JP2018171991A - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の保護性能を向上させる。【解決手段】乗員保護装置１０は、車両１のシート４の側に設けられ、シート４に着座した乗員の腕部を載置可能なアームレスト５と、アームレスト５に設けられ、アームレスト５からアームレストエアバッグ２２を展開するアームレストエアバッグ装置２０と、車両１の衝突を検知または予測した場合にアームレストエアバッグ２２を展開させる制御部１９と、を有する。アームレスト５から展開するアームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開し、乗員の顎部に至る高さに展開する。【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、フロントエアバッグなどのエアバッグを乗員の周囲で展開し、エアバッグに乗員を倒れ込ませることなどにより、衝突の際に乗員に作用する衝撃を吸収している（特許文献１）。

特開２０１６−０３７１３４号公報

しかしながら、たとえばシートの前で展開されるフロントエアバッグなどは、シートの周囲に配置された内装部材からシートに着座した乗員へ向かって基本的に前から後へ大きく展開させる必要があり、しかも、その大きく展開した状態において乗員の荷重を吸収する必要がある。
このため、フロントエアバッグなどで用いるインフレータでは、多くの高圧ガスを瞬時に発生させる必要がある。また、フロントエアバッグの展開を開始させてから、フロントエアバッグが荷重を吸収できる状態に展開するまでには、瞬時的にではあるにせよ時間がかかる。
このようにシートの周囲に配置された内装部材からシートに着座した乗員へ向かって展開させるエアバッグでは、展開容量と効果とのバランスが基本的に良くない。
しかも、多様な衝突による乗員の倒れに対応させるためにエアバッグの幅といったサイズを大きくしたり、即時性を高めるために展開速度を速めようとしたりした場合には、さらにバランスが悪化してゆくことになる。

また、車両が衝突した場合、乗員の身体では、腰部を中心として上体が前へ倒れるだけでなく、乗員の頭部が前へ倒れる可能性がある。

このように乗員保護装置では、乗員の保護性能を向上させることが求められている。

本発明に係る車両の乗員保護装置は、車両のシートの側に設けられ、前記シートに着座した乗員の腕部を載置可能なアームレストと、前記アームレストに設けられ、前記アームレストからアームレストエアバッグを展開するアームレストエアバッグ装置と、前記車両の衝突を検知または予測した場合に前記アームレストエアバッグを展開させる制御部と、を有し、前記アームレストから展開する前記アームレストエアバッグは、前記シートに着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開し、乗員の顎部に至る高さに展開する。

好適には、前記アームレストエアバッグは、展開上部に、乗員の顎部に下側から当たる顎受部を有し、前記顎受部は、乗員の顎部の形状に対応する凹面形状を有する、とよい。

好適には、前記アームレストエアバッグは、展開上部において前記顎受部の前側に、前記顎受部より上へ突出して乗員の頭部の前面と当たる前受部を有する、とよい。

好適には、前記アームレストエアバッグは、展開上部において前記顎受部の左右両側に、前記顎受部より上へ突出して乗員の頭部の側面と当たる一対の側受部を有する、とよい。

好適には、前受部および一対の前記側受部は連結されて、乗員の頭部の形状に対応した凹曲面形状を形成する、とよい。

好適には、前記アームレストおよび前記アームレストエアバッグ装置は、前記シートの左右両側に一対で設けられ、右側の前記アームレストエアバッグと左側の前記アームレストエアバッグとは、左右対称に展開して、前記シートに着座した乗員の上体の前において互いに接する、とよい。

好適には、前記アームレストおよび前記アームレストエアバッグ装置は、前記シートの左右両側に一対で設けられ、左右の中の一方のアームレストエアバッグは、前記シートに着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開して、乗員の顎部に至る高さに展開し、左右の中の他方のアームレストエアバッグは、一方の前記アームレストエアバッグの下側で展開し、一方の前記アームレストエアバッグを下から支える、とよい。

好適には、一方の前記アームレストエアバッグは、乗員をシートに着座した状態に拘束するシートベルトに沿って上へ展開する、とよい。

本発明では、アームレストから展開するアームレストエアバッグは、シートに着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開し、乗員の顎部に至る高さに展開する。
よって、シートの近くにおいてアームレストエアバッグを展開させて、短時間の中に乗員を支持することができる。
その結果、衝突の際に、乗員はアームレストエアバッグにより前への移動が抑制されて、シートに着座した状態に維持され易くなる。
しかも、シートに着座した乗員の頭部が前へ倒れるような場合であっても、その顎部をアームレストエアバッグにより下から支えることができる。
乗員保護装置は、乗員の近くで展開するアームレストエアバッグにより、乗員についてのシートに着座した姿勢を維持でき、しかも、頭部の前屈を抑制できる。

図１は、本発明の実施形態に係る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、フロントエアバッグによる乗員保護性能の説明図である。 図３は、本発明に係る乗員保護装置のブロック図である。 図４は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の正面図である。 図５は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の平面図である。 図６は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の側面図である。 図７は、第２実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の説明図である。 図８は、顎受部と乗員の顎部との接触状態の説明図である。 図９は、第３実施形態の顎受部と乗員の顎部との接触状態の説明図である。 図１０は、第４実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の説明図である。 図１１は、左アームレストエアバッグの展開上部を、上から見た説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る自動車１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、図示外のハンドル、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は、走行中に他の自動車１などと衝突することがある。衝突の入力は車体２に前面であることもあるし、側面であることもある。また、前面においても、中央に入力されるフルラップ衝突、横へずれるオフセット衝突、斜めに入力される衝突などがある。
これらの各種の衝突形態に対応するために、自動車１では、シートベルト装置１４とともに、各種のエアバッグ装置が用いられる。

図２は、フロントエアバッグ１８による乗員保護性能の説明図である。
図２（Ａ）では、シート４に着座した乗員の前には、シートベルト１５が掛け渡されている。また、シート４の前では、フロントエアバッグ１８が展開している。
この場合、シート４に着座した乗員は、シートベルト１５により拘束され、シート４に着座したまま、上体が前へ倒れる。前へ倒れた上体は、展開したフロントエアバッグ１８に倒れ込む。
これにより、衝突の際に乗員に作用する衝撃を、吸収することができる。

しかしながら、たとえばシート４の前で展開されるフロントエアバッグ１８などは、シート４の周囲に配置された内装部材からシート４に着座した乗員へ向かって基本的に前から後へ大きく展開させる必要があり、しかも、その大きく展開した状態において乗員の荷重を吸収する必要がある。
このため、フロントエアバッグ１８などで用いるインフレータでは、多くの高圧ガスを瞬時に発生させる必要がある。また、フロントエアバッグ１８の展開を開始させてから、フロントエアバッグ１８が荷重を吸収できる状態に展開するまでには、瞬時的にではあるにせよ時間がかかる。
このようにシート４の周囲に配置された内装部材からシート４に着座した乗員へ向かって展開させるエアバッグでは、展開容量と効果とのバランスが基本的に良くない。
しかも、多様な衝突による乗員の倒れに対応させるためにエアバッグの幅といったサイズを大きくしたり、即時性を高めるために展開速度を速めようとしたりした場合には、さらにバランスが悪化してゆくことになる。

また、自動車１が衝突した場合、乗員の身体では、腰部を中心として上体が前へ倒れるだけでなく、乗員の頭部が前へ倒れる可能性がある。

このように乗員保護装置では、乗員の保護性能を向上させることが求められている。

図３は、本発明に係る乗員保護装置１０のブロック図である。
図３において、乗員保護装置１０は、撮像センサ１１、衝突センサ１２、タイマ１３、シートベルト装置１４、アームレストエアバッグ装置２０、およびこれらが接続される制御部１９、を有する。

撮像センサ１１は、たとえば車体２のフロントガラスの内側に前向きに配置され、自動車１の前方の車外の画像を撮像する。
衝突センサ１２は、たとえば車体２に取り付けられた加速度センサであり、車体２に作用する衝突の衝撃を検出する。
タイマ１３は、時間を計測する。
シートベルト装置１４は、シートベルト１５、図示外のリトラクタなどを有する。シートベルト１５は、シート４に着座した乗員の前に掛け渡される。リトラクタは、車体２のたとえばＢピラーなどに設けられ、シートベルト１５を巻き取る。

図４から図６は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置２０の説明図である。
図４は車体２の前側から見た正面図、図５は車体２の上側から見た平面図、図６は車体２の左側から見た側面図である。
図４から図６に示すように、シート４の背部の左右両側には、左右一対のアームレスト５が取り付けられる。なお、アームレスト５は、シート４の左右両側に設けられていればよく、シート４の左右両側に位置する内装部材であるドアパネルやセンターコンソールに形成されてもよい。
各アームレスト５は、シート４の座面より上側において、自動車１の前後方向に沿って延在する。
これにより、乗員は、左右の両腕部を、左右一対のアームレスト５の上に載せた姿勢で、シート４に着座できる。
助手席の乗員や後部座席の乗員だけでなく、運転席の乗員であってもたとえば自動運転中であれば、図４から図６に示す姿勢でシート４に着座できる。

左右一対のアームレスト５の各々には、アームレストエアバッグ装置２０が内蔵される。アームレストエアバッグ装置２０は、インフレータを内蔵するエアバッグ本体２１、エアバッグ本体２１から展開するアームレストエアバッグ２２を有する。
そして、右側のアームレストエアバッグ装置２０では、図４に示すように、アームレストエアバッグ２２が、アームレスト５の左側の内面から、シート４に着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ向けて展開する。そして、上へ向けて展開したアームレストエアバッグ２２の上端部は、左右方向右側へ向けて湾曲して、乗員の顎部に至る高さに展開する。
また、左側のアームレストエアバッグ装置２０では、図４に示すように、アームレストエアバッグ２２が、アームレスト５の右側の内面から、シート４に着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ向けて展開する。そして、上へ向けて展開したアームレストエアバッグ２２の上端部は、左右方向左側へ向けて湾曲して、乗員の顎部に至る高さに展開する、
そして、右側のアームレストエアバッグ２２と、左側のアームレストエアバッグ２２とは、左右対称に展開して、シート４に着座した乗員の上体の前において互いに接する。

制御部１９は、自動車１の衝突を検知または予測した場合、シートベルト装置１４、およびアームレストエアバッグ装置２０を作動させる。

たとえば、制御部１９は、撮像センサ１１の撮像画像に基づいて、自動車１の衝突を予測する。
そして、制御部１９は、自動車１の衝突を予測した場合に、タイマ１３により計測されるタイミングにおいて、シートベルト装置１４およびアームレストエアバッグ装置２０を作動させる。シートベルト装置１４は、制御部１９の制御により、衝突前にシートベルト１５を巻き取るプリテンション動作を実施する。一対のアームレストエアバッグ装置２０は、インフレータを点火し、高圧ガスによりアームレストエアバッグ２２を展開する。右側のアームレストエアバッグ２２と、左側のアームレストエアバッグ２２とは、左右対称に展開して、シート４に着座した乗員の上体の前において互いに接する。また、それらの上端部は、乗員の顎部の下側において左右へ開き、その間に乗員の顎部が位置している。
これにより、乗員は、腰部および背面がシート４に接した状態に押さえられ、維持される。
また、頭部が前屈しようとしても、顎部が、一対のアームレストエアバッグ２２の開いた先端部に当たって支えられ、それ以上には前屈しなくなる。

なお、制御部１９は、その後にたとえば衝突センサ１２の衝突検出に基づいて自動車１の衝突を判断した場合においてフロントエアバッグ装置１６をさらに作動させ、フロントエアバッグ１８を展開させてもよい。

以上のように、本実施形態では、アームレスト５から展開するアームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開し、乗員の顎部に至る高さに展開する。
よって、シート４の近くにおいてアームレストエアバッグ２２を展開させて、短時間の中に乗員を支持することができる。
その結果、衝突の際に、乗員はアームレストエアバッグ２２により前への移動が抑制されて、シート４に着座した状態に維持され易くなる。
しかも、シート４に着座した乗員の頭部が前へ倒れるような場合であっても、その顎部をアームレストエアバッグ２２により下から支えることができる。
乗員保護装置１０は、乗員の近くで展開するアームレストエアバッグ２２により、乗員についてのシート４に着座した姿勢を維持でき、しかも、頭部の前屈を抑制できる。

本実施形態では、アームレスト５およびアームレストエアバッグ装置２０は、シート４の左右両側に一対で設けられ、右側のアームレストエアバッグ２２と左側のアームレストエアバッグ２２とは、左右対称に展開して、シート４に着座した乗員の上体の前において互いに接する。
これにより、左右から別々に展開したアームレストエアバッグ２２は、顎などの頭部の荷重が上から作用したとしても、それに抗するように機能することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る自動車１の乗員保護装置１０について説明する。
以下、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を使用し、その説明を省略する。また、主に第１実施形態との相違点について説明する。

図７は、第２実施形態に係るアームレストエアバッグ装置２０の説明図である。図７は車体２の前側から見た正面図である。
図７において、右側のアームレストエアバッグ装置２０の右アームレストエアバッグ２３と、左側のアームレストエアバッグ装置２０の左アームレストエアバッグ２４と、は非対称な形状に展開する。

左アームレストエアバッグ２４は、左側のアームレスト５の右側の内面からシートベルト１５に沿って上へ展開する。
そして、シート４に着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開した左アームレストエアバッグ２４の展開上部には、乗員の顎部に下側から当たる顎受部２５が形成される。
顎受部２５は、図８に示すように、乗員の顎部の形状に対応する凹面形状を有する。
図８は、顎受部２５と乗員の顎部との接触状態の説明図である。
図８において、顎受部２５は、乗員の顎部の下面に沿った湾曲凹面形状を有する。乗員の顎部は、湾曲凹面形状の顎受部２５の上に乗る。

右アームレストエアバッグ２３は、右側のアームレスト５の左側の内面から左方向へ向かって展開する。右アームレストエアバッグ２３は、基本的にシートベルト１５より下側において展開する。右アームレストエアバッグ２３の上面は、左アームレストエアバッグ２４の下面に当たり、左アームレストエアバッグ２４を下側から支える。これにより、左アームレストエアバッグ２４は、上からの荷重が作用したとしても、右へ倒れ難くなる。

以上のように、本実施形態では、アームレスト５およびアームレストエアバッグ装置２０は、シート４の左右両側に一対で設けられ、左右の中の一方の左アームレストエアバッグ２４は、シート４に着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開して乗員の顎部に至る高さに展開し、他方の右アームレストエアバッグ２３は、一方の左アームレストエアバッグ２４の下側で展開して一方の左アームレストエアバッグ２４を下から支える。よって、顎などの頭部の荷重が上から作用したとしても、それに抗するように機能することができる。

本実施形態では、上側で展開する一方の左アームレストエアバッグ２４は、乗員をシート４に着座した状態に拘束するシートベルト１５に沿って上へ展開する。
本実施形態では、左アームレストエアバッグ２４の展開上部に形成された顎受部２５は、乗員の顎部の形状に対応する凹面形状を有し、乗員の顎部に下側から当たる。
よって、左アームレストエアバッグ２４は、乗員の顎部に対して面状に接触し、一点で接する場合のように局所的に大きな圧力を顎部に対して作用させ難い。
左アームレストエアバッグ２４を、顎部に対して下から当てているにもかかわらず、顎部に対して局所的で強い力を作用させないようにできる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る自動車１の乗員保護装置１０について説明する。
以下、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を使用し、その説明を省略する。また、主に第１実施形態との相違点について説明する。

図９は、第３実施形態の顎受部２５と乗員の顎部との接触状態の説明図である。
図９において、顎受部２５は、乗員の顎部の下面および前面に沿った凹形状を有する。
乗員の顎部は、凹形状の顎受部２５の中に入り込む。この際、顎部の前面は、凹形状の顎受部２５により顎受部２５の前に形成された前受部２６と当たる。

以上のように、本実施形態では、左アームレストエアバッグ２４の展開上部には、凹形状の顎受部２５の前側において、顎受部２５より上へ突出して乗員の頭部の前面と当たる前受部２６が形成される。
よって、左アームレストエアバッグ２４は、顎部の前側から下側にかけて接触でき、左アームレストエアバッグ２４が顎部に当たる際に頭部に作用させる力を更に分散させることができる。
しかも、前受部２６は、乗員の頭部の前面と当たるので、頭部が少しでも前屈しようとする場合には、前受部２６および顎受部２５により、頭部を倒れないように押さえて支えることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る自動車１の乗員保護装置１０について説明する。
以下、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を使用し、その説明を省略する。また、主に第１実施形態との相違点について説明する。

図１０は、第４実施形態に係るアームレストエアバッグ装置２０の説明図である。図１０は車体２の前側から見た正面図である。
図１１は、左アームレストエアバッグ２４の展開上部を、上から見た説明図である。
図１０および図１１に示すように、左アームレストエアバッグ２４の展開上部には、凹形状の顎受部２５が形成される。
そして、凹形状の顎受部２５の前側には、展開上部の上面から上へ突出した湾曲壁部２７が形成される。
湾曲壁部２７は、顎受部２５の右側から前側を経由して左側にわたって立設される。
そして、湾曲壁部２７は、顎受部２５に顎部が入った頭部についての左頬側面、前面および右頬側面の周囲に立設される。
この場合、頭部が前屈する場合、頭部の前面が湾曲壁部２７の中央部分に当たり、それ以上に倒れ難くなる。
また、頭部が左右へ倒れたり、左右へ回転したりする場合、頭部の左頬側面または右頬側面が湾曲壁部２７の左側部分または右側部分に当たり、それ以上に倒れたり回転したりし難くなる。

以上のように、本実施形態では、乗員の頭部の形状に対応した凹曲面形状の湾曲壁部２７が、顎受部２５の周囲に立設けられる。
この湾曲壁部２７は、前受部２６、および顎受部２５より上へ突出して乗員の頭部の側面と当たる左右一対の側受部として機能し得る。
これにより、左アームレストエアバッグ２４の展開上部において顎受部２５より上へ突出している湾曲壁部２７は、頭部の荷重により倒れて変形することが起き難くなる。頭部を好適に支えることができる。

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…アームレスト、１０…乗員保護装置、１１…撮像センサ、１２…衝突センサ、１３…タイマ、１４…シートベルト装置、１５…シートベルト、１６…フロントエアバッグ装置、１７…エアバッグ本体、１８…フロントエアバッグ、１９…制御部、２０…アームレストエアバッグ装置、２１…エアバッグ本体、２２…アームレストエアバッグ、２３…右アームレストエアバッグ、２４…左アームレストエアバッグ、２５…顎受部、２６…前受部、２７…湾曲壁部（前受部、一対の側受部）。

Claims (8)

1. 車両のシートの側に設けられ、前記シートに着座した乗員の腕部を載置可能なアームレストと、
   前記アームレストに設けられ、前記アームレストからアームレストエアバッグを展開するアームレストエアバッグ装置と、
   前記車両の衝突を検知または予測した場合に前記アームレストエアバッグを展開させる制御部と、
   を有し、
   前記アームレストから展開する前記アームレストエアバッグは、前記シートに着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開し、乗員の顎部に至る高さに展開する、
   車両の乗員保護装置。
2. 前記アームレストエアバッグは、展開上部に、乗員の顎部に下側から当たる顎受部を有し、
   前記顎受部は、乗員の顎部の形状に対応する凹面形状を有する、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 前記アームレストエアバッグは、展開上部において前記顎受部の前側に、前記顎受部より上へ突出して乗員の頭部の前面と当たる前受部を有する、
   請求項２記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記アームレストエアバッグは、展開上部において前記顎受部の左右両側に、前記顎受部より上へ突出して乗員の頭部の側面と当たる一対の側受部を有する、
   請求項２または３記載の車両の乗員保護装置。
5. 前受部および一対の前記側受部は連結されて、乗員の頭部の形状に対応した凹曲面形状を形成する、
   請求項４記載の車両の乗員保護装置。
6. 前記アームレストおよび前記アームレストエアバッグ装置は、前記シートの左右両側に一対で設けられ、
   右側の前記アームレストエアバッグと左側の前記アームレストエアバッグとは、左右対称に展開して、前記シートに着座した乗員の上体の前において互いに接する、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
7. 前記アームレストおよび前記アームレストエアバッグ装置は、前記シートの左右両側に一対で設けられ、
   左右の中の一方のアームレストエアバッグは、前記シートに着座した乗員の上体の前面に沿って下から上へ展開して、乗員の顎部に至る高さに展開し、
   左右の中の他方のアームレストエアバッグは、一方の前記アームレストエアバッグの下側で展開し、一方の前記アームレストエアバッグを下から支える、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
8. 一方の前記アームレストエアバッグは、乗員をシートに着座した状態に拘束するシートベルトに沿って上へ展開する、
   請求項７記載の車両の乗員保護装置。