JP2022152068A - エアバッグ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】物体との衝突時における被害を軽減可能なエアバッグ装置を提供する。【解決手段】車体前部における車幅方向中央部から展開する第1のエアバッグ30Cと、第1のエアバッグの側部から展開する第2のエアバッグ30R,30Lと、物体とのプリクラッシュ判定を成立させるとともに予測される衝突形態を判別するプリクラッシュ判定部120と、プリクラッシュ判定の成立に応じて、第1、第2のエアバッグとの少なくとも一方を展開させるエアバッグ展開制御部110とを備えるエアバッグ装置を、物体との衝突形態を予測する衝突形態予測部を有し、エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がオフセット衝突である場合には、第2のエアバッグを展開させた後に第1のエアバッグを第2のエアバッグの後面部に当接するよう展開させ、第2のエアバッグの前端部が開くよう第2のエアバッグを揺動又は変形させるエアバッグ揺動制御を行う構成とする。【選択図】図5

Description

本発明は、自動車等の車両の車体前部から車外側へ展開するエアバッグを有するエアバッグ装置に関する。
自動車等の車両において、車外側に展開されるエアバッグ装置に関する技術として、例えば、特許文献1には、歩行者との衝突を予知した場合には歩行者保護のためフロントエアバッグの前部を展開させるとともに、駐車動作状態においては接触被害を軽減するため左右のコーナーバッグ部のみを展開させることが記載されている。
特許文献2には、跳ね上げられた歩行者等が落下して路面との衝突により頭顔等を受傷することを防止するため、車体の前側面に配置されたエアバッグ袋体を展開し、前縁部に形成された歩行者挙動制御部により歩行者等を車両側方に移動させ、フード上に跳ね上げられないようにすることが記載されている。
特許文献3には、歩行者用エアバッグにおいて、撮像装置によって得られた画像から特定歩行者の体重を予測し、最適なばね力、減衰力、展開時期となるように、エアバッグ展開条件を設定することが記載されている。
また、衝突発生時の衝突形態の判定に関する技術として、例えば特許文献4には、車幅方向の一方側、他方側に配置された第1、第2の加速度センサの出力に基づいて、例えばフルラップ衝突、オフセット衝突、オブリーク衝突等の衝突形態を判定することが記載されている。
また、エアバッグの展開形態の制御に関する技術として、例えば特許文献5には、隣接して配置された複数のエアバッグが重畳するように、所定の順序で展開させることが記載されている。
特開2006- 88893号公報 特開2006-219119号公報 特開2007-296941号公報 特開2019-162983号公報 特表2017-516702号公報
一般に、自動車等の車両においては、前面衝突時に、車体の前部構造を圧壊させて衝突エネルギを吸収することを考慮して設計されている。
車外でエアバッグを展開させた場合であっても、通常はエアバッグが受けた荷重は車体構造部材へ伝達され、エアバッグにより吸収しきれない衝突エネルギは車体構造の圧壊により吸収されることになる。
このようなエネルギ吸収は、衝突相手の他車両が自車両と同等の車両重量であり、例えば時速数十kmの相対速度で衝突することが想定されている場合が多い。
しかし、実際には自車両よりも大型の車両との衝突、想定された車速よりも高速の車両との衝突、複数の車両と相次いで衝突する多重衝突などが発生する可能性があり、車体構造の圧壊のみにより十分なエネルギ吸収を行えない場合も想定される。
このため、過度に車体構造に依存せずに衝突時における被害を軽減することが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、物体との衝突時における被害を軽減可能なエアバッグ装置を提供することである。
上述した課題を解決するため、本発明の第1の態様に係るエアバッグ装置は、車両の車体前部における車幅方向中央部から前方側へ展開する第1のエアバッグと、前記車体前部における前記第1のエアバッグの側部から前方側へ展開する第2のエアバッグと、物体との衝突の可能性が所定以上である場合にプリクラッシュ判定を成立させるとともに予測される衝突形態を判別するプリクラッシュ判定部と、前記プリクラッシュ判定の成立に応じて、前記第1のエアバッグと前記第2のエアバッグとの少なくとも一方を展開させるエアバッグ展開制御部とを備えるエアバッグ装置であって、前記物体との衝突形態を予測する衝突形態予測部を有し、前記エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がオフセット衝突である場合には、前記第2のエアバッグを展開させた後に前記第1のエアバッグを前記第2のエアバッグの後面部に当接するよう展開させ、前記第2のエアバッグの前端部が車幅方向外側へ変位するよう前記第2のエアバッグを揺動又は変形させるエアバッグ揺動制御を実行することを特徴とする。
これによれば、エアバッグ揺動制御を実行することにより、第2のエアバッグの前面に衝突した物体を、第2のエアバッグの揺動等によって自車両に対して車幅方向外側へ誘導し、物体と自車両とがすれ違う挙動を生成することができる。
これにより、衝突エネルギを運動エネルギに転換することができ、車体に入力されて車体構造の圧壊などで吸収されるエネルギを低減し、衝突被害を軽減することができる。
また、本発明の第2の態様に係るエアバッグ装置は、車両の車体前部における車幅方向中央部から前方側へ展開する第1のエアバッグと、前記車体前部における前記第1のエアバッグの側部から前方側へ展開する第2のエアバッグと、物体との衝突の可能性が所定以上である場合にプリクラッシュ判定を成立させるとともに予測される衝突形態を判別するプリクラッシュ判定部と、前記プリクラッシュ判定の成立に応じて、前記第1のエアバッグと前記第2のエアバッグとの少なくとも一方を展開させるエアバッグ展開制御部とを備えるエアバッグ装置であって、前記物体との衝突形態を予測する衝突形態予測部を有し、前記エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がオフセット衝突である場合には、前記第2のエアバッグを展開させた後に前記第1のエアバッグを前記第2のエアバッグの後面部に当接するよう展開させ、前記第2のエアバッグの前端部が車幅方向外側へ変位するよう前記第2のエアバッグを揺動又は変形させるエアバッグ揺動制御と、前記第1のエアバッグを展開させた後に前記第2のエアバッグを前記第1のエアバッグの側面部に当接するよう展開させ、前記第1のエアバッグ及び前記第2のエアバッグの表面部により車両前方側に対して車両後方側が車幅方向外側に張り出した斜面部を形成する斜面部形成制御とのいずれかを実行するとともに、前記物体の前記車両に対する相対速度ベクトルと衝突時に予測されるラップ率との少なくとも一方に基づいて、前記エアバッグ揺動制御を実行するか前記斜面部形成制御を実行するかを選択することを特徴とする。
斜面部形成制御においては、物体から第1、第2のエアバッグへの入力は、斜面部を介して車体に伝達されることから、車両がオフセット衝突を受けた側とは反対側へ旋回を開始するヨーモーメントが発生する。
これにより、車両は物体を伴った状態で衝突側とは反対側へ転向し、物体から入力される衝突エネルギの一部を運動エネルギに転換される。このため、車体構造の圧壊などによるエネルギ吸収量を低減し、車両の衝突被害を軽減することができる。
また、物体の車両に対する相対速度ベクトルとラップ率との少なくとも一方に基づいて、エアバッグ揺動制御と斜面部形成制御のいずれかを選択し、実行することにより、オフセット衝突の形態に適した効果的な衝突被害軽減を図ることができる。
第2の態様に係る発明において、前記エアバッグ展開制御部は、前記ラップ率が所定の閾値以上である場合には前記斜面部形成制御を実行する構成とすることができる。
また、第2の態様に係る発明において、前記エアバッグ展開制御部は、前記物体の前記車両に対する相対速度ベクトルが、前記車両の車幅方向中心側に接近する方向の成分を所定以上有する場合には前記斜面部形成制御を実行する構成とすることができる。
これによれば、斜面部形成制御による衝突被害軽減効果が大きいオフセット衝突の形態に対して斜面部形成制御を行うことにより、これらの衝突形態における被害を効果的に抑制することができ、また、それ以外のオフセット衝突においては、エアバッグ揺動制御による被害軽減を図ることができる。
上記各発明において、前記エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がフルラップ衝突である場合には、左右の前記第2のエアバッグを、車幅方向中央部において当接又は隣接する状態で展開する構成とすることができる。
これによれば、左右の第2のエアバッグにより自車両前方側から衝突する物体を安定的に受け止め、第2のエアバッグにより効果的に衝突エネルギを吸収することができる。
以上説明したように、本発明によれば、物体との衝突時における被害を軽減可能なエアバッグ装置を提供することができる。
本発明を適用したエアバッグ装置の第1実施形態の構成を模式的に示す図である。 第1実施形態のエアバッグ装置を制御するシステムの構成を模式的に示すブロック図である。 第1実施形態のエアバッグ装置の衝突時における動作を説明するフローチャートである。 第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両とフルラップ衝突した後の状態を模式的に示す図である。 第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両とオフセット衝突し、エアバッグ揺動制御を行った後の状態を模式的に示す図である。 第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両と斜めオフセット衝突する直前の状態を模式的に示す図である。 第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両と斜めオフセット衝突し、斜面部形成制御を行った後の状態を模式的に示す図である。 本発明を適用したエアバッグ装置の第2実施形態における衝突時における動作を説明するフローチャートである。
<第1実施形態>
以下、本発明を適用したエアバッグ装置の第1実施形態について説明する。
第1実施形態のエアバッグ装置は、例えば、乗用車等の自動車の車体前部に設けられ、他車両等の物体と衝突する際の被害軽減を図るものである。
図1は、第1実施形態のエアバッグ装置の構成を模式的に示す図である。
図1は、第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両を上方から見た状態を示している。
車両1は、例えば、車室10の前方側に張り出したエンジンコンパートメント20を有するいわゆる2ボックス型の車形を有する。
車室10は、乗員等が収容される空間部を有する部分である。
エンジンコンパートメント20は、例えばエンジン、トランスミッションや、電動車両の場合にはモータジェネレータ及びその制御機器類などのパワートレーン構成部品が収容される空間部を有する部分である。
エンジンコンパートメント20には、フロントサイドフレーム21、バンパビーム22,フロントバンパ23等が設けられている。
フロントサイドフレーム21は、車室10の前端部に設けられた隔壁である図示しないトーボードから、車両前方に突出して設けられた構造部材である。
フロントサイドフレーム21は、例えば、パワートレーン、フロントサスペンションが取り付けられるクロスメンバや、マクファーソンストラット式のフロントサスペンションのストラットを収容するストラットハウジングなどが取り付けられる基部として機能する。
フロントサイドフレーム21は、例えば、鋼板をプレス成型して形成した部材を集成し、溶接することによって、車両前後方向から見た断面形状が矩形状の閉断面となっている。
バンパビーム22は、車体前部に設けられ車幅方向に延在する構造部材である。
バンパビーム22は、例えば鋼板をプレス成型して形成した部材を集成し溶接し、あるいは、アルミニウム系合金の押出材を用いることなどによって、断面形状が閉断面となる梁状に形成されている。
バンパビーム22は、中間部を左右のフロントサイドフレーム21の前端部に結合されている。
バンパビーム22の車幅方向における両端部は、フロントサイドフレーム21に対して車幅方向外側へ突出している。
バンパビーム22は、後述する中央エアバッグ30C、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lが衝突相手の物体から受けた荷重を、フロントサイドフレーム21を介して車体後方側へ伝達する荷重伝達部材である。
フロントバンパ23は、車体前端部に設けられる外装部材であって、例えばPP系樹脂などによって形成され表皮部分を構成するバンパフェイスを、図示しないブラケット等で車体に取り付けて構成されている。
フロントバンパ23の前面部は、車両1を上方から見たときに、車両前方側が凸となるよう湾曲して形成されている。
バンパビーム22は、車両1を上方から見たときに、フロントバンパ23の前面部の湾曲に沿うように、車両前方側が凸となる弧状に形成されている。
第1実施形態のエアバッグ装置は、中央エアバッグ30C、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを備えている。
各エアバッグは、例えば、ナイロン66織物などの基布からなるパネルを接合することによって袋状に形成され、プリクラッシュ判定の成立に応じて、インフレータ111が発生する展開用ガスを吹き込まれることによって、展開する。
中央エアバッグ30Cは、車幅方向における車体中央部に設けられている。
中央エアバッグ30Cは、本発明の第1のエアバッグとして機能する。
右側エアバッグ30Rは、中央エアバッグ30Cに対して車幅方向右側に隣接して設けられている。
左側エアバッグ30Lは、中央エアバッグ30Cに対して車幅方向左側に隣接して設けられている。
右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、本発明の第2のエアバッグとして機能する。
なお、図1においては、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを展開するとともに、中央エアバッグ30Cは未展開の状態を示している。
中央エアバッグ30C、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、通常時(プリクラッシュ判定の成立前)においては、折り畳まれた状態でバンパビーム22に取り付けられるとともに、フロントバンパ23の内側に収容されている。
各エアバッグは、衝突時においては、フロントバンパ23に形成された脆弱部を破断して車両前方側へ繰り出され、フロントバンパ23の前面に対して前方側に展開する。
右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lのみを展開させた場合、各エアバッグの車幅方向内側の端部は、車幅方向中央部において当接又は隣接する。
中央エアバッグ30Cは、この状態では右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの後方側において、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lが当接又は隣接する領域と前後方向に間隔を隔てて対向して配置されている。
図2は、第1実施形態のエアバッグ装置を制御するシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
エアバッグ装置を制御するシステムは、エアバッグ制御ユニット110、環境認識ユニット120等を有して構成されている。
これらの各ユニットは、例えば、CPU等の情報処理部(プロセッサ)、RAMやROMなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有するマイクロコンピュータとして構成することができる。
また、各ユニットは、例えばCAN通信システムなどの車載LANを介して、あるいは直接に接続され、相互に通信が可能となっている。
エアバッグ制御ユニット110は、インフレータ111、及び、ベント制御バルブ112に指令を与え、これらを制御することにより、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lを展開させるとともに、展開状態を制御するものである。
エアバッグ制御ユニット110は、本発明のエアバッグ展開制御部として機能する。
インフレータ111は、エアバッグ制御ユニット110からの指令に応じて、各エアバッグを展開させる展開用ガスを発生する化薬式(火薬式)のガス発生装置である。
インフレータ111は、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lにそれぞれ独立して設けられ、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lの展開の有無、及び、展開を開始するタイミングを個別に制御可能となっている。
ベント制御バルブ112は、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lにそれぞれ設けられ、各エアバッグ内からガスを排出(例えば大気開放)する図示しないベント流路を開閉するものである。
ベント制御バルブ112は、例えば、エアバッグ制御ユニット110からの指令に応じて、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lのベント流路を独立して開閉する機能を有する。
ベント制御バルブ112は、例えば、電磁バルブを有する構成とすることができる。
エアバッグ制御ユニット110には、圧力センサ113が設けられている。
圧力センサ113は、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lの内圧をそれぞれ検出する機能を有する。
エアバッグ制御ユニット110は、圧力センサ113の出力に基づいて、各エアバッグへの荷重の入力状態を検知することができる。
環境認識ユニット120は、各種センサの出力に基づいて、自車両周囲の環境を認識するものである。
環境認識ユニット120は、例えば、車両1(自車両)周辺の他車両、歩行者、建築物、樹木、地形などの各種物体や、道路形状(車線形状)等を認識する機能を有する。
環境認識ユニット120は、他車両等の物体との衝突が不可避である場合(衝突可能性が所定以上である場合)に、プリクラッシュ判定を成立させるプリクラッシュ判定部として機能する。
環境認識ユニット120には、ステレオカメラ装置121、ミリ波レーダ装置122、レーザスキャナ装置123等が接続されている。
ステレオカメラ装置121は、所定の間隔(基線長)だけ離間して配置された一対のカメラを有し、例えば他車両、歩行者、自転車乗員などの物体を認識するとともに、公知のステレオ画像処理により、車両1に対する物体の相対位置を検出する機能を備えている。
ステレオカメラ装置121は、撮像画像のパターン認識等により、物体の属性を認識する機能を有する。例えば、物体が他車両である場合には、他車両の大きさ(トラック、バス、大型SUVなどの車両1よりも顕著に重量が大きい大型車であるか否かなど)を認識する機能を有する。
ミリ波レーダ装置122は、例えば30乃至300GHzの周波数帯域の電波を用いたレーダ装置であって、物体の有無及び車両1に対する物体の相対位置を検出する機能を備えている。
レーザスキャナ装置(LIDAR)123は、例えば近赤外レーザ光をパルス状に照射して車両1周辺を走査し、反射光の有無及び反射光が戻るまでの時間差に基づいて、物体の有無、車両1に対する物体の相対位置、物体の形状等を検出する機能を備えている。
環境認識ユニット120は、例えば他車両等の物体との衝突が不可避である場合(プリクラッシュ判定が成立した場合)に、物体との衝突形態(例えば、物体の車両1に対する速度ベクトル、車両1に対する衝突位置等)、及び、物体の属性(例えば、車両である場合には車種、車形、大きさ等)を認識可能となっている。
環境認識ユニット120は、物体との衝突形態を予測する衝突形態予測部としての機能を有する。
次に、第1実施形態のエアバッグ装置の動作について説明する。
図3は、第1実施形態のエアバッグ装置の衝突時における動作を説明するフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
<ステップS01:プリクラッシュ判定成立判断>
環境認識ユニット120は、公知のプリクラッシュ判定ロジックを用いて、車両1の前方から接近する他車両(本発明にいう物体の一例)との衝突が発生する可能性を推定するとともに、推定された可能性が予め設定された閾値以上であるか否かを判別する。
衝突が発生する可能性が閾値以上である場合には、衝突が不可避であるものとしてプリクラッシュ判定を成立させてステップS02に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<ステップS02:衝突形態認識>
エアバッグ制御ユニット110は、予測される他車両の車両1への衝突形態を認識する。
衝突形態の認識は、例えば、環境認識ユニット120からの情報に基づいて行うことができる。
例えば、ステレオカメラ装置121、ミリ波レーダ装置122、レーザスキャナ装置123によって衝突前後の他車両の車両1に対する相対位置をモニタした結果に基づいて、他車両の車両1への衝突位置(自車両1において他車両の衝突を受ける範囲)、及び、衝突直前の他車両の自車両1に対する速度ベクトルを認識する。この速度ベクトルは、他車両の車両1への相対速度、衝突方向(角度)に関する情報を含む。
その後、ステップS03に進む。
<ステップS03:オフセット衝突判断>
エアバッグ制御ユニット110は、ステップS02で認識した衝突形態が、車体前部で左右いずれか一方に偏った領域に物体が衝突するオフセット衝突(斜めオフセット衝突を含む)であるか否かを判別する。
オフセット衝突であると判定された場合はステップS04に進み、その他の場合はステップS08に進む。
<ステップS04:オフセット率判断>
エアバッグ制御ユニット110は、衝突時に想定されるラップ率(車体前端部幅に対する衝突範囲の占める割合)が予め設定された閾値以上であるか判別する。
ラップ率が閾値以上である場合はステップS06に進み、ラップ率が閾値未満である場合はステップS05に進む。
<ステップS05:自車両内向き斜め衝突判断>
エアバッグ制御ユニット110は、衝突直前における物体の自車両に対する相対速度ベクトルに関する情報を環境認識ユニット120から取得し、自車両の車幅方向において内向き(車両1の車幅方向中心側に接近する方向)の速度成分が所定値以上あるか判別する。
内向きの速度成分が所定値以上ある場合には、車幅方向外側からの斜めオフセット衝突(オブリーク衝突)であるものとしてステップS06に進み、その他の場合はステップS07に進む。
<ステップS06:斜面部形成制御>
エアバッグ制御ユニット110は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの一方と、中央エアバッグ30Cとからなるエアバッグ群の表面によって、車両1の前方側から後方側にかけて、車幅方向外側に徐々に張り出すよう、車両1の車体前後方向に対して傾斜した斜面部を形成する斜面部形成制御を実行する。
斜面部形成制御の具体的内容については、後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了する。
<ステップS07:エアバッグ揺動制御>
エアバッグ制御ユニット110は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの前端部がそれぞれ車幅方向外側に変位する(左右に広がる)方向に、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを揺動させるエアバッグ揺動制御を実行する。
エアバッグ揺動制御の具体的内容については、後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了する。
<ステップS08:左右エアバッグ展開>
エアバッグ制御ユニット110は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを展開させる。
このとき、中央エアバッグ30は、未展開状態に維持する。
また、ベント制御バルブ112は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lのベント流路を開状態とする。
その後、一連の処理を終了する。
以下、上述した各エアバッグ制御態様における第1実施形態のエアバッグ装置の状態、及び、作用効果について説明する。
図4は、第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両とフルラップ衝突した後の状態を模式的に示す図である。
プリクラッシュ判定が成立しかつ予測される衝突形態がフルラップ衝突である場合には、図1に示すように、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを展開させるとともに、中央エアバッグ30Cは未展開状態とする。
また、右側エアバッグ30Rと左側エアバッグ30Lのベント流路は開状態とされる。
図4に示すように、他車両Vは右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの前部と衝突する。
このとき、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、ベント流路から内部のガスを排気しつつ収縮し、衝突エネルギの吸収を行う。
次に、エアバッグ揺動制御の具体的内容について説明する。
図5は、第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両とオフセット衝突し、エアバッグ揺動制御を行った後の状態を模式的に示す図である。
プリクラッシュ判定が成立しかつ予測される衝突形態が比較的小ラップ率のオフセット衝突等である場合には、先ず図1に示すように、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを展開させるとともに、中央エアバッグ30Cは未展開状態とする。
また、右側エアバッグ30Rと左側エアバッグ30Lのベント流路は閉状態とされる。
その後、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lのいずれか一方の前部に他車両Vが衝突する。
図5では、左側エアバッグ30Lに他車両が衝突した場合を図示している。
左側エアバッグ30Lに他車両Vが衝突すると、圧力センサ113は左側エアバッグ30Lの内圧の増加を検出する。
左側エアバッグ30Lの内圧が所定値以上増加した場合に、エアバッグ制御ユニット110は、インフレータ111に指令を与え、中央エアバッグ30Cを展開させる。
中央エアバッグ30Cは、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの車幅方向中央部付近における後面部を前方側へ押しながら展開する。
これにより、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、車体(バンパビーム22等)との取付部を支点として、前端部が車幅方向に広がる方向に揺動するよう倒れ込む変形を示す。
このような変形により、他車両Vは衝突エネルギを運動エネルギに転換され、車両1から見たときに車幅方向左側に変位するよう転向し、車両1とすれ違うよう誘導される。(破線で示す状態から、実線で示す状態へ推移する。)
次に、斜面部形成制御の具体的内容について説明する。
図6は、第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両と斜めオフセット衝突する直前の状態を模式的に示す図である。
プリクラッシュ判定が成立しかつ予測される衝突形態がエアバッグ揺動制御時に対して比較的大ラップ率のオフセット衝突である場合、自車両内向きへの相対速度ベクトルを有する内向き斜めオフセット衝突(オブリーク衝突)の場合等には、エアバッグ制御ユニット110は、先ず図6に示すように、中央エアバッグ30Cのみを展開させる。
中央エアバッグ30Cは、未展開の右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの間を通り抜けて車両前方側へ展開し、膨張する。
中央エアバッグ30Cの展開後、所定の時間間隔をおいて、エアバッグ制御ユニット110は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを展開させる。
図7は、第1実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両と斜めオフセット衝突し、斜面部形成制御を行った後の状態を模式的に示す図である。
右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの車幅方向内側の部分は、中央エアバッグ30Cの側面部に当接してこれを押圧し、中央エアバッグ30Cの側面部を凹ませながら中央エアバッグ30の内部側へめり込んだ状態となる。
中央エアバッグ30は、前後方向の中間部において右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lに押圧され凹むことにより、内圧が増加する。
これにより、中央エアバッグ30Cの前部は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの前面部側に回り込むように膨張する。
このとき、中央エアバッグ30Cの前部における側面部、及び、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの前面部、車幅方向外側の側面部は、車両1の前方側から後方側にかけて車幅方向外側に徐々に張り出すよう、車両1の前後方向に対して傾斜した斜面部Sを形成する。
他車両Vの衝突により荷重Fが斜面部Sに入力されると、斜面部Sの傾斜により、車両1を衝突側とは反対側(図7のように車両1の左側から衝突を受けた場合には右側)に転向させるヨーモーメントが発生する。このヨーモーメントによって、車両1は破線矢印で図示するように右側への旋回を開始する。
このとき、他車両Vは、破線矢印で図示したように左側への旋回を開始し、実線で示す状態から破線で示す状態へ推移する。
その後、車両1と他車両Vとは、車体前部を相互に当接させた状態で寄り添いつつ進行する。例えば、図7に示す例においては、図7の上方側へ進行する。
以上説明したように、第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ラップ率が比較的小さいオフセット衝突等の場合に、エアバッグ揺動制御を実行することにより、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの前面に衝突した他車両Vを、右側エアバッグ30R又は左側エアバッグ30Lの揺動によって車両1に対して車幅方向外側へ誘導し、他車両Vと車両1とがすれ違う挙動を生成することができる。
これにより、衝突エネルギを運動エネルギに転換して車体に入力されるエネルギを低減し、衝突被害を軽減することができる。
(2)ラップ率が比較的大きいオフセット衝突や斜めオフセット衝突(オブリーク衝突)等の場合には、斜面部形成制御を行うことにより、他車両Vから各エアバッグへの入力は、斜面部を介して車体に伝達されることから、車両1がオフセット衝突等を受けた側とは反対側へ旋回を開始するヨーモーメントが発生する。
これにより、車両1は他車両Vを伴った状態で衝突側とは反対側へ転向し、他車両Vから入力される衝突エネルギの一部を運動エネルギに転換して車体構造等でのエネルギ吸収量を低減し、車両1の衝突被害を軽減することができる。
(3)他車両Vの車両1に対する相対速度ベクトルとラップ率とに基づいてエアバッグ揺動制御と斜面部形成制御のいずれかを選択し、実行することにより、オフセット衝突の形態に適した効果的な衝突被害軽減を図ることができる。
(4)ラップ率が所定の閾値以上である場合、他車両Vの車両1に対する相対速度ベクトルが、車両の車幅方向中心側に接近する方向の成分を有する場合に斜面部形成制御を実行することにより、これらの衝突形態における被害を効果的に抑制することができ、また、それ以外のオフセット衝突においては、エアバッグ揺動制御による被害軽減を図ることができる。
(5)フルラップ衝突等の場合には右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを車幅方向中央部において当接又は隣接する状態で展開することにより、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lにより車両1の前方側から衝突する他車両Vを安定的に受け止め、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lにより効果的に衝突エネルギを吸収することができる。
<第2実施形態>
次に、本発明を適用したエアバッグ装置の第2実施形態について説明する。
第2実施形態において、上述した第1実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第2実施形態においては、第1実施形態における斜面部形成制御は行わず、オフセット衝突時にはエアバッグ揺動制御のみを
図8は、第2実施形態のエアバッグ装置の衝突時における動作を説明するフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
<ステップS11:プリクラッシュ判定成立判断>
環境認識ユニット120がプリクラッシュ判定を成立させた場合はステップS12に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<ステップS12:衝突形態認識>
エアバッグ制御ユニット110は、環境認識ユニット120からの情報に基づいて予測される他車両の車両1への衝突形態を認識する。
その後、ステップS13に進む。
<ステップS13:オフセット衝突判断>
エアバッグ制御ユニット110は、ステップS12で認識した衝突形態が、エアバッグ揺動制御による衝突被害の軽減が可能な特定のオフセット衝突であるか否かを判別する。
例えば、想定されるラップ率が所定値以下であり、かつ、他車両の車両1に対する相対速度ベクトルが、車両1の車幅方向内向きへの成分を含まない場合(あるいは内向きの速度成分が所定の閾値以下である場合)に、特定のオフセット衝突であると判別することができる。
特定のオフセット衝突であると判定された場合はステップS14に進み、その他の場合はステップS15に進む。
<ステップS14:エアバッグ揺動制御>
エアバッグ制御ユニット110は、エアバッグ揺動制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
<ステップS15:左右エアバッグ展開>
エアバッグ制御ユニット110は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを展開させる。
このとき、中央エアバッグ30は、未展開状態に維持する。
また、ベント制御バルブ112は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lのベント流路を開状態とする。
その後、一連の処理を終了する。
以上説明した第2実施形態においては、第1実施形態に対して簡単な制御ロジックにより、比較的ラップ率が小さいオフセット衝突に対して、第1実施形態と同様のエアバッグ揺動制御による衝突被害軽減効果を得ることができる。
(変形例)
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)エアバッグ装置及び車両の構成は、上述した各実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、これらを構成する各部材、部品の構造、形状、材質、製法、配置、個数や、各種制御の具体的内容などは、実施形態に限定されず適宜変更することができる。
(2)プリクラッシュ判定を行う手法や、衝突形態を判別する手法は、各実施形態の手法に限らず適宜変更することができる。
(3)各実施形態におけるエアバッグを揺動させる手法は一例であって、適宜変更することが可能である。
例えば、実施形態においては右側エアバッグ、左側エアバッグの変形によって前端部が広がる方向に揺動させているが、各エアバッグの基部を車体に対して回動可能に取り付けてもよい。
(4)第1実施形態における斜面部形成の手法は一例であって、適宜変更することができる。
例えば、斜面部を構成するエアバッグ群の形状、位置関係、エアバッグの個数などは適宜変更することができる。
1 車両 10 車室
20 エンジンコンパートメント 21 フロントサイドフレーム
22 バンパビーム 23 フロントバンパ
30R 右側エアバッグ 30C 中央エアバッグ
30L 左側エアバッグ
110 エアバッグ制御ユニット 111 インフレータ
112 ベント制御バルブ 113 圧力センサ
120 環境認識ユニット 121 ステレオカメラ装置
122 ミリ波レーダ装置 123 レーザスキャナ装置
V 他車両 S 斜面部

Claims (5)

  1. 車両の車体前部における車幅方向中央部から前方側へ展開する第1のエアバッグと、
    前記車体前部における前記第1のエアバッグの側部から前方側へ展開する第2のエアバッグと、
    物体との衝突の可能性が所定以上である場合にプリクラッシュ判定を成立させるとともに予測される衝突形態を判別するプリクラッシュ判定部と、
    前記プリクラッシュ判定の成立に応じて、前記第1のエアバッグと前記第2のエアバッグとの少なくとも一方を展開させるエアバッグ展開制御部と
    を備えるエアバッグ装置であって、
    前記物体との衝突形態を予測する衝突形態予測部を有し、
    前記エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がオフセット衝突である場合には、前記第2のエアバッグを展開させた後に前記第1のエアバッグを前記第2のエアバッグの後面部に当接するよう展開させ、前記第2のエアバッグの前端部が車幅方向外側へ変位するよう前記第2のエアバッグを揺動又は変形させるエアバッグ揺動制御を実行すること
    を特徴とするエアバッグ装置。
  2. 車両の車体前部における車幅方向中央部から前方側へ展開する第1のエアバッグと、
    前記車体前部における前記第1のエアバッグの側部から前方側へ展開する第2のエアバッグと、
    物体との衝突の可能性が所定以上である場合にプリクラッシュ判定を成立させるとともに予測される衝突形態を判別するプリクラッシュ判定部と、
    前記プリクラッシュ判定の成立に応じて、前記第1のエアバッグと前記第2のエアバッグとの少なくとも一方を展開させるエアバッグ展開制御部と
    を備えるエアバッグ装置であって、
    前記物体との衝突形態を予測する衝突形態予測部を有し、
    前記エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がオフセット衝突である場合には、前記第2のエアバッグを展開させた後に前記第1のエアバッグを前記第2のエアバッグの後面部に当接するよう展開させ、前記第2のエアバッグの前端部が車幅方向外側へ変位するよう前記第2のエアバッグを揺動又は変形させるエアバッグ揺動制御と、前記第1のエアバッグを展開させた後に前記第2のエアバッグを前記第1のエアバッグの側面部に当接するよう展開させ、前記第1のエアバッグ及び前記第2のエアバッグの表面部により車両前方側に対して車両後方側が車幅方向外側に張り出した斜面部を形成する斜面部形成制御とのいずれかを実行するとともに、前記物体の前記車両に対する相対速度ベクトルと衝突時に予測されるラップ率との少なくとも一方に基づいて、前記エアバッグ揺動制御を実行するか前記斜面部形成制御を実行するかを選択すること
    を特徴とするエアバッグ装置。
  3. 前記エアバッグ展開制御部は、前記ラップ率が所定の閾値以上である場合には前記斜面部形成制御を実行すること
    を特徴とする請求項2に記載のエアバッグ装置。
  4. 前記エアバッグ展開制御部は、前記物体の前記車両に対する相対速度ベクトルが、前記車両の車幅方向中心側に接近する方向の成分を所定以上有する場合には前記斜面部形成制御を実行すること
    を特徴とする請求項2に記載のエアバッグ装置。
  5. 前記エアバッグ展開制御部は、予測される衝突形態がフルラップ衝突である場合には、左右の前記第2のエアバッグを、車幅方向中央部において当接又は隣接する状態で展開すること
    を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエアバッグ装置。
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