されるステアリングホイール３０が図示しないナットで固定されている。

ステアリングメインシャフトを覆うコラムチューブ２６もコラム軸方向に二分割（二重管構造と）されており、乗員側に配置されるインナチューブ３６と反乗員側（ステアリングギヤボックス側）に配置されるアウタチューブ３８とはスプライン嵌合によって連結されている。また、アウタチューブ３８はインナチューブ３６よりも径が大きく設定されており、インストルメントパネル１４内に車両幅方向に沿って延在する高強度・高剛性部材である図示しないパイプ状のインパネリインフォースに支持されている。なお、アウタチューブ３８とインナチューブ３６の径の大小関係は逆でもよい。

上述したインナチューブ３６の後端部には、側面視でＬ字状に形成された図示しないブラケットを介してエアバッグモジュール４８が取り付けられている。エアバッグモジュール４８は、組付状態でコラム後端側に配置されるガス発生手段としてのインフレータ５０と、インフレータ５０のコラム前方側に折り畳み状態で配置されたニーエアバッグ５２と、インフレータ５０及び折り畳み状態のニーエアバッグ５２をコラム上方側から覆う布製の図示しないモジュールケースと、を含んで構成されている。

インフレータ５０は略円柱形状に形成されており、車両幅方向を長手方向として配置されている。なお、インフレータ５０は、高圧ガスが封入されたガスボンベタイプでもよいし、燃焼することによりガスを発生するガス発生剤封入タイプでもよい。

ニーエアバッグ５２は蛇腹折りによって折り畳まれているが、ロール折りによって折り畳まれていてもよいし、両者を組み合わせた折り畳み方を採用してもよい。なお、インフレータ５０及び折り畳み状態のニーエアバッグ５２は図示しない保護布によって覆われており、これにより折り畳み状態のニーエアバッグ５２の形状が崩れないように保持されている。

ここで、上述したチルトモータ７０にはＥＣＵ６８が接続されている。さらに、ＥＣＵ６８には、カメラ６４及び衝突予知手段としてのプリクラッシュセンサ６６が接続されている。プリクラッシュセンサ６６はフロントバンパの中央部等に配設されており、ミリ波レーダ等によって衝突体との衝突を予知し、その検知信号をＥＣＵ６８に出力するようになっている。また、カメラ６４はインストルメントパネル１４の上面部に設けられており、乗員の顔の高さを検知し、その検知信号をＥＣＵ６８に出力するようになっている。なお、カメラ６４はコラムアッパカバー２０の上面側に設けてもよい。

補足すると、本実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置１０が適用されるステアリングコラム１２のチルト機構は、コラムチューブ２６の全体がその前端側上部に設けられた揺動中心軸（チルト中心軸）７２回りに車両上下方向へ揺動される所謂胴振りタイプのチルト機構であり、ステアリングメインシャフトのアッパシャフトが更に分割されていて分割部位に設定されたチルト中心軸回りにステアリングホイール３０のみが車両上下方向へ揺動可能とされた所謂首振りタイプのチルト機構は除外される。

また、乗員が着座する車両用シート７６は、シートクッション７８、シートバック８０、及びヘッドレスト８２によって構成されており、車体フロア８４に設けられたシートスライドレール８６に沿って車両前後方向にスライド移動可能とされている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に二点鎖線で示される状態が、ステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０の標準状態である。すなわち、チルト操作がなされておらず、チルト角が±０度になっている状態である。この標準状態は、標準体格の乗員にとって最適なチルト角になるように設定されており、この角度はＥＣＵ６８にも予め記憶されている。

この状態において小柄な乗員が車両用シート７６に着座した場合、カメラ６４によって当該乗員の顔の高さが検知され、検知信号がＥＣＵ６８に出力される。ＥＣＵ６８では、検知信号に基づいて、現在、車両用シート７６に着座している乗員が小柄な乗員であると判断する。

また、上記（体格）検知信号の取込みと同時に、プリクラッシュセンサ６６からの衝突予知信号がＥＣＵ６８に出力される。

ここで、仮に車両用シート７６に着座した小柄な乗員がチルト操作せずに、標準体格用のステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０の高さを変更しなかったとすると、コラムロアカバー２２内に格納されたエアバッグモジュール４８が、当該乗員の膝の高さよりも高い位置に位置される。従って、この状態で、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されてＥＣＵ６８によってエアバッグモジュール４８が作動されると、ニーエアバッグ５２による当該乗員の膝に対する拘束力が弱まる。

しかし、本実施形態では、カメラ６４によって当該乗員の顔の高さが予め検知され、ＥＣＵ６８で車両用シート７６に着座している乗員の体格が小柄な体格であることが予め把握されているので、プリクラッシュセンサ６６によって衝突することが予知されると、ＥＣＵ６８によってチルト機構６０のチルトモータ７０が所定回転数だけ正転駆動される。これにより、チルト機構６０が作動し、ステアリングコラム１２がチルト中心軸７２回りにチルト角θ１だけ車両下方側へ揺動される。その結果、ステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０は二点鎖線図示位置から実線図示位置まで車両下方側へ移動し、それに伴ってコラムチューブ２６に固定されたエアバッグモジュール４８も車両下方側へ移動する。これにより、エアバッグモジュール４８の高さと乗員の膝の高さとが最適化され（換言すれば、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が適切な距離となり）、ニーエアバッグ５２が膨張展開すると、適切な拘束力でニーエアバッグ５２が乗員の膝を拘束する。

逆に、図２に示されるように、車両用シート７６に着座した乗員が大柄な体格であるのにも拘わらず、チルト操作せずに、標準体格用のステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０の高さを変更しなかったとすると、コラムロアカバー２２内に格納されたエアバッグモジュール４８が、当該乗員の膝の高さよりもかなり近い位置に位置される。従って、この状態で、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されてＥＣＵ６８によってエアバッグモジュール４８が作動されると、ニーエアバッグ５２による当該乗員の膝に対する拘束力が強くなり過ぎることになる。

しかし、本実施形態では、カメラ６４によって当該乗員の顔の高さが予め検知され、ＥＣＵ６８で車両用シート７６に着座している乗員の体格が大柄な体格であることが予め把握されているので、プリクラッシュセンサ６６によって衝突することが予知されると、ＥＣＵ６８によってチルト機構６０のチルトモータ７０が所定回転数だけ逆転駆動される。これにより、チルト機構６０が作動し、ステアリングコラム１２がチルト中心軸７２回りにチルト角θ２だけ車両上方側へ揺動される。その結果、ステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０は二点鎖線図示位置から実線図示位置まで車両上方側へ移動し、それに伴ってコラムチューブ２６に固定されたエアバッグモジュール４８も車両上方側へ移動する。これにより、エアバッグモジュール４８の高さと乗員の膝の高さとが最適化され（換言すれば、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が適切な距離となり）、ニーエアバッグ５２が膨張展開すると、適切な拘束力でニーエアバッグ５２が乗員の膝を拘束する。

なお、以上は制御の一例であり、ＥＣＵ６８によって、乗員の体格が標準体格よりも大柄であると判断されかつチルト角が標準体格時のチルト角以下に設定されている場合に、チルト角が標準体格時のチルト角（±０度）よりも大きくなるようにチルト機構６０のチルトモータ７０を作動させるように制御されていればよい。従って、必ずしもベストモードである必要はなく、極端な例として、例えば、乗員の体格が大柄であると判断され、かつそのときのチルト角が−５度に設定されていた場合に、衝突予知時にＥＣＵ６８によって一律にチルト角が＋１０度になるようにチルト機構６０を制御してもよい。この場合においても、チルト角を全く変えない場合に比べれば、充分良好な拘束力が得られる。

以上説明したように、本実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置１０によれば、胴振りタイプのチルト機構６０を備えたステアリングコラム１２を搭載した車両において、チルト角がその乗員の体格に合っていないときにも、当該乗員の膝に対してニーエアバッグ５２を適切な角度で膨張展開させることができる。

また、本実施形態では、標準体格時のエアバッグモジュール４８の高さ（チルト角）を基準にしてチルト機構６０を制御することとしたので、ニーエアバッグ５２の高さと乗員の膝の高さとのずれ量を演算するステップが不要になり、その分、制御が複雑化せず、その結果、チルト角の調整が完了するまでの時間を短縮化できる。

さらに、本実施形態では、カメラ６４によって乗員の顔の高さを検知する体格検知手段を採用したので、既存の技術を利用してある程度の精度を期待できる。つまり、一般には、着座姿勢において顔の高さが高い乗員は大柄な乗員と考えてよく、逆に着座姿勢において顔の高さが低い乗員は小柄な乗員と考えてよいため、ある程度の精度を確保できる。従って、低コストな構成で、ある程度の精度を確保することができる点で優れている。

また、本実施形態では、ＥＣＵ６８によるチルト機構６０の制御を衝突予知時に行うこととしたので、車両走行時において衝突する直前にチルト角変更操作が行われることになる。従って、チルト角変更操作が例外なく確実に行われる。よって、プリクラッシュシステムを搭載している車両の場合には特に有効なシステムである。

〔第２実施形態〕
以下、図３及び図４を用いて、本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

これらの図に示されるように、この第２実施形態では、体格検知手段としてカメラ６４の替わりにシートスライド位置検知センサ９０を用いた点に特徴がある。

シートスライド位置検知センサ９０はシートスライドレール８６の所定位置に設けられており、車両用シート７６のシートポジションを検知し、その検知信号をＥＣＵ６８に出力するようになっている。

（作用・効果）
上記構成によっても、前述した第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。すなわち、図３に示されるように、仮に車両用シート７６に着座した大柄な乗員がチルト操作せずに、標準体格用のステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０の高さを変更しなかったとすると、コラムロアカバー２２内に格納されたエアバッグモジュール４８が、当該乗員の膝の高さよりも高い位置に位置される。従って、この状態で、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されてＥＣＵ６８によってエアバッグモジュール４８が作動されると、ニーエアバッグ５２による当該乗員の膝に対する拘束力が弱まる。

ここで、本実施形態では、シートスライド位置検知センサ９０によって当該乗員のシートポジションが予め検知されてその検知信号がＥＣＵ６８に出力されている。一般に、小柄な体格の乗員は、シートポジションを標準位置よりも車両前方側にセットするので、その情報がＥＣＵ６８に出力されて、ＥＣＵ６８では小柄な体格の乗員が車両用シート７６に着座していると判断する。

そして、プリクラッシュセンサ６６によって衝突することが予知されると、前述した第１実施形態と同様にして、ＥＣＵ６８によってチルト機構６０のチルトモータ７０が所定回転数だけ正転駆動される。これにより、チルト機構６０が作動し、ステアリングコラム１２がチルト中心軸７２回りにチルト角θ１だけ車両下方側へ揺動される。その結果、ステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０は二点鎖線図示位置から実線図示位置まで車両下方側へ移動し、それに伴ってコラムチューブ２６に固定されたエアバッグモジュール４８も車両下方側へ移動する。これにより、エアバッグモジュール４８の高さと乗員の膝の高さとが最適化され（換言すれば、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が適切な距離（間隔）となり）、ニーエアバッグ５２が膨張展開すると、適切な拘束力でニーエアバッグ５２が乗員の膝を拘束する。

逆に、図４に示されるように、車両用シート７６に着座した乗員が大柄な体格であるのにも拘わらず、チルト操作せずに、標準体格用のステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０の高さを変更しなかったとすると、コラムロアカバー２２内に格納されたエアバッグモジュール４８が、当該乗員の膝に近い位置に位置される。従って、この状態で、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されてＥＣＵ６８によってエアバッグモジュール４８が作動されると、ニーエアバッグ５２による当該乗員の膝に対する拘束力が強くなり過ぎることになる。

しかし、本実施形態では、シートスライド位置検知センサ９０よって当該乗員のシートポジションが予め検知され、ＥＣＵ６８で車両用シート７６に着座している乗員の体格が大柄な体格であることが予め把握されているので、プリクラッシュセンサ６６によって衝突することが予知されると、ＥＣＵ６８によってチルト機構６０のチルトモータ７０が所定回転数だけ逆転駆動される。これにより、チルト機構６０が作動し、ステアリングコラム１２がチルト中心軸７２回りにチルト角θ２だけ車両上方側へ揺動される。その結果、ステアリングコラム１２及びステアリングホイール３０は二点鎖線図示位置から実線図示位置まで車両上方側へ移動し、それに伴ってコラムチューブ２６に固定されたエアバッグモジュール４８も車両上方側へ移動する。これにより、エアバッグモジュール４８の高さと乗員の膝の高さとの関係が最適化され（換言すれば、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が適切な距離（間隔）となり）、ニーエアバッグ５２が膨張展開すると、適切な拘束力でニーエアバッグ５２が乗員の膝を拘束する。

上記より、本実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置１０によっても、前述した第１実施形態と同様に、胴振りタイプのチルト機構６０を備えたステアリングコラム１２を搭載した車両において、チルト角がその乗員の体格に合っていないときにも、当該乗員の膝に対してニーエアバッグ５２を適切な角度で膨張展開させることができる。

また、本実施形態では、標準体格時のエアバッグモジュール４８の高さ（チルト角）を基準にしてチルト機構６０を制御することとしたので、ニーエアバッグ５２の高さと乗員の膝の高さとのずれ量を演算するステップが不要になり、その分、制御が複雑化せず、その結果、チルト角の調整が完了するまでの時間を短縮化できる。

さらに、本実施形態では、体格検知手段がシートスライドレール８６に設けられ車両用シート７６の車両前後方向のシートポジションを検知するシートスライド位置検知センサ９０によって構成されているので、既存の技術を利用してある程度の精度を期待できる。つまり、一般には、シートポジションが車両後方側に設定されている場合には大柄な乗員が着座していると考えてよく、逆にシートポジションが車両前方側に設定されている場合には小柄な乗員が着座していると考えてよいため、ある程度の精度を確保できる。従って、低コストな構成で、ある程度の精度を確保することができる点で優れている。

また、本実施形態では、ＥＣＵ６８によるチルト機構６０の制御を衝突予知時に行うこととしたので、車両走行時において衝突する直前にチルト角変更操作が行われることになる。従って、チルト角変更操作が例外なく確実に行われる。よって、プリクラッシュシステムを搭載している車両の場合には特に有効なシステムである。

〔第３実施形態〕
以下、図５及び図６を用いて、本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の第３実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図５及び図６に示されるように、この第３実施形態では、シートスライド位置検知センサ９０の替わりに着座センサ９２を用いた点に特徴がある。すなわち、車両用シート７６のシートクッション７８の座面近傍（シートクッション表皮の下面側）には、シート状の着座センサ９２が配設されている。着座センサ９２は一例として多数の圧力センサを所定の配列で分布させることによって構成されており、乗員が着座した際にＯＮされる圧力センサの数（分布）等から乗員の体格をＥＣＵ６８で判断するようになっている。

（作用・効果）
上記構成によっても、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の作用効果が得られる。なお、制御の仕方は、前述した第２実施形態と実質的に同一であるので、その説明は省略する。

〔第４実施形態〕
以下、図７及び図８を用いて、本発明に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の第４実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この図に示されるように、この第４実施形態では、第１実施形態の構成に、テレスコピックとの関係を付加した点に特徴がある。すなわち、チルト機構６０のチルトモータ７０並びにテレスコピック機構６２のテレスコピックモータ７４の双方がＥＣＵ６８に接続されており、それぞれその作動が制御されている。

（作用・効果）
上記構成によれば、乗員は、図示しないスイッチを操作することにより、テレスコピック機構６２によってコラムチューブ２６を伸縮させ、ステアリングホイール３０の前後位置を変更することができる。この場合、チルトほどではないが、ステアリングコラム１２が収縮することに伴ってエアバッグモジュール４８のコラム前後方向の位置が変化するため、ニーエアバッグ５２の展開高さも変化する。

この点に着目し、本実施形態では、チルト操作によるステアリングコラム１２の車両上下方向の位置の変化（エアバッグモジュール４８の車両上下方向の高さの変化）に加えて、ステアリングコラム１２の車両前後方向の位置の変化（エアバッグモジュールの車両前後方向の位置の変化によって生じるエアバッグモジュール４８の高さの変化）をも加味して、ニーエアバッグ５２の高さを調節するというものである。

例えば、図７に示されるように、小柄な乗員がテレスコピック操作をせず、ステアリングホイール３０を二点鎖線で示される標準位置にセットしていたとすると、エアバッグモジュール４８が乗員の膝に比較的接近する。すなわち、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が狭過ぎる。この状態で、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されると、ＥＣＵ６８によってテレスコピック機構６２のテレスコピックモータ７４に駆動信号が送られて、インナチューブ３６が二点鎖線図示位置から実線図示位置までコラム前方側（矢印Ｌ１方向側）へ軸方向移動される。これにより、エアバッグモジュール４８の高さが乗員の膝の高さに対して適切になり、ニーエアバッグ５２で乗員の膝を適切に拘束することができる。

逆に、図８に示されるように、大柄な乗員がテレスコピック操作をせず、ステアリングホイール３０を二点鎖線で示される標準位置にセットしていたとすると、エアバッグモジュール４８が乗員の膝から比較的遠ざかる。すなわち、エアバッグモジュール４８と乗員の膝との距離（間隔）が空き過ぎる。この状態で、プリクラッシュセンサ６６によって衝突が予知されると、ＥＣＵ６８によってテレスコピック機構６２のテレスコピックモータ７４に駆動信号が送られて、インナチューブ３６が二点鎖線図示位置から実線図示位置までコラム後方側（矢印Ｌ２方向側）へ軸方向移動される。これにより、エアバッグモジュール４８の高さが乗員の膝の高さに対して適切になり、ニーエアバッグ５２で乗員の膝を適切に拘束することができる。

従って、チルト角だけでなく、テレスコピックストロークも加味してニーエアバッグ５２の高さを乗員の膝の高さに合わせることができるので、システムの精度をより一層高めることができる。

なお、上記のようにテレスコピック操作をチルト操作に加えて行う場合、テレスコピック操作を先に完了させてからチルト操作を行うようにしてもよいし、その逆にしてもよい。

〔上記実施形態の補足説明〕
（１） 上述した実施形態では、前面衝突予知時にチルト操作（及びテレスコピック操作）を行うものとして説明したが、これに限らず、エンジン始動時にこの操作を行ってもよい。つまり、前面衝突予知時に上記操作を行う場合には、プリクラッシュシステムを車両に搭載していることが前提となるが、必ずしもプリクラッシュシステムを搭載している車両でなければ本発明を適用できないというものではない。プリクラッシュシステムを搭載していない車両の場合には、一例として、乗員が車両用シート７６に着座してエンジンを始動させた際に、乗員の体格の検知及びそれに基づくチルト操作（及びテレスコピック操作）を行うようにすればよい。つまり、走行前に予めニーエアバッグ５２の展開高さを当該乗員の膝の高さに対して最適化するようにしてもよい。補足すると、エンジン始動時にチルト操作（及びテレスコピック操作）がなされ、その後に当該乗員が更にチルト操作（又はテレスコピック操作或いは両方操作）してチルト角を多少変更したり、テレスコピックストロークを多少変更したりした場合には、その状態を維持することで乗員（ドライバ）の快適性を担保するようにすればよい。

（２） 上述した実施形態では、標準位置を基準にしてチルト操作（及びテレスコピック操作）を行う制御としたが、これに限らず、他の制御方法を採用してもよい。例えば、体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて、ＥＣＵ６８で乗員の膝の高さを求める。そして、求めた膝の高さとチルト角から演算したニーエアバッグ５２の展開高さとのずれ量が所定量未満のときには、適切と判断し、そのままの状態を維持し、求めた膝の高さとチルト角から演算したニーエアバッグ５２の展開高さとのずれ量が所定量以上のときには、不適切と判断し、当該ずれ量が当該所定量未満になるようにチルト機構６０のチルトモータ７０（及びテレスコピック機構６２のテレスコピックモータ７４）を制御するようにしてもよい。この制御方法によっても、ニーエアバッグ５２の展開高さと膝の高さとの関係が適切になる。

上記制御方法を採る場合、体格検知手段の検知結果から求めた乗員の膝の高さとチルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量でチルト機構６０（及びテレスコピック機構６２）を制御することになるので、乗員の体格が大柄か小柄かの判断が不要になる。従って、その分、制御が複雑化せず、チルト角の調整（及びテレスコピックストロークの調整）が完了するまでの時間を短縮化できる。

（３） 上述した実施形態では、体格検知手段としてカメラ６４やシートスライド位置検知センサ９０、着座センサ９２等を用いたが、これに限らず、乗員の体格を直接又は間接的に検知することができればすべて適用可能である。例えば、シートベルト装置のウエビングの引出量を検知して、ウエビングの引出量から乗員の体格を判断してもよい。

第１実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を小柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第１実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を大柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第２実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を小柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第２実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を大柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第３実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を小柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第３実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を大柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第４実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を小柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。 第４実施形態に係るコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置の全体構成を大柄な体格の乗員との関係で示す概略側面図である。

符号の説明

１０ コラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置
１２ ステアリングコラム
１８ コラムカバー
３０ ステアリングホイール
４８ エアバッグモジュール
５０ インフレータ（ガス発生手段）
５２ ニーエアバッグ
６０ チルト機構
６２ テレスコピック機構
６４ カメラ（体格検知手段、撮像手段）
６６ プリクラッシュセンサ（衝突予知手段）
６８ ＥＣＵ（制御手段）
７０ チルトモータ
７２ チルト中心軸
７４ テレスコピックモータ
７６ 車両用シート
８６ シートスライドレール
９０ シートスライド位置検知センサ
（体格予知手段、シートスライド位置検知手段）
９２ 着座センサ（体格予知手段）

Claims (8)

1. コラム前端側に設定されたチルト中心軸回りに所定角度の範囲内でコラム全体を車両上下方向へ揺動させることによりステアリングホイールの高さを調節するモータ駆動方式のチルト機構を備えたステアリングコラムと、
   このステアリングコラムの後端側に一体的に設けられ、車両の所定位置に設けられたガス発生手段が作動することにより折り畳み状態でコラムカバー内に格納されたニーエアバッグを乗員の膝部側へ展開させるエアバッグモジュールと、
   乗員の体格を直接又は間接的に検知する体格検知手段と、
   この体格検知手段の検知結果に基づいてニーエアバッグの車両上下方向の展開高さが乗員の膝の高さに合うようにチルト機構の駆動モータを所定量だけ所定方向へ駆動回転させる制御手段と、
   を有することを特徴とするコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
2. 前記制御手段は、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて乗員の体格が標準体格よりも大柄であると判断しかつチルト角が標準体格時のチルト角以下に設定されている場合には、チルト角が標準体格時のチルト角よりも大きくなるようにチルト機構の駆動モータを制御し、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて乗員の体格が標準体格よりも小柄であると判断しかつチルト角が標準体格時のチルト角以上に設定されている場合には、チルト角が標準体格時のチルト角よりも小さくなるようにチルト機構の駆動モータを制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
3. 前記制御手段は、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて求めた乗員の膝の高さに対し、チルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量が所定量未満のときにはそのままの状態とし、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいて求めた乗員の膝の高さに対し、チルト角から演算したニーエアバッグの展開高さとのずれ量が所定量以上のときには当該ずれ量が当該所定量未満になるようにチルト機構の駆動モータを制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
4. 前記体格検知手段は、乗員の少なくとも顔の高さを検知する撮像手段である、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
5. 前記体格検知手段は、シートスライドに設けられ車両用シートの車両前後方向のシートポジションを検知するシートスライド位置検知手段である、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
6. 前記制御手段は、ステアリングコラムのチルト角変更操作をエンジン始動時に行う、
   ことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
7. 前記制御手段は、ステアリングコラムのチルト角変更操作を、車両に搭載されかつ衝突を予知する衝突予知手段によって衝突することが予知されたときに行う、
   ことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。
8. 前記ステアリングコラムは所定ストロークの範囲内で当該ステアリングコラムをコラム軸方向に伸縮させることによりステーホイールの前後位置を調節するモータ駆動方式のテレスコピック機構を備えており、
   前記制御手段は、前記体格検知手段によって検知された検知結果に基づいてニーエアバッグの車両上下方向の展開高さが乗員の膝の高さに合うようにテレスコピック機構の駆動モータを所定量だけ所定方向へ駆動回転させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコラム付けニーエアバッグを備えたステアリング装置。

Images