JP2017065558A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグに当たった後の乗員の頭部の回転を抑制する。
【解決手段】車両用乗員保護装置２は、車体に設けられ、車体に乗車した乗員の少なくとも頭部が当たるように乗員の前で展開するフロントエアバッグ５１と、乗員の横で展開するように車体に設けられる側方エアバッグ６１と、を有する。側方エアバッグ６１は、車体の幅方向中央へ向かって展開する突出部６４を有する。突出部６４は、フロントエアバッグ５１とともに展開されることにより、フロントエアバッグ５１に当たった乗員の頭部を前側および横側から支える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用乗員保護装置に関する。

自動車といった車両には、各種の車両用乗員保護装置が設けられる。
たとえば特許文献１は、シートに着座した乗員の前側で展開されるフロントエアバッグ、乗員の外側で展開されるカーテンエアバッグを開示する。
これにより、たとえば自動車が他の自動車などと衝突する際に、シートに着座した乗員の前側でフロントエアバッグを展開させ、展開したフロントエアバッグに対して前へ倒れた乗員を支えることができる。乗員を保護することが可能である。

特開２０１４−１５１６７６号公報

しかしながら、このように車両においてフロントエアバッグを展開させるようにしたとしても、たとえば乗員が斜め前方向へ倒れる場合、乗員の頭部がフロントエアバッグに当たった後に乗員の頭部がフロントエアバッグの横へ落ちるように移動してしまう可能性がある。この際、頭部が回転してしまう可能性がある。

このように車両用乗員保護装置では、エアバッグに当たった後の乗員の頭部の回転を抑制することが求められている。

本発明に係る車両用乗員保護装置は、車体に設けられ、前記車体に乗車した乗員の少なくとも頭部が当たるように乗員の前で展開するフロントエアバッグと、乗員の横で展開するように前記車体に設けられる側方エアバッグと、を有し、前記側方エアバッグは、前記車体の幅方向中央へ向かって展開する突出部を有し、前記突出部は前記フロントエアバッグとともに展開されることにより、前記フロントエアバッグに当たった乗員の頭部を前側および横側から支える。

好適には、前記側方エアバッグの展開を制御する制御部を有し、前記制御部は、衝突形態の予測に用いる入力情報、衝突時の入力情報、または車内状況の入力情報に基づいて、衝突形態を判断し、前記衝突形態の判断結果に基づいて、前記突出部の展開要否を判断し、前記突出部の展開が必要である場合に、前記側方エアバッグを展開させる、とよい。

好適には、前記制御部は、前記衝突形態の判断において、前記フロントエアバッグの展開方向と衝撃入力方向との一致度、衝撃による乗員の倒れ方向と前記フロントエアバッグの展開方向との一致度、衝撃値の大きさ、乗員の有無、乗員の体型若しくは体重の大きさ、乗員と前記車体の内装部材との距離、の中の少なくとも１つを判断する、とよい。

好適には、前記制御部は、衝突予測時に前記フロントエアバッグよりも先に、前記側方エアバッグを展開させる、とよい。

好適には、前記制御部は、衝撃が前斜め方向から入力される場合、前記フロントエアバッグおよび前記側方エアバッグを展開させる、とよい。

好適には、前記突出部は、展開した前記フロントエアバッグの外縁よりも前記車体の中央寄りの位置まで展開する、とよい。

好適には、前記突出部は、前記フロントエアバッグの外側において展開されて前記フロントエアバッグと接する、とよい。

好適には、前記突出部は、展開した前記フロントエアバッグと接する前部と、前記前部の後方に位置して前記フロントエアバッグより後方へ延在する後部と、を有する、とよい。

好適には、前記側方エアバッグは、前記車体に設けられたカーテンエアバッグ、又はサイドエアバッグである、とよい。

本発明では、側方エアバッグが、車体の幅方向中央へ向かって展開する突出部を有する、そして、突出部がフロントエアバッグとともに展開されることにより、フロントエアバッグに当たった乗員の頭部を前側および横側から支えることができる。よって、エアバッグに当たった後の乗員の頭部の回転を抑制できる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用乗員保護装置が適用される自動車の構造を模式的に示す説明図である。 図２は、実施形態に係る車両用乗員保護装置の説明図である。 図３は、図２の制御部によるエアバッグモジュールの回動駆動処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用乗員保護装置２が適用される自動車１の構造を模式的に示す説明図である。

自動車１は、車両の一種である。自動車１の車体の前後方向中央部には、乗員が乗車する乗員室が形成される。車体の前部には、燃料エンジンなどを配置するための前室が形成される。車体の後部には、荷室などとして用いることができる後室が形成される。
乗員室は、略四角形のフロアパネル１１、フロアパネル１１の前角に立設される一対のＡピラー１２、フロアパネル１１の前後方向中央に立設される一対のＢピラー１３、フロアパネル１１の後角に立設される一対のＣピラー１４、を有する。Ａピラー１２の上端とＣピラー１４の上端とは、ルーフレール１５により連結される。Ｂピラー１３の上端は、ルーフレール１５の前後方向中央に接合される。左右一対のルーフレール１５の間には、略四角形のルーフパネル１６が接合される。
フロアパネル１１の前縁と一対のＡピラー１２の下部との間にはトーボード１７が配置され、トーボード１７の上側にはダッシュボード１８が配置される。ダッシュボード１８、一対のＡピラー１２の上部、およびルーフパネル１６の前縁に囲われるように、フロントガラス１９が嵌め込まれる。一対のＣピラー１４の上部の間には、リアガラス２０が嵌め込まれる。
前後方向に並ぶＡピラー１２とＢピラー１３との間には、Ａピラー１２に回転可能に支持される前ドアが配置される。Ｂピラー１３とＣピラー１４との間には、Ｂピラー１３に回転可能に支持される後ドアが配置される。フロアパネル１１の左右幅方向両縁には、一対のサイドシル２１が接合される。
このように、自動車１の乗員室は、略立方体形状の箱型の空間となる。
また、フロアパネル１１の左右幅方向中央には、乗員室内へ突出するように前後方向へ延在するセンタートンネル２２が形成される。センタートンネル２２の下側には、たとえば燃料エンジンの駆動力を後輪へ伝達するためのドライブシャフトが配置される。
フロアパネル１１の前部には、フロントシートとして、ドライバが着座するドライバシート２３、ナビゲータが着座するナビゲーションシート２４が左右幅方向に並べて取り付けられる。ドライバシート２３は、座部４１と背部４２とを有する。ナビゲーションシート２４は、座部４１と背部４２とを有する。ドライバシート２３の座部４１とナビゲーションシート２４の座部４１との間にセンタートンネル２２が位置する。センタートンネル２２の上には、シフトレバー２５、サイドブレーキレバー、内装部材としてのコンソールボックス２６などが取り付けられる。
ドライバシート２３およびナビゲーションシート２４の前には、左右幅方向へ延在するダッシュボード１８が位置する。ドライバシート２３の前には、ダッシュボード１８から後向きに突出して設けられたステアリングホイール２７が位置する。
フロアパネル１１の後部には、リアシートとして、複数の乗員が着座できるベンチシート２８が取り付けられる。ベンチシート２８は、座部４１と背部４２とを有する。ベンチシート２８は、フロアパネル１１と同等の左右幅を有する。ベンチシート２８には、通常３名までの乗員が着座することが可能である。

ところで、自動車１では、衝突時に乗員等を保護するための車両用乗員保護装置２が用いられる。
図２は、実施形態に係る車両用乗員保護装置２の説明図である。
車両用乗員保護装置２は、フロントエアバッグモジュール５０、カーテンエアバッグモジュール６１、制御部７１、を有する。

フロントエアバッグモジュール５０は、フロントエアバッグ５１、インフレータ５２、モジュールベース５３、を有する。
フロントエアバッグ５１は、たとえば布を略立方体形状の袋状に縫製したものである。
インフレータ５２は、火薬および高圧ガスを収容する小型のタンクである。インフレータ５２は、フロントエアバッグ５１と連結される。
モジュールベース５３は、たとえば金属板である。モジュールベース５３には、フロントエアバッグ５１、インフレータ５２が固定される。
また、モジュールベース５３は、ダッシュボード１８内で、ステアリングサポートビーム２９に固定される。モジュールベース５３は、ナビゲーションシート２４の前側となる位置で、後向きに固定される。ステアリングサポートビーム２９の両端は、一対のＡピラー１２に固定される。
そして、フロントエアバッグモジュール５０は、高圧ガスが導入されることで、モジュールベース５３から後方向へ展開する。

カーテンエアバッグモジュール６１は、カーテンエアバッグ６２、インフレータ６６、を有する。
カーテンエアバッグ６２は、たとえば布を一方向に長尺の袋状に縫製したカーテン本体６３と、カーテン本体６３の一端部から横へ突出する突出部６４と、を有する。
突出部６４は、フロントエアバッグ５１とともに、フロントエアバッグ５１に当たった乗員の頭部を前側および横側から支える。
インフレータ６６は、火薬および高圧ガスを収容する小型のタンクである。インフレータ６６は、カーテンエアバッグ６２と連結される。
そして、カーテンエアバッグ６２は、Ａピラー１２、ルーフレール１５およびＣピラー１４に沿わせて配置される。カーテンエアバッグ６２の突出部６４は、Ａピラー１２に配置される。インフレータ６６は。ルーフレール１５に固定される。カーテンエアバッグモジュール６１は、高圧ガスが導入されることで、Ａピラー１２からＣピラー１４までの範囲で下向きに展開する。また、突出部６４は、カーテン本体６３から、車体の幅方向中央へ向かって突出するように展開する。

制御部７１は、たとえばマイクロコンピュータ装置である。マイクロコンピュータ装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、これらを接続するシステムバスを有する。ＲＯＭは、車両用乗員保護装置２の動作を制御するためのプログラムを記憶する。ＣＰＵは、このプログラムをＲＡＭに読み込み、実行する。これにより、マイクロコンピュータ装置は、車両用乗員保護装置２の制御部７１として機能する。
入出力ポートには、インフレータ５２、各種の検出部、が接続される。検出部には、たとえば乗員室から車体の前方といった車外を撮像する車外カメラ７２、車内を撮像する車内カメラ７３、加速度センサ７４、車速センサ７５、操舵角センサ７６、がある。制御部７１は、これら検出部からの入力情報に基づいて、車両用乗員保護装置２の動作を制御する。制御部７１は、たとえばカーテンエアバッグモジュール６１の展開駆動を制御する。

次に、車両用乗員保護装置２の動作について説明する。
図３は、図２の制御部７１によるエアバッグモジュール５０の回動駆動処理の流れを示すフローチャートである。制御部７１は、図３の処理を周期的に実施する。

制御部７１は、衝突前に、入出力ポートに入力される車体の内外状況を示す入力情報に基づいて、衝突形態を予測判断する（ステップＳＴ１）。
ここで、車体の内外状況を示す入力情報には、たとえば車外の撮像画像といった衝突形態の予測に用いる入力情報、衝突時の入力情報、車内の撮像画像といった車内状況の入力情報がある。
また、衝突形態としては、たとえばフルラップ衝突、オフセット衝突、オブリーク衝突、側面衝突、がある。フルラップ衝突は、たとえば対向車と車幅全体で正面衝突することである。オフセット衝突は、たとえば対向車とずれた状態で正面衝突することである。オブリーク衝突は、さらにずれた状態で対向車と正面衝突することである。側面衝突は、車体の側面に他の自動車１が衝突することである。そして、衝突形態の違いにより、衝突時の車体の挙動および乗員の挙動が変化する。
このため、衝突前の衝突形態の予測判断において、制御部７１は、まず、車体の内外状況を示す入力情報に基づいて、衝突形態を予測判断する。
たとえば、制御部７１は、車外の撮像画像から、先行車、対向車、構造物との相対位置および相対速度を予測し、さらにエアバッグ５１の初期展開方向と衝撃入力方向との一致度、衝撃値の大きさ、を予測する。
また、制御部７１は、車内の撮像画像から、乗員の乗車位置、乗員の体格若しくは体重を予測し、さらに衝撃による乗員の倒れ方向とエアバッグ５１の初期展開方向との一致度、乗員と車体の内装部材との距離、を予測する。
このように、制御部７１は、衝突形態を予測判断する。
なお、制御部７１は、衝突前の通常時だけでなく、衝突中にもこれらの衝突形態の予測判断を実施してよい。

次に、制御部７１は、予測した衝突形態に基づいて、フロントエアバッグ５１とともにカーテンエアバッグ６１の突出部を展開することの要否を判断する（ステップＳＴ２）。
たとえば予測した衝突形態がフルラップ衝突である場合、制御部７１は、カーテンエアバッグ６１の突出部の展開を不要と判断する。
また、予測した衝突形態がオブリーク衝突である場合、制御部７１は、カーテンエアバッグ６１の突出部の展開を必要と判断する。
カーテンエアバッグ６１の突出部の展開が必要である場合、制御部７１は、カーテンエアバッグ６１の展開タイミングを判断する。制御部７１は、乗員の体格、車速等に応じて、倒れた乗員がフロントエアバッグ５１に到達するタイミングで、カーテンエアバッグ６１の突出部がフロントエアバッグ５１の外側に展開されるように、カーテンエアバッグ６１のインフレータ６６に点火信号を出力するタイミングを計算する。
なお、この展開タイミングは、たとえばフロントエアバッグモジュール５０のインフレータ５２に点火信号を出力したタイミングとの時間差として計算されてよい。一般的にカーテンエアバッグ６１は展開を開始してから展開しきるまでの時間が、フロントエアバッグ５１よりも長い。この場合、制御部７１は、衝突予測時にフロントエアバッグ５１よりも先にカーテンエアバッグ６１を展開させる時間差を演算することになる。

このように衝突前にカーテンエアバッグ６１の突出部の展開要否を判断するとともに、制御部７１は、図３とは別の衝突判断処理により、衝突の発生を判断する。
衝突判断処理において、制御部７１は、入出力ポートに入力される各種の検出情報に基づいて、衝突の発生を判断する。
そして、衝突が発生する場合、制御部７１は、インフレータ５２へ点火信号を出力する。制御部７１は、エアバッグ５１が最大サイズに展開するタイミングまたはその直前または直後のタイミングで乗員がフロントエアバッグ５１に対して突入するように、インフレータ５２へ点火信号を出力するタイミングを調整する。
フロントエアバッグモジュール５０は、インフレータ５２に点火信号が入力されると、火薬を発火させ、高圧ガスをエアバッグ５１へ吹き出す。これにより、フロントエアバッグ５１が展開する。フロントエアバッグ５１は、高圧ガスの流入開始により展開を開始し、その後に最大サイズに達し、さらに内圧が高まると、ガスの放出を開始してしぼむ。この展開したフロントエアバッグ５１に対して乗員が当たることにより、乗員が内装部品などに当たる場合と比べて、乗員を保護することができる。
また、予測時にカーテンエアバッグ６２の突出部の展開が必要であると判断した場合、制御部７１は、フロントエアバッグ５１の展開を開始するタイミングを基準として、前記時間差において、カーテンエアバッグモジュール６１のインフレータ６６へ点火信号を出力する。カーテンエアバッグ６２は、展開する。これにより、カーテンエアバッグ６２の突出部６４は、展開中又は展開後のフロントエアバッグ５１の外側で展開される。
これにより、たとえばナビゲーションシート２４に着座した乗員が外側へ倒れながらフロントエアバッグ５１に当たったとして、そのフロントエアバッグ５１に当たっている頭部の外側の面を突出部６４により支えることができる。フロントエアバッグ５１および突出部６４により、フロントエアバッグ５１に当たった乗員の頭部を前側および横側から支えることができる。

以上のように、本実施形態では、オブリーク衝突などの衝撃が前斜め方向から入力される場合、外向きに倒れる乗員がフロントエアバッグ５１に当接するタイミングでカーテンエアバッグ６２を展開し、展開中又は展開後のフロントエアバッグ５１の外側で突出部６４を展開させる。これにより、フロントエアバッグ５１に当たっている乗員の外側の面を突出部で支えることができる。よって、外向きに倒れる乗員の頭部は、フロントエアバッグ５１に当たった後に、フロントエアバッグ５１とずれるように横へ移動し難くなる。
これに対して、外向きに倒れる乗員の頭部は、フロントエアバッグ５１に当たった後に、フロントエアバッグ５１に当接したままフロントエアバッグ５１から外へずれるように横へ移動する際に、回転することになる。この回転が大きく且つ早い場合、頭部の回転に対して脳が遅れて回転し易くなる。本実施形態では、このような事態の発生を効果的に抑制できる。

特に、本実施形態では、突出部６４は、フロントエアバッグ５１の外側において展開されて、展開したフロントエアバッグ５１の外縁よりも車体の中央寄りの位置まで展開している。そして、突出部６４の前部は、展開したフロントエアバッグ５１の外面と接し、突出部６４の後部は、フロントエアバッグ５１の外面と接触する部分より後方へ延びている。このように展開したフロントエアバッグ５１の外縁よりも内側までに突出部６４を展開させることにより、また、突出部６４をフロントエアバッグ５１の外面に当接させることにより、フロントエアバッグ５１の倒れを抑制できる。そして、あたかも１つのエアバッグ５１として一体的に機能し易くなる。互いに当接することにより一体化している突出部６４およびフロントエアバッグ５１によるコーナにより、頭部の前面と外側の面とを受け止めることができる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

たとえば上記実施形態では、カーテンエアバッグ６２に突出部６４を設けている。
この他にもたとえば、乗員の外側で展開されるエアバッグ５１として、サイドエアバッグがある。このサイドエアバッグに突出部６４を設けてもよい。

１…自動車（車両）、２…車両用乗員保護装置、１１…フロアパネル、１２…Ａピラー、１３…Ｂピラー、１４…Ｃピラー、１５…ルーフレール、１６…ルーフパネル、１７…トーボード、１８…ダッシュボード、１９…フロントガラス、２０…リアガラス、２１…サイドシル、２２…センタートンネル、２３…ドライバシート、２４…ナビゲーションシート、２５…シフトレバー、２６…コンソールボックス、２７…ステアリングホイール、２８…ベンチシート、２９…ステアリングサポートビーム、４１…座部、４２…背部、５０…エアバッグモジュール、５１…フロントエアバッグ、５２…インフレータ、５３…モジュールベース、６１…カーテンエアバッグモジュール、６２…カーテンエアバッグ、６３…カーテン本体、６４…突出部、６６…インフレータ、７１…制御部、７２…車外カメラ、７３…車内カメラ、７４…加速度センサ、７５…車速センサ、７６…操舵角センサ

本発明に係る車両用乗員保護装置は、車体に設けられ、前記車体に乗車した乗員の少なくとも頭部が当たるように乗員の前で展開するフロントエアバッグと、乗員の横で展開するように前記車体に設けられる側方エアバッグと、を有し、前記側方エアバッグは、前記車体の幅方向中央へ向かって展開する突出部を有し、前記突出部は、少なくとも衝撃が前斜め方向から入力される場合においては前記フロントエアバッグとともに前記フロントエアバッグの外側において展開されて、展開した前記フロントエアバッグの外縁よりも前記車体の中央寄りの位置まで展開することにより前記フロントエアバッグの外縁と接して、展開した前記フロントエアバッグの外縁と接する前部と、前記前部の後方に位置して前記フロントエアバッグより後方へ延在する後部と、を有し、前記フロントエアバッグとともに展開されることにより、前記フロントエアバッグに前側が当たっている乗員の頭部の横側を、前記フロントエアバッグの外縁と接している前記前部から後方へ延在している前記後部で支える。

Claims (9)

1. 車体に設けられ、前記車体に乗車した乗員の少なくとも頭部が当たるように乗員の前で展開するフロントエアバッグと、
   乗員の横で展開するように前記車体に設けられる側方エアバッグと、
   を有し、
   前記側方エアバッグは、前記車体の幅方向中央へ向かって展開する突出部を有し、
   前記突出部は前記フロントエアバッグとともに展開されることにより、前記フロントエアバッグに当たった乗員の頭部を前側および横側から支える、
   車両用乗員保護装置。
2. 前記側方エアバッグの展開を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、
   衝突形態の予測に用いる入力情報、衝突時の入力情報、または車内状況の入力情報に基づいて、衝突形態を判断し、
   前記衝突形態の判断結果に基づいて、前記突出部の展開要否を判断し、
   前記突出部の展開が必要である場合に、前記側方エアバッグを展開させる、
   請求項１記載の車両用乗員保護装置。
3. 前記制御部は、前記衝突形態の判断において、前記フロントエアバッグの展開方向と衝撃入力方向との一致度、衝撃による乗員の倒れ方向と前記フロントエアバッグの展開方向との一致度、衝撃値の大きさ、乗員の有無、乗員の体型若しくは体重の大きさ、乗員と前記車体の内装部材との距離、の中の少なくとも１つを判断する、
   請求項２記載の車両用乗員保護装置。
4. 前記制御部は、衝突予測時に前記フロントエアバッグよりも先に、前記側方エアバッグを展開させる、
   請求項３記載の車両用乗員保護装置。
5. 前記制御部は、衝撃が前斜め方向から入力される場合、前記フロントエアバッグおよび前記側方エアバッグを展開させる、
   請求項３記載の車両用乗員保護装置。
6. 前記突出部は、展開した前記フロントエアバッグの外縁よりも前記車体の中央寄りの位置まで展開する、
   請求項１記載の車両用乗員保護装置。
7. 前記突出部は、前記フロントエアバッグの外側において展開されて前記フロントエアバッグと接する、
   請求項１記載の車両用乗員保護装置。
8. 前記突出部は、展開した前記フロントエアバッグと接する前部と、前記前部の後方に位置して前記フロントエアバッグより後方へ延在する後部と、を有する、
   請求項１記載の車両用乗員保護装置。
9. 前記側方エアバッグは、前記車体に設けられたカーテンエアバッグ、又はサイドエアバッグである、
   請求項１記載の車両用乗員保護装置。

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