JP6298843B2 - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の乗員保護装置に関する。
自動車といった車両では、衝突時に乗員を保護するために、特許文献１のように三点式のシートベルト装置やエアバッグ装置が用いられている。
三点式のシートベルト装置では、シートに着座した乗員の車幅方向外側の肩から内側の腰へ、さらに外側の腰へ向かってシートベルトが架け渡される。
特開２０１５−１９３３１６号公報
しかしながら、三点式のシートベルト装置では、乗員の上体のみを拘束するので、衝突の際に上体に対して頭部や首が触れてしまうことを抑制することができない。
このように、車両では、衝突の際に上体に対して頭部や首が触れてしまうことを簡易に抑制することが求められている。
本発明に係る車両の乗員保護装置は、車両に乗車した乗員が着座するシートと、前記シートに着座した乗員の上体前にシートベルトが掛け渡される三点式のシートベルト装置と、前記シートベルトについての乗員の肩部から腰部にかけてのショルダーベルト部に対して設けられ、衝突の際に展開されるベルトエアバッグを有するベルトエアバッグ装置と、を有し、前記ベルトエアバッグは、前記ショルダーベルト部に沿って延びて展開するベルト方向展開部と、前記ショルダーベルト部と交差する方向に延びて展開する交差方向展開部と、を有し、前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部とは、それぞれの上端が前記シートに着座した乗員の肩部と頭部との間に延在し、前記シートに着座した乗員の頭部の下側において互いに連結されて１つの袋体を形成する。
好適には、前記ベルト方向展開部は、前記ショルダーベルト部に沿って前記交差方向展開部と同等の長さで延在し、前記交差方向展開部と前記ベルト方向展開部とは互いの下端同士が連結されて略Ｖ字形状を形成する、とよい。
好適には、前記ベルト方向展開部は、前記ショルダーベルト部に沿って前記交差方向展開部より長く延在し、前記交差方向展開部の下端は長尺の前記ベルト方向展開部の中央に連結されて略ｙ字形状を形成する、とよい。
好適には、前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部とは互いの中央同士が連結されて略Ｘ字形状を形成する、とよい。
好適には、前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部との連結部分の上側には、前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部との間を埋める充填部が形成される、とよい。
本発明では、衝突の際にはシートベルトについてのショルダーベルト部においてベルトエアバッグが展開される。そして、ベルトエアバッグは、ショルダーベルト部に沿って延びて展開するベルト方向展開部と、ショルダーベルト部と交差する方向に延びて展開する交差方向展開部と、を有し、ベルト方向展開部と交差方向展開部とは、シートに着座した乗員の頭部の下側において、上側へ突出した状態で互いに連結されて１つの袋体を形成する。よって、衝突の際には、シートに着座した乗員の頭部の下側には、シートベルトのショルダーベルト部に沿ってベルト方向展開部が展開するとともにそれと交差する方向に交差方向展開部が展開する。よって、三点式シートベルトにより上体が支持されている状態において、たとえば頭部が前方や横方へ移動しようとしても、顎がベルト方向展開部および交差方向展開部の少なくとも一方に当たり、それ以上に移動し難くなる。その結果、衝突の際に上体に対して頭部や首が触れてしまうことを簡易に抑制することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る自動車の側面透視図である。 図２は、三点式のシートベルト装置による乗員保護状態の説明図である。 図３は、本実施形態のベルトエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。 図４は、図３のベルトエアバッグ装置の制御系のブロック図である。 図５は、図３の乗員保護装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、ベルトエアバッグの第１変形例の説明図である。 図７は、ベルトエアバッグの第２変形例の説明図である。 図８は、ベルトエアバッグの第３変形例の説明図である。
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の側面透視図である。自動車１は、車両の一例である。図１には、この他にも自動車１の前を走行する他の自動車１が図示されている。
図１の自動車１は、前室２、乗員室３、および後室４からなる車体を有する。前室２には、エンジン、電気モータ等の動力ユニットが配置される。後室４には、ラッゲージスペースが設けられる。乗員室３には、乗車した乗員が着座するシート５が設けられる。また、乗員室３において運転者用のシート５の前には、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルなどの操作部材が設けられる。自動車１は、運転者の操作に基づいて走行、停止、右左折する。
図２は、三点式のシートベルト装置１０による乗員保護状態の説明図である。
三点式のシートベルト装置１０は、シートベルト１１、アンカ１２、バックル１３、リトラクタ１４、を有する。
シートベルト１１は、シート５に着座した乗員の身体の前に掛け渡されるベルトである。図２の例では、左鎖骨から右腰横にかけて上体の前側に斜めに掛け渡され、さらに右腰横から左腰横に掛けて腰前に略水平に掛け渡される。
アンカ１２は、シートベルト１１の先端を、シート５の座面の外側位置で固定する。
バックル１３は、シート５の座面の内側位置に固定される。バックル１３には、シートベルト１１に通された図示外のタングプレートが取り外し可能に取り付けられる。
リトラクタ１４は、シートベルト１１が巻きつけられるリール、リールを正逆回転駆動するモータ、リールを瞬時に巻取方向へ回転させるガス発生器、などを有する。
そして、シート５に着座した乗員は、たとえばタングプレートを引いてリトラクタ１４からシートベルト１１を引き出し、タングプレートをバックル１３に取り付ける。これにより、シートベルト１１が図２のように掛け渡される。この状態でリトラクタ１４が動作することにより、シート５に着座した乗員は、シートベルト１１によりシート５に押し付けられるように支持され得る。
しかしながら、三点式のシートベルト装置１０では、乗員の上体のみを拘束するので、衝突の際に上体に対して頭部や首が触れてしまうことを抑制することができない。
このように、自動車１といった自動車１では、衝突の際に上体に対して頭部や首が触れてしまうことを簡易に抑制することが求められている。
図３は、本実施形態のベルトエアバッグ装置２０による乗員保護状態の説明図である。
図３の乗員保護装置は、三点式のシートベルト装置１０とともに、ベルトエアバッグ装置２０を有する。
図３のベルトエアバッグ装置２０は、ベルトエアバッグ２１、インフレータを有する本体２２、ベルトエアバッグ２１とインフレータとを連結するチューブ２３、を有する。
ベルトエアバッグ装置２０の本体２２は、たとえば車体のＢピラー内などに配置される。本体２２は、シート５の背部に配置されてもよい。
ベルトエアバッグ２１は、衝突の際に展開されるものである。ベルトエアバッグ２１は、ベルト方向展開部２４と、交差方向展開部２５とを有する。ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５とは、同等の長さを有し、それらの下端同士が連結されて略Ｖ字形状の単一の袋体を構成する。
ベルト方向展開部２４は、シートベルト１１についての乗員の左肩から腰にかけてのショルダーベルト部２６の上部に設けられる。ベルト方向展開部２４は、ショルダーベルト部２６に沿って延びる。
交差方向展開部２５は、ショルダーベルト部２６の中央部分から乗員の右肩へ向かうように、ショルダーベルト部２６と交差する方向に延在する。
このように、略Ｖ字形状のベルトエアバッグ２１は、ショルダーベルト部２６の上部に設けられる。これにより、略Ｖ字形状のベルトエアバッグ２１は、シート５に着座した乗員の頭部の下側において略Ｖ字形状に配置される。
図４は、図３のベルトエアバッグ装置２０の制御系のブロック図である。
図４の制御系は、撮像デバイス３１、加速度センサ３２、速度センサ３３、ブレーキ操作センサ３４、角速度センサ３５、ベルト張力センサ３６、ベルト巻取量センサ３７、着座センサ３８、タイマ３９、およびこれらが接続された制御部４０、を有する。また、図４には、制御部４０に接続された制御対象であるシートベルト装置１０とエアバッグ装置とが併せて図示されている。ここでのエアバッグ装置には、ベルトエアバッグ装置２０が含まれる。
撮像デバイス３１は、たとえば一対の撮像素子であり、図に示すように乗員室３のルーフやフロントガラスに前向きに設けられ、自動車１の前方の周辺状況を撮像により観測する。制御部４０は、撮像された画像から、自動車１の周辺状況として、たとえば自動車１前方の他の自動車１などの障害物を特定し、該障害物の衝突の可能性を判断し得る。これにより、衝突前の自動車１の走行状況を検出し得る。
加速度センサ３２は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１に作用する加速度を検出する。これにより、衝突前の自動車１の減速を検出し得る。また、衝突時には大きな減速が生じることから、自動車１の衝突を検出し得る。
速度センサ３３は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１の速度を検出する。
ブレーキ操作センサ３４は、乗員室３内に設けられ、乗員によるブレーキペダルの踏み込み操作を検出する。これにより、衝突前の自動車１の減速操作を検出し得る。
角速度センサ３５は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１の速度を検出する。
ベルト張力センサ３６は、たとえばリトラクタ１４に設けられ、ストラップに作用する張力を検出する。これより、追突時に相対的に前へ移動する乗員の身体の動き、または、その身体の動きによりストラップに作用する張力を検出し得る。
ベルト巻取量センサ３７は、たとえばリトラクタ１４に設けられ、ストラップの巻取量を検出する。
着座センサ３８は、たとえばシート５の座面に設けられ、乗員のシート５への着座、着座位置を検出する。
タイマ３９は、時間を計測する。
制御部４０は、これらセンサの検出信号に基づいて、シートベルト装置１０およびベルトエアバッグ装置２０による乗員保護動作を制御する。制御部４０は、たとえば、衝突予想に基づいて衝突前制御を実施し、衝突検出に基づいて衝突時制御を実施する。
図５は、図３の乗員保護装置の動作の一例を示すフローチャートである。
図３に示すように、衝突前には、乗員はシート５に着座している。
制御部４０は、たとえば撮像デバイス３１の画像に基づいて衝突の可能性を周期的に予測する（ステップＳＴ１）。そして、衝突の可能性がある場合、制御部４０は、プリテンション動作によりシートベルト装置１０を作動させる（ステップＳＴ２）。これにより、乗員の上体は、シート５に押し付けられるように支持される。
その後、制御部４０が、たとえば加速度センサ３２の検出値などに基づいて衝突を検出する（ステップＳＴ３）。
そして、衝突が検出された場合、制御部４０は、エアバッグを展開させる（ステップＳＴ４）。
衝突が検出されると、ベルトエアバッグ装置２０は、インフレータを点火し、ベルトエアバッグ２１を展開させる。ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５とは、インフレータからの高圧ガスにより展開し、ベルトエアバッグ２１は略Ｖ字形状に膨らむ。
よって、衝突の際には、シートベルト１１により乗員の上体はシート５に押し付けられるように保持される。そして、この状態で頭部が前や横へ移動しようとすると、頭部の顎または側面が、略Ｖ字形状に展開したベルトエアバッグ２１に当たる。これにより、頭部は、それ以上に移動し無くなる。
以上のように、本実施形態では、衝突の際にはシートベルト１１についてのショルダーベルト部２６においてベルトエアバッグ２１が展開される。そして、ベルトエアバッグ２１は、ショルダーベルト部２６に沿って延びて展開するベルト方向展開部２４と、ショルダーベルト部２６と交差する方向に延びて展開する交差方向展開部２５と、を有し、ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５とは、シート５に着座した乗員の頭部の下側において、上側へ突出した状態で互いに連結されて１つの袋体を形成する。よって、衝突の際には、シート５に着座した乗員の頭部の下側には、シートベルト１１のショルダーベルト部２６に沿ってベルト方向展開部２４が展開するとともにそれと交差する方向に交差方向展開部２５が展開する。よって、三点式シートベルト１１により上体が支持されている状態において、たとえば頭部が前方や横方へ移動しようとしても、顎がベルト方向展開部２４および交差方向展開部２５の少なくとも一方に当たり、それ以上に移動し難くなる。その結果、衝突の際に上体に対して頭部や首が触れてしまうことを簡易に抑制することができる。
また、本実施形態では、ベルト方向展開部２４が、ショルダーベルト部２６に沿って交差方向展開部２５と同等の長さで延在し、交差方向展開部２５とベルト方向展開部２４とは互いの下端同士が連結されて略Ｖ字形状を形成する。これにより、乗員の頭部の下側に、略Ｖ字形状のエアバッグを展開させ、頭部が前方や横方へ移動することを抑制できる。しかも、ベルトエアバッグ２１が略Ｖ字形状とされることで、最小限の容量となり即座に展開することができる。その結果、早期に保護することが可能になる。
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これ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において種々の変形または変更が可能である。
図６は、ベルトエアバッグ２１の第１変形例の説明図である。
図６において、ベルト方向展開部２４は、ショルダーベルト部２６に沿って交差方向展開部２５より長く延在する。また、交差方向展開部２５の下端は、長尺の前記ベルト方向展開部２４の中央に連結されて、略ｙ字形状を形成する。
このように、ベルト方向展開部２４がＶ字より下側へ延在させて略ｙ字形状とすることにより、荷重が作用したＶ字部分が上体の表面から離れ難くなる。よって、より大きな荷重が作用する場合でもＶ字部分を顎下の位置に維持できる。
図７は、ベルトエアバッグ２１の第２変形例の説明図である。
図７において、ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５とは、互いの中央同士が連結されて、略Ｘ字形状を形成する。
このように略Ｘ字形状とすることにより、顎下のＶ字部分が荷重により下がり難いだけでなく、更にねじれたりし難くなる。よって、たとえば斜め下方向に向かって大きな荷重が作用する場合でもＶ字部分を顎下の位置に維持できる。
図８は、ベルトエアバッグ２１の第３変形例の説明図である。
図８において、ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５との連結部分の上側には、ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５との間を埋める充填部２７が形成される。充填部２７は、たとえば板状のゴム材や布でよい。
このように、ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５との連結部分の上側を充填部２７で埋めることにより、荷重が作用した場合に、ベルト方向展開部２４と交差方向展開部２５とによるＶ字部分が開くように変形することが起き難くなる。その結果、ベルトエアバッグ２１は、頭部の荷重を確実に受けることができる。
１…自動車（車両）
２…前室
３…乗員室
４…後室
５…シート
１０…三点式のシートベルト装置
１１…シートベルト
１２…アンカ
１３…バックル
１４…リトラクタ
２０…ベルトエアバッグ装置
２１…ベルトエアバッグ
２２…本体
２３…チューブ
２４…ベルト方向展開部
２５…交差方向展開部
２６…ショルダーベルト部
２７…充填部
３１…撮像デバイス
３２…加速度センサ
３３…速度センサ
３４…ブレーキ操作センサ
３５…角速度センサ
３６…ベルト張力センサ
３７…ベルト巻取量センサ
３８…着座センサ
３９…タイマ
４０…制御部

Claims (5)

  1. 車両に乗車した乗員が着座するシートと、
    前記シートに着座した乗員の上体前にシートベルトが掛け渡される三点式のシートベルト装置と、
    前記シートベルトについての乗員の肩部から腰部にかけてのショルダーベルト部に対して設けられ、衝突の際に展開されるベルトエアバッグを有するベルトエアバッグ装置と、
    を有し、
    前記ベルトエアバッグは、
    前記ショルダーベルト部に沿って延びて展開するベルト方向展開部と、
    前記ショルダーベルト部と交差する方向に延びて展開する交差方向展開部と、を有し、
    前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部とは、
    それぞれの上端が前記シートに着座した乗員の肩部と頭部との間に延在し、
    前記シートに着座した乗員の頭部の下側において互いに連結されて１つの袋体を形成する、
    車両の乗員保護装置。
  2. 前記ベルト方向展開部は、前記ショルダーベルト部に沿って前記交差方向展開部と同等の長さで延在し、
    前記交差方向展開部と前記ベルト方向展開部とは互いの下端同士が連結されて略Ｖ字形状を形成する、
    請求項１記載の車両の乗員保護装置。
  3. 前記ベルト方向展開部は、前記ショルダーベルト部に沿って前記交差方向展開部より長く延在し、
    前記交差方向展開部の下端は長尺の前記ベルト方向展開部の中央に連結されて略ｙ字形状を形成する、
    請求項１記載の車両の乗員保護装置。
  4. 前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部とは互いの中央同士が連結されて略Ｘ字形状を形成する、
    請求項１記載の車両の乗員保護装置。
  5. 前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部との連結部分の上側には、前記ベルト方向展開部と前記交差方向展開部との間を埋める充填部が形成される、
    請求項１から４のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
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