JP2020152207A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突速度に応じた適切なエアバッグの展開を行い、状況に応じた乗員保護を行うことができる乗員保護装置を提供する。【解決手段】乗員保護装置１０１は、車両１の衝突予測の検知により衝突速度を算出する。また、算出した衝突速度に基づいて、上体エアバッグ袋体１１２の展開時の大きさを決定し、この展開時の大きさに応じて、ニーエアバッグ袋体１２２を展開し、この展開により乗員Ｐごと座席シート１０を移動させる。そして、上体エアバッグ袋体１１２を大きく展開させるとともに、上体エアバッグ袋体１１２の下部に、ニーエアバッグ袋体１２２も展開でき、上体エアバッグ袋体１１２の補助を行うようにすることにより、衝突速度に応じて大きなエアバッグを展開させるとともに、この大きなエアバッグの反力も確実に取ることができ、乗員Ｐを適切に保護することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、乗員保護装置に関する。

衝突等から乗員を保護するため、自動車などの車両では、乗員保護装置としてエアバッグ装置が装備されている。
このエアバッグ装置は、一般に、衝撃センサと、インフレータと、エアバッグと、制御装置等、から構成されている。エアバッグ装置は、前面衝突などにより衝撃センサが衝撃を検知すると、検知信号を制御装置に出力し、制御装置が作動信号をインフレータに送出して、インフレータがガスを発生させてエアバッグに送出する。そして、エアバッグは、インフレータからのガスにより瞬時に膨らみ、乗員の前方に展開する。これにより、エアバッグは、内部のガス圧によって衝撃により前方へ移動する乗員の身体を受け止めて、その運動エネルギーを吸収しながら収縮する。このようにして、自動車の前面衝突等における、衝突の衝撃による乗員の急激な前方移動がエアバッグにより緩和され、乗員の安全が確保される。

また、このような従来のエアバッグ装置として、衝撃センサと、インフレータと、エアバッグと、制御装置と、に加え、乗員の重量を検出する重量センサと、インフレータにて発生したガスの一部を外部に排出するためのガス逃し開口と、を備えたエアバッグ装置が提案されている。このエアバッグ装置では、乗員が運転席または助手席に座ると、重量センサが当該乗員の重量を検出して、検出信号を制御装置に出力し、制御装置が重量センサからの検出信号に応じて、インフレータのガス逃し開口の大きさを調整する。

そして、自動車が前面衝突等に遭遇すると、インフレータにて所定の圧力で発生するガスは、その一部がインフレータのガス逃し開口から外部に漏出することにより、エアバッグ内に導入されエアバッグを展開する展開圧力が低減されることとなり、乗員の体重に応じて、エアバッグの展開圧力を調整することができるようにしている（特許文献１参照）。

特開２０１３−０１４１７６号公報

しかしながら、従来のエアバッグ装置では、衝突速度や乗員の着座位置は、平均的な値などで予め設定した固定の速度や位置に対応したもので考えられており、設定値以外の様々な衝突速度や乗員の着座位置には、必ずしも対処されていなかった。また、乗員の個体差（体格差等）、および、乗員や衝突の状況の差も含めて、エアバッグの内圧の差だけで、所定位置において衝撃を吸収するには無理がある。例えば、内圧を高めすぎてしまうと、乗員がエアバッグとの接触時に大きな衝撃を受けすぎてしまう。逆に、内圧を低くしすぎてしまうと、乗員の衝撃を十分に吸収することができなくなってしまう。このように、従来のエアバッグでは、様々な衝突速度等に対して、最適なエアバッグを展開することが困難であった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、衝突速度に応じた適切なエアバッグの展開を行い、状況に応じた乗員保護を行うことができる乗員保護装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車両の乗員保護装置は、展開時の大きさを可変できる第１エアバッグと、乗員が着座したシートを乗員ごと、展開時に押し下げる第２エアバッグと、前記第１エアバッグおよび前記第２エアバッグを展開させるエアバッグ展開装置と、車両の衝突または衝突予測を検知し、衝突速度を算出する衝突速度検知装置と、シートに着座する乗員の位置を検知する乗員位置検知装置と、前記衝突速度検知装置の検知結果に基づいて、前記第１エアバッグの展開時の大きさを決定するエアバッグ展開量決定手段と、前記エアバッグ展開量決定手段に決定された前記第１エアバッグの展開時の大きさ、および、前記乗員位置検知装置に検知された乗員の位置に基づいて、前記エアバッグ展開装置に前記第１エアバッグおよび前記第２エアバッグを展開させる展開制御装置と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る車両の乗員保護装置は、前記シートを基本位置、および、前記第１エアバッグが拡張展開した拡張展開位置で固定させるシート固定装置と、を備え、前記エアバッグ展開量決定手段は、前記衝突速度検知装置の検知結果に基づいて、前記第１エアバッグの展開時の大きさを、基本展開量および前記基本展開量よりも大きく展開する拡張展開量から決定し、前記シート固定装置は、前記エアバッグ展開量決定手段により前記第１エアバッグの展開時の大きさが前記拡張展開量と決定された場合には、前記基本位置での固定を解除し、前記拡張展開位置で前記シートを固定させる、ようにしてもよい。

さらに、本発明に係る車両の乗員保護装置は、前記エアバッグ展開量決定手段は、前記拡張展開量を決定する場合に、複数の拡張展開量を有し、前記衝突速度検知装置の検知結果に基づいて、所定の拡張展開量を決定し、前記シート固定装置は、複数の拡張展開位置を有し、前記エアバッグ展開量決定手段に決定された所定の拡張展開量に応じた前記拡張展開位置で前記シートを固定させる、ようにしてもよい。

さらに、本発明に係る車両の乗員保護装置は、前記第２エアバッグで乗員ごと前記シートを押し下げる際、前記シートと乗員の脚部との間に展開する隙間埋めエアバッグと、を備え、前記展開制御装置は、前記第１エアバッグおよび前記第２エアバッグとともに、前記隙間埋めエアバッグを展開させる、ようにしてもよい。

さらに、本発明に係る車両の乗員保護装置は、乗員の姿勢を検知する乗員姿勢検知装置と、乗員の姿勢を直立状態とさせる乗員姿勢矯正装置と、を備え、前記展開制御装置は、前記乗員姿勢検知装置により検知された乗員の姿勢が直立状態でない場合、前記乗員姿勢矯正装置に乗員の姿勢を直立状態とさせてから、前記エアバッグ展開装置に前記第１エアバッグを展開させる、ようにしてもよい。

本発明によれば、衝突速度に応じた適切なエアバッグの展開を行い、状況に応じた乗員保護を行うことができる乗員保護装置を提供することができる。

本発明の実施の形態における乗員保護装置を備えた車両の一部の概略を示す断面図である。 シート可動装置の概略を示す断面図である。 乗員保護装置の展開時の側面図である。 乗員保護装置の動作概要を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における乗員保護装置を備えた車両の一部の概略を示す断面図である。また、図２は、本実施の形態の座席シートを可動可能とさせるシート可動装置の概略を示す断面図である。また、図３は、本実施の形態の乗員保護装置が作動し、エアバッグ袋体が展開した際の側面図である。なお、図３（ａ）は、脚下エアバッグ袋体が展開した際の側面図であり、図３（ｂ）は、ニーエアバッグ袋体が展開した際の側面図であり、図３（ｃ）は、上体エアバッグ袋体が展開した際の側面図である。

（車両１の構成）
図１に示すように、車両１の乗員室は、下部にアンダーフロア３、上部にルーフ４が設けられている。また、アンダーフロア３には、座席シート１０が配備されている。

座席シート１０は、車両１に乗車した乗員Ｐが着座するものである。また、座席シート１０は、乗員Ｐの臀部から大腿部を支えるシートクッション１１（座部）と、リクライニング可能に設けられたシートバック１２（背もたれ部）と、乗員Ｐの頭部を支えるヘッドレスト１３（ヘッド部）と、を備えている。

また、座席シート１０には、シートスライド装置２０が設けられている。シートスライド装置２０は、乗員Ｐの操作により、座席シート１０の前後位置を調節できるようになっている。なお、シートスライド装置２０は、乗員Ｐの操作によらず、座席シート１０の前後位置を自動調節できるものであってもよい。なお、後述するように、ここで決定された座席シート１０の位置が、座席シート１０に着座する乗員Ｐの位置として使用される。
さらに、車両１には、乗員保護装置１０１が備えられている。

（乗員保護装置１０１の構成）
乗員保護装置１０１は、シートベルト装置３０と、乗員姿勢矯正装置４０と、シート可動装置５０と、車載カメラ６０と、上体エアバッグ装置１１０と、ニーエアバッグ装置１２０と、脚下エアバッグ装置１３０と、車両制御装置（以下、ＥＣＵという）２０１と、を備えている。なお、上体エアバッグ装置１１０、および、ニーエアバッグ装置１２０は、ダッシュボード５の内部に設けられている。また、脚下エアバッグ装置１３０は、座席シート１０の内部に設けられている。
さらに、ＥＣＵ２０１は、車両１の衝突および衝突予測を検知するとともに、衝突速度を算出する衝突速度検知装置、および、展開制御装置たるエアバッグ展開制御ユニット（以下、ＡＣＵという）の機能も備えている。すなわち、ＥＣＵ２０１は、エアバッグ展開装置としても機能する。なお、衝突速度検知装置およびＡＣＵは、ＥＣＵ２０１と別体で設けるようにしてもよい。

（シートベルト装置３０）
シートベルト装置３０は、ウェビング３１と、図示しないリトラクターと、ラップアンカーと、ショルダーアンカーと、タングと、バックルと、を備えている。
ウェビング３１は、帯状のベルトであり、一端が座席シート１０の下部に設けられたラップアンカーに固定され、他端がシートバック１２の上部に設けられたショルダーアンカーを介して、シートバック１２の内部に設けられたリトラクターに巻き取られている。

タングは、バックルと連結するためのＴ字型の連結金具である。また、タングには、挿通用孔が設けられ、ウェビング３１が挿通されており、ウェビング３１に対して摺動自在に設けられている。
バックルは、タングを着脱する結合部品であり、座席シート１０のシートクッション１１の車幅方向内側（車両中央側）に設けられている。

また、シートベルト装置３０は、衝撃を感知すると、リトラクターがウェビング３１を巻き込み、乗員Ｐを座席シート１０（シートバック１２側）に引き込むようになっている。さらに、シートベルト装置３０は、ＥＣＵ２０１が衝突予測を検知した場合にも、リトラクターがウェビング３１を巻き込むようになっている。
なお、シートベルト装置３０は、ＥＣＵ２０１が算出した衝突速度によって、リトラクターがウェビング３１を巻き込む強さを切り替えるようにしてもよい。また、本実施の形態のシートベルト装置３０は、座席シート１０と一体となったものとしたが、これに限らず、ラップアンカーがサイドシルの側壁面に固定されたものであったり、ショルダーアンカーがセンターピラーの側壁に設けられたものであったり、リトラクターがセンターピラーの内部に設けられたもの等であってもよい。

（乗員姿勢矯正装置４０）
乗員姿勢矯正装置４０は、ＥＣＵ２０１が衝突予測を検知した際に、乗員Ｐの姿勢を所定の姿勢に正すため、シートバック１２の角度を変更するものである。また、乗員姿勢矯正装置４０は、ＥＣＵ２０１が衝突予測を検知した際に、シートクッション１１の角度を変更するものであってもよい。また、乗員姿勢矯正装置４０は、ＥＣＵ２０１が衝突予測を検知した際に、シートバック１２およびシートクッション１１の双方の角度を変更するものであってもよい。

さらに、乗員姿勢矯正装置４０は、シートバック１２の中に複数のエアバッグを設け、ＥＣＵ２０１が衝突予測を検知した際に、所定のエアバッグを展開し、乗員Ｐの姿勢を矯正するものであってもよい。
さらに、乗員姿勢矯正装置４０は、座席シート１０に設けるものではなく、車両１の前方や側方などから、所定のエアバッグ等を展開して、乗員Ｐの姿勢を所定の姿勢に矯正するものであってもよい。なお、乗員の姿勢矯正は、エアバッグやシートの角度を調整するもの以外であってもよい。

（シート可動装置５０）
図２は、シート可動装置の概略を示す断面図である。また、図２（ａ）は、シート可動装置の側部を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すシート可動装置のＡ−Ａ矢視図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示すシート可動装置のＢ−Ｂ矢視図である。
図２に示すように、シート可動装置５０は、スライドレール形状となっており、アウターレール５１と、インナーレール５２と、シート留め具５３と、を備えている。

アウターレール５１は、車両１の前後方向に延在する溝を有している。また、アウターレール５１の溝には、車両１の前方から、シート固定用凹部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。
ここで、上体エアバッグ装置１１０の後述する上体エアバッグ袋体１１２は、基本展開量および拡張展開量のいずれかに展開される。上体エアバッグ袋体１１２が基本展開量で展開される場合には、座席シート１０がシート固定用凹部５１ａの位置で固定され、この位置を基本位置と呼ぶ。また、上体エアバッグ袋体１１２が拡張展開量で展開される場合には、座席シート１０がシート固定用凹部５１ｂ、５１ｃ、５１ｄのいずれかの位置で固定され、この位置を拡張展開位置と呼ぶ。なお、座席シート１０の初期位置（シートスライド装置２０で設定された位置）によっては、上体エアバッグ袋体１１２が拡張展開量で展開されても、座席シート１０がシート固定用凹部５１ａの位置で固定されたままの場合もある。

インナーレール５２は、座席シート１０の下部に固定されている。また、インナーレール５２は、アウターレール５１の溝に嵌まり込んでいる。これにより、インナーレール５２は、アウターレール５１の溝を車両１の前後方向に摺動可能となっている。
また、インナーレール５２は、下部にシート留め具５３を収納する留め具収納部５２ａを有している。

シート留め具５３は、インナーレール５２の留め具収納部５２ａに収納されており、通常状態においては、その先端部５３ａがインナーレール５２から突出するようになっている。
また、シート留め具５３は、ＥＣＵ２０１により、完全収納状態と、突出状態と、に制御されるようになっている。ここで、完全収納状態とは、シート留め具５３がインナーレール５２の留め具収納部５２ａに収納され、先端部５３ａがインナーレール５２の下面に出ていない状態をいう。また、突出状態とは、先端部５３ａがインナーレール５２の下面から突出している状態をいう。

したがって、シート留め具５３が突出状態にあり、アウターレール５１のシート固定用凹部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄのいずれかに嵌まり込んでいる場合には、座席シート１０が位置を固定された状態（以下、「固定状態」ともいう）にある。一方、シート留め具５３が完全収納状態にある場合には、インナーレール５２がアウターレール５１の溝を摺動可能となり、座席シート１０が車両１の前後方向に移動可能（以下、「移動可能状態」ともいう）となる。
なお、シート留め具５３の完全収納状態と、突出状態と、の移動制御は、機械的構成により行うことができる。例えば、モータによりシート留め具５３を留め具収納部５２ａから突出させたり、留め具収納部５２ａに収納させたり、することができる。また、シート留め具５３は、磁力（電磁力）や、油圧等により、移動させるものであってもよい。

したがって、シート留め具５３が完全収納状態にある場合に、後述するニーエアバッグ袋体１２２が、座席シート１０ごと乗員Ｐを車両１の後方に押し込むと、座席シート１０に固定されたインナーレール５２が車両１の後方に向けて、アウターレール５１の溝を移動することとなる。これにより、座席シート１０が車両１の後方に移動される。なお、インナーレール５２がアウターレール５１の溝を移動中に、シート留め具５３が突出状態となり、アウターレール５１のシート固定用凹部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄのいずれかに嵌まり込むと、その位置で座席シート１０は固定される。

なお、上記のように、シート可動装置５０は、座席シート１０を、基本位置または拡張展開位置のいずれかで固定させるものである。すなわち、シート可動装置５０は、シート固定装置として機能する。

（車載カメラ６０）
車載カメラ６０は、座席シート１０に着座した乗員Ｐの着座状態、例えば、乗員Ｐの姿勢を検知するものである。すなわち、車載カメラ６０は、乗員姿勢検知装置として機能する。なお、乗員姿勢検知装置は、車載カメラ６０を用いるものに限らず、例えば、座席シート１０に圧力センサを用いて乗員Ｐの姿勢を検知するもの等であってもよい。
また、車載カメラ６０は、座席シート１０に着座する乗員Ｐの位置、例えば、座席シート１０の位置を検知するものであってもよい。すなわち、車載カメラ６０を、乗員位置検知装置として機能させるものであってもよい。

また、車載カメラ６０は、乗員Ｐを含む乗員室内の撮影のみを行うものであって、撮影した画像データをＥＣＵ２０１に出力し、乗員Ｐの姿勢や、着座位置は、ＥＣＵ２０１が検出するものであってもよい。
なお、車載カメラ６０は、車両１の周辺状況や車両１の車室内を撮影し、車両１に衝撃が加わったとき等にその映像を利用するドライブレコーダ等のカメラと兼用するものであってもよい。

（上体エアバッグ装置１１０）
上体エアバッグ装置１１０は、ＥＣＵ２０１（ＡＣＵ）に制御され、乗員Ｐの頭部および胸部等を主に保護するものである。また、上体エアバッグ装置１１０は、上体インフレータ１１１と、上体エアバッグ袋体１１２と、を有している。

（上体インフレータ１１１）
上体インフレータ１１１は、ＥＣＵ２０１による車両１の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、上体インフレータ１１１に発生されたガスは、上体エアバッグ袋体１１２に圧入される。
また、上体インフレータ１１１は、複数のインフレータを有し、ＥＣＵ２０１に算出された衝突速度に応じて、ガスを発生させるインフレータの数などを設定するようにしてもよい。また、上体インフレータ１１１は、発生させるガス量を調整できるものであって、ＥＣＵ２０１に算出された衝突速度に応じて、発生させるガス量を制御するようにしてもよい。

（上体エアバッグ袋体１１２）
上体エアバッグ袋体１１２は、上体インフレータ１１１によってガスが圧入される袋体であって、非作動時は小さく折り畳まれている。また、上体エアバッグ袋体１１２は、上体インフレータ１１１からガスが圧入されると、ダッシュボード５から座席シート１０の方向に膨張展開し、乗員Ｐの頭部および胸部等に対する、車両１の衝突の衝撃を緩和するものである。

また、上体エアバッグ袋体１１２は、展開時の大きさが１通りではなく、複数の大きさに展開できるようになっている。すなわち、上体エアバッグ袋体１１２は、展開時の大きさを可変できるエアバッグである。例えば、上体エアバッグ袋体１１２は、複数の箇所がテザーで留められており、指定された展開時の大きさに応じて所定のテザーを切断して、展開量が変化するようになっている。このテザーの切断は、例えば、上体インフレータ１１１が行うようにすればよい。
本実施の形態において、上体エアバッグ袋体１１２は、基本展開量、第１拡張展開量、第２拡張展開量、最大拡張展開量の４つの異なる大きさに展開できるようになっている。なお、以下では、基本展開量以外の、第１拡張展開量、第２拡張展開量、および、最大拡張展開量を、まとめて拡張展開量ともいう。

（ニーエアバッグ装置１２０）
ニーエアバッグ装置１２０は、ＥＣＵ２０１（ＡＣＵ）に制御され、乗員Ｐの脚部の保護を行うものである。また、ニーエアバッグ装置１２０は、後述するように、乗員Ｐごと座席シート１０を移動させるものである。また、ニーエアバッグ装置１２０は、ニーインフレータ１２１と、ニーエアバッグ袋体１２２と、を有している。
なお、乗員保護装置１０１が作動時には、乗員Ｐとダッシュボード５（車載装置）との間の空間を、上体エアバッグ袋体１１２と、ニーエアバッグ袋体１２２と、で埋めるようになっている、また、後述するように、ニーエアバッグ袋体１２２は、上体エアバッグ袋体１１２の下方に展開し、下から上体エアバッグ袋体１１２を支えるようになっている。

（ニーインフレータ１２１）
ニーインフレータ１２１は、ＥＣＵ２０１による車両１の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、ニーインフレータ１２１に発生されたガスは、ニーエアバッグ袋体１２２に圧入される。なお、ニーインフレータ１２１は、以下のニーエアバッグ袋体１２２の展開時の大きさの変更に伴って、上体インフレータ１１１と同様に、種々の機能を備えたものであってもよい。

（ニーエアバッグ袋体１２２）
ニーエアバッグ袋体１２２は、ニーインフレータ１２１によってガスが圧入される袋体であって、非作動時は小さく折り畳まれている。また、ニーエアバッグ袋体１２２は、ニーインフレータ１２１からガスが圧入されると、ダッシュボード５から座席シート１０の方向に膨張展開し、乗員Ｐの膝を主に保護するものである。

また、ニーエアバッグ袋体１２２は、展開すると、乗員Ｐの膝部に当接するとともに、上方に展開し、ニーエアバッグ袋体１２２の上方に展開する上体エアバッグ袋体１１２を下方から支えるようになっている。
また、ニーエアバッグ袋体１２２は、上体エアバッグ袋体１１２の展開時の大きさに合わせて、複数の大きさに展開できるようになっていてもよい。

さらに、ニーエアバッグ袋体１２２は、座席シート１０に着座した乗員Ｐを、座席シート１０ごと車両１の後方に移動させるものである。
例えば、シート可動装置５０のシート留め具５３が完全収納状態となっており、座席シート１０が「移動可能状態」である場合に、ニーエアバッグ袋体１２２が展開すると、座席シート１０に着座している乗員Ｐの膝部や下肢部に当接し、乗員Ｐごと座席シート１０を車両１の後方に移動させることとなる。

（脚下エアバッグ装置１３０）
脚下エアバッグ装置１３０は、ＥＣＵ２０１（ＡＣＵ）に制御され、乗員Ｐと座席シート１０との間にエアバッグを展開するものである。また、脚下エアバッグ装置１３０は、脚下インフレータ１３１と、脚下エアバッグ袋体１３２と、を有している。
また、脚下エアバッグ装置１３０は、座席シート１０の下部に設けられ、座席シート１０とともに移動されるようになっている。なお、脚下エアバッグ装置１３０は、アンダーフロア３内に設けられ、固定されたものであってもよい。ただし、脚下エアバッグ装置１３０は、座席シート１０とともに移動される方が、座席シート１０と乗員Ｐの間に保持される状態を維持し易くなる。

（脚下インフレータ１３１）
脚下インフレータ１３１は、ＥＣＵ２０１による車両１の衝突検知または衝突予測に基づく作動信号（衝突予測に基づく作動信号が望ましい）により、火薬に点火し、燃焼による化学反応でガスを発生させるものである。また、脚下インフレータ１３１に発生されたガスは、脚下エアバッグ袋体１３２に圧入される。

（脚下エアバッグ袋体１３２）
脚下エアバッグ袋体１３２は、脚下インフレータ１３１によってガスが圧入される袋体であって、非作動時は小さく折り畳まれている。また、脚下エアバッグ袋体１３２は、脚下インフレータ１３１からガスが圧入されると、座席シート１０の下部と乗員Ｐの脚部、例えば、ふくらはぎとの間に展開し、さらに、そこから上方に展開するようになっている。

したがって、脚下エアバッグ袋体１３２は、乗員Ｐの脚部と、座席シート１０の下部と、の間の隙間を埋めるとともに、緩衝材となり、ニーエアバッグ袋体１２２が乗員Ｐの脚部を押し、乗員Ｐごと座席シート１０を移動させる際に、乗員Ｐに負担をかけずに、座席シート１０を効率よく移動させることができる。
なお、脚下エアバッグ袋体１３２は、乗員Ｐの脚部を上昇させることにより、乗員Ｐの足とアンダーフロア３との摩擦力を低減させることもできる。

（ＥＣＵ２０１）
ＥＣＵ２０１は、車両１全体を制御するためものである。また、ＥＣＵ２０１は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵにより実行される制御プログラム、データテーブル、各コマンドやデータ等の記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）および入出力インターフェース回路を備え、車両１の制御を統括するようになっている。

また、ＥＣＵ２０１は、加速度センサ（Ｇセンサ）、距離センサ、衝撃センサ（圧力センサ）等による情報から衝突予測および衝突判定を行い、衝突速度を算出する。すなわち、ＥＣＵ２０１は、衝突速度検知装置として機能する。
なお、加速度センサ、距離センサ、衝撃センサ等は、ＥＣＵ２０１とは別装置として、外部に設けたものであってもよい。また、これらセンサ等から入力する情報を、車載カメラ６０から入力した画像データに基づいて、取得するものであってもよい。

また、ＥＣＵ２０１は、シートスライド装置２０から座席シート１０の位置を入力し、座席シート１０に着座する乗員の位置を検知する。すなわち、ＥＣＵ２０１は、乗員位置検知装置として機能する。
なお、ＥＣＵ２０１は、シートスライド装置２０からの情報によらず、車載カメラ６０から入力した画像データに基づいて、乗員の位置を検知するものであってもよい。

また、ＥＣＵ２０１は、上記衝突予測および衝突判定の検知結果により算出した衝突速度に基づいて、上体エアバッグ袋体１１２の展開時の大きさを決定する。すなわち、ＥＣＵ２０１は、エアバッグ展開量決定手段として機能する。
例えば、ＥＣＵ２０１は、衝突速度が所定の基本展開速度以下であった場合には、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を基本展開量とし、衝突速度が基本展開速度を超える衝突速度であった場合には、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を拡張展開量とする。

本実施の形態では、ＥＣＵ２０１は、衝突速度が基本展開速度を超え、第１拡張展開速度以下であった場合、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を第１拡張展開量とする。また、ＥＣＵ２０１は、衝突速度が第１拡張展開速度を超え、第２拡張展開速度以下であった場合、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を第２拡張展開量とし、衝突速度が第２拡張展開速度を超えた場合、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を最大拡張展開量とする。

さらに、ＥＣＵ２０１は、衝突判定、衝突予測、衝突速度等に基づいて、上体エアバッグ装置１１０の上体インフレータ１１１、ニーエアバッグ装置１２０のニーインフレータ１２１、脚下エアバッグ装置１３０の脚下インフレータ１３１を作動させ、それぞれ上体エアバッグ袋体１１２、ニーエアバッグ袋体１２２、脚下エアバッグ袋体１３２を展開させる。すなわち、ＥＣＵ２０１は、展開制御装置として機能する。

また、ＥＣＵ２０１は、衝突予測を検知した際に、乗員Ｐの姿勢が所定の姿勢でない場合、例えば、直立状態でない場合には、乗員姿勢矯正装置４０を作動させて、乗員Ｐの姿勢を矯正させる。

さらに、ＥＣＵ２０１は、上記決定した上体エアバッグ袋体１１２の展開時の大きさ（展開量）、および、上記検知した座席シート１０の位置、に基づいて、座席シート１０の移動量を決定する。そして、ＥＣＵ２０１は、ニーエアバッグ袋体１２２を展開させて、乗員Ｐごと座席シート１０を移動させ、座席シートの移動後、所定位置で、シート留め具５３を作動させる。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、基本位置としてシート固定用凹部５１ａに対して突出しているシート留め具５３を一端「完全収納状態」とし、インナーレール５２が移動後、シート留め具５３が決定した拡張展開量に応じたシート固定用凹部５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの位置で「突出状態」とさせる。

すなわち、ＥＣＵ２０１は、まず、シート固定用凹部５１ａに対して突出しているシート留め具５３を、インナーレール５２の留め具収納部５２ａに収納された「完全収納状態」とし、ニーエアバッグ袋体１２２を展開させる。次に、ＥＣＵ２０１は、ニーエアバッグ袋体１２２の展開により、車両１の後方に座席シート１０とともにアウターレール５１が移動すると、上記決定した拡張展開量に応じたシート固定用凹部５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの位置で、シート留め具５３を突出させる。すなわち、ＥＣＵ２０１は、シート留め具５３をインナーレール５２の留め具収納部５２ａから「突出状態」とさせる。

（乗員保護装置１０１の動作）
次に、このような乗員保護装置１０１の動作について、説明する。
図４は、乗員保護装置１０１の動作概要を示すフローチャートである。

乗員保護装置１０１において、ＥＣＵ２０１は車両１が起動する（ステップＳ１１で判定）と、初期情報取得処理を行う（ステップＳ１２）。ＥＣＵ２０１は、この初期情報取得処理では、乗員Ｐの着座位置および姿勢情報を取得する。すなわち、ＥＣＵ２０１は、座席シート１０の前後位置、および、乗員Ｐが直立状態であるか否かといった情報を取得する。
この初期情報取得処理は、常時行うものであってもよいが、所定の間隔や、所定の条件が成立したときにのみ実行するものであってもよい。例えば、ＥＣＵ２０１は、所定の変化量があったときにのみ、初期情報を取得するものであってもよい。

次に、ＥＣＵ２０１は、衝突予測の検知処理を行う（ステップＳ１３）。具体的には、ＥＣＵ２０１は、車両１の進行方向、車速、加速度、外部の道路環境、建物や障害物、移動体（他車両や歩行者等）等に基づいて、車両１の衝突予測を行う。
次いで、ＥＣＵ２０１は、車両１の衝突予測を検知したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ＥＣＵ２０１は、車両１の衝突予測を検知しない場合には、上記処理を繰り返す。

ＥＣＵ２０１は、車両１の衝突予測を検知すると、衝突速度を算出する（ステップＳ１５）。なお、ＥＣＵ２０１は、この衝突速度の算出を、上記衝突予測の検知処理とともに行うようにしてもよい。
次に、ＥＣＵ２０１は、上記算出した衝突速度に基づいて、上体エアバッグ袋体１１２の展開時の大きさを決定する（ステップＳ１６）。

例えば、ＥＣＵ２０１は、衝突速度が所定の基本展開速度以下であった場合には、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を基本展開量とし、衝突速度が基本展開速度を超える衝突速度であった場合には、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を拡張展開量とする。
さらに、ＥＣＵ２０１は、衝突速度が基本展開速度を超え、第１拡張展開速度以下であった場合、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を第１拡張展開量とする。また、ＥＣＵ２０１は、衝突速度が第１拡張展開速度を超え、第２拡張展開速度以下であった場合、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を第２拡張展開量とし、衝突速度が第２拡張展開速度を超えた場合、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を最大拡張展開量とする。

次いで、ＥＣＵ２０１は、決定した上体エアバッグ袋体１１２の大きさと、座席シート１０の位置と、に基づいて、座席シート１０の移動量を決定する（ステップＳ１７）。
例えば、ＥＣＵ２０１は、シートスライド装置２０により座席シート１０が所定の範囲内に設定されている場合には、決定した上体エアバッグ袋体１１２の大きさに対応して、第１拡張展開量であればシート固定用凹部５１ｂの位置に、第２拡張展開量であればシート固定用凹部５１ｃの位置に、最大拡張展開量であればシート固定用凹部５１ｄの位置に、それぞれシート留め具５３が移動するように設定する。

一方、ＥＣＵ２０１は、シートスライド装置２０により座席シート１０が所定の範囲よりも後ろに設定されている場合には、初期位置に応じて固定位置を設定する。例えば、ＥＣＵ２０１は、シートスライド装置２０により座席シート１０が１段階分後ろに設定されている場合には、決定した上体エアバッグ袋体１１２の大きさが最大拡張展開量であっても、シート固定用凹部５１ｃの位置を設定し、２段階分後ろに設定されている場合には、シート固定用凹部５１ｂの位置に、シート留め具５３が移動するように設定する。

次いで、ＥＣＵ２０１は、車両１の衝突予測を行うと、乗員Ｐの姿勢矯正処理を行う（ステップＳ１８）。ここでは、乗員Ｐの姿勢が所定の姿勢（例えば、直立状態）でない場合に、ＥＣＵ２０１は、シートバック１２の角度を規定の位置に戻すものである。
なお、乗員Ｐの姿勢の検出、および、判定については、処理速度の観点からも衝突予測判定よりも前に行っている（初期情報取得処理等）ことが望ましい。ただし、乗員Ｐの姿勢の検出を、衝突予測判定の後に行ってもよい。この場合、より直近の乗員Ｐの姿勢を検出することができ、正確な判定を行うことができる。また、姿勢判定のみを、衝突予測判定の後に行ってもよい。

また、ＥＣＵ２０１は、シートベルト装置３０に対して乗員Ｐを座席シート１０に拘束させる（ステップＳ１９）。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、衝突予測を行うと、シートベルト装置３０のリトラクターに対して巻き取り信号を出力する。リトラクターは、ＥＣＵ２０１より巻き取り信号を入力すると、ウェビング３１を巻き取るように作動する。したがって、ＥＣＵ２０１が車両１の衝突予測を行うことにより、シートベルト装置３０のウェビング３１が巻き取られ、乗員Ｐが座席シート１０に拘束される。

次いで、ＥＣＵ２０１は、座席シート１０のシート可動装置５０による固定を解除させる（ステップＳ２０）。なお、シートスライド装置２０による固定は解除せず、後述するように、シートスライド装置２０ごと、座席シート１０をシート可動装置５０で移動させる。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、車両１の衝突予測を検知すると、シート可動装置５０のシート留め具５３を、シート固定用凹部５１ａから抜き、インナーレール５２の留め具収納部５２ａに完全収納状態となるように、制御する。これにより、座席シート１０が、アウターレール５１の溝にそって移動可能となる。

次に、ＥＣＵ２０１は、脚下エアバッグ袋体１３２を展開させる（ステップＳ２１）。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、脚下エアバッグ装置１３０の脚下インフレータ１３１に対して作動信号を出力する。脚下インフレータ１３１は、ＥＣＵ２０１から作動信号が入力されると、ガスを発生させ、発生させたガスを脚下エアバッグ袋体１３２に圧入させる。

脚下エアバッグ袋体１３２は、脚下インフレータ１３１からガスが圧入されると、座席シート１０の下部から乗員Ｐのふくらはぎ近傍に突出する。脚下エアバッグ袋体１３２は、さらに脚下インフレータ１３１からガスが圧入されると、その形状から、乗員Ｐのふくらはぎ近傍から上方に膨張展開する。そして、脚下エアバッグ袋体１３２は、乗員Ｐの膝裏または大腿部裏に達し、乗員Ｐの脚部と、座席シート１０の下部と、の間の隙間に拡がる。
これにより、脚下エアバッグ袋体１３２の膨張展開により、乗員Ｐの脚部と、座席シート１０の下部と、の間の隙間を埋めるとともに、ニーエアバッグ袋体１２２に前方から押された際に、乗員Ｐの脚部が座席シート１０に直接ぶつかることがなく、緩衝材としても機能することができる。

次に、ＥＣＵ２０１は、ニーエアバッグ袋体１２２を展開させる（ステップＳ２２）。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、ニーエアバッグ装置１２０のニーインフレータ１２１に対して作動信号を出力する。ニーインフレータ１２１は、ＥＣＵ２０１から作動信号が入力されると、ガスを発生させ、発生させたガスをニーエアバッグ袋体１２２に圧入させる。

ニーエアバッグ袋体１２２は、ニーインフレータ１２１からガスが圧入されると、ダッシュボード５の下部から車両１の後方、乗員Ｐの膝に向かって膨張展開する。ニーエアバッグ袋体１２２は、膨張展開し、乗員Ｐの膝まで達することにより、車両１のダッシュボード５（車載装置）から乗員Ｐの間の空間を、下方において埋めることとなる。なお、ニーエアバッグ袋体１２２は、乗員Ｐの膝まで膨張展開するとともに、ニーインフレータ１２１から圧入されるガスにより、上方へも展開し、所定の圧力を有している。

ニーエアバッグ袋体１２２は、乗員Ｐの膝まで達しても、さらに膨張し、乗員Ｐの下肢を車両１の後方に押し込む。ここで、座席シート１０は、シート可動装置５０のシート留め具５３による固定が解除されており、インナーレール５２がアウターレール５１の溝を滑走自在状態であるため、車両１の前後方向に移動可能となっている。したがって、ニーエアバッグ袋体１２２により乗員Ｐが後方に押し込まれると、座席シート１０ごと乗員Ｐが後方に移動される。上述のように、ニーエアバッグ袋体１２２の展開時の大きさを、上体エアバッグ袋体１１２を展開させる大きさに合わせて変更させるものであってもよい。

次いで、ＥＣＵ２０１は、座席シート１０を所定位置に固定させる（ステップＳ２３）。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、上記決定した座席シート１０の移動量に基づいて設定したシート固定用凹部５１ａ〜５１ｄにより、座席シート１０とともに移動しているシート留め具５３が、設定したシート固定用凹部５１ａ〜５１ｄに対応する位置となったら、シート留め具５３を、留め具収納部５２ａから突出させ、突出状態とさせる。これにより、シート留め具５３が、設定したシート固定用凹部５１ａ〜５１ｄに嵌まり込み、座席シート１０が固定されることとなる。

次に、ＥＣＵ２０１は、上体エアバッグ袋体１１２を所定の大きさに展開させる（ステップＳ２４）。
具体的には、ＥＣＵ２０１は、上記決定した上体エアバッグ袋体１１２の大きさに基づいて、上体エアバッグ装置１１０の上体インフレータ１１１に対して作動信号を出力する。上体インフレータ１１１は、ＥＣＵ２０１から作動信号が入力されると、ガスを発生させ、発生させたガスを上体エアバッグ袋体１１２に圧入させる。

また、上体インフレータ１１１は、決定した上体エアバッグ袋体１１２の大きさに基づく作動信号により、上体エアバッグ袋体１１２に対する所定のテザーを切断することにより、上体エアバッグ袋体１１２の展開量を変更させる。なお、上述したように、複数のインフレータを有し、作動させるインフレータの数で展開量を変更するものであってもよいし、上体インフレータ１１１から出力するガスの量を変更して、展開量の変更を行うものであってもよい。

上体エアバッグ袋体１１２は、上体インフレータ１１１からガスが圧入されると、ダッシュボード５の上部から車両１の後方、乗員Ｐの上体（頭部や胸部等）に向かって膨張展開する。上体エアバッグ袋体１１２は、上記のように、衝突速度によって展開量が決定されるので、衝突の状態に合わせて、適切な展開量で乗員Ｐを保護することができる。例えば、衝突速度が大きな場合には、上体エアバッグ袋体１１２が大きく展開して、乗員Ｐの衝撃を長い距離で吸収することができ、衝突の衝撃が大きくても、急激な衝撃を与えずに、乗員Ｐを安全に保護することができる。

また、上記のように、ニーエアバッグ袋体１２２が上体エアバッグ袋体１１２の下部に展開しているので、上体エアバッグ袋体１１２が大きく、長く展開しても、下方に落ちてしまったり、あらぬ方向に移動してしまうこともなく、しっかりと反力を取ることができ、乗員Ｐを適切に保護することができる。

なお、本実施の形態においては、上体エアバッグ袋体１１２の展開を、座席シート１０を固定してから行うようしているが、これに限らず、座席シート１０の固定の前に上体エアバッグ袋体１１２を展開するようにしてもよい。
また、上記一連の作動中であっても、衝突を検知した際には、直ちに上体エアバッグ袋体１１２およびニーエアバッグ袋体１２２を展開させる。
また、上記では、座席シート１０の移動やエアバッグの展開の順番を基本的な順番で説明したが、これに限らず、所定の処理を同時に行うものであっても、他の順番で移動や展開をさせるものであってもよい。

以上のように、本実施の形態における乗員保護装置は、衝突速度に応じて上体エアバッグ袋体１１２の展開時の大きさを決定し、決定した大きさに応じてニーエアバッグ袋体１２２の展開により乗員Ｐごと座席シート１０を移動させるとともに、上体エアバッグ袋体１１２の下部、車載装置と乗員Ｐとの間に、ニーエアバッグ袋体１２２を展開させているので、状況に応じた適切な乗員保護を行うとともに、上体エアバッグ袋体１１２を大きく展開させても、確実に反力をとることができ、上体エアバッグ袋体１１２で乗員Ｐを確実に保護することができる。

なお、本実施の形態において、上体エアバッグ袋体１１２は、本願の第１エアバッグを構成する。また、本実施の形態において、ニーエアバッグ袋体１２２は、本願の第２エアバッグを構成する。
さらに、本実施の形態において、シート可動装置５０は、本願のシート固定装置を構成する。さらに、本実施の形態において、脚下エアバッグ袋体１３２は、本願の隙間埋めエアバッグを構成する。

１ 車両、３ アンダーフロア、４ ルーフ、５ ダッシュボード、１０ 座席シート、１１ シートクッション、１２ シートバック、１３ ヘッドレスト、２０ シートスライド装置、３０ シートベルト装置、３１ ウェビング、４０ 乗員姿勢矯正装置、５０ シート可動装置、５１ アウターレール、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ シート固定用凹部、５２ インナーレール、５２ａ 留め具収納部、５３ シート留め具、５３ａ 先端部、６０ 車載カメラ、１０１ 乗員保護装置、１１０ 上体エアバッグ装置、１１１ 上体インフレータ、１１２ 上体エアバッグ袋体、１２０ ニーエアバッグ装置、１２１ ニーインフレータ、１２２ ニーエアバッグ袋体、１３０ 脚下エアバッグ装置、１３１ 脚下インフレータ、１３２ 脚下エアバッグ袋体、２０１ ＥＣＵ

Claims (5)

1. 展開時の大きさを可変できる第１エアバッグと、
   乗員が着座したシートを乗員ごと、展開時に押し下げる第２エアバッグと、
   前記第１エアバッグおよび前記第２エアバッグを展開させるエアバッグ展開装置と、
   車両の衝突または衝突予測を検知し、衝突速度を算出する衝突速度検知装置と、
   シートに着座する乗員の位置を検知する乗員位置検知装置と、
   前記衝突速度検知装置の検知結果に基づいて、前記第１エアバッグの展開時の大きさを決定するエアバッグ展開量決定手段と、
   前記エアバッグ展開量決定手段に決定された前記第１エアバッグの展開時の大きさ、および、前記乗員位置検知装置に検知された乗員の位置に基づいて、前記エアバッグ展開装置に前記第１エアバッグおよび前記第２エアバッグを展開させる展開制御装置と、
   を備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
2. 前記シートを基本位置、および、前記第１エアバッグが拡張展開した拡張展開位置で固定させるシート固定装置と、
   を備え、
   前記エアバッグ展開量決定手段は、前記衝突速度検知装置の検知結果に基づいて、前記第１エアバッグの展開時の大きさを、基本展開量および前記基本展開量よりも大きく展開する拡張展開量から決定し、
   前記シート固定装置は、前記エアバッグ展開量決定手段により前記第１エアバッグの展開時の大きさが前記拡張展開量と決定された場合には、前記基本位置での固定を解除し、前記拡張展開位置で前記シートを固定させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員保護装置。
3. 前記エアバッグ展開量決定手段は、前記拡張展開量を決定する場合に、複数の拡張展開量を有し、前記衝突速度検知装置の検知結果に基づいて、所定の拡張展開量を決定し、
   前記シート固定装置は、複数の拡張展開位置を有し、前記エアバッグ展開量決定手段に決定された所定の拡張展開量に応じた前記拡張展開位置で前記シートを固定させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記第２エアバッグで乗員ごと前記シートを押し下げる際、前記シートと乗員の脚部との間に展開する隙間埋めエアバッグと、
   を備え、
   前記展開制御装置は、前記第１エアバッグおよび前記第２エアバッグとともに、前記隙間埋めエアバッグを展開させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。
5. 乗員の姿勢を検知する乗員姿勢検知装置と、
   乗員の姿勢を直立状態とさせる乗員姿勢矯正装置と、
   を備え、
   前記展開制御装置は、前記乗員姿勢検知装置により検知された乗員の姿勢が直立状態でない場合、前記乗員姿勢矯正装置に乗員の姿勢を直立状態とさせてから、前記エアバッグ展開装置に前記第１エアバッグを展開させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。