JP6623103B2 - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

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、シートベルト装置やエアバッグ装置が用いられている。
そして、エアバッグ装置には、特許文献１のように乗員の前側から後向きに展開するフロントエアバッグがある。フロントエアバッグは、たとえば車両が前方から衝突する場合に展開され、前方衝突の際に前へ移動しようとする乗員を受け止めて支える。
また、特許文献２のように車両側面内側に沿って前後方向に展開するカーテンエアバッグがある。カーテンエアバッグは、たとえば車両の側方から衝突があった場合に展開され、側方衝突の際に車幅方向外側へ向かって移動しようとする乗員を受け止めて支える。
また、カーテンエアバッグの下側において、車両側面内側と乗員との間で展開するサイドエアバッグがある。サイドエアバッグは、カーテンエアバッグとともに、側方衝突の際に車幅方向外側へ向かって移動しようとする乗員を受け止めて支える。

特開２０１３−０１４１７６号公報 特開２０１５−０６７１２３号公報

このように、車両では、複数の衝突形態に対応するために、複数のエアバッグを設けている。エアバッグの個数は、対処しようとする衝突形態の数に応じて、略比例的に増加している。

車両では、エアバッグの個数増加を抑制しつつ、複数の衝突形態に対処できるように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身体の後側から脇下または上体側面の近くを通過して身体上部の前側へ突出するように展開が開始される抱込エアバッグを有する抱込エアバッグ装置と、前記シートに着座した乗員の下肢の周囲であって前記抱込エアバッグより下側で展開する下方エアバッグを有する下方エアバッグ装置と、を有し、前側へ向かって展開を開始した前記抱込エアバッグは、展開した前記下方エアバッグと接触した状態で、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲するように展開する。

好適には、前記抱込エアバッグ装置は、前記シートに着座した乗員の左右に一対で設けられる、とよい。

好適には、前側へ向かって展開を開始した前記抱込エアバッグは、展開した前記下方エアバッグと接触することにより、前記先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲する、とよい。

好適には、前記先端部は、前記シートに着座した乗員の上体の上側に回り込み、前記抱込エアバッグの残部との間で前記シートに着座した乗員の肩、鎖骨または上腕を挟む、とよい。

好適には、前記下方エアバッグ装置は、ニーエアバッグを前記シートに着座した乗員の下肢へ向かって前側から展開するニーエアバッグ装置、シートクッションエアバッグを前記シートから展開して着座した乗員の両脚部の間から上へ向かって展開するシートクッションエアバッグ装置、およびフロントエアバッグを前記シートに着座した乗員の前側から乗員へ向かって展開するフロントエアバッグ装置、の中の少なくとも１つである、とよい。

本発明では、抱込エアバッグは、シートに着座した乗員の身体の後側から脇下または上体側面の近くを通過して身体上部の前側へ突出するように展開が開始され、展開した下方エアバッグと接触した状態で、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲するように展開する。よって、衝突の際にシートから離れる方向へ移動しようとする乗員の上体は、湾曲または屈曲して展開している抱込エアバッグの先端部に当たり、それ以上に移動し難くなる。これにより、たとえば前方衝突、側方衝突などの複数の衝突形態において、乗員の上体がシートから離れるように移動し難くなる。
しかも、本発明では更に、このように湾曲または屈曲した上体に展開する抱込エアバッグは、抱込エアバッグより下側で展開した下方エアバッグと接触した状態に展開する。よって、乗員の上体がシートから離れる方向へ移動することにより抱込エアバッグに荷重が作用した場合、その荷重の一部を下方エアバッグが負担することができる。抱込エアバッグ単体では荷重変形する場合であっても、下方エアバッグとの協働により、抱込エアバッグが原形を維持し易くなる。
その結果、抱込エアバッグは乗員の荷重が作用してもその原形の湾曲形状または屈曲形状を維持し、乗員がシートから離れ難くなるように好適に支えることができる。
特に、乗員の荷重が直接作用する抱込エアバッグの下側においてそれと別体の下側エアバッグが接触するので、たとえば着座する乗員の体形等の違いで抱込エアバッグに作用する荷重の大きさや向きが異なることになっても、抱込エアバッグが下側エアバッグに作用させる荷重が接触部分で分散し、抱込エアバッグを支えることができる。

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、各種のエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。 図３は、本実施形態の羽交締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の羽交締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の羽交締エアバッグ装置の動作例の説明図である。 図６は、抱込エアバッグの構造の変形例の説明図である。 図７は、抱込エアバッグとニーエアバッグとの接触部分の変形例の説明図である。 図８は、抱込エアバッグが他のエアバッグと接触する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、各種のエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。

図２（Ａ）には、シート５に着座した乗員の前から、乗員へ向かって後向きにフロントエアバッグ１２を展開するフロントエアバッグ装置１１が図示されている。フロントエアバッグ装置１１は、インフレータ、未展開のフロントエアバッグ１２、およびこれらを収容する本体１３、を有する。本体１３は、たとえばダッシュボードやハンドルに配置される。インフレータが点火されると、フロントエアバッグ１２が後方へ向かって展開する。フロントエアバッグ１２が、シート５に着座した乗員の前で展開することにより、たとえば前側からの衝突の際に前へ移動しようとする乗員を受け止めて支えることができる。
図２（Ｂ）には、シート５に着座した乗員の外側において、前後方向に沿ってカーテンエアバッグ１７を展開するカーテンエアバッグ装置１６と、カーテンエアバッグ１７の下側で前後方向に沿ってサイドエアバッグ２２を展開するサイドエアバッグ装置２１と、が図示されている。カーテンエアバッグ装置１６の本体１８は、たとえばルーフレールに配置される。カーテンエアバッグ装置１６は、ＡピラーからＣピラーまでの範囲で、窓ガラスに沿って展開する。サイドエアバッグ装置２１の本体２３は、たとえばシート５の背部の外側部分に配置される。サイドエアバッグ装置２１は、シート５の背部の外側部分から前へ向かってサイドエアバッグ２２を展開する。カーテンエアバッグ１７およびサイドエアバッグ２２が、シート５に着座した乗員の車幅方向外側で展開することにより、たとえば側方からの衝突の際に車幅方向外側へ移動しようとする乗員を受け止めたり、乗員とドアとの間の空間を確保したりできる。
図２（Ｃ）には、フロントエアバッグ装置１１と、サイドエアバッグ装置２１とが図示されている。フロントエアバッグ１２およびサイドエアバッグ２２が、シート５に着座した乗員の前側および車幅方向外側で展開することにより、たとえば斜め前方からの衝突の際に前斜め外側へ移動しようとする乗員を受け止めて支えることができる。
このように、自動車１では、複数の衝突形態に対応するために、複数のエアバッグを設けている。エアバッグの個数は、対処しようとする衝突形態の数に応じて、略比例的に増加している。今後衝突安全基準が強化されたり見直されたりすることにより、より多くのエアバッグを、設ける必要に迫られる。
このため、自動車１では、エアバッグの個数増加を抑制しつつ、複数の衝突形態に対処できるようにすることが求められている。

図３は、本実施形態の羽交締エアバッグ装置３１による乗員保護状態の説明図である。図３（Ａ）は側面図であり、図３（Ｂ）は正面図であり、図３（Ｃ）は上面図である。なお、図３は、羽交締エアバッグ装置３１が展開した状態を示している。また、図３には、ニーエアバッグ装置７１が図示されている。

図３の羽交締エアバッグ装置３１は、右エアバッグ装置と、左エアバッグ装置とを有する。シート５に着座した乗員の左右に一対で設けられる。

右エアバッグ装置は、右側の抱込エアバッグ３２、およびこれとともにインフレータを収容する右側の本体３９、を有する。
右エアバッグ装置の本体３９は、たとえばシート５の背部の右側に配置される。本体３９は、シート５の座部の右側部分に配置されてもよい。ここで、右側は、車幅方向内側である。
右側の抱込エアバッグ３２は、基本的に略直線状の袋体形状を有する。抱込エアバッグ３２は、基本的に本体３９から前へ向かって展開する。抱込エアバッグ３２は、シート５に着座した乗員の身体の後側から脇下または上体側面の近くを通過して身体上部の前側へ突出するように展開が開始される。そして、図３の展開した状態では、抱込エアバッグ３２は、展開したニーエアバッグ７２の後面に当たり、略Ｕ字形状となるように先端部が上後側へ屈曲または湾曲している。なお、抱込エアバッグ３２は、展開したニーエアバッグ７２の後面に当たり、先端部が上側へ屈曲または湾曲してもよい。

左エアバッグ装置は、左側の抱込エアバッグ３２、およびこれとともにインフレータを収容する左側の本体３９、を有する。ここで、左側は、車幅方向外側である。
左エアバッグ装置の本体３９は、たとえばシート５の背部の左側部分に配置される。本体３９は、シート５の座部の左側部分に配置されてもよい。
左側の抱込エアバッグ３２の形状および展開状態は、右側のものと同様であり説明を省略する。

ニーエアバッグ装置７１は、ニーエアバッグ７２、およびこれとともにインフレータを収容する左側の本体７３、を有する。
ニーエアバッグ装置７１の本体７３は、たとえばシート５前側のダッシュボードの下部に格納して配置される。ニーエアバッグ装置７１の本体７３は、フロアパネル下に配置されてもよい。
ニーエアバッグ７２は、前後方向に長い大きな袋体形状を有する。ニーエアバッグ７２は、ダッシュボードの下部から後へ向かって展開する。ニーエアバッグ７２の前後方向中央部分には段差部が形成されており、この段差部がシート５に着座した乗員の両ひざに前側から当たる。また、ニーエアバッグ７２の前後方向後端は、シート５に着座した乗員の腿上まで到達する。

図４は、図３の羽交締エアバッグ装置３１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５１、加速度センサ５２、速度センサ５３、ブレーキ操作センサ５４、角速度センサ５５、ベルト張力センサ５６、ベルト巻取量センサ５７、着座センサ５８、タイマ５９、およびこれらが接続された制御部６０、を有する。また、図４には、制御部６０に接続された制御対象であるシートベルト装置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、羽交締エアバッグ装置３１が含まれる。

撮像デバイス５１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６０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５２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５３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５４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５５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５６は、たとえばリトラクタ装置に設けられ、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５７は、たとえばリトラクタ装置に設けられ、ストラップの巻取量を検出する。

着座センサ５８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５９は、時間を計測する。

制御部６０は、これらセンサの検出信号に基づいて、シートベルト装置およびエアバッグ装置による乗員保護動作を制御する。制御部６０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の羽交締エアバッグ装置３１の動作例の説明図である。

図５（Ａ）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６０は、たとえば撮像デバイス５１の画像に基づいて衝突の可能性を周期的に予測する。そして、衝突の可能性がある場合、制御部６０は、シートベルト装置を作動させ、乗員の上体をシート５に引き付ける。
その後、制御部６０が、たとえば加速度センサ５２の検出値などに基づいて衝突を検出する。そして、衝突が検出された場合、制御部６０は、エアバッグ装置を作動させる。

まず、ニーエアバッグ装置７１によりニーエアバッグ７２が展開される。ニーエアバッグ７２は、シート５の前側から後向きに展開を開始し、図５（Ａ）に示すように、シート５に着座した乗員の両方の膝または下肢を前側から押さえる。
また、ニーエアバッグ７２は、本実施形態では更に展開し、図５（Ｂ）に示すように、シート５に着座した乗員の両腿上側に展開する。ニーエアバッグ７２は、展開した状態で、両腿上側において斜め上後向きの傾斜面を形成する。

また、ニーエアバッグ装置７１の展開とタイミングを合わせて、一般的にはニーエアバッグ装置７１の展開開始後に、羽交締エアバッグ装置３１により左右双方の抱込エアバッグ３２が展開される。
抱込エアバッグ３２は、図５（Ｃ）に示すように、シート５の背部から前へ向かって直線状に展開し、シート５に着座した乗員の脇下または上体側面の近くを通過し、乗員の前へ突出するように展開する。この際、乗員の上肢が下りていた場合、抱込エアバッグ３２は上肢と体幹との間に入り込み、これらの間を広げて前側へ展開する。

そして、前へ向かって直線状に展開する抱込エアバッグ３２は、展開途中において、先に抱込エアバッグ３２の展開位置より下側から展開されていたニーエアバッグ７２の傾斜面に当たる。傾斜面が斜め上後向きであるため、抱込エアバッグ３２の先端部は、斜め上後方向または上方向へ屈曲または湾曲されることになる。その後、抱込エアバッグ３２は、図５（Ｄ）に示すように、展開したニーエアバッグ７２と接触した状態で、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲した状態に展開する。

このように、抱込エアバッグ３２の展開位置より下側で展開されるニーエアバッグ７２を先に展開して傾斜面を形成してから、前へ向かって直線状に展開する抱込エアバッグ３２を展開させることにより、抱込エアバッグ３２を、その先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲した状態で展開させることができる。抱込エアバッグ３２は、乗員の脇下から前へ突出し、さらに上後へ向かって湾曲するように展開する。抱込エアバッグ３２の先端部は、シート５に着座した乗員の上体の上側に回り込み、抱込エアバッグ３２の残部との間でシート５に着座した乗員の肩、鎖骨または上腕を挟む。左右一対の抱込エアバッグ３２により、乗員の左右の肩を羽交い締めするように抱え込むことができる。この状態において、先端部が上へ向かって湾曲する抱込エアバッグ３２の屈曲部分は、ニーエアバッグ７２の傾斜面と接触する。屈曲した状態にある抱込エアバッグ３２は、ニーエアバッグ７２により支持される。

以上のように、本実施形態では、抱込エアバッグ３２は、シート５に着座した乗員の身体の後側から脇下または上体側面の近くを通過して身体上部の前側へ突出するように展開が開始され、展開した下方エアバッグと接触した状態で、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲するように展開する。
特に、湾曲した先端部は、シート５に着座した乗員の上体の上側に回り込み、抱込エアバッグ３２の残部との間でシート５に着座した乗員の肩、鎖骨または上腕を挟む。
よって、衝突の際にシート５から離れる方向へ移動しようとする乗員の上体は、湾曲または屈曲して展開している抱込エアバッグ３２の先端部に当たり、それ以上に移動し難くなる。これにより、たとえば前方衝突、側方衝突などの複数の衝突形態において、乗員の上体がシート５から離れるように移動し難くなる。
しかも、本実施形態では更に、このように湾曲または屈曲した上体に展開する抱込エアバッグ３２は、抱込エアバッグ３２より下側で展開したニーエアバッグ７２と接触した状態に展開する。よって、乗員の上体がシート５から離れる方向へ移動することにより抱込エアバッグ３２に荷重が作用した場合、その荷重の一部をニーエアバッグ７２が負担することができる。抱込エアバッグ３２単体では荷重変形する場合であっても、ニーエアバッグ７２との協働により、抱込エアバッグ３２が原形を維持し易くなる。
その結果、抱込エアバッグ３２は乗員の荷重が作用してもその湾曲した形状または屈曲した形状を維持し、乗員がシート５から離れ難くなるように好適に支えることができる。
特に、乗員の荷重が直接作用する抱込エアバッグ３２の下側においてそれと別体のニーエアバッグ７２が接触するので、たとえば着座する乗員の体形等の違いで抱込エアバッグ３２に作用する荷重の大きさや向きが異なることになっても、抱込エアバッグ３２がニーエアバッグ７２に作用させる荷重が接触部分で分散し、抱込エアバッグ３２を支えることができる。

また、本実施形態では、左右の肩を羽交い締めにするので、シート５に着座した乗員の上体は、左右の後側から羽交い締めされて全体的にシート５から離れ難くなる。

また、本実施形態において、前側へ向かって展開を開始した抱込エアバッグ３２は、展開したニーエアバッグ７２と接触することにより、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲する。よって、抱込エアバッグ３２を、ニーエアバッグ７２と接触した状態で屈曲または湾曲させることができる。ニーエアバッグ７２と抱込エアバッグ３２とは互いに離れた位置で展開されるので、仮にたとえば抱込エアバッグ３２の湾曲形状を予め定めてしまうとそれらを接触させるために高度な微調整が必要となるが、本実施形態では不要である。

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、抱込エアバッグ３２の構造の変形例の説明図である。
図６（Ａ）では、抱込エアバッグ３２は、仕切り部材６１により、前方展開部３３用の気室と、上方展開部３４用の気室とに分かれている。これらの気室の間には、弁が設けられる。この場合、抱込エアバッグ３２は、まず前方展開部３３が展開し、その後に前方展開部３３の圧力が弁の閾値を超えると、上方展開部３４が展開するようにできる。
図６（Ｂ）では、抱込エアバッグ３２は、テザー６２を有する。テザー６２は、前方展開部３３の下面と、上方展開部３４の上面との間に掛け渡される。この場合、前方展開部３３が展開して更に上方展開部３４に高圧ガスが流入し始めると、テザー６２が切れ、上方展開部３４が上へ展開できるようになる。
これらの場合でも、抱込エアバッグ３２は、まず前方展開部３３が展開し、その後に上方展開部３４が展開するようになる。

図７は、抱込エアバッグ３２とニーエアバッグ７２との接触部分の変形例の説明図である。
図７のニーエアバッグ７２の後側の接触面３８は、摩擦係数が低い材料によりコーティングされている。これにより、後から展開する抱込エアバッグ３２が、展開途中において先に展開したニーエアバッグ７２に引っ掛かり難くなる。なお、コーティングは、抱込エアバッグ３２に塗布してもよい。

図８は、抱込エアバッグ３２が他のエアバッグと接触する変形例の説明図である。
図８（Ａ）では、シートクッションエアバッグ装置８１は、シートクッションエアバッグ８２を、シート５から展開して着座した乗員の両脚部の間から上へ向かって展開する。そして、抱込エアバッグ３２は、抱込エアバッグ３２の下側で展開されるシートクッションエアバッグ８２と接触することにより、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲するように展開する。
図８（Ｂ）では、フロントエアバッグ装置１１は、フロントエアバッグ１２を、シート５に着座した乗員の前側から乗員へ向かって展開する。そして、抱込エアバッグ３２は、抱込エアバッグ３２の下側で展開されるフロントエアバッグ１２の下部延長部８３と接触することにより、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲するように展開する。

１…自動車（車両）
２…前室
３…乗員室
４…後室
５…シート
１１…フロントエアバッグ装置
１２…フロントエアバッグ
１３…本体
１６…カーテンエアバッグ装置
１７…カーテンエアバッグ
１８…本体
２１…サイドエアバッグ装置
２２…サイドエアバッグ
２３…本体
３１…羽交締エアバッグ装置
３２…抱込エアバッグ
３３…前方展開部
３４…上方展開部
３８…接触面
３９…本体
５１…撮像デバイス
５２…加速度センサ
５３…速度センサ
５４…ブレーキ操作センサ
５５…角速度センサ
５６…ベルト張力センサ
５７…ベルト巻取量センサ
５８…着座センサ
５９…タイマ
６０…制御部
６１…仕切り部材
６２…テザー
７１…ニーエアバッグ装置
７２…ニーエアバッグ
７３…本体
８１…シートクッションエアバッグ装置
８２…シートクッションエアバッグ
８３…下部延長部

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身体の後側から脇下または上体側面の近くを通過して身体上部の前側へ突出するように展開が開始される抱込エアバッグを有する抱込エアバッグ装置と、
   前記シートに着座した乗員の下肢の周囲であって前記抱込エアバッグより下側で展開する下方エアバッグを有する下方エアバッグ装置と、
   を有し、
   前側へ向かって展開を開始した前記抱込エアバッグは、展開した前記下方エアバッグと接触した状態で、先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲するように展開する、
   車両の乗員保護装置。
2. 前記抱込エアバッグ装置は、前記シートに着座した乗員の左右に一対で設けられる、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 前側へ向かって展開を開始した前記抱込エアバッグは、展開した前記下方エアバッグと接触することにより、前記先端部が上側または上後側へ向かって屈曲または湾曲する、
   請求項１または２記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記先端部は、前記シートに着座した乗員の上体の上側に回り込み、前記抱込エアバッグの残部との間で前記シートに着座した乗員の肩、鎖骨または上腕を挟む、
   請求項１から３のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
5. 前記下方エアバッグ装置は、
   ニーエアバッグを前記シートに着座した乗員の下肢へ向かって前側から展開するニーエアバッグ装置、
   シートクッションエアバッグを前記シートから展開して着座した乗員の両脚部の間から上へ向かって展開するシートクッションエアバッグ装置、および
   フロントエアバッグを前記シートに着座した乗員の前側から乗員へ向かって展開するフロントエアバッグ装置、
   の中の少なくとも１つである、
   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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