JP2021017164A - 乗員保護装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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、インフレータから送出された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。
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、本発明の実施の形態における乗員保護装置の概略ブロック図である。また、図3は、本実施の形態のサブエアバッグ装置を可動させるサブエアバッグ可動装置の概略を示す図である。また、図4は、本実施の形態の乗員保護装置が作動した際の、エアバッグ袋体の展開経過を示す側面図である。また、図5は、乗員保護装置の動作概要を示すフローチャートである。
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。さらに、車両1には、後述する乗員保護装置101が備えられている。
図2に示すように、乗員保護装置101は、車載カメラ31と、レーダー32と、メインエアバッグ装置50と、サブエアバッグ装置60と、サブエアバッグ可動装置70と、制御部110と、を備えている。なお、メインエアバッグ装置50は、ダッシュボード5に設けられている。また、サブエアバッグ装置60は、ルーフ4に設けられたサブエアバッグ可動装置70に設けられている。
車載カメラ31は、車両1の外部および内部を撮影することができるようになっている。例えば、車載カメラ31は、車両1の周辺環境、具体的には、車両1の前方、後方、および、側方を撮影する。また、車載カメラ31は、車内を撮影し、座席シート10に着座した乗員Pの着座状態、特に、乗員Pの腕や手の位置がわかるように撮影する。そして、撮影した画像情報が制御部110に入力され、制御部110のRAMに画像情報が記録されるとともに、画像情報が制御部110に解析される。これにより、制御部110は、車両1の周囲の状況(車外の状況)をリアルタイムおよび事後的に認識することができる。また、制御部110は、車内の状況、特に、乗員Pの状態をリアルタイムおよび事後的に認識することができる。なお、ここでいう、乗員Pの状態とは、特に、乗員Pの腕や手の位置を想定している。
レーダー32は、電波を発射して障害物等の物体を探知し、物体までの距離と方位を測定するものである。また、レーダー32は、車両1のフロントバンパやリヤバンパに取り付けられ、車両1の前方監視、側方監視、後方監視等ができるようになっている。そして、監視情報が制御部110に入力され、制御部110のRAMに監視情報が記録されるとともに、監視情報が制御部110に解析される。これにより、制御部110は、車両1の周囲の状況をリアルタイムおよび事後的に認識することができる。
メインエアバッグ装置50は、制御部110に制御され、衝突の衝撃から乗員Pを保護するものである。また、メインエアバッグ装置50は、メイン用インフレータ51と、メインエアバッグ袋体52と、を有している(図4参照)。
メイン用インフレータ51は、制御部110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、メイン用インフレータ51に発生されたガスは、メインエアバッグ袋体52に圧入される。なお、メイン用インフレータ51は、後述するサブ用インフレータよりも、制御部110による作動信号が遅れて入力される。
メインエアバッグ袋体52は、メイン用インフレータ51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、メインエアバッグ袋体52は、メイン用インフレータ51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。すなわち、メインエアバッグ袋体52は、制御部110により車両1の衝突が予測されると、車両1の前方から乗員Pに向かって展開するようになっている。
サブエアバッグ装置60は、制御部110に制御され、乗員Pの腕や手をメインエアバッグ袋体52の展開領域から展開領域外に移動させるものである。また、サブエアバッグ装置60は、サブエアバッグ可動装置70によって、所定の位置に移動される。また、サブエアバッグ装置60は、サブ用インフレータ(不図示)と、サブエアバッグ袋体62と、を有している。
なお、メインエアバッグ袋体52の展開領域とは、メインエアバッグ袋体52が展開した際に占める、ダッシュボード5と乗員Pの上体等との間の領域をいう。
サブ用インフレータは、制御部110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、サブ用インフレータに発生されたガスは、サブエアバッグ袋体62に圧入される。なお、サブ用インフレータは、前述のように、メイン用インフレータよりも、制御部110による作動信号が先に入力される。
サブエアバッグ袋体62は、サブ用インフレータ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、サブエアバッグ袋体62は、サブ用インフレータからガスが圧入されると、サブエアバッグ可動装置70によって移動された所定の位置から、下方に向かって膨張展開し、乗員Pの腕や手を、メインエアバッグ袋体52の展開領域外に移動させるものである。すなわち、サブエアバッグ袋体62は、乗員Pの上方から下方に向かって展開するようになっている。
サブエアバッグ可動装置70は、ルーフ4に取り付けられ、制御部110に制御されて、サブエアバッグ装置60を、車両1に対する前後左右方向に移動させるものである。したがって、サブエアバッグ可動装置70は、後述するように、サブエアバッグ袋体62の展開位置を可動させるようになっている。また、サブエアバッグ可動装置70は、前後レール71と、左右レール72と、移動台73と、を有している(図3参照)。
前後レール71は、ルーフ4の下部に、車両1の前後方向(以下、単に前後方向という)に延在して設けられている。また、前後レール71は、下部に左右レール72を前後方向に摺動可能に、保持している。そして、前後レール71は、制御部110の制御によって、左右レール72を前後レール71の延在方向に沿って前後に移動させるようになっている。
左右レール72は、上部が前後レール71に保持され、車両1の左右方向(以下、単に左右方向という)に延在して設けられている。また、左右レール72は、下部に移動台73を左右方向に摺動可能に、保持している。そして、左右レール72は、制御部110の制御によって、移動台73を左右レール72の延在方向に沿って左右に移動させるようになっている。
移動台73は、上部が左右レール72に保持され、下部にサブエアバッグ装置60が取り付けられている。したがって、移動台73は、サブエアバッグ装置60とともに、前後レール71に沿って前後方向に移動でき、左右レール72に沿って左右方向に移動できるようになっている。
すなわち、サブエアバッグ装置60は、制御部110の制御により、サブエアバッグ可動装置70によって車両1の前後左右に移動され、サブエアバッグ袋体62の展開位置が自在に変更されるようになっている。
制御部110は、乗員保護装置101の動作を制御するためものである。また、制御部110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、乗員保護装置101の制御を統括するようになっている。
なお、制御部110は、車載カメラ31、レーダー32から入力された情報に限らず、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)等を用いて、これらの装置から入力された情報に基づいて、衝突予測や衝突判定を行うものであってもよい。
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、エアバッグ袋体(メインエアバッグ袋体52、サブエアバッグ袋体62)が展開した際の側面図である。また、図5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。
制御部110は、制御処理において、まず、衝突予測処理を行う(ステップS101)。具体的には、制御部110は、車載カメラ31、および、レーダー32から入力された情報に基づいて、車両1の衝突予測を行う。また、制御部110は、この衝突予測に加え、車両1の衝突判定処理も行う。なお、制御部110は、車両1の衝突を検知した場合には、以下の衝突予測時の処理と同様の処理を行ってもよいが、衝突時の処理を行うことが望ましい。この衝突時の処理では、例えば、サブエアバッグ袋体62を展開させず、メインエアバッグ袋体52のみを展開させるようにする。
なお、本実施の形態では、サブエアバッグ袋体62の収縮を、ベントホール62a、62b、62c、62dからのガスの排出に頼っているが、強制的にガスを排出させるようにしてもよい。例えば、サブエアバッグ装置60に、吸引装置を追加し、サブエアバッグ袋体62の展開後に、サブエアバッグ袋体62からガスを吸引して、排出させるようにしてもよい。
次に、サブエアバッグ装置60およびサブエアバッグ可動装置70をルーフ4内に収納した乗員保護装置101の例について、説明する。
第2の実施の形態の乗員保護装置101は、サブエアバッグ装置60およびサブエアバッグ可動装置70の配置位置が異なるだけで、第1の実施の形態の乗員保護装置101と同様である。以下の説明では、第1の実施の形態のものと対応する構成要素には、第1の実施の形態と同じ符号を付して説明を省略する。
例えば、サブエアバッグ可動装置70が、サブエアバッグ装置60を前後方向にのみ移動させて、左右方向には乗員Pの腕をめがけて回転をさせてから、サブエアバッグ装置60がサブエアバッグ袋体62を展開させるようにしてもよい。また、サブエアバッグ可動装置70が、サブエアバッグ装置60を左右方向にのみ移動させて、前後方向には乗員Pの腕をめがけて回転をさせてから、サブエアバッグ装置60がサブエアバッグ袋体62を展開させるようにしてもよい。
さらに、サブエアバッグ可動装置70が、サブエアバッグ装置60を前後左右方向ともに乗員Pの腕をめがけて回転をさせてから、サブエアバッグ装置60がサブエアバッグ袋体62を展開させるようにしてもよい。
例えば、サブエアバッグ装置60として、左腕用と右腕用に2つ設けて、それぞれ必要に応じて、サブエアバッグ袋体62を展開させるようにしてもよい。また、サブエアバッグ装置60を、前後方向に複数設けるようにしてもよい。
さらに、本実施の形態において、メインエアバッグ袋体52は、本願のメインエアバッグを構成する。また、本実施の形態において、サブエアバッグ袋体62は、本願のサブエアバッグを構成する。
Claims (4)
- 車両の衝突を予測する衝突予測手段と、
前記衝突予測手段により車両の衝突が予測されると、車両の前方から乗員に向かって展開するメインエアバッグと、
乗員の腕の位置を検知する乗員状態検知装置と、
乗員の腕に向かって展開し、展開後に急速に収縮するサブエアバッグと、
前記衝突予測手段により車両の衝突が予測された際に、前記乗員状態検知装置により検知された乗員の腕に向かって前記サブエアバッグを展開させ、前記サブエアバッグの収縮後に、前記メインエアバッグを展開させる展開制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。 - 前記サブエアバッグは、乗員の上方でやや前方に設けられ、展開時に前方側となる位置に収縮させるためのベントホールが設けられている、
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。 - 前記サブエアバッグは、前記メインエアバッグに押圧されることにより、内部のガスがさらに排出される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の乗員保護装置。 - 前記展開制御手段は、前記乗員状態検知装置により検知された乗員の腕の位置が、前記メインエアバッグと、乗員の上体と、の間にある場合に限って、前記サブ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。
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