JP2019155981A - 車両のエアバッグシステム - Google Patents

Abstract

【課題】一つの作動装置で、衝突状態に応じた適切なエアバッグの展開が可能な車両のエアバッグシステムを提供する。【解決手段】車両２は、タイヤ１８およびタイヤハウス１６を有する。車両２のエアバッグシステム１は、判定手段３と、第１エアバッグ８と、第２エアバッグ１０と、作動部１２と、を備える。判定手段３は、第１衝突状態と第１衝突状態と異なる第２衝突状態を判定する。第１エアバッグ８は、判定手段３により第１衝突状態が判定された際に、タイヤ１８とタイヤハウス１６との間に展開される。第２エアバッグ１０は、判定手段３により第２衝突状態が判定された際に、タイヤハウス１６よりも上方に展開される。作動部１２は、第１エアバッグ８と、第２エアバッグ１０とを作動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両のエアバッグシステムに関する。

従来、車両のタイヤとタイヤハウスの隙間にエアバッグを展開し、緊急時の制動を助ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、エアバッグがタイヤに圧接されるように展開される。

特開２０１１−６８３１３号公報

しかし、特許文献１のエアバッグでは、一つの作動装置で、タイヤとタイヤハウスとの隙間に展開されるエアバッグのみを展開する。このため、例えば、歩行者や車両などの異なる衝突対象に応じて適切にエアバッグを展開することはできない。

本発明は、一つの作動装置で、異なる衝突状態に応じて適切にエアバッグを展開できる車両のエアバッグシステムを提供することにある。

本発明に係る車両のエアバッグシステムは、タイヤおよびタイヤハウスを含む車両のエアバッグシステムである。車両のエアバッグシステムは、判定手段と、第１エアバッグと、第２エアバッグと、作動部と、を備える。判定手段は、第１衝突状態と、第１衝突状態と異なる第２衝突状態と、を判定する。第１衝突状態は、例えば、車両と他の車両とが衝突する状態である。第２衝突状態は、例えば、車両と歩行者とが衝突する状態である。第１エアバッグは、判定手段によって第１衝突状態が判定された際に、タイヤとタイヤハウスとの間に展開される。第２エアバッグは、判定手段によって第２衝突状態が判定された際に、タイヤハウスよりも上方に展開される。作動部は、第１エアバッグと第２エアバッグとを作動させる。

この車両のエアバッグシステムでは、第１衝突状態が判定された際は、第１エアバッグが展開し、第２衝突状態が判定された際は、第２エアバッグが展開する。さらに、第１エアバッグと第２エアバッグとは、例えば一つの作動部で展開される。このため、一つの作動部で、異なる衝突状態に応じて適切なエアバッグの展開ができ、構成の簡素化が図られる。

車両のエアバッグシステムは、第１エアバッグを作動する第１作動モードと第２エアバッグを作動する第２作動モードとを切り替える切替手段をさらに備えてもよい。

この構成によれば、切替手段によって第１エアバッグの作動と第２エアバッグの作動を、切り替えることができる。このため、例えば一つの作動部で、異なるエアバッグを展開することができる。この結果、異なる衝突状態に応じて適切にエアバッグを展開できる。

作動部は、ガス発生部と、第１ガス通路と、第２ガス通路と、バルブと、を有してもよい。ガス発生部は、第１エアバッグと第２エアバッグを展開させるためのガスを発生させる。第１ガス通路は、ガス発生部で発生したガスを第１エアバッグへ供給する。第２通路は、ガス発生部で発生したガスを第２エアバッグへ供給する。バルブは、第１ガス通路と第２ガス通路に接続され、ガスの流路を第１ガス通路と第２ガス通路とで切り替える。バルブは、第１作動モードの際にガスが第１通路へ供給され、第２作動モードの際にガスが第２通路へ供給されるように、切替手段によって制御されてもよい。

この構成によれば、第１エアバッグと第２エアバッグとが、例えば一つのガス発生部によって発生したガスで展開される。このため、構成の簡素化が図られる。

切替手段は、第２作動モードを初期状態に設定してもよい。

この構成によれば、第２エアバッグが作動する状態が初期状態に設定される。このため、判定手段によって第２衝突状態が判定された場合、切替手段による作動モードの切り替えを行うことなく第２エアバッグを、展開できる。この結果、例えば切替手段によって制御されるバルブを動かすことなく、第２エアバッグを迅速に展開することができる。

切替手段は、第２衝突状態が判定された際に、第２作動モードを作動させたのち、第１作動モードに切り替えてもよい。

この構成によれば、第２作動モードで第２エアバッグを展開させるために使用したガスの残りのガスを、第１作動モードの第１エアバッグを展開させるガスとして使用することができる。このため、例えば、第２エアバッグの容量が、第１エアバッグの容量よりも小さい場合であっても、一つの作動部を用いて第２エアバッグを適切な大きさに展開することができる。この結果、第２エアバッグと、第１エアバッグの容量差に関係なく、一つの作動部で、衝突状態に応じた適切なエアバッグの展開が可能である。また、第１エアバッグがタイヤハウス内に展開することで、第１エアバッグとタイヤとの間で摩擦が生じる。この結果、車両を制動することができる。

また、第１エアバッグは、第１袋体と、第２袋体と、第３袋体と、を有してもよい。第１袋体は、タイヤハウスとタイヤの車両前方側との間に展開されてもよい。第２袋体は、タイヤハウスとタイヤの車両後方側との間に展開されてもよい。第３袋体は、タイヤハウスとタイヤの上方との間に展開されてもよい。

この構成によれば、第１衝突状態が判定された際に、第１袋体と、第２袋体と、第３袋体が展開する。第１袋体と、第２袋体は、タイヤハウスとタイヤとの間の前後に展開することで、衝突対象が車両に進入する際に発生する荷重を吸収する。この結果、衝突対象によってタイヤが押され、タイヤが車両のキャビンに進入することを抑制することができる。第３袋体は、タイヤハウスとタイヤとの間の上方に展開することで、衝突対象によってタイヤが上方向に押し上げられることを抑制する。この結果、タイヤが車両のキャビンに進入することを抑制することができる。

第１袋体と第２袋体と第３袋体は、第１エアバッグが展開された際に、第１袋体と第２袋体と第３袋体がそれぞれ隣り合うエアバッグと当接する位置に配置されてもよい。

この構成によれば、第１袋体から第３袋体と、タイヤとの接地面積が増える。この結果、第１袋体から第３袋体が当接しない場合に比べ車両の制動力が増大する。また、第１袋体から第３袋体が当接することで、当接面を介して、衝突対象が車両に進入する際の荷重を、各袋体に分散することができる。このため、第１袋体から第３袋体が当接しない場合に比べ、より多くの荷重を吸収することができる。

本発明によれば、一つの作動装置で、異なる衝突状態に応じて適切にエアバッグを展開できる車両のエアバッグシステムを提供できる。

本実施形態の車両のエアバッグシステムの左側面図。 車両のエアバッグシステムの上面図。 第１エアバッグの展開図。 第２エアバッグの展開図。 エアバッグシステムの作動を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態では車両２の左側面について記載するが、車両２の右側面にも同様の構成があるものとする。また、図中の矢印Ｆの方向が車両前方を示し、反対方向が車両後方を示す。

図１に実線で示すように、車両２のエアバッグシステム１は、判定手段３と、切替手段５と、第１エアバッグ８と、第２エアバッグ１０と、作動部１２と、を備える。

図１および図２の２点鎖線で示すように、車両２は、少なくともボデー１４と、シャーシ１５と、タイヤハウス１６と、エアバッグＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７と、タイヤ１８と、キャビン２０と、フード２２と、を含む。車両２は、例えば、自動車であり、車両２の前部には少なくとも左右にタイヤ１８が一つずつ配置される。タイヤハウス１６は、車両２のフェンダ部分に、ボデー１４を構成するインナパネル（図示せず）や、スプラッシュシールド（図示せず）でタイヤ１８を囲むようにアーチ状に構成される。タイヤハウス１６は、タイヤ１８がボデー１４のアウタパネル（図示せず）に収まるように構成される。キャビン２０は、ボデー１４の一部であり、タイヤハウス１６よりも車両２の後方に配置される。タイヤハウス１６とキャビン２０との間には、ダッシュパネル２３が配置され、キャビン２０と車両２の前部を隔てている。フード２２は、タイヤハウス１６の上方に配置され、ボデー１４の前部の開放部を閉鎖するように配置される。フード２２は、ボデー１４とヒンジ１９によって開閉可能に固定される。シャーシ１５は、ボデー１４の下部にボデー１４と一体または別体で配置され、ボデー１４を支持する。また、シャーシ１５は、タイヤ１８をサスペンションアーム（図示せず）を介して支持する。エアバッグＥＣＵ１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。

判定手段３は、第１衝突状態と、第１衝突と異なる第２衝突状態とを判定する。本実施形態では判定手段３は、エアバッグＥＣＵ１７のメモリ（図示せず）に記憶されたソフトウェアにより実現されるプログラムである。判定手段３は、衝突を検知する検知手段４によって検出された衝撃値を用いて、第１衝突状態と第２衝突状態とを判定する。判定手段３は、例えば、衝撃値が大きければ車両２に対して、他の車両が衝突した状態である第１衝突状態と判定し、衝撃値が小さければ車両２と歩行者が衝突した状態である第２衝突状態であると判定する。

検知手段４は、例えばタイヤハウス１６よりも前方のボデー１４またはシャーシ１５に取り付けられる。しかし、検知手段４は衝突を検知することができれば、検知手段４の取り付け位置は特に限定されない。検知手段４は、例えば、加速度センサなどで構成されるインパクトセンサである。検知手段４は、衝突を検知できればよく、例えば車両２に取り付けられたカメラやレーダによって衝突を検知する手段であってもよい。また、検知手段は複数のセンサを用いて衝突を検知してもよい。図１に一点鎖線で示すように、検知手段４は、作動部１２のエアバッグＥＣＵ１７と電気的に接続され、衝突が検知されると、エアバッグＥＣＵ１７へ衝撃値を電気信号に変換して送信する。

切替手段５は、第１エアバッグ８を作動させる第１作動モードと、第２エアバッグ１０を作動させる第２作動モードと、を切り替える。切替手段５は、エアバッグＥＣＵ１７のメモリ（図示せず）に記憶されたソフトウェアにより実現されるプログラムである。切替手段５は、第２作動モードを初期状態に設定されている。

図１に実線で示すように、第１エアバッグ８は、第１袋体２４と、第２袋体２６と、第３袋体２８と、を有する。図２に実線で示すように、第１袋体２４から第３袋体２８は、タイヤハウス１６のアーチに沿って車両前方側から、第１袋体２４、第３袋体２８、第２袋体２６の順で、畳まれた状態で配置される。第１袋体２４、第２袋体２６、および第３袋体２８は、インフレータ（ガス発生部）１３と繋がる第１ガス通路３０に、インフレータ（ガス発生部）１３からのガスを供給可能に接続される。すなわち、第１ガス通路３０には、インフレータ（ガス発生部）１３から、第１袋体２４、第２袋体２６、および第３袋体２８をそれぞれ展開するためのガスが供給される。

図３に実線で示すように、第１エアバッグ８は、判定手段３によって第１衝突状態が判定された際に、タイヤハウス１６とタイヤ１８との間に展開される。より詳しくは、第１袋体２４は、タイヤハウス１６とタイヤ１８の車両２の前方側との間に展開される。第２袋体２６は、タイヤハウス１６とタイヤ１８の車両２の後方側との間に展開される。第３袋体２８は、タイヤハウス１６とタイヤ１８の上方との間に展開される。このように、第１袋体２４と第２袋体２６とで、タイヤハウス１６とタイヤ１８との間を埋めることで、他の車両が車両２に衝突した際に車両２に発生する荷重を途切れることなく吸収することができる。このため、車両２の前部で吸収できる荷重の量が増加する。この結果、タイヤ１８が、ダッシュパネル２３を超えて、キャビン２０に進入することを抑制することができる。また、第３袋体２８が、タイヤハウス１６とタイヤ１８の上方との間を埋めるため、他の車両の進入によって、タイヤ１８が上方に押し上げられることを防止する。このため、タイヤ１８がダッシュパネル２３方向へ進入し、かつ、キャビン２０へ向かって上方に押し上げられることを抑制することができる。この結果、車両２に他の車両が衝突した際に、キャビン２０が変形することを抑制できる。

さらに、第１袋体２４と第２袋体２６と第３袋体２８は、第１エアバッグが展開された際に、第１袋体２４と第２袋体２６と第３袋体２８とがそれぞれ隣り合うエアバッグと当接する位置に配置される。このため、当接面を介して第１袋体２４と第２袋体２６と第３袋体２８とが連続することになり、他の車両が車両２に衝突した際に車両２に発生する荷重を、各袋体の全体に亘って分散させることができる。この結果、第１袋体２４から第３袋体２８が当接しない場合に比べ、より多くの荷重を効率良く吸収することができる。これによって、車両２に他の車両が衝突した際に、キャビン２０が変形することを抑制できる。また、車両２がより多くの荷重を吸収することができるため、車両２に衝突した他の車両の変形も抑制することができる。また、第１ガス通路３０も荷重を吸収する。このため、車両２がさらに多くの荷重を吸収することができる。

図１および図２の実線で示すように、第２エアバッグ１０は、タイヤハウス１６のアーチの頂点付近に、畳まれた状態で配置される。第２エアバッグ１０は、第２ガス通路３１を介してインフレータ（ガス発生部）１３に接続され、インフレータ（ガス発生部）１３から第２エアバッグ１０を展開されるためのガスが供給される。

図４に実線で示すように、第２エアバッグ１０は、判定手段３によって第２衝突状態が判定された際に、タイヤハウス１６よりも上方に展開される。より詳しくは、第２エアバッグ１０は、タイヤハウス１６の上方とフード２２との間を埋めるように展開される。図４の２点鎖線で示すように、このとき、フード２２をボデー１４に固定するヒンジ１９が外れ、フード２２が持ち上がる構成としてもよい。これにより、歩行者などの頭部がフード２２に衝突した際の衝撃を第２エアバッグ１０で吸収することができる。また、フード２２の下部にある車両２の動力装置と衝突した歩行者の頭部との間に隙間をつくり、歩行者がうける衝撃を緩和することができる。

図１に実線で示すように、作動部１２は、インフレータ（ガス発生部）１３と、第１ガス通路３０と、第２ガス通路３１と、バルブ３２と、を有する。本実施形態では、インフレータ１３は、第１エアバッグ８の第１ガス通路３０と第２エアバッグ１０との間に設けられる。作動部１２は、検知手段４が衝突を検知すると、エアバッグＥＣＵ１７を介してインフレータ１３内の火薬に点火し、例えば窒素ガスを発生させる。この窒素ガスは、バルブ３２を介して、第１エアバッグ８、および、または、第２エアバッグ１０に供給され、第１エアバッグ８、および、または、第２エアバッグ１０を展開させる。

バルブ３２は、第１エアバッグ８へガスを供給する第１ガス通路３０と、第２エアバッグ１０へガスを供給する第２ガス通路３１とを切り替えることで、インフレータ１３からのガスの供給通路を切り替えるバルブである。図１に一点鎖線で示すように、バルブ３２は、エアバッグＥＣＵ１７と電気的に接続される。なお、本実施形態では、バルブ３２は、電磁式バルブである。バルブ３２は、第１作動モードの際は、第１エアバッグ８へガスを供給する第１ガス通路３０にガスが流れるように、切替手段５によって制御される。また、バルブ３２は、第２作動モードの際は、第２エアバッグ１０へガスを供給する第２ガス通路３１にガスが流れるように、切替手段５によって制御される。なお、バルブ３２は、第１作動モードの際に、第１ガス通路３０にガスを供給し、第２作動モードの際に、第２ガス通路３１へガスを供給できればどのような構成でもよい。例えば、第２エアバッグ１０のベントバルブからのガス流出を抑えるシャッターバルブを、バルブ３２として用いてもよい。

切替手段５は、第２作動モードが初期状態に設定されている。すなわち、バルブ３２には、第２ガス通路３１へガスが供給される状態が初期状態に設定されている。切替手段５は、判定手段３によって第２衝突状態が判定されると、バルブ３２を動かすことなく第２ガス通路３１にガスを流し、第２エアバッグ１０を展開する。このため、第２検知手段６による衝突の検知に遅れることなく、第２エアバッグ１０が展開される。

＜エアバッグシステムの作動について＞
次に図５のフローチャートを用いて、エアバッグシステムの作動について説明する。

判定手段３は、で第１衝突状態か否かを判定する（Ｓ１）。切替手段５は、第１衝突状態が判定されると（Ｓ１ Ｙｅｓ）、第１作動モードに切り替えて（Ｓ７）、第１エアバッグ８を展開する（Ｓ８）。

判定手段３は、第１衝突状態が判定されていないと判断すると（Ｓ１ Ｎｏ）、第２衝突状態か否かを判定する（Ｓ２）。切替手段５は、初期状態が第２作動モードに設定されている。このため、作動部１２は、第２衝突状態が検知されると（Ｓ２ Ｙｅｓ）、第２エアバッグ１０を展開する（Ｓ３）。

切替手段５は、第２エアバッグ１０の展開から所定時間経過したか否か判断する（Ｓ４）。切替手段５は、所定時間経過するまで第２作動モードを維持する。すなわち、作動部１２は、第２エアバッグ１０の展開を続ける（Ｓ４ Ｎｏ）。切替手段５は、第２作動モード開始から所定時間経過していると（Ｓ４ Ｙｅｓ）、第１作動モードに切り替える（Ｓ５）。すなわち作動部１２は、第１エアバッグ８を展開する（Ｓ６）。その後処理を終了する。

作動部１２がこのように作動することで、第２エアバッグ１０を展開させた際に余るガスを、第１作動モードが作動する際の第１エアバッグ８を展開させるガスに使用することができる。このため、例えば、第２エアバッグ１０の容量が、第１エアバッグ８の容量よりも小さい場合であっても、第１エアバッグ８の容量に合わせたインフレータ１３を用いることができる。この結果、一つの作動部１２を用いて、第２エアバッグ１０と、第１エアバッグ８のいずれか一方を適切な大きさに展開することができる。

さらに、第２エアバッグ１０に加えて第１エアバッグ８も展開させることで、第２衝突状態が検知された際に、第１エアバッグ８とタイヤ１８との間で摩擦が生じ、例えば車両２が歩行者と衝突した際の車両２の前進を抑止することができる。その結果、歩行者に加わる衝撃を緩和することが可能となる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態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で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（ａ）上記実施形態では、検知手段４は、例えばタイヤハウス１６よりも前方のボデー１４またはシャーシ１５に取り付けられたが、本発明はこれに限定されない。例えば、シャーシ１５の車両２の前端部のバンパービーム（図示せず）に、第２衝突状態を検知する第２検知手段を設けてもよい。これにより、判定手段３で第２衝突状態を容易に判定できる。その結果、歩行者が衝突してから第２エアバッグ１０を迅速に展開できる。

（ｂ）上記実施形態では、エアバッグＥＣＵ１７の切替手段５によって第１作動モードと第２作動モードを切り替えてバルブ３２を制御することで、第１エアバッグ８の作動と、第２エアバッグ１２の作動を切り替えたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１エアバッグ８の作動と、第２エアバッグ１２の作動の切り替えを機械的に行ってもよい。すなわち、切替手段は、第１エアバッグ８が展開する状態である第１作動モードと、第２エアバッグ１２が展開する状態である第２作動モードとを切り替えることができればよい。

（ｃ）上記実施形態では、切替手段５は、所定時間経過するまで第２エアバッグ１０の作動を続けることとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２エアバッグ１０の圧力を検知し、所定圧力となるまで第２エアバッグ１０の展開を続けてもよい。

１ ：エアバッグシステム ２：車両 ３：判定手段 ５：切替手段
８：第１エアバッグ １０：第２エアバッグ １２：作動部
１３：インフレータ（ガス発生部） １６：タイヤハウス
１８：タイヤ ２４：第１袋体 ２６：第２袋体
２８：第３袋体 ３０：第１ガス通路 ３１：第２ガス通路
３２：バルブ

Claims (8)

1. タイヤおよびタイヤハウスを含む車両のエアバッグシステムであって、
   第１衝突状態と、前記第１衝突状態と異なる第２衝突状態とを判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記第１衝突状態が判定された際に、前記タイヤと前記タイヤハウスとの間に展開される第１エアバッグと、
   前記判定手段によって前記第２衝突状態が判定された際に、前記タイヤハウスよりも上方に展開される第２エアバッグと、
   前記第１エアバッグと前記第２エアバッグとを作動させる作動部と、
   を備える車両のエアバッグシステム。
2. 前記第１衝突状態は前記車両と他の車両とが衝突する状態であり、前記第２衝突状態は前記車両と歩行者とが衝突する状態である、
   請求項１に記載の車両のエアバッグシステム。
3. 前記第１エアバッグを作動させる第１作動モードと前記第２エアバッグを作動させる第２作動モードとを切り替える切替手段と、
   をさらに備える、請求項１または２に記載の車両のエアバッグシステム。
4. 前記作動部は、前記第１エアバッグと前記第２エアバッグを展開させるためのガスを発生させるガス発生部と、
   前記ガス発生部で発生したガスを前記第１エアバッグへ供給する第１ガス通路と、
   前記ガス発生部で発生したガスを前記第２エアバッグへ供給する第２ガス通路と、
   前記第１ガス通路と前記第２ガス通路に接続され、前記ガスの流路を前記第１ガス通路と前記第２ガス通路とで切り替えるバルブと、
   を有し、
   前記バルブは、前記第１作動モードの際に前記ガスが前記第１ガス通路へ供給され、前記第２作動モードの際に前記ガスが前記第２ガス通路へ供給されるように、前記切替手段によって制御される請求項３に記載の車両のエアバッグシステム。
5. 前記切替手段は、前記第２作動モードが初期状態に設定されている、
   請求項３または４に記載の車両のエアバッグシステム。
6. 前記切替手段は、前記判定手段によって前記第２衝突状態が判定された際に、前記第２作動モードを作動させたのち、前記第１作動モードに切り替える、請求項３から５のいずれか１項に記載の車両のエアバッグシステム。
7. 前記第１エアバッグは、
   前記タイヤハウスと前記タイヤの前記車両前方側との間に展開される第１袋体と、
   前記タイヤハウスと前記タイヤの前記車両後方側との間に展開される第２袋体と、
   前記タイヤハウスと前記タイヤの上方との間に展開される第３袋体と、
   を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両のエアバッグシステム。
8. 前記第１袋体と前記第２袋体と前記第３袋体は、
   前記第１エアバッグが展開した際に、前記第１袋体と前記第２袋体と前記第３袋体がそれぞれ隣り合うエアバッグと当接する位置に配置される、請求項７に記載の車両のエアバッグシステム。