JP2018052448A - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車といった車両では、たとえば自動運転中において現在の自動車とは異なる乗員保護機能を持たせる必要性がある。【解決手段】自動車１の乗員保護装置１０は、車両内で乗員が着座するシート４と、シート４についての車両の車幅方向内側において、シート４から内倒した乗員の上体を下から上へ押し上げるように展開または可動する第一部材１８と、第一部材１８の上部から車幅方向外方へ向かって展開または可動する第二部材１９と、第一部材１８および第二部材１９の展開または可動を制御する制御部１３と、を有する。制御部１３は、少なくとも、急旋回中の衝突検出時、車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用した最中に衝突を検出する時、または自動運転中の転舵制御中の衝突検出時に、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させる。【選択図】図４

Description

本発明は、たとえば自動車といった車両の乗員保護装置に関する。

自動車では、近年、自動運転の研究が開始されている（特許文献１）。

特開２００５−０６７４８３号公報

ところで、自動運転の自動車では、運転手といった乗員の意思と無関係に自動車の走行状態が制御される。この場合、たとえば衝突を自動的に回避する場合などにおいて、運転手が自動車を操作する場合と比べて、車両の限界性能の近くで走行するように制御が実施される可能性がある。たとえば衝突直前に、衝突を回避するために、限界性能ぎりぎりの操舵を実施して、衝突を回避するように制御する可能性がある。
そして、たとえばこのように車両の限界性能の近くで走行が制御されている状況下で、実際には衝突を回避できない場合、運転手の操舵の下で衝突を回避していた場合と比べて、現在の自動車とは異なる状況下で衝突が生じてしまう可能性がある。
たとえば自動運転で急旋回している状況下では、シートに着座した乗員の上体は、シートの着座位置より内側へ移動している可能性がある。そして、このように衝突前にシートの着座位置より内側へ上体が移動していた状況下で衝突が生じると、乗員の上体は、シートの着座位置から大きく内側へ移動してしまうことになる。また、衝突によりシートに設けられたファーサイドエアバッグが展開し始めたとしても、衝突前から上体がシートの着座位置より内側へ移動していることに起因して、衝突の衝撃によりその移動位置から更に内側や前へ倒れてゆく上体を好適に支えることができない可能性がある。たとえば通常の着座位置に上体が位置していることを前提として展開するファーサイドエアバッグの場合、ファーサイドエアバッグが適切に展開し終わる前に上体がシートの内側へ倒れてしまう。
この他にもたとえば、衝突以外のことに気を取られていて衝突に備えていない乗員にあっては、衝突時に、その上体が通常想定される移動範囲を超えて大きく内側へ移動してしまう可能性がある。

このように自動車といった車両では、たとえば自動運転中において現在の自動車とは異なる乗員保護機能を持たせる必要性があると予想される。

本発明に係る車両の乗員保護装置は、車両内で乗員が着座するシートと、前記シートについての前記車両の車幅方向の内側において、前記シートから内倒した乗員の上体を下から上へ押し上げるように展開または可動する第一部材と、前記第一部材の上部から前記車幅方向の外方へ向かって展開または可動する第二部材と、前記第一部材および前記第二部材の展開または可動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、少なくとも、急旋回中の衝突検出時、前記車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用した最中に衝突を検出する時、または自動運転中の転舵制御中の衝突検出時に、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させる。

好適には、前記制御部は、前記第一部材を展開または可動させ、その後に前記第二部材を展開または可動させる、とよい。

好適には、前記制御部は、少なくとも、急旋回する時、前記車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用する時、または自動運転中の転舵制御時に、前記第一部材を展開または可動させ、さらに衝突を検出した時に、前記第二部材を展開または可動させる、とよい。

好適には、前記第一部材は、前記シートに着座した乗員の肩部の高さまで展開または可動して該肩部を支持し、前記第二部材は、前記シートに着座した乗員の頭部横へ展開または可動して前記頭部を支持する、とよい。

好適には、前記制御部は、前記車両についての運転支援を含む自動走行制御中の衝突または急旋回中の衝突の可能性がある場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させ、それ以外の場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させない、とよい。

好適には、前記シートに着座した乗員の上体の位置を検出する検出部を有し、前記制御部は、前記車両についての運転支援を含む自動走行制御中または急旋回中における前記検出部の検出に基づいて上体の位置を判断し、前記上体が着座位置より車幅方向の内側へ移動していた場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させ、前記上体が前記着座位置にある場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させない、とよい。

好適には、前記制御部は、前記車両についての運転支援を含む自動走行制御による操舵制御中の衝突の可能性がある場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させ、それ以外の場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させない、とよい。

本発明は、シートについての車両の車幅方向内側において、シートから内倒した乗員の上体を下から上へ押し上げるように展開または可動する第一部材１８と、第一部材１８の上部から車幅方向外方へ向かって展開または可動する第二部材１９と、を有する。そして、第一部材１８および第二部材１９の展開または可動を制御する制御部は、少なくとも、急旋回中の衝突検出時、車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用した最中に衝突を検出する時、または自動運転中の転舵制御中の衝突検出時に、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させる。
よって、たとえば車両の自動運転中においてシートに着座した乗員の上体が衝突前にシートの着座位置から内倒するような場合であっても、この上体の内倒を第一部材１８により抑えることができる。
しかも、たとえば急旋回中の衝突検出時には、第一部材１８の上部から車幅方向外方へ向かって第二部材１９が展開または可動する。よって、頭部が衝突により内側へ更に倒れようとしたとしても、頭部を内側から第二部材１９に支えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の乗員保護装置を適用可能な自動車の説明図である。 図２は、図１の自動車における通常の乗員保護装置の説明図である。 図３は、本発明の実施形態に係る車両の乗員保護装置の説明図である。 図４は、図３のフロントエアバッグ装置のフロントエアバッグが展開した作動状態の説明図である。 図５は、図４（Ａ）のように展開した場合の乗員保護状態の一例の説明図である。

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の乗員保護装置１０を適用可能な自動車１の説明図である。

図１には、上から見た自動車１が図示されている。自動車１は、車両の一例である。
図１の自動車１は、車体２を有する。車体２の乗員室３内には、乗員が着座する複数のシート４が配置される。右前のシート４の前には、ハンドル５、図示外のアクセルペダル、ブレーキペダルが配置される。シート４に着座した乗員がハンドル５などを操作することにより、自動車１は前進、停止、後退、右折、左折をする。

ところで、自動車１では、近年、自動運転の研究が開始されている。自動運転には、単に乗員の操作を警告したり補間したりする運転支援タイプのものもあるが、将来的にはたとえば目的地を設定することによりその目的地まで自動的に走行する完全自動タイプものが実現されると予想される。
また、自動運転では、乗員などの保護のために併せて、たとえば、乗員室３に前向きに配置された前撮像センサ３１、乗員室３に後向きに配置された後撮像センサ３１、車体２の左右両側に配置された右撮像センサ３１および左撮像センサ３１を用い、これらのセンサの撮像画像に基づいて、走行する自動車１の周囲環境を観測し、他の自動車１などが接近する場合には衝突を回避する乗員保護制御を実施することが重要である。

図２は、図１の自動車１における通常の乗員保護装置１０の説明図である。図２には、シート４に着座した乗員の上体の前に展開するフロントエアバッグ１５、が図示されている。

そして、図２（Ａ）に示すように、衝突前の乗員の上体がシート４に背をつけた着座位置に位置する場合、上体から離れた状態でフロントエアバッグ１５が展開できる。その後、自動車１の前に他の自動車１などが衝突すると、上体が着座位置から前へ移動するが、前へ移動する上体を、展開したフロントエアバッグ１５により支持することができる。これにより、好適に乗員を保護することができる。
しかしながら、たとえば自動運転中の自動車１では、運転手といった乗員の意思と無関係に自動車１の走行状態が制御される。この場合、たとえば衝突を自動的に回避する場合などにおいて、運転手が自動車１を操作する場合と比べて、車両の限界性能の近くで走行するように制御が実施される可能性がある。たとえば衝突直前に、衝突を回避するために、限界性能ぎりぎりの操舵制御を実施して、衝突を回避しようとする可能性がある。

そして、たとえばこのように車両の限界性能の近くで走行が制御されている状況下で、実際には衝突を回避できない場合、運転手の操舵の下で衝突を回避していた場合と比べて、現在の自動車１とは異なる状況下で衝突が生じてしまう可能性がある。
たとえば図２（Ｂ）に示すように、自動運転で急旋回している状況下では、シート４に着座した乗員の上体は、シート４の着座位置より内側へ移動している可能性がある。そして、このように衝突前にシート４の着座位置より内側へ上体が移動していた状況下で衝突が生じると、乗員の上体は、シート４の着座位置から大きく内側へ移動してしまうことになる。
この他にもたとえば、衝突以外のことに気を取られていて衝突に備えていない乗員にあっては、衝突時に、その上体が通常想定される移動範囲を超えて大きく内側へ移動してしまう可能性がある。
このように自動車１といった車両では、たとえば自動運転中において現在の自動車１とは異なる乗員保護機能を持たせる必要性があると予想される。

図３は、本発明の実施形態に係る車両の乗員保護装置１０の説明図である。

また、図３には、乗員保護装置１０とともに、自動運転制御装置３０が図示されている。自動運転制御装置３０は、上述した各種の車外撮像センサ３１、自動運転制御部３２、操舵アクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４、動力源３５、を有する。
操舵アクチュエータ３３は、ハンドル５の替わりに、自動車１を操舵する。ブレーキアクチュエータ３４は、ブレーキペダルの替わりに、自動車１を制動する。動力源３５は、たとえばガソリンエンジン、電気モータである。自動運転制御部３２は、たとえば目的地までの走行経路に従って、操舵アクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４、および動力源３５を制御する。また、車外撮像センサ３１の画像に基づいて接近物を特定し、接近物との衝突が予想される場合には、それを回避するように操舵アクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４、および動力源３５を制御する。

図３の乗員保護装置１０は、乗員位置センサ１１、Ｇセンサ１２、乗員保護制御部１３、フロントエアバッグ装置１４、内倒抑制装置１７、を有する。

乗員位置センサ１１は、シート４に着座した乗員の頭部の位置または上体の位置を検出する。シート４に背を付けた着座位置を基準とし、前方への移動量または車幅方向左右両側への移動量を検出する。乗員位置センサ１１は、たとえば検出する方向に配列された複数の近接センサで構成してよい。

Ｇセンサ１２は、自動車１に作用する加速度を検出する。検出する加速度の方向は、前後方向、左右方向、上下方向でよい。

フロントエアバッグ装置１４は、シート４に着座した乗員の上体の前に展開するフロントエアバッグ１５、フロントエアバッグ１５内へガスを放出するインフレータ１６、を有する。

内倒抑制装置１７は、シート４より車幅方向中央側である、車体２の中央部に配置される。内倒抑制装置１７は、後述するように、シート４に着座した乗員についての車幅方向内側において、後述する第一部材１８および第二部材１９による内倒抑制部材を展開または可動する。内倒抑制装置１７は、たとえばセンターコンソールボックスなどに配置されてよい。

乗員保護制御部１３には、車外撮像センサ３１、自動運転制御部３２、Ｇセンサ１２、乗員位置センサ１１、フロントエアバッグ装置１４、内倒抑制装置１７、が接続される。
そして、乗員保護制御部１３は、たとえば自動車１の走行状態に応じて、乗員保護装置１０の動作を制御する。具体的には、フロントエアバッグ装置１４および内倒抑制装置１７の作動を制御する。

図４は、図３のフロントエアバッグ装置１４のフロントエアバッグ１５が展開した作動状態の説明図である。

乗員保護制御部１３は、自動車１に乗員が乗車している場合、自動車１の走行状態を判断する。乗員保護制御部１３は、たとえば自動運転制御部３２からの自動運転中信号に基づいて、自動運転中であるか否かを判断する。
また、乗員保護制御部１３は、車外撮像センサ３１の画像に基づいて、接近物の有無を判断し、さらに接近物との衝突可能性を判断する。
また、乗員保護制御部１３は、Ｇセンサ１２の検出加速度に基づいて、自動車１が急旋回しているか否かを判断する。
また、乗員保護制御部１３は、乗員位置センサ１１の検出値、または自動運転制御部３２からの自動運転制御状況の情報に基づいて、乗員の上体が着座位置から車幅方向中央側である内へ大きく移動しているか否かを判断、又は推定する。なお、乗員保護制御部１３は、図２（Ａ）の通常想定される範囲を超えているか否かに基づいて、この移動を判断すればよい。

そして、自動走行制御中に衝突する可能性がある場合、または急旋回中に衝突する可能性がある場合、さらに衝突前に上体が外へ大きく移動している時には、乗員保護制御部１３は、図４（Ａ）に示すように、フロントエアバッグ１５および内倒抑制装置１７の第一部材１８および第二部材１９を展開させる。

これに対し、上述したいずれの場合でもなくて衝突前の上体が着座位置にある場合、乗員保護制御部１３は、図４（Ｂ）に示すように、フロントエアバッグ１５を展開させる。

この他にもたとえば、乗員保護制御部１３は、自動車１についての運転支援を含む自動走行制御による操舵制御中の衝突の可能性がある場合には、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させ、それ以外の場合には、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させない、ようにしてもよい。

図５は、図４（Ａ）のように展開した場合の乗員保護状態の一例の説明図である。

図５（Ａ）に示すように、シート４に着座した乗員の上体は、たとえば急旋回の場合に車幅方向中央側へ内倒しようとする。

そして、たとえば急旋回などが検出された場合、内倒抑制装置１７は、まず図５（Ｂ）に示すように、第一部材１８を展開させる。第一部材１８は、シート４についての車両の車幅方向内側において、シート４の座面の高さ近くからシート４に着座した乗員の上体に沿って下から上へ展開または可動する。第一部材１８は、シート４に着座した乗員の肩部の高さまで展開または可動して該肩部を支持する。内倒しようとする上体は、第一部材１８により下から押し上げられる。上体の内倒は抑制される。

さらに、たとえば急旋回中において衝突が検出された場合、内倒抑制装置１７は、さらに図５（Ｃ）に示すように、第二部材１９を展開する。第二部材１９は、第一部材１８の上部から、車幅方向外方へ向かって展開または可動する。第二部材１９は、シート４に着座した乗員の頭部横へ展開または可動する。これにより、第一部材１８により支えられている上体の頭部を、内倒しないように第二部材１９により支えることができる。
なお、第一部材１８および第二部材１９は、クッション性を有するウレタンなどの部材で形成しても、エアバッグで形成してもよい。
また、第一部材１８および第二部材１９は、この他にもたとえば、少なくとも、急旋回中の衝突検出時、車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用した最中に衝突を検出する時、または自動運転中の転舵制御中の衝突検出時に展開され又は可動されてよい。

以上のように、本実施形態では、シート４についての車両の車幅方向内側において、シート４から内倒した乗員の上体を下から上へ押し上げるように展開または可動する第一部材１８と、第一部材１８の上部から車幅方向外方へ向かって展開または可動する第二部材１９と、を有する。そして、第一部材１８および第二部材１９の展開または可動を制御する制御部は、少なくとも、急旋回中の衝突検出時、車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用した最中に衝突を検出する時、または自動運転中の転舵制御中の衝突検出時に、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させる。
よって、たとえば車両の自動運転中においてシートに着座した乗員の上体が衝突前にシートの着座位置から内倒するような場合であっても、この上体の内倒を第一部材１８により抑えることができる。
しかも、たとえば急旋回中の衝突検出時には、第一部材１８の上部から車幅方向外方へ向かって第二部材１９が展開または可動する。よって、頭部が衝突により内側へ更に倒れようとしたとしても、頭部を内側から第二部材１９に支えることができる。

本実施形態では、少なくとも、急旋回する時、車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用する時、または自動運転中の転舵制御時において、すなわち衝突検出前に第一部材１８を展開または可動させる。よって、衝突前にたとえば車両の自動運転中においてシート４に着座した乗員の上体が衝突前にシート４の着座位置より内へ大きく移動するような場合であっても、この上体の移動を第一部材１８により抑えることができる。

本実施形態では、第一部材１８は、シート４に着座した乗員の肩部の高さまで展開または可動して該肩部を支持し、第二部材１９は、シート４に着座した乗員の頭部横へ展開または可動して該頭部を支持する。よって、第一部材１８により胸部等を支えつつ、第二部材１９により頭部を支えて、上体全体を支えることができる。

本実施形態では、制御部１３は、自動車１についての運転支援を含む自動走行制御中の衝突または急旋回中の衝突の可能性がある場合には、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させ、それ以外の場合には、第一部材１８および第二部材１９を展開または可動させない。よって、第一部材１８および第二部材１９は、衝突前の乗員の上体がシート４の着座位置にある場合でも、着座位置より内側へ移動している場合でも、それぞれの状態に応じた適切な乗員保護機能を発揮し得る。

また、自動運転制御部３２が自動車１についての運転支援を含む自動走行制御において操舵制御を実行している状況において衝突の可能性に基づいて乗員保護制御部１３が第一部材１８および第二部材１９を展開または可動を制御する場合においても、同様である。

本実施形態では、乗員位置センサ１１により、シート４に着座した乗員の上体の位置を検出する。よって、衝突前の乗員の上体の位置を実際に検出し、それぞれの位置に応じて第一部材１８および第二部材１９を適切に展開または可動させることができる。

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。

１…自動車（車両）
２…車体
３…乗員室
４…シート
５…ハンドル
１０…乗員保護装置
１１…乗員位置センサ
１２…Ｇセンサ
１３…乗員保護制御部
１４…フロントエアバッグ装置
１５…フロントエアバッグ
１６…インフレータ
１７…内倒抑制装置
１８…第一部材
１９…第二部材
３０…自動運転制御装置
３１…撮像センサ
３２…自動運転制御部
３３…操舵アクチュエータ
３４…ブレーキアクチュエータ
３５…動力源

Claims (7)

1. 車両内で乗員が着座するシートと、
   前記シートについての前記車両の車幅方向の内側において、前記シートから内倒した乗員の上体を下から上へ押し上げるように展開または可動する第一部材と、
   前記第一部材の上部から前記車幅方向の外方へ向かって展開または可動する第二部材と、
   前記第一部材および前記第二部材の展開または可動を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   少なくとも、急旋回中の衝突予測時、前記車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用した最中に衝突を検出または予測する時、または自動運転中の転舵制御中の衝突想定または検出時に、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させる、
   車両の乗員保護装置。
2. 前記制御部は、
   前記第一部材を展開または可動させ、その後に前記第二部材を展開または可動させる、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 前記制御部は、
   少なくとも、急旋回する時、前記車幅方向に所定値以上の過大な加速度が作用する時、または自動運転中の転舵制御時に、前記第一部材を展開または可動させ、
   さらに衝突を検出した時に、前記第二部材を展開または可動させる、
   請求項１または２記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記第一部材は、前記シートに着座した乗員の肩部の高さまで展開または可動して該肩部を支持し、
   前記第二部材は、前記シートに着座した乗員の頭部横へ展開または可動して前記頭部を支持する、
   請求項１から３のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
5. 前記制御部は、
   前記車両についての運転支援を含む自動走行制御中の衝突または急旋回中の衝突の可能性がある場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させ、
   それ以外の場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させない、
   請求項１から４のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
6. 前記シートに着座した乗員の上体の位置を検出する検出部を有し、
   前記制御部は、
   前記車両についての運転支援を含む自動走行制御中または急旋回中における前記検出部の検出に基づいて上体の位置を判断し、
   前記上体が着座位置より車幅方向の内側へ移動していた場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させ、
   前記上体が前記着座位置にある場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させない、
   請求項５記載の車両の乗員保護装置。
7. 前記制御部は、
   前記車両についての運転支援を含む自動走行制御による操舵制御中の衝突の可能性がある場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させ、
   それ以外の場合には、前記第一部材および前記第二部材を展開または可動させない、
   請求項５または６記載の車両の乗員保護装置。

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