JP2013241161A - 歩行者保護用エアーバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に衝突した歩行者が、フードパネルまたはフロントガラスへ衝突する際の衝撃を緩和、軽減し、同時に衝突後に車両の両側の路面に打ち付けられたり、あるいは後続車に再度衝突してしまうことを回避する。
【解決手段】エアーバッグ装置は、車両のフロントバンパー１１０内に設けられた衝突検知センサ１０と、フロントバンパー１１０内に収納されたエアーバッグ１２と、車両内に設けられ、衝突検知センサ１０からの信号を受けて、エアーバッグ１２を駆動させるための駆動手段１４とを備える。エアーバッグ１２は、その駆動時にフロントバンパー１１０と車両のフロントボディ１００との間に形成される開口部から上方に向かって展開し、エアーマット部、エアーマット部の外周に沿った膨隆部とを形成するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、歩行者保護用エアーバッグ装置に関し、より具体的には、車両のフロントバンパー内に収納され、展開時に車両前方からの歩行者を受け止めて保護することが可能なエアーバッグを備える、歩行者保護用エアーバッグ装置に関する。

車両の走行時に歩行者及び二輪車乗員など（以下、「歩行者」という）が車両に衝突した際に、歩行者が跳ね飛ばされて車両のボンネットフードやフロントウィンドウに強打して大きな被害（損傷）を受けてしまうことがある。したがって、車両との衝突時における歩行者の被害をできるだけ緩和し軽減して歩行者を保護することが求められている。

特開２００７−８３８４５号公報は、車両との衝突時における歩行者保護用エアーバッグ装置として、車両のボンネットフードの後部の開口部から展開し、車両のボンネットフード及びフロントウィンドウの少なくとも一方を覆うことが可能なエアバック装置を開示する。

特開２００９−１９６４５９号公報は、車両との衝突時における歩行者保護用エアーバッグ装置として、車両のフードパネルとフロントガラスとの間に設けられたカウル内に配設され、展開時にフロントガラス及びウインドピラーを覆うことが可能なエアバック装置を開示する。

特開２００７−８３８４５号公報 特開２００９−１９６４５９号公報

特許文献１、２に記載されるような歩行者保護用エアーバッグ装置では、エアーバッグが衝突時に跳ね飛ばされた歩行者と車両のフードパネルまたはフロントガラスの間に入った場合には、その衝突時の衝撃を緩和させることが可能である。

しかし、これらの歩行者保護用エアーバッグ装置では、歩行者がエアーバッグに衝突した後にその反動で車両の両側に飛ばされて、路面に打ち付けられたり、あるいは後続車に再度衝突してしまう恐れがある。また、エアーバッグがフードパネルの後部から展開するので、エアーバッグが後方に流れてフードパネルをほとんど覆うことができない可能性がある。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題を軽減、解消することであり、具体的には、車両に衝突した歩行者が、フードパネルまたはフロントガラスへ衝突する際の衝撃を緩和、軽減し、同時に衝突後に車両の両側の路面に打ち付けられたり、あるいは後続車に再度衝突してしまうことを回避することである。

本発明は、歩行者保護用エアーバッグ装置を提供する。そのエアーバッグ装置は、車両のフロントバンパー１１０内に設けられた衝突検知センサ１０と、フロントバンパー１１０内に収納されたエアーバッグ１２と、車両内に設けられ、衝突検知センサ１０からの信号を受けて、エアーバッグ１２を駆動させるための駆動手段１４とを備える。エアーバッグ１２は、その駆動時にフロントバンパー１１０と車両のフロントボディ１００との間に形成される開口部から上方に向かって展開し、エアーマット部３２１、エアーマット部の外周に沿った膨隆部３２３とを形成するように構成されている。

本発明によれば、車両に衝突する歩行者をエアーマット部の外周に沿った膨隆部によりエアーバッグの中央のエアーマット部に引き戻し保持することにより、その歩行者がフードパネルまたはフロントガラスへ衝突する際の衝撃を緩和、軽減し、同時に衝突後に車両の両側の路面に打ち付けられたり、あるいは後続車に再度衝突してしまうことを回避することが可能となる。さらに、本発明によれば、エアーバッグがフロントバンパーと車両のフロントボディとの間に形成される開口部から上方に向かって展開するので、フードパネルの全面およびフロントガラスの少なくとも一部（下部）以上を確実に覆うことができ、歩行者をこれらとの衝撃から確実に保護することが可能となる。

本発明の一態様では、エアーバッグ１２の膨隆部３２３には、エアーバッグ１２の外周に沿ったひれ部３２５が設けられている。

本発明の一態様によれば、衝突時の衝撃等によりエアーバッグがパンクしエアーが抜けてしまう事態が起こっても、エアーバッグの外周に沿ったひれ部が一種のポケットにように機能して歩行者にまとわりついて（引っかけて）、その歩行者をエアーバッグ内に留まらせて保持することが可能となる。

本発明の一態様では、車両のフロントボディ１００内に設けられた、フロントバンパー１１０をフロントボディ１００への固定状態から離脱させるための離脱手段１６をさらに備える。その離脱手段は、駆動手段１４から供給されるガスの圧力により、エアーバッグ１２が展開する前にフロントバンパー１１０の少なくとも上部をフロントボディ１００から離脱させて、フロントバンパー１１０と車両のフロントボディ１００との間の開口部を形成する。

本発明の一態様によれば、駆動手段から供給されるガスの圧力により、エアーバッグが展開する前にエアーバッグが出るための開口部を形成することができるので、エアーバッグをその開口部から確実に展開させることが可能となる。

本発明の一態様では、フロントバンパー１１０は、その両側にフロントボディ１００に接続する伸縮および回転可能な接続部２４を備える。その接続部２４は、フロントバンパー１１０の離脱時において、フロントバンパー１１０がフロントボディ１００の下側と路面との間に維持されるように伸縮／回転する。

本発明の一態様によれば、車両に衝突した歩行者がエアーバッグから車両前方に跳ね返される事態が起こった場合においても、フロントボディから離脱したフロントバンパーがフロントボディの下側と路面との間に維持されることにより、歩行者をブロックして車両の下側に巻き込まれることを防ぐことが可能となる。

本発明の歩行者保護用エアーバッグ装置の配置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態のエアバックが展開した状態を示す側面図である。 本発明の一実施形態の展開したエアバックの平面図と側面図である。 本発明の一実施形態の展開したエアバックの平面図と側面図である。 本発明の一実施形態の離脱手段の構成を示す図である。 本発明の一実施形態のフロントバンパーとフロントボディの接続部の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の歩行者保護用エアーバッグ装置の動作を示すフロー図である。

図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の歩行者保護用エアーバッグ装置の配置を示すブロック図である。図１の（ａ）は、車両の前方部を上から見た断面図を想定して、各構成をブロックで記載したものである。本発明の歩行者保護用エアーバッグ装置は、車両のフロントボディ１００と、それに接続するフロントバンパー１１０の中に配置される。

フロントバンパー１１０内に設けられた衝突検知センサ１６は、歩行者等との衝突を検知すると、その検知信号をフロントボディ１００内のエアーバッグを駆動させるための駆動手段１４に送る。衝突検知センサ１６としては、加速度センサ、圧力センサ、光ファイバセンサなどの従来からある任意のセンサを用いることができる。図１の（ａ）では、衝突検知センサ１６はフロントバンパー１１０の中央部に１つだけ記載されているが、２以上の複数のセンサを異なる位置に配置しても良い。また、衝突検知センサ１６として、あるいはこれに追加する形で、フロントバンパー１１０内またはフロントボディ１００内に小型のカメラを配置して、画像情報から衝突する対象が歩行者であることをその衝突時あるいは衝突前に検知できるようにしてもよい。

エアーバッグ１２は、フロントバンパー１１０内に折りたたんだ状態で収納される。エアーバッグ１２は、図２で後述するように、展開（膨張）時に上方（ほぼ真上）に延びることができるように、垂直方向に重ねて折りたたまれている。エアーバッグ１２の一方の端部は、フロントボディ１００に接続（固定）されている。エアーバッグ１２には、少なくとも１か所以上の位置で駆動手段１４からのガス配管１８が接続され、その作動時（展開時）に高圧ガスが供給されるようになっている。フロントバンパー１１０の両端部に接するフロントボディ１００内にフロントバンパーをフロントボディへの固定状態から離脱させるための離脱手段１６が配置される。

離脱手段１６の各々には駆動手段１４からのガス配管２０が接続され、その作動時（離脱時）に高圧ガスが供給されるようになっている。離脱手段１６は、駆動手段１４から供給されるガスの圧力により、エアーバッグ１２が展開する前にフロントバンパー１１０の少なくとも上部をフロントボディ１００から離脱させて、フロントバンパー１１０と車両のフロントボディ１００との間の開口部を形成する。なお、図１の例では、離脱手段１６はフロントバンパー１１０の両側に２つ設けられているが、その数は２つに限定されず、例えばフロントバンパー１１０の中央部に１つ、あるいは中央部と両側を含む合計３つ設けてもよい。

駆動手段１４は、図１の（ｂ）に示すように、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）という）１４０とインフレータ１４２を含む。ＥＣＵ１４０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを備えるコンピュータである。メモリには、インフレータ１４２の制御等を実現するためのコンピュータ・プログラムおよび該プログラムの実施に必要なデータ、テーブルおよびマップを格納することができる。ＥＣＵ１４０は、衝突検知センサ１６を含む車両の各部から送られてくる信号を受け取って、インフレータ１４２を制御するための制御信号を生成する。

インフレータ１４２は、ＥＣＵ１４０の制御下でエアーバッグ１２を展開させるための高圧ガスを発生させる。高圧ガスの発生方法としては、従来からあるパイロ（推進薬）タイプ、高圧ガスタイプ、それらを組み合わせたハイブリッドタイプ等の任意の方法を利用することができる。例えば、パイロ（推進薬）タイプの場合は、起動信号を受けてインフレータ１４２内の火薬を爆発させてガス発生剤を燃焼させ、その燃焼により発生したガス（窒素ガス）を冷却した後にエアーバッグ１２と離脱手段１６へ配管１８、２０を介して噴出させる。なお、図１では１つの駆動手段１４が、エアーバッグ１２と２つの離脱手段１６で共用されるように構成されているが、この構成に限られず、エアーバッグ１２および２つの離脱手段１６の各々にＥＣＵ１４０の制御下で連動して動作可能な個別の駆動手段（ガス供給手段）を設けるようにしてもよい。

図２は、本発明の一実施形態のエアバックが展開した状態を示す側面図である。エアーバッグ１２は、その作動時にインフレータ１４２から供給される高圧ガスにより、フロントバンパー１１０と車両のフロントボディ１００との間に形成される開口部から上方に向かって展開する。その開口部は、インフレータ１４２から供給される高圧ガスにより作動する離脱手段１６により、フロントバンパー１１０（図２の破線１１０）がフロントボディ１００から離脱する（飛び出す）際に形成される。

フロントバンパー１１０の離脱は、エアーバッグ１２の作動（展開）よりも少し前に、あるいはほぼ同時に開始するようにＥＣＵ１４０により制御される。離脱したフロントバンパー１１０は、図２に示すように、フロントボディ１００の前方下側に飛び出し、接続部２４の長さにより規定される所定の位置に維持される。その所定の位置は、路面とフロントボディ１００の下面との間隔（図２のＨ）の少なくとも一部以上を塞ぐことができる位置として設定される。これにより、車両に衝突した歩行者がエアーバッグ１２から車両前方に跳ね返される事態が起こった場合においても、歩行者をブロックして車両の下側（間隔Ｈ内）に巻き込まれることを防ぐことが可能となる。

展開したエアーバッグ１２の長さ（図２では高さ）は、エアーバッグ１２が車両に衝突した歩行者を受け止めて車両の後方に折れ曲がった際に、車両のフードパネル１２０の全部およびフロントガラス１３０の少なくとも一部（下側）以上を覆うことができる長さとして設定される。これにより、その歩行者がフードパネル１２０またはフロントガラス１３０へ衝突する際の衝撃を緩和、軽減することが可能となる。

図３と図４は、本発明の一実施形態の展開したエアバック１２の状態を示す平面図と側面図である。両図の（ａ）は、いずれも車両の前方から見た図であり、図示はしていないが、エアバック１２の後ろ側に車両のフードパネル１２０およびフロントガラス１３０が存在することになる。図３のエアバック１２は、全体としてほぼ楕円な形状をしており、外周に沿って膨隆部３２３が形成され、その内側にエアーマット部３２１が形成される。膨隆部３２３は筒状（円筒形）をしており、そのサイズ（直径、エアーマット部３２１の表面からの高さ）は、歩行者がエアバック１２の外側に飛び出すことを妨げる（ブロックする）ことが可能な長さ（大きさ）に設定される。例えば、そのサイズ（直径、エアーマット部３２１の表面からの高さ）は、少なくとも約２０〜４０ｃｍ程度である。

図３のエアバック１２の膨隆部３２３には、エアーバッグ１２の外周に沿ったひれ部３２５を設けることができる。図３の（ｂ）は、図３（ａ）のエアバック１２の上部を側面から見た図であり、ひれ部３２５は膨隆部３２３の外側部に張り付けられる形で取り付けられる。ひれ部３２５は、膨隆部３２３の厚さ（高さ）方向に向かって伸びるように所定の張り具合を持つように形成される。ひれ部３２５は、エアーバッグ１２と同じ材質、あるいは他の材質で構成され、エアーバッグ１２にぶつかってくる歩行者にまとわりつく（引っかかる）ように、所定の張りを有すると同時にある程度の柔軟性のある繊維、樹脂等から構成される。ひれ部３２５は、例えば網状の形状を有することができる。ひれ部３２５は、衝突時の衝撃等によりエアーバッグがパンクしエアーが抜けてしまう事態が起こっても、一種のポケットにように機能して歩行者を引っかけて、その歩行者をエアーバッグ内に留まらせ保持することが可能となる。なお、ひれ部３２５は必要に応じて選択的に設けることができ、無くてもよい。

図４の展開したエアバック１２では、エアーマット部３２１および膨隆部３２３がほぼ円形をなしている。その側面は、図４の（ｂ）に示すように、エアーマット部３２１の領域が膨らんだ（突出した）、半球形な形状３２７となっている。これにより、エアバック１２の歩行者をより受け止め易く、言い換えれば、包み込むように機能させることができる。同時に、歩行者がフードパネル１２０およびフロントガラス１３０へ衝突する際の衝撃を緩和、吸収させるクッション効果をさらに向上させることが可能となる。なお、図示はしていないが、図４のエアバック１２においても、図３の場合と同様にエアーバッグ１２の外周に沿ったひれ部３２５を設けることができる。

図５は、本発明の一実施形態の離脱手段１６の構成を示す図である。図５の構成が、既に図１で示したように、例えばフロントバンパー１１０の両側に設けられる。離脱手段１６は、フロントバンパー１１０と駆動手段１４からの配管２０とに接続する。離脱手段１６は、配管２０からの高圧ガスを受けるシリンダ１６１と、シリンダ１６１内のピストン１６３を含む。シリンダ１６１内のピストン１６３は、離脱手段１６の作動時、言い換えれば、エアバック１２の作動時に、瞬時に供給されてくる高圧ガスにより圧縮されて、図５の左方向に移動し、フロントバンパー１１０を同じく左方向（車両の前方）に飛び出させる。これにより、フロントバンパー１１０は、フロントボディ１００から離脱する。なお、フロントバンパー１１０は、両側の２つのピストン１６３によって押される力により、フロントボディ１００から離脱可能な仕様（強度を含む）で、予めフロントボディ１００に接続されている。

図６は、本発明の一実施形態のフロントバンパー１１０とフロントボディ１００の接続部２４の構成を示す図である。接続部２４は、フロントボディ１００に接続された支点部２４５を中心に回転可能な第１接続部２４３と、第１接続部２４３の中に図の矢印Ａの方向で伸縮可能なように収納された第２接続部２４５とを含む。第２接続部２４５の端部は、フロントバンパー１１０に接続されている。離脱手段１６が作動し、フロントバンパー１１０が飛び出した際に、第１接続部２４３が図の矢印Ｂの方向で回転しながら、同時に第２接続部２４５が矢印Ａの方向で伸びて、フロントバンパー１１０を上述した所定の位置に維持させる。なお、第２接続部２４５の端部とフロントバンパー１１０との接続部は、美観上フロントバンパー１１０の内側に設けるようにしてもよい。

図７は、本発明の歩行者保護用エアーバッグ装置の動作を示すフロー図である。ステップＳ１において、歩行者と車両との衝突が検知される。その検知は、既に図１の説明において述べたように、フロントバンパー１１０内等に設置された衝突検知センサ１０、あるいはカメラによる画像検知によりおこなわれる。ステップＳ２において、駆動手段１４が作動する。検知信号が駆動手段１４のＥＣＵ１４０に送られる。ＥＣＵ１４０が所定の処理を行った後に、インフレータ１４２を作動させる。

ステップＳ３おいて、インフレータ１４２から配管２０を介して供給された高圧ガスにより、離脱手段１６が作動する。離脱手段１６は、既に述べたように、フロントバンパー１１０をフロントボディ１００から離脱させる。ステップＳ４おいて、インフレータ１４２から配管２０を介して供給された高圧ガスにより、エアバック１２が作動（展開）する。

ステップＳ４のエアバック１２の作動よりも前にステップＳ３の離脱手段１６の作動が実行される必要がある。そのため、ＥＣＵ１４０は、インフレータ１４２から高圧ガスの供給において所定の時間差を設定し、エアバック１２へのガス供給がその所定時間差分だけ遅れて開始されるようにする。あるいは、高圧ガスの供給時間差を設けずに、離脱手段１６へのガス圧をエアバック１２へのガス圧よりも高くして、離脱手段１６がそのガス圧差分だけ早く作動するようにしてもよい。なお、フロントバンパー１１０の離脱に要する時間よりも、エアバック１２の展開に要する時間の方が長くかかるので、ステップＳ４のエアバック１２の作動とステップＳ３の離脱手段１６の作動をほぼ同時におこなってもエアバック１２の展開に支障が出る恐れはほとんどないと考えられる。

本発明の実施形態について、図を参照しながら説明をした。しかし、本発明はこれらの実施形態に限られるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施できるものである。

１０ 衝突検知センサ
１２ エアバック
１４ 駆動手段
１６ 離脱手段
１８、２０ 配管
２４ 接続部
１００ フロントボディ
１１０ フロントバンパー
１２０ フードパネル
１３０ フロントガラス
３２１ エアーマット部
３２３ 膨隆部
３２５ ひれ部

Claims (4)

1. 歩行者保護用エアーバッグ装置であって、
   車両のフロントバンパー内に設けられた衝突検知センサと、
   前記フロントバンパー内に収納されたエアーバッグと、
   前記車両内に設けられ、前記衝突検知センサからの信号を受けて、前記エアーバッグを駆動させるための駆動手段と、を備え、
   前記エアーバッグは、その駆動時に前記フロントバンパーと前記車両のフロントボディとの間に形成される開口部から上方に向かって展開し、エアーマット部と、当該エアーマット部の外周に沿った膨隆部とを形成するように構成されている、歩行者保護用エアーバッグ装置。
2. 前記エアーバッグの前記膨隆部には、前記エアーバッグの外周に沿ったひれ部が設けられている、請求項１に記載の歩行者保護用エアーバッグ装置。
3. 前記車両のフロントボディ内に設けられた、前記フロントバンパーを前記フロントボディへの固定状態から離脱させるための離脱手段をさらに備え、
   前記離脱手段は、前記駆動手段から供給されるガスの圧力により、前記エアーバッグが展開する前に前記フロントバンパーの少なくとも上部を前記フロントボディから離脱させて前記開口部を形成する、請求項１または２に記載の歩行者保護用エアーバッグ装置。
4. 前記フロントバンパーは、その両側に前記フロントボディに接続する伸縮および回転可能な接続部を備え、
   前記接続部は、前記フロントバンパーの前記離脱時において、前記フロントバンパーが前記フロントボディの前面の下側と路面との間に維持されるように伸縮／回転する、請求項３に記載の歩行者保護用エアーバッグ装置。

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