JP6626763B2 - 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左右に一対で設けられ、前記シートに着座した乗員の後側から展開されて上体の前へ回り込む抱込エアバッグを有する左右一対のエアバッグ装置と、を有し、前記抱込エアバッグは、前記シートに着座した乗員の後側から前方へ向かって展開して、乗員の脇下または上体側面の近くを通過して上体より前側に到達する前方展開部と、前記前方展開部の先端上部から上方または上後方へ向かって展開して、前記シートに着座した乗員の上体の上側に回り込む上方展開部と、前記前方展開部の先端から前記シートの幅方向内側へ向かって展開して、前記シートに着座した乗員の上体の前側に回り込む内方展開部と、を有し、左側の前記抱込エアバッグの前記内方展開部と、右側の前記抱込エアバッグの前記内方展開部とは、前記シートに着座した乗員の上体の前側において互いに係合する。

好適には、左側の前記内方展開部および右側の前記内方展開部は、前記シートに着座した乗員の上体の前側において互いに異なる高さで展開して上下に係合する、とよい。

好適には、左側の前記内方展開部および右側の前記内方展開部は、上から荷重が作用することにより下側の内方展開部の下面が前記シートに着座した乗員の腿に乗る、とよい。

好適には、左側の前記内方展開部および右側の前記内方展開部は、上側で展開される内方展開部が下側で展開される内方展開部より先に展開する、とよい。

本発明では、シートに着座した乗員の後側から展開されて上体の前へ回り込む抱込エアバッグを有するエアバッグ装置は、左右一対で設けられる。そして、左右各々の抱込エアバッグは、シートに着座した乗員の後側から前方へ向かって展開して、乗員の脇下または上体側面の近くを通過して上体より前側に到達する前方展開部と、前方展開部の先端上部から上方または上後方へ向かって展開して、シートに着座した乗員の上体の上側に回り込む上方展開部と、前記前方展開部の先端から前記シートの幅方向内側へ向かって展開して、前記シートに着座した乗員の上体の前側に回り込む内方展開部と、を有する。
そして、左右の上方展開部は、左右の前方展開部の先端上部から上方または上後方へ向かって展開して、シートに着座した乗員の上体の上側に回り込む。よって、シートに着座した乗員の左右の肩、左右の鎖骨、または左右の上腕を前側から羽交い締めすることができる。
また、左右の内方展開部は、左右の前方展開部の先端からシートの幅方向内側へ向かって展開して、シートに着座した乗員の上体の前側に回り込む。そして、左側の内方展開部と右側の内方展開部とは、シートに着座した乗員の上体の前側において互いに係合する。これにより、左右の抱込エアバッグは一体的に機能し得、たとえば左右へ開くように変形し難くなる。
その結果、シートに着座した乗員の上体は、シートから離れるように移動し難くなる。

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最初の展開状態の説明図である。

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。

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と、これとともにインフレータを収容する右側の本体３９と、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。この例において、シート５の右側とは、車幅方向内側をいう。
右側の抱込エアバッグ３２は、前方展開部３３、上方展開部３４、内方展開部４０、を有する。

前方展開部３３は、シート５に着座した乗員の後側の本体３９から前方へ向かって展開する部分である。前方展開部３３は、前後方向に長く、上下幅を有する板形状を有する。前方展開部３３は、シート５に着座した乗員の後側から、乗員の脇下または上体側面の近くを通過し、乗員の上体より前側に到達することができる。

上方展開部３４は、前方展開部３３の先端上部から上後方へ向かって展開する部分である。上方展開部３４は、前方展開部３３の上面から、上後方向へ向かう柱形状を有する。上方展開部３４は、シート５に着座した乗員の上体の前側から、上体のたとえば肩の上側へ延びる。上方展開部３４と前方展開部３３との間には、後側に開口した凹形状の空間が形成され、乗員の肩部を挟み込むことができる。なお、上方展開部３４は、上方へ向かって展開してもよい。

内方展開部４０は、前方展開部３３の先端からシート５幅方向内側へ向かって展開する部分である。内方展開部４０は、シート５に着座した乗員の上体についてのシート５幅方向外側から内側へ延在する板形状を有する。内方展開部４０と前方展開部３３とは車両上から見て略Ｌ字形状に屈曲する。内方展開部４０は、シート５に着座した乗員の上体の前側に回り込み、シート５に着座した乗員の腿上に位置する。

左エアバッグ装置は、左側の抱込エアバッグ３２と、これとともにインフレータを収容する左側の本体３９と、を有する。
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。この例において、シート５の左側とは、車幅方向外側をいう。
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。

そして、右側の内方展開部４０は、左側の内方展開部４０の下側で、シート５の中央内側へ向かって展開する。右側の内方展開部４０と左側の内方展開部４０とは、シート５に着座した乗員の上体の前側において互いに異なる高さで展開して上下に係合する。

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の最初の展開状態の説明図である。

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。

羽交締エアバッグ装置３１は、左右一対の抱込エアバッグ３２を展開させる。各抱込エアバッグ３２では、まず、前方展開部３３が、シート５の背部の左右両側面から前へ向かって展開する。前方展開部３３は、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、前方展開部３３が上肢と体幹との間に入り込み、これらの間を広げることができる。

次に、各抱込エアバッグ３２では、図５（Ｂ）に示すように、上方展開部３４が展開する。上方展開部３４は、前方展開部３３の上面から上後方向へ向かって展開し、シート５に着座した乗員の上体のたとえば肩の上側へ延びる。乗員の肩部は、上方展開部３４と前方展開部３３との間の凹形状の空間に入り込み、挟み込まれる。

次に、各抱込エアバッグ３２では、図５（Ｃ）に示すように、内方展開部４０が展開する。内方展開部４０は、前方展開部３３の先端からシート５幅方向内側へ向かって展開し、シート５に着座した乗員の上体の前側に伸びる。乗員の腹部および胸部は、左右両側からシート５幅方向内側へ向かって展開した一対の内方展開部４０により略覆われる。
なお、厳密には、羽交締エアバッグ装置３１は、左側の抱込エアバッグ３２の展開を、右側の抱込エアバッグ３２の展開より若干先に開始するとよい。この時間は、たとえば数十ミリ秒から数百ミリ秒程度でよい。これにより、上側で展開される左側の内方展開部４０は、下側で展開される右側の内方展開部４０より先に展開する。上側で展開される左側の内方展開部４０が先に展開されることにより、下側で展開される右側の内方展開部４０の展開領域を、左側の内方展開部４０の下側に確保し易くなる。

この状態で、たとえば正面衝突の際に、シート５に着座した乗員の上体がシート５から離れる前方へ移動しようとすると、上体の肩が上方展開部３４と前方展開部３３との間に挟み込まれる。よって、上体の肩はそれ以上に移動し難くなる。
また、抱込エアバッグ３２に対して押し下げる荷重が作用すると、左右の抱込エアバッグ３２は、左右の内方展開部４０により互いに係合したまま下方へ移動する。下側の内方展開部４０の下面は、シート５に着座した乗員の腿の上に乗る。これにより、左右の抱込エアバッグ３２は、それ以上に下がり難くなる。

以上のように、本実施形態では、シート５に着座した乗員の後側から展開されて上体の前へ回り込む抱込エアバッグ３２を有するエアバッグ装置は、左右一対で設けられる。そして、左右各々の抱込エアバッグ３２は、シート５に着座した乗員の後側から前方へ向かって展開して、乗員の脇下または上体側面の近くを通過して上体より前側に到達する前方展開部３３と、前方展開部３３の先端上部から上方または上後方へ向かって展開して、シート５に着座した乗員の上体の上側に回り込む上方展開部３４と、前記前方展開部３３の先端から前記シート５の幅方向内側へ向かって展開して、前記シート５に着座した乗員の上体の前側に回り込む内方展開部４０と、を有する。
そして、左右の上方展開部３４は、左右の前方展開部３３の先端上部から上方または上後方へ向かって展開して、シート５に着座した乗員の上体の上側に回り込む。よって、シート５に着座した乗員の左右の肩、左右の鎖骨、または左右の上腕を前側から羽交い締めすることができる。

また、本実施形態では、左側の内方展開部４０および右側の内方展開部４０は、シート５に着座した乗員の上体の前側において互いに異なる高さで展開して上下に係合する。これにより、左側の内方展開部４０および右側の内方展開部４０は、乗員の荷重が作用した状態でも互いの係合を維持することができる。

また、本実施形態では、左側の内方展開部４０および右側の内方展開部４０は、上から荷重が作用することにより下側の内方展開部４０の下面がシート５に着座した乗員の腿に乗る。これにより、左右の抱込エアバッグ３２に作用する荷重を、下側の内方展開部４０の下面から逃がすことができる。左右の抱込エアバッグ３２は、より大きな荷重において形状を維持することができる。

また、本実施形態では、左側の抱込エアバッグ３２は、右側の抱込エアバッグ３２より若干先に展開が開始する。これにより、左側の抱込エアバッグ３２についての上側で展開される内方展開部４０は、右側の抱込エアバッグ３２についての下側で展開される内方展開部４０より先に、シート５に着座した乗員の上体の前で展開されることになる。そして、上体の内方展開部４０が先に展開することにより、仮にシート５に着座した乗員の上体が前へ移動し始めたとしても、これを上体の内方展開部４０で支えて、その下側に下側の内方展開部４０が展開する空間を確保することができる。その結果、シート５に着座した乗員の上体が先に前へ移動し始めたとしても、その後に左右の内方展開部４０を上下に重ねて互いに係合させることができる。

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。

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…各抱込エアバッグ
３２…抱込エアバッグ
３３…前方展開部
３４…上方展開部
３９…本体
４０…内方展開部
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

Claims (4)

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左右に一対で設けられ、前記シートに着座した乗員の後側から展開されて上体の前へ回り込む抱込エアバッグを有する左右一対のエアバッグ装置と、
   を有し、
   前記抱込エアバッグは、
   前記シートに着座した乗員の後側から前方へ向かって展開して、乗員の脇下または上体側面の近くを通過して上体より前側に到達する前方展開部と、
   前記前方展開部の先端上部から上方または上後方へ向かって展開して、前記シートに着座した乗員の上体の上側に回り込む上方展開部と、
   前記前方展開部の先端から前記シートの幅方向内側へ向かって展開して、前記シートに着座した乗員の上体の前側に回り込む内方展開部と、
   を有し、
   左側の前記抱込エアバッグの前記内方展開部と、右側の前記抱込エアバッグの前記内方展開部とは、前記シートに着座した乗員の上体の前側において互いに係合する、
   車両の乗員保護装置。
2. 左側の前記内方展開部および右側の前記内方展開部は、前記シートに着座した乗員の上体の前側において互いに異なる高さで展開して上下に係合する、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 左側の前記内方展開部および右側の前記内方展開部は、上から荷重が作用することにより下側の内方展開部の下面が前記シートに着座した乗員の腿に乗る、
   請求項２記載の車両の乗員保護装置。
4. 左側の前記内方展開部および右側の前記内方展開部は、上側で展開される内方展開部が下側で展開される内方展開部より先に展開する、
   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。
   
   

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