JP2022049424A - ルーフエアバッグシステム及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用シートの位置、乗員の姿勢に関係なく、乗員を保護することが可能なルーフエアバッグシステム及び車両を安価に得る。【解決手段】車両用シート２２のシートクッション３８側に、乗員Ｐの大腿部を持ち上げる持ち上げ機構５５が設けられ、車両１１の衝突を検知する衝突センサによって車両１１の衝突が検知されると、シート制御部によって、乗員Ｐの大腿部を持ち上げられると共にガス制御部によって、インフレータ３２が作動してガスを発生させ、ルーフエアバッグ１４が膨張展開する。このように、シートクッション３８を介して乗員Ｐの大腿部が持ち上げられることによって乗員Ｐの大腿部と上体との間隔を小さくすることで、ルーフエアバッグ１４を展開させる容積を小さくして、ルーフエアバッグ１４の展開量を小さくすることが可能となる。これにより、ルーフエアバッグ１４の展開量を抑制し、コストを削減することが可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、ルーフエアバッグシステム及び車両に関する。

特許文献１には、車室内のルーフ部から膨張可能な後席用のエアバッグ装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、エアバッグ装置が、車両のルーフ部から車両上下方向の下方側かつ後席の前方側に向けて展開する第１バッグ部と、当該第１バッグ部の膨張展開時に展開状態の第１バッグ部の上部かつ前面に当接する第２バッグ部と、を備えている。そして、後席乗員の衝撃吸収時に、第１バッグ部が第２バッグ部に当接することにより第１バッグ部の車両前方側への揺動を抑制するというものである。

また、特許文献２には、車両の前方から衝撃が加わった場合に、乗員の腰部の前方への移動を規制することで乗員の保護を図る乗員保護装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、乗員が着座するシートクッション内に設けられたエアバッグによって、乗員の腰部を押し上げる押し上げ機構と乗員の大腿部を押し上げる押し上げ機構の２つの押し上げ機構が設けられ、これらの押し上げ機構によって車両の前面衝突時において乗員の腰部の前方側への移動を抑制するというものである。

特開２０１６－０３０５４６号公報 特開２０２０－０６３００４号公報

しかしながら、上記先行技術では、車両用シートにおける車両前後方向の位置、乗員の姿勢（いわゆるリクライニングの角度）に関係なく、エアバッグで乗員を拘束するためには、エアバッグの展開量を増加させる必要があり、その分コストが増大してしまう。したがって、この点において、さらなる改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両用シートの位置、乗員の姿勢に関係なく、乗員を保護することが可能なルーフエアバッグシステム及び車両を安価に得ることを目的とする。

請求項１に記載のルーフエアバッグシステムは、車両のルーフ部に設けられ、インフレ―タからガスの供給を受けて車両用シートに着座する乗員の上体側に向かって展開するルーフエアバッグと、前記車両用シートのシートクッション側に設けられ、乗員の大腿部を持ち上げる持ち上げ機構と、前記車両の衝突を検知する衝突センサと、前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、乗員の大腿部を持ち上げるように前記持ち上げ機構を制御するシート制御部と、前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、前記ルーフエアバッグを展開するように前記インフレ―タの作動を制御するガス制御部と、を有している。

請求項１に記載のルーフエアバッグシステムでは、ルーフエアバッグと、持ち上げ機構と、衝突センサと、シート制御部と、ガス制御部と、が備わっている。ルーフエアバッグは、車両のルーフ部に設けられており、当該ルーフエアバッグは、インフレ―タからガスの供給を受けて車両用シートに着座する乗員の上体側に向かって展開する。一方、本発明では、車両用シートのシートクッション側に、乗員の大腿部を持ち上げる持ち上げ機構が設けられている。

ここで、本発明では、車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに車両の衝突を検知する衝突センサによって車両の衝突が検知されると、シート制御部によって、乗員の大腿部を持ち上げるように持ち上げ機構が制御されると共に、ガス制御部によって、ルーフエアバッグを展開するようにインフレ―タの作動が制御される。

つまり、本発明では、車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜している（いわゆる安楽姿勢）ときに衝突センサによって車両の衝突が検知されると、乗員の大腿部が持ち上げられると共に、ルーフエアバッグが展開する。例えば、乗員の大腿部が持ち上げられ、乗員の身体は側面視で大腿部と上体との間でＶ字状に屈曲することによって、車両用シートにおいて、安楽姿勢で着座する乗員に対して、車両の衝突時に当該乗員の大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。

一方、ルーフエアバッグは、乗員の上体側に向かって展開する。具体的には、乗員の大腿部と上体と間に展開される。このため、乗員の大腿部と上体との間隔を小さくすることで、ルーフエアバッグを展開させる容積を小さくすることができる。つまり、ルーフエアバッグの展開量を小さくすることが可能となる。したがって、本発明では、ルーフエアバッグの展開量を抑制し、コストを削減することが可能となる。

請求項２に記載のルーフエアバッグシステムは、請求項１に記載のルーフエアバッグシステムにおいて、前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度の少なくとも一方を検出するシートセンサをさらに有し、前記シートセンサの検出結果に基づき、前記シート制御部は前記持ち上げ機構による前記乗員の大腿部の持ち上げ量を調整する。

請求項２に記載のルーフエアバッグシステムでは、車両用シートにおける前後方向に沿った位置（車両用シートの位置）及び車両用シートのリクライニングの角度（乗員の姿勢）のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサの検出結果に基づいて、持ち上げ機構による乗員の大腿部の持ち上げ量をシート制御部によって調整する。

例えば、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグと乗員との離間距離は長くなる。一方、本発明では、持ち上げ機構によって、乗員の大腿部の持ち上げ量を変えることによって、乗員の大腿部と上体との間隔を変えることができる。例えば、乗員の大腿部の持ち上げ量を大きくすることによって、乗員の大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。

このため、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、乗員の大腿部の持ち上げ量が大きくなるように設定される。これにより、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、乗員の大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。つまり、この場合、ルーフエアバッグを展開させる容積を小さくすることができる。

このように、車両用シートの位置、乗員の姿勢に応じて、シート制御部により乗員の大腿部の持ち上げ量を調整することによって、車両用シートの位置、乗員の姿勢に関係なく、ルーフエアバッグで乗員を保護することが可能となる。

請求項３に記載のルーフエアバッグシステムは、請求項１に記載のルーフエアバッグシステムにおいて、前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサと、前記ルーフエアバッグ側に設けられ、車室内の天井面との間で成す当該ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度調整機構と、前記シートセンサの検出結果に基づき、前記角度調整機構により前記ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度制御部と、をさらに有している。

請求項３に記載のルーフエアバッグシステムでは、シートセンサ、角度調整機構及び角度制御部をさらに備えている。シートセンサによって、車両用シートの位置、乗員の姿勢の少なくとも一方が検出される。一方、ルーフエアバッグ側には角度調整機構が設けられており、車室内の天井面との間で成す当該ルーフエアバッグの展開角度を調整する。そして、当該シートセンサの検出結果に基づき、角度調整機構により、角度制御部によってルーフエアバッグの展開角度が調整される。

前述のように、車両用シートにおいて、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグと乗員との離間距離は長くなる。

一方、本発明では、角度調整機構によって、ルーフエアバッグの展開角度を調整することができる。ここで、車室内の天井面との間で成すルーフエアバッグの展開角度は、鋭角な方が、ルーフエアバッグはより車両前後方向の後方側へ向かって展開する。

このため、本発明では、車両用シートにおいて、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグの展開角度は小さく設定される。これにより、車両用シートにおいて、車両前後方向の後部側に配置された場合は、車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、車両前後方向の後方側へ向かってルーフエアバッグを展開させることができる。

したがって、本発明では、車両用シートの位置、乗員の姿勢に応じて、ルーフエアバッグの展開角度を調整することによって、ルーフエアバッグの展開量を抑制することが可能となり、車両用シートの位置、乗員の姿勢に関係なく、ルーフエアバッグで乗員を保護することができる。

請求項４に記載のルーフエアバッグシステムは、請求項１又は請求項２に記載のルーフエアバッグシステムにおいて、前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときは前記ルーフエアバッグが展開され、それ以外のときは前記別のエアバッグが展開される。

請求項４に記載のルーフエアバッグシステムでは、車両用シートに対して、ルーフエアバッグとは異なる展開領域を有する別のエアバッグがルーフ部以外の部位に設けられている。当該別のエアバッグは、例えば、一般に、ステアリング、サイドドア、インストルメントパネルの下部等に設けられるエアバッグであり、本発明では、車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときはルーフエアバッグが展開され、それ以外の（車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜していない）ときは別のエアバッグが展開される。

つまり、本発明では、車両用シートの位置、乗員の姿勢によって、ルーフエアバッグ又はそれ以外のエアバッグで使い分けることによって、乗員を適切に保護することが可能となる。

請求項５に記載のルーフエアバッグシステムは、請求項１～請求項４の何れか１項に記載のルーフエアバッグシステムにおいて、前記車両が自動運転車両であり、自動運転時に前記ルーフエアバッグが展開可能とされる。

請求項５に記載のルーフエアバッグシステムでは、車両が自動運転車両の場合、車両用シートの位置、乗員の姿勢において自由度が増大するため、自動運転時において、ルーフエアバッグが展開されることによって、乗員を適切に保護することが可能となる。

請求項６に記載のルーフエアバッグシステムは、車両のルーフ部に設けられ、インフレ―タからガスの供給を受けて車両用シートに着座する乗員の上体側に向かって展開するルーフエアバッグと、前記車両の衝突を検知する衝突センサと、前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、前記ルーフエアバッグを展開するように前記インフレ―タの作動を制御するガス制御部と、前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサと、前記ルーフエアバッグ側に設けられ、車室内の天井面との間で成す当該ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度調整機構と、前記シートセンサの検出結果に基づき、前記角度調整機構により前記ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度制御部と、を有している。

請求項６に記載のルーフエアバッグシステムでは、ルーフエアバッグと、衝突センサと、ガス制御部と、シートセンサと、角度調整機構と、角度制御部と、が備わっている。ルーフエアバッグは、車両のルーフ部に設けられており、当該ルーフエアバッグは、インフレ―タからガスの供給を受けて車両用シートに着座する乗員の上体側に向かって展開する。

ここで、本発明では、車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに車両の衝突を検知する衝突センサによって車両の衝突が検知されると、ガス制御部によって、ルーフエアバッグを展開するようにインフレ―タの作動が制御される。一方、シートセンサによって、車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方が検出される。また、ルーフエアバッグ側には角度調整機構が設けられており、車室内の天井面との間で成す当該ルーフエアバッグの展開角度を調整する。そして、当該シートセンサの検出結果に基づき、角度調整機構により、角度制御部によってルーフエアバッグの展開角度が調整される。

車両用シートにおいて、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグと乗員との離間距離は長くなる。

一方、本発明では、角度調整機構によって、ルーフエアバッグの展開角度を調整することができる。このため、本発明では、車両用シートにおいて、車両用シートが車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シートが車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグの展開角度は小さく設定される。これにより、車両用シートにおいて、車両前後方向の後部側に配置された場合は、車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、車両前後方向の後方側へ向かってルーフエアバッグを展開させることができる。

したがって、本発明では、車両用シートの位置、乗員の姿勢に応じて、ルーフエアバッグの展開角度を調整することによって、ルーフエアバッグの展開量を抑制することが可能となり、車両用シートの位置、乗員の姿勢に関係なく、ルーフエアバッグで乗員を保護することができる。

請求項７に記載のルーフエアバッグシステムは、請求項６に記載のルーフエアバッグシステムにおいて、前記車両用シートのシートクッション側に設けられ、乗員の大腿部を持ち上げる持ち上げ機構と、前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、乗員の大腿部を持ち上げるように前記持ち上げ機構を制御するシート制御部と、をさらに有している。

請求項７に記載のルーフエアバッグシステムでは、持ち上げ機構と、シート制御部と、をさらに有しており、持ち上げ機構は、車両用シートのシートクッション側に設けられている。この持ち上げ機構によって、乗員の大腿部が持ち上げられる。そして、衝突センサが車両の衝突を検知した場合、シート制御部によって、乗員の大腿部を持ち上げるように持ち上げ機構が制御される。

つまり、本発明では、衝突センサによって車両の衝突が検知されると、乗員の大腿部が持ち上げられる。例えば、乗員の大腿部が持ち上げられ、乗員の身体は側面視で大腿部と上体との間でＶ字状に屈曲することによって、いわゆる安楽姿勢で着座する乗員に対して、車両の衝突時に当該乗員の大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。

これにより、本発明では、ルーフエアバッグを展開させる容積を小さくすることができ、ルーフエアバッグの展開量を小さくすることが可能となる。

請求項８に記載のルーフエアバッグシステムは、請求項１～請求項７の何れか１項に記載のルーフエアバッグシステムにおいて、前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサの検出結果に基づき、前記車両用シートのシートバックを所定の角度起こす。

請求項８に記載のルーフエアバッグシステムでは、車両用シートの位置、乗員の姿勢を検出するシートセンサの検出結果に基づいて、車両用シートのシートバックを所定の角度起こすことによって、持ち上げ機構による乗員の大腿部の持ち上げと共に、乗員の身体は側面視で大腿部と上体との間でＶ字状に屈曲する。

このため、例えば、車両用シートにおいて、安楽姿勢で着座する乗員に対して、車両の衝突時に当該乗員の大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。つまり、本発明では、ルーフエアバッグの展開量を小さくすることが可能であり、ルーフエアバッグの展開量を抑制することが可能となる。

請求項９に記載の車両は、請求項１～請求項８の何れか１項に記載のルーフエアバッグシステムを備えている。

以上説明したように、本発明は、車両用シートの位置、乗員の姿勢に関係なく、乗員を安価に保護することができる、という優れた効果を有する。

実施形態に係る車両の車室内において、ルーフエアバッグの展開前の状態を示す断面図である。 実施形態に係る車両の車室内において、ルーフエアバッグの展開後の状態を示す断面図である。 実施形態に係るルーフエアバッグシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。 実施形態に係るルーフエアバッグシステムの機能構成を示すブロック図である。 実施形態に係るルーフエアバッグシステムの作用を説明するフローチャートである。 （Ａ）～（Ｂ）は、実施形態に係るルーフエアバッグシステムの作用を説明するための側面図である。 実施形態に係るルーフエアバッグシステムの変形例を示すルーフエアバッグの展開後の状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両上方向、矢印ＦＲを車両前方向、矢印ＲＨを車両右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。なお、本実施形態に係る車両１１は、自動運転が可能な自動運転車両である。

（ルーフエアバッグシステムの構成）
まず、本発明の一実施の形態に係るルーフエアバッグシステムの構成について説明する。

図１、図２には、本実施の形態に係るルーフエアバッグシステム１０を備えた車両１１の車室内１２の前部１２Ａ側の断面図が示されており、車両右側の車両用シート２２が図示されている。図１は、ルーフエアバッグ１４の展開前の状態が示されており、図１は、ルーフエアバッグ１４の展開後の状態が示されている。

図１に示されるように、本実施形態に係る車両１１は、ルーフエアバッグ１４及び当該ルーフエアバッグ１４以外のエアバッグ１６を含んで構成されている。当該ルーフエアバッグ１４は、車両１１のルーフ部１８に設けられており、エアバッグ１６は、例えば、インストルメントパネル２０内に設けられている。なお、ここでは、インストルメントパネル２０と称しているが、車両１１の仕様によっては、名称が変更されてもよい。例えば、当該車両１１が完全な自動運転車両であってインストルメントパネル２０が存在しない場合もあり、収納ボックス等とされる場合もある。

一方、ルーフエアバッグ１４は、前述のように、車両１１のルーフ部１８に設けられている。ルーフ部１８は、例えば、車両１１の天井を構成する略矩形平板状の鋼板製のルーフパネル２４と、ルーフパネル２４の下方側に設けられ車室内１２の天井を構成する略矩形平板状の樹脂製のルーフヘッドライニング２６と、を含んで構成されており、ルーフパネル２４とルーフヘッドライニング２６との間には、天井空間２８が設けられている。

また、図示はしないが、ルーフパネル２４の車両幅方向の両端部には、ルーフサイドレールが車両前後方向に沿ってそれぞれ延在されている。また、ルーフパネル２４の前端部２４Ａには、車両幅方向に沿ってフロントルーフヘッダ３０が設けられており、当該フロントルーフヘッダ３０によって左右一対のルーフサイドレールの前端部同士が繋がれている。さらに、図示はしないが、ルーフパネル２４の後端部には、車両幅方向に沿って図示しないリヤルーフヘッダが設けられており、当該リヤルーフヘッダによって左右一対のルーフサイドレールの後端部同士が繋がれている。なお、ルーフパネル２４、フロントルーフヘッダ３０及びリヤルーフヘッダは、金属以外に繊維強化樹脂で形成されてもよい。

当該ルーフエアバッグ１４は、天井空間２８内のフロントルーフヘッダ３０の後方側に設けられており、図２に示されるように、車両１１の前面衝突時にインフレータ３２からガスが供給されることで乗員Ｐの上体側に向かって展開され、乗員Ｐを保護するように構成されている。

ここで、本実施形態では、ルーフエアバッグ１４には、車両幅方向に沿って配置された軸部３４が固定されている。この軸部３４には、ステッピングモータ３６（図３参照）が連結されており、ステッピングモータ３６の駆動によって、軸部３４は所定の角度に回動可能とされる。

当該軸部３４が回動すると、軸部３４と一体にルーフエアバッグ１４が車両前後方向に沿って揺動可能とされている。これにより、本実施形態では、ルーフエアバッグ１４の展開方向を調整可能としている（角度調整機構３５）。つまり、ステッピングモータ３６の駆動によって軸部３４を介して当該軸部３４の軸芯を中心にルーフエアバッグ１４は回動する。

一方、車両用シート２２は、着座する乗員Ｐの大腿部及び臀部をシート下方側から支持するシートクッション３８と、シートクッション３８に着座した乗員Ｐの上体を支持するシートバック４０と、シートバック４０の上方側に設けられ、乗員Ｐの頭部をシート後方側から支持するヘッドレスト４２と、を含んで構成されている。また、車両用シート２２には、３点式のシートベルト装置２３が設けられており、車両用シート２２に着座した乗員Ｐは、非伸縮性の帯状部材として構成されるウエビング２５によって拘束される。

ここで、シートクッション３８は、当該シートクッション３８の下部に、図示はしないが、平面視で矩形枠状を成すシートクッションフレームが設けられている。シートクッションフレームは、シート幅方向の両端にシート前後方向に沿って延在された左右一対のシートサイドフレームと、左右一対のシートサイドフレームの前端部同士をシート幅方向に連結するシートフロントパンと、左右一対のシートサイドフレームの後端部同士を車両幅方向に連結するコネクティングロッド４８と、を含んで構成されている。

また、シートサイドフレームは、フロアパネル４３上において車両前後方向に沿って配設されたシートスライドレール４４上を移動（スライド）可能に支持されている。本実施形態では、例えば、シートスライドレール４４には、シートセンサの一例として位置センサ４６（図３参照）が設けられている。この位置センサ４６によって、車両用シート２２において車両前後方向の位置が検出可能とされる。

シートバック４０は、当該シートバック４０の下端部４０Ａがシートクッション３８の後端部３８Ａに連結されている。具体的に説明すると、シートバック４０の後端部に設けられたコネクティングロッド４８に対してシートバック４０の下端部４０Ａが回動可能に連結されている。

これにより、シートバック４０は、当該コネクティングロッド４８を中心にシートクッション３８に対して回動可能とされる。すなわち、シートクッション３８とシートバック４０との連結部分にはリクライニング機構５０が設けられており、このリクライニング機構５０によって、シートバック４０がシートクッション３８に対して回動（リクライニング）される。

本実施形態では、例えば、リクライニング機構５０にシートセンサの一例として角度センサ５２（図３参照）が設けられている。この角度センサ５２によって、車両用シート２２においてシートバック４０のリクライニング角度が検出可能とされる。このリクライニング角度が所定の角度を超えた場合、いわゆる安楽姿勢（図１参照）とされる。安楽姿勢では、ステアリングホイール及びペダルから上半身や足を遠ざけ、膝が伸ばせる様に車両用シート２２を後方へスライドさせた状態となっており、また背を伸ばせる様にシートバックが倒された状態となっている。

また、本実施形態では、例えば、シートクッション３８の後端部３８Ａには、図示はしないが、シート幅方向に沿って軸部５４が設けられている。この軸部５４は、シートクッション３８と一体的に設けられており、軸部５４の回動によってシートクッション３８が回動可能とされている。

軸部５４には、ステッピングモータ５６（図３参照）が連結されており、ステッピングモータ５６の駆動によって、軸部５４が所定の角度に回動可能とされる（持ち上げ機構５５）。つまり、ステッピングモータ５６の駆動によって軸部５４を介して当該軸部５４の軸芯を中心にシートクッション３８は回動（持ち上げ）する。なお、ここでは、軸部５４はコネクティングロッド４８の同軸上に設けられているが、必ずしも同軸である必要はない。

（ルーフエアバッグシステムのハードウェア構成）
ここで、図３を参照して、ルーフエアバッグシステム１０を備えた車両１１のハードウェア構成について説明する。なお、図３は、ルーフエアバッグシステム１０を備えた車両１１のハードウェア構成を示すブロック図である。

車両１１には、制御部であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５８が設けられており、ルーフエアバッグシステム１０は、ＥＣＵ５８と電気的に接続されている。

図３に示されるように、ＥＣＵ５８は、主として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）６０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６４、ストレージ６６、衝突センサ６８、ステッピングモータ３６、位置センサ４６、角度センサ５２、ステッピングモータ５６及びインフレータ３２を含んで構成されている。なお、各構成は、バス７０を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ６０は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２又はストレージ６６からプログラムを読み出し、ＲＡＭ６４を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２又はストレージ６６に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御および各種の演算処理を行う。

ＲＯＭ６２は、各種プログラムおよび各種データを格納する。ＲＡＭ６４は、作業領域として一時的にプログラムまたはデータを記憶する。ストレージ６６は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、および各種データを格納する。

（ルーフエアバッグシステムの機能構成）
次に、図４を参照して、ルーフエアバッグシステムの機能構成について説明する。なお、図４は、ルーフエアバッグシステム１０を備えた車両１１の機能構成を示すブロック図である。

ルーフエアバッグ１４を備えた車両１１は、上記のハードウェア資源を用いて、各種の機能を実現する。図４に示されるように、ルーフエアバッグシステム１０を備えた車両１１の機能構成としては、リクライニング角度検出部７１、車両衝突検知部７２、シート制御部７４、シート位置検出部７６、エアバッグ角度制御部８０及びガス制御部８２が挙げられる。

リクライニング角度検出部７１は、角度センサ５２によって、車両用シート２２におけるシートバック４０のリクライニング角度を検出する。この検出結果に基づいて、車両用シート２２において安楽姿勢の有無が確認される。

なお、ここでは、角度センサ５２によって、車両用シート２２の安楽姿勢の有無が確認されるように設定されているが、これに限るものではない。例えば、車室内１２に設けられたカメラによって撮影された映像によって車両用シート２２の安楽姿勢の有無が確認されるように設定されてもよい。

車両衝突検知部７２は、車両１１の衝突を検知又は予知する。具体的には、車両１１に設けられた衝突センサ６８等、複数のセンサ類からの信号を受けて、車両１１の衝突について検知又は予知する。

シート制御部７４は、ステッピングモータ５６の駆動によって軸部５４を介してシートクッション３８を回動させ、当該シートクッション３８の先端部３８Ａを持ち上げる。

シート位置検出部７６は、位置センサ４６によって、車両用シート２２における車両前後方向の位置を検出する。

エアバッグ角度制御部８０は、シート位置検出部７６によって検出された車両用シート２２における車両前後方向の位置に基づいて、ステッピングモータ３６を駆動させ、軸部３４を介してルーフエアバッグ１４を所定の角度に回動させ、ルーフエアバッグ１４の展開方向を調整する。

ガス制御部８２は、車両１１に搭載された各エアバッグ装置を制御し、車両衝突検知部７２で検知又は予知された衝突形態に応じたエアバッグを膨張展開させる。例えば、インフレータ３２を作動させることでガスを発生させ、ルーフエアバッグ１４へガスを供給して当該ルーフエアバッグ１４を膨張展開させる。

（ルーフエアバッグシステムの作用及び効果）
次に、本発明の一実施の形態に係るルーフエアバッグシステムの作用及び効果について説明する。

図５に示されているフローチャートを用いて、図１、図３に示す車両１１について説明する。この車両１１のルーフエアバッグ１４の展開処理は、図３に示すＣＰＵ６０がＲＯＭ６２又はストレージ６６から表示プログラムを読み出して、ＲＡＭ６４に展開して実行することによって実行される。

図５に示されるように、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１００において、位置センサ４６によって、車両用シート２２における車両前後方向の位置を検出する（シート位置検出）。

次に、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０２において、角度センサ５２によって車両用シート２２が安楽姿勢か否かについて判断する。

ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０２において、車両用シート２２（図１参照）が安楽姿勢であると判断した場合（ステップＳ１０２：Ｙ）、ステップＳ１０４の処理へ移行する。

また、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０２において、車両用シート２２が安楽姿勢ではないと判断した場合（ステップＳ１０２：Ｎ）、処理を終了させる。つまり、ルーフエアバッグ１４以外のステアリング、サイドドア、インストルメントパネルの下部等に設けられている別のエアバッグ１６が展開される。

次に、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０４において、ルーフエアバッグ１４に備わったステッピングモータ３６を駆動させ、軸部３４を介してルーフエアバッグ１４を所定の角度に回動させ、ルーフエアバッグ１４の展開方向を調整する。

次に、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０６において、衝突センサ６８等によって車両１１（図１参照）が衝突するか否かについて判断する。

ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０６において、車両１１が衝突すると判断した場合（ステップＳ１０６：Ｙ）、ステップＳ１０８の処理へ移行する。

また、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０６において、車両１１が衝突しないと判断した場合（ステップＳ１０６：Ｎ）、車両１１が衝突すると判断されるまで、この処理が行われる。

次に、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０８において、車両用シート２２のシートクッション３８に備わったステッピングモータ５６を駆動させ、軸部５４を介してシートクッション３８を所定の角度に回動させ、当該シートクッション３８の先端部３８Ａを持ち上げる。

そして、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１１０において、インフレータ３２を作動させてガスを発生させ、ルーフエアバッグ１４へガスを供給してルーフエアバッグ１４を膨張展開させる。

なお、ルーフエアバッグ１４を膨張展開させるフローについては、これに限るものではない。例えば、本実施形態では、ＣＰＵ６０は、ステップＳ１０６において、車両１１が衝突すると判断する前に、予めステップＳ１００においてシート位置検出を行い、ステップＳ１０４においてルーフエアバッグ１４の展開方向を調整しているが、車両１１が衝突すると判断された後に、これらの処理を略同時に実行するように設定されてもよい。

以上のように、本実施形態では、図１、図２に示されるように、車両用シート２２のシートクッション３８側に、乗員Ｐの大腿部を持ち上げる持ち上げ機構５５が設けられている。本実施形態では、車両用シート２２の安楽姿勢のときに、車両１１の衝突を検知する衝突センサ６８によって車両１１の衝突が検知されると、瞬時にシート制御部７４によって乗員Ｐの大腿部を持ち上げるように当該持ち上げ機構５５が制御されると共に、ガス制御部８２（図４参照）が制御される。

具体的に説明すると、本実施形態では、衝突センサ６８（図３参照）によって車両１１の衝突が検知されると、ステッピングモータ５６（図３参照）が駆動する。これにより、軸部５４が所定の角度に回動し、当該軸部５４を介してシートクッション３８の先端部３８Ａが持ち上げられる。そして、ガス制御部８２によって、ルーフエアバッグ１４を展開するようにインフレ―タ３２（図３参照）の作動が制御される。つまり、インフレータ３２が作動してガスを発生させ、ルーフエアバッグ１４が膨張展開する。

このように、本実施形態では、持ち上げ機構５５によりシートクッション３８を介して乗員Ｐの大腿部が持ち上げられると、乗員Ｐの身体は側面視で大腿部と上体との間でＶ字状に屈曲することになる。このため、例えば、図１に示されるように、車両用シート２２において、安楽姿勢で着座する乗員Ｐに対して、車両１１の衝突時に、図２に示されるように、当該乗員Ｐの大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。

一方、ルーフエアバッグ１４は、乗員Ｐの上体側に向かって展開する。具体的には、乗員Ｐの大腿部と上体と間にルーフエアバッグ１４は展開される。これにより、本実施形態では、当該ルーフエアバッグ１４によって、乗員Ｐの上半身の運動エネルギーが吸収される。また、乗員Ｐは、シートクッション３８を介して大腿部裏全体で前方へ動こうとするエネルギー（慣性エネルギ）をある程度受けることによって上半身拘束への入力エネルギーを大腿部側で分担することができる。

このように、本実施形態では、乗員Ｐの身体をＶ字状に屈曲させ、乗員Ｐの大腿部と上体との間隔を小さくすることで、ルーフエアバッグ１４を展開させる容積を小さくすることができる。つまり、本実施形態では、ルーフエアバッグ１４の展開量を小さくすることが可能となる。したがって、本実施形態では、ルーフエアバッグ１４の展開量を抑制し、コストを削減することが可能となる。

また、本実施形態では、持ち上げ機構５５により、乗員Ｐの身体を側面視で大腿部と上体との間でＶ字状に屈曲させることにより、ルーフエアバッグ１４の位置決めを行うことが可能となる。さらに、本実施形態では、車両１１の前面衝突時において、シートクッション３８に沈み込むような姿勢となる、いわゆるサブマリン現象を抑制することが可能となる。つまり、シートクッション３８の回動により乗員Ｐの腰部が着座位置に留まることで腰部をしっかりウエビング２５で拘束することができる。

また、本実施形態では、位置センサ４６（図３参照）によって、車両用シート２２における前後方向に沿った位置が検出される。この位置センサ４６の検出結果に基づいて、エアバッグ角度制御部８０によって、ルーフエアバッグ１４の展開角度が調整される。

車両用シート２２において、図６（Ｃ）に示されるように、車両用シート２２が車両前後方向の後部側に配置された場合、図６（Ａ）に示されるように、車両用シート２２が車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグ１４と乗員Ｐとの離間距離は長くなる。

一方、本実施形態では、図６（Ａ）～（Ｃ）に示されるように、角度調整機構３５を備え、エアバッグ角度制御部８０（図４参照）によって、ルーフエアバッグ１４の展開角度θを調整することができる。

ここで、車室内１２の天井面２６Ａとの間で成すルーフエアバッグ１４の展開角度θは、鋭角な方が、ルーフエアバッグ１４はより車両前後方向の後方側へ向かって展開する。

このため、本実施形態では、車両用シート２２において、車両用シート２２が車両前後方向の後部側に配置された場合、車両用シート２２が車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、ルーフエアバッグ１４の展開角度θは小さく設定される（θ３＜θ２＜θ１）。これにより、車両用シート２２において、車両前後方向の後部側に配置された場合は、車両前後方向の前部側に配置された場合よりも、車両前後方向の後方側へ向かってルーフエアバッグ１４を展開させることができる。

具体的に説明すると、ルーフエアバッグ１４には、車両幅方向に沿って配置された軸部３４が固定されている。この軸部３４には、ステッピングモータ３６（図３参照）が連結されており、ステッピングモータ３６の駆動によって、軸部３４は所定の角度に回動可能とされる。当該軸部３４が回動すると、軸部３４と一体にルーフエアバッグ１４が車両前後方向に沿って揺動可能とされている。これにより、本実施形態では、ルーフエアバッグ１４の展開方向を調整可能としている。

以上のように、本実施形態では、車両用シート２２の位置、乗員Ｐの姿勢に応じて、ルーフエアバッグ１４の展開角度θを調整することによって、ルーフエアバッグ１４の展開量を抑制することが可能となり、車両用シート２２の位置、乗員Ｐの姿勢に関係なく、ルーフエアバッグ１４で乗員Ｐを保護することができる。

また、本実施形態では、持ち上げ機構５５によって、シートクッション３８の先端部３８Ａを介して乗員Ｐの大腿部を持ち上げることによって、安楽姿勢で着座する乗員Ｐに対して、車両１１の衝突時に当該乗員Ｐの大腿部と上体との間隔を小さくするようにしている。これにより、ルーフエアバッグ１４の位置決めを行うことが可能となると共に、ルーフエアバッグ１４の展開量をさらに小さくすることが可能となる。

さらに、本実施形態では、位置センサ４６等により、車両用シート２２の位置、乗員Ｐの姿勢を検出した結果に基づいて、図７に示されるように、車両用シート２２のシートバック４０を所定の角度起こしてもよい。この場合、持ち上げ機構５５による乗員Ｐの大腿部の持ち上げと共にシートバック４０により乗員Ｐの上体を起こすことによって、乗員Ｐの身体は側面視で大腿部と上体との間でさらにＶ字状に屈曲する。

つまり、本実施形態では、ルーフエアバッグ１４の展開量をさらに小さくすることが可能となる。また、安楽姿勢の車両用シート２２において、シートクッション３８の先端部３８Ａを持ち上げるだけでなく、シートバック４０側も起こすため、乗員Ｐの身体をより早くＶ字状に屈曲させることができる。

上記以外にも、例えば、図示はしないが、位置センサ４６による車両用シート２２における前後方向に沿った位置の検出に限らず、角度センサ５２による車両用シート２２のリクライニングの角度の検出に基づき、持ち上げ機構５５による乗員Ｐの大腿部の持ち上げ量をシート制御部７４によって調整してもよい。

例えば、車両用シート２２のリクライニングの角度が大きい場合、ルーフエアバッグ１４と乗員Ｐとの離間距離は長くなる。このため、乗員Ｐの大腿部の持ち上げ量を大きくすることによって、乗員Ｐの大腿部と上体との間隔を小さくすることができる。

このように、乗員Ｐの姿勢に応じて、シート制御部７４により乗員Ｐの大腿部の持ち上げ量を調整することによって、乗員Ｐの姿勢に関係なく、ルーフエアバッグ１４で乗員Ｐを保護することが可能となる。

なお、位置センサ４６による車両用シート２２における前後方向に沿った位置の検出及び角度センサ５２による車両用シート２２のリクライニングの角度の検出に基づいて、持ち上げ機構５５による乗員Ｐの大腿部の持ち上げ量をシート制御部７４によって調整してもよいのは勿論のことである。

また、本実施形態では、持ち上げ機構５５によって、シートクッション３８の後端部３８Ａに設けられた軸部５４を中心にシートクッション３８が回動可能とされているが、乗員Ｐの大腿部を持ち上げることができればよいため、これに限るものではない。例えば、リフタ装置によって、車両用シート２２が上方側へ移動するようにしてもよい。

さらに、以上の実施形態では、ルーフエアバッグ１４について説明したが、車両用シート２２に対して、当該ルーフエアバッグ１４以外のステアリング、サイドドア、インストルメントパネルの下部等に設けられている別のエアバッグ１６が展開されてもよいのは勿論のことである。

例えば、実施形態では、車両用シート２２が安楽姿勢のときはルーフエアバッグ１４が展開され、車両用シート２２が安楽姿勢以外のときは別のエアバッグ１６が展開される。つまり、実施形態では、車両用シート２２の位置、乗員Ｐの姿勢によって、ルーフエアバッグ１４又はそれ以外の別のエアバッグ１６で使い分けることによって、乗員Ｐを適切に保護することが可能となる。また、本実施形態では、運転席側のルーフエアバッグ１４及び別のエアバッグ１６について説明しているが、助手席側においても運転席側と略同じである。

また、車両１１が自動運転の場合、車両用シート２２の位置、乗員Ｐの姿勢において自由度が増大するため、自動運転時において、ルーフエアバッグ１４が展開されることによって、乗員Ｐを適切に保護することが可能となる。裏を返すと、本実施形態では、自動運転時に安楽姿勢のまま車両１１の前突時の拘束が可能となるため、安楽姿勢の自由度が拡がる

１０ ルーフエアバッグシステム
１１ 車両
１２ 車室内
１４ ルーフエアバッグ
１６ 別のエアバッグ
１８ ルーフ部
２２ 車両用シート
２６Ａ 天井面
３２ インフレータ
３４ 軸部（角度調整機構）
３５ 角度調整機構
３６ ステッピングモータ（角度調整機構）
３８ シートクッション
４０ シートバック
４６ 位置センサ（シートセンサ）
５２ 角度センサ（シートセンサ）
５４ 軸部（持ち上げ機構）
５５ 持ち上げ機構
５６ ステッピングモータ（持ち上げ機構）
６８ 衝突センサ
７４ シート制御部
８０ エアバッグ角度制御部（角度制御部）
８２ ガス制御部
θ 展開角度（ルーフエアバッグの展開角度）
Ｐ 乗員

Claims (9)

1. 車両のルーフ部に設けられ、インフレ―タからガスの供給を受けて車両用シートに着座する乗員の上体側に向かって展開するルーフエアバッグと、
   前記車両用シートのシートクッション側に設けられ、乗員の大腿部を持ち上げる持ち上げ機構と、
   前記車両の衝突を検知する衝突センサと、
   前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、乗員の大腿部を持ち上げるように前記持ち上げ機構を制御するシート制御部と、
   前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、前記ルーフエアバッグを展開するように前記インフレ―タの作動を制御するガス制御部と、
   を有するルーフエアバッグシステム。
2. 前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサをさらに有し、
   前記シートセンサの検出結果に基づき、前記シート制御部は前記持ち上げ機構による前記乗員の大腿部の持ち上げ量を調整する請求項１に記載のルーフエアバッグシステム。
3. 前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサと、
   前記ルーフエアバッグ側に設けられ、車室内の天井面との間で成す当該ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度調整機構と、
   前記シートセンサの検出結果に基づき、前記角度調整機構により前記ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度制御部と、
   をさらに有する請求項１に記載のルーフエアバッグシステム。
4. 前記車両用シートに対して、前記ルーフエアバッグとは異なる展開領域を有する別のエアバッグが前記ルーフ部以外の部位に設けられ、
   前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときは前記ルーフエアバッグが展開され、それ以外のときは前記別のエアバッグが展開される請求項２又は請求項３に記載のルーフエアバッグシステム。
5. 前記車両が自動運転車両であり、自動運転時に前記ルーフエアバッグが展開可能とされる請求項１～請求項４の何れか１項に記載のルーフエアバッグシステム。
6. 車両のルーフ部に設けられ、インフレ―タからガスの供給を受けて車両用シートに着座する乗員の上体側に向かって展開するルーフエアバッグと、
   前記車両の衝突を検知する衝突センサと、
   前記車両用シートのシートバックがシート後方側へ所定の角度を超えて傾斜しているときに前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、前記ルーフエアバッグを展開するように前記インフレ―タの作動を制御するガス制御部と、
   前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサと、
   前記ルーフエアバッグ側に設けられ、車室内の天井面との間で成す当該ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度調整機構と、
   前記シートセンサの検出結果に基づき、前記角度調整機構により前記ルーフエアバッグの展開角度を調整する角度制御部と、
   を有するルーフエアバッグシステム。
7. 前記車両用シートのシートクッション側に設けられ、乗員の大腿部を持ち上げる持ち上げ機構と、
   前記衝突センサが前記車両の衝突を検知した場合、乗員の大腿部を持ち上げるように前記持ち上げ機構を制御するシート制御部と、
   をさらに有する請求項６に記載のルーフエアバッグシステム。
8. 前記車両用シートにおける前後方向に沿った位置及び当該車両用シートのリクライニングの角度のうち、少なくとも一方を検出するシートセンサの検出結果に基づき、前記車両用シートのシートバックを所定の角度起こす請求項１～請求項７の何れか１項に記載のルーフエアバッグシステム。
9. 請求項１～請求項８の何れか１項に記載のルーフエアバッグシステムを備えた車両。

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