JP6636557B2 - 車両の乗員保護装置 - Google Patents
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Description
これにより、シートに着座した乗員の上体が前へ移動することをシートベルトにより抑えることができ、しかも、それでも前へ行こうとする上体をエアバッグに当てて衝撃を吸収することができる。
そして、このような体格差のある乗員に対して、シートベルトおよびエアバッグを一定の状態に動作させた場合、必ずしも好適に乗員を保護できるとは言い切れない可能性がある。
たとえば、大きな体格の乗員がシートに着座している場合、乗員の上体が前へ行こうとする力は強くなる。このため、展開したエアバッグに当たった後も乗員の上体が前へ大きく移動し、大きく前へ移動した乗員の頭部が車体のたとえばフロントガラスに当たる可能性が生じ得る。
また、このような事態の発生を抑制するためにシートベルトの拘束力やエアバッグの展開圧力を高くすることが考えられる。しかしながら、たとえば単にエアバッグの展開圧力を高くしてしまうと、小さな体格の乗員の頭部が顔全体でのめり込むようにしてエアバッグに当たった後に、頭部が上体より後ろへ屈曲して倒れるようになってしまう可能性が生じ得る。
好適には、前記制御部は、認識された乗員の体格に応じて、認識された乗員の体格が大きい場合、前記フォースリミッタによる三点式の前記シートベルトのテンションを高くし、認識された乗員の体格が小さい場合、前記フォースリミッタによる三点式の前記シートベルトのテンションを低くする、とよい。
好適には、前記エアバッグは、前記上側部、前記外側部および前記内側部に加えて、前記外側部と前記内側部との間の中央部を有し、前記上側部は、前記内側部、前記中央部および前記外側部の上側に位置し、前記制御部は、前記中央部を通常の圧力に展開する、とよい。
これにより、乗員保護装置は、シートに着座した乗員を、その体格に応じて展開されるエアバッグと、三点式のシートベルトにテンションを与えるフォースリミッタとの組み合わせにより、体格に応じて保護し得る。
車両の乗員保護装置は、シートに着座した乗員を、その体格にかかわらず好適に保護することが可能になり得る。
自動車1は、車両の一例である。
そして、自動車1では、衝突の際に乗員を保護するために、たとえば、シート4に着座した乗員の上体の前にかけ渡される三点式のシートベルト11、シート4に着座した乗員の上体の前において展開するエアバッグ19、を有する。
これにより、シート4に着座した乗員の上体が前へ移動することをシートベルト11により抑えることができ、しかも、それでも前へ行こうとする上体をエアバッグ19に当てて衝撃を吸収することができる。
そして、このような体格差のある乗員に対して、シートベルト11およびエアバッグ19を一定の状態に動作させた場合、必ずしも好適に乗員を保護できるとは言い切れない可能性がある。
図2(A)のように大きな体格の乗員がシート4に着座している場合、衝突の際に乗員の上体が前へ行こうとする力は強い。このため、乗員の上体は、展開したエアバッグ19に当たった後もさらに前へ移動し、大きく前へ移動した乗員の頭部が車体2のたとえばフロントガラス5に当たる可能性が生じ得る。この対策として、たとえばエアバッグ19の上側部20の展開圧力を高くすることが考えられる。
しかしながら、エアバッグ19の上側部20の展開圧力を高した場合、図2(B)のようにシート4に着座している小さな体格の乗員の頭部が顔全体でのめり込むようにしてエアバッグ19に当たった際に、頭部が上体より後ろへ屈曲して倒れるようになってしまう可能性が生じ得る。このような状態は、好ましいものとは言えない。
これに対し、図3(B)のように大きな体格の乗員がシート4に着座している場合、衝突の際に乗員の上体が前へ行こうとする力は強い。このため、乗員の上体は、三点式のシートベルト11から前へ移動しようとしやすい。そして、乗員の上体は、三点式のシートベルト11で支えられていない内側の肩が外側の肩より前へなるように傾いた姿勢で、三点式のシートベルト11から前へ移動しようとする。このため、乗員の上体は、展開したエアバックに対してまっすぐに当たり難い。エアバックが乗員の上体を適切に支持して衝撃を十分に吸収できなくなる可能性が生じ得る。
この対策として、三点式のシートベルト11の拘束力を高めることが考えられる。しかしながら、三点式のシートベルト11の拘束力だけを高めた場合、乗員の胸部に対して集中的に圧迫する力が作用しやすくなる。
図4の乗員保護装置10は、三点式のシートベルト11、シートベルトセンサ12、乗員認識装置13、加速度センサ14、制御部15、フォースリミッタ16、エアバッグ装置17、を有する。
フォースリミッタ16は、三点式のシートベルト11にテンションを与える装置である。フォースリミッタ16は、設定された荷重まで、三点式のシートベルト11にテンションを与える。
シートベルトセンサ12、およびフォースリミッタ16は、三点式のシートベルト11とともに、シートベルト装置を構成する。
図5は、図4のエアバッグ19の展開状態の説明図である。
図5(A)は、車室3の内側から外側を見た説明図である。
図5(B)および図5(C)は、車室3の後側から前側を見た説明図である。
図5のエアバッグ19は、上側部20、外側部21および内側部22の3つの袋体を有する。そして、3つの袋体が一体化され、その全体がシート4に着座した乗員の上体の前に展開する。
上側部20は、図5(A)および図5(B)に示すように、前へ倒れることによりフロントガラス5に当たる程度に大きな体格の乗員の頭部の前側に展開する。
また、上側部20の上面は、図5(A)に示すように、荷重が作用することによりフロントガラス5に当たる。
外側部21および内側部22は、上側部20の下側で展開し、図5(A)および図5(B)に示すように、大きな体格の乗員の上体の前側に展開する。
そして、小さな体格の乗員の頭部は、図5(C)に示すように、上体とともに主に外側部21および内側部22に対して倒れ込むことになる。
これにより、展開したエアバッグ19は、基本的に前へ倒れようとする乗員の頭部および上体を、その体格にかかわらず支えて、衝撃を吸収することができる。
制御部15は、認識した乗員の体格に応じて、フォースリミッタ16のテンションを変化させ、エアバッグ19の展開を変化させる。
制御部15は、エアバッグ19において、上側部20、外側部21および内側部22を、互いに異なる圧力で展開することができる。
たとえば、上側部20、外側部21および内側部22のそれぞれについて複数のインフレータを準備し、点火するインフレータの本数を個別に制御することにより、制御部15は、エアバッグ19の上側部20、外側部21および内側部22を、互いに異なる圧力で展開することができる。
制御部15は、図6の処理を繰り返し実行する。
なお、制御部15は、この判断において、シート4の前後位置および上下位置をも含めて、フロントガラス5に頭部が当たる可能性があるか否かを判断してよい。
基本的に、乗員の上体は、シート4に着座した腰部を中心に前へ倒れる。
そして、制御部15は、シート4に着座している腰部の位置と、腰部より上側の上背の丈により判断可能な回転半径の内側にフロントガラス5が入るように位置する場合、フロントガラス5に頭部が当たる可能性があると判断してよい。
その後、制御部15は、衝突を検出する(ステップST5)。制御部15は、たとえば加速度センサ14が衝突による強い加速度を検出すると、衝突を検出する。
制御部15は、大柄乗員の設定に基づいて、フォースリミッタ16およびエアバッグ19を動作させる。これにより、大柄乗員の保護制御を実施する(ステップST6)。
その後、制御部15は、衝突を検出する(ステップST8)。制御部15は、たとえば加速度センサ14が衝突による強い加速度を検出すると、衝突を検出する。
制御部15は、小柄乗員の設定に基づいて、フォースリミッタ16およびエアバッグ19を動作させる。これにより、小柄乗員の保護制御を実施する(ステップST9)。
図7(A)は、車室3の内側から外側を見た説明図である。
図7(B)は、車室3の上側から下側を見た説明図である。
大きな体格の乗員に対しては、制御部15は、フォースリミッタ16が三点式のシートベルト11を緩める荷重を、通常よりも高くする。これにより、基本的に大きな体格の乗員の上体は、シートベルト11により強く支えられ、前へ行き難くなる。
また、制御部15は、エアバッグ19の外側部21のガス圧を通常通りに不変とするとともに、上側部20および内側部22のガス圧を通常よりも高くする。
上側部20は、後述する小さな体格の乗員の場合とくらべて、高圧に展開する。
また、シート4に着座した乗員についての三点式のシートベルト11により支えられていない内側の肩の前に展開する内側部22は、三点式のシートベルト11により支えられている外側の肩の前に展開する外側部21より、高圧に展開する。
そして、エアバッグ19は、図7(A)に示すようにシート4に着座した乗員の荷重が作用した状態において上側部20の上面が自動車1のフロントガラス5と当たる。
前へ倒れようとする大柄の乗員の頭部は、高圧に展開した上側部20により支えられ、フロントガラス5と当たるまで前へ移動し難くなる。
また、乗員の上体の外側は三点式のシートベルト11により強く支えられ、内側は高圧に展開する内側部22により強く支えられ、前へ移動し難くなる。乗員の頭部が上体より後側へ倒れることが起き難くなる。
図8(A)は、車室3の内側から外側を見た説明図である。
図8(B)は、車室3の上側から下側を見た説明図である。
小さな体格の乗員に対しては、制御部15は、フォースリミッタ16が三点式のシートベルト11を緩める荷重を、通常よりも低くする。これにより、基本的に小さな体格の乗員の上体は、シートベルト11により緩く支えられるようになる。胸部がシートベルト11により圧迫され難くなる。
また、制御部15は、エアバッグ19の内側部22のガス圧を通常通りに不変とするとともに、上側部20および外側部21のガス圧を通常よりも低くする。
上側部20は、大きな体格の乗員の場合とくらべて、低圧に展開する。
また、シート4に着座した乗員についての三点式のシートベルト11により支えられていない内側の肩の前に展開する内側部22は、三点式のシートベルト11により支えられている外側の肩の前に展開する外側部21より、高圧に展開する。
そして、エアバッグ19の外側部21が低圧に展開されるとともに、三点式のシートベルト11が低い荷重まで支えることで、前へ倒れようとする小柄の乗員の頭部は上体とともに前へ倒れやすくなる。胸部は圧迫され難くなる。
その後、前へ倒れる頭部および上体は、基本的にエアバッグ19の内側部22および外側部21に当たって支えられ、その状態でゆっくりと衝撃が吸収され得る。
これにより、乗員保護装置10は、シート4に着座した乗員を、その体格に応じて展開されるエアバッグ19と、三点式のシートベルト11にテンションを与えるフォースリミッタ16との組み合わせにより、体格に応じて保護し得る。
自動車1の乗員保護装置10は、シート4に着座した乗員を、その体格にかかわらず好適に保護することが可能になり得る。
よって、大きい体格の乗員の頭部は、高圧に展開した上側部20により支えられ、前へ向かって移動し難くなる。大きい体格の乗員の頭部がエアバッグ19に当たった後にさらに前へ大きく移動して車体2のたとえばフロントガラス5に当たることが、起き難くなる。頭部の保護性能を改善できる。
よって、大きな体格の乗員の上体については、三点式のシートベルト11で強く支えて、シートベルト11により多くの衝撃を吸収し、上体の前への移動を抑制できる。
また、小さな体格の乗員の上体については、三点式のシートベルト11で強く支え過ぎないようにして、シートベルト11により抑えられる胸部に対して強い力を作用させないようにできる。胸部の保護性能を改善できる。
図9において、エアバッグ19の上側部20は、内側部22および外側部21よりも前後方向に短く展開される。乗員は、上側部20に対して直接的に当たらない。このようなエアバッグ19でも、上側部20、内側部22および外側部21の展開圧力を個別に制御することにより、上述した実施形態と同様の効果を期待することができる。
図10のエアバッグ19は、内側部22と外側部21との間に、中央部31を有する。上側部20は、内側部22、中央部31および外側部21の上側に位置する。このような4つの袋体が一体化されたエアバッグ19でも、たとえば中央部31を通常の圧力に展開するとともに、上側部20、内側部22および外側部21については上述した実施形態と同様の圧力で展開することにより、上述した実施形態と同様の効果を期待することができる。
本発明の乗員保護装置は、その他のたとえばリアシートに着座する乗員を保護するために利用することができる。
Claims (6)
- 車両のシートに着座した乗員の前にかけ渡される三点式のシートベルトと、
三点式の前記シートベルトにテンションを与えるフォースリミッタと、
前記シートに着座した乗員の上体の前において前へ倒れようとする上体および頭部を支えるように展開するエアバッグとして、互いに異なる圧力で展開可能な上側部、外側部および内側部を有するエアバッグを有するエアバッグ装置と、
衝突の際に前記フォースリミッタおよびエアバッグ装置を動作させて前記シートに着座した乗員を保護する制御部と、
前記シートに着座する乗員の体格を認識する乗員認識装置と、
を有し、
前記エアバッグは、
前記上側部、前記外側部および前記内側部は、前記外側部および前記内側部が前記上側部の下側で展開するように一体化されて、一体化されている前記エアバッグの全体が乗員の上体の前に展開し、
前記制御部は、認識された乗員の体格に応じて、
認識された乗員の体格が大きい場合、前記上側部および前記内側部を、前記外側部より高圧に展開し、かつ、
認識された乗員の体格が小さい場合、前記上側部および前記外側部を、前記内側部より低圧に展開するように、乗員の上体の前において一体化して展開する前記エアバッグについての前記上側部、前記外側部および前記内側部の展開を変える、
車両の乗員保護装置。
- 前記外側部および前記内側部および前記上側部は、一体化されている前記エアバッグとして、乗員の上体である頭部および両肩の前に展開する、
請求項1記載の車両の乗員保護装置。
- 前記制御部は、認識された乗員の体格に応じて、
認識された乗員の体格が大きい場合、前記フォースリミッタによる三点式の前記シートベルトのテンションを高くし、
認識された乗員の体格が小さい場合、前記フォースリミッタによる三点式の前記シートベルトのテンションを低くする、
請求項1または2記載の車両の乗員保護装置。
- 前記エアバッグは、
前記上側部、前記外側部および前記内側部に加えて、前記外側部と前記内側部との間の中央部を有し、
前記上側部は、前記内側部、前記中央部および前記外側部の上側に位置し、
前記制御部は、前記中央部を通常の圧力に展開する、
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。
- 前記制御部は、前記外側部および前記内側部のうち、前記シートに着座した乗員についての三点式の前記シートベルトにより支えられていない側の肩の前に展開する一方を、三点式の前記シートベルトにより支えられている側の肩の前に展開する他方より、高圧に展開する、
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。
- 前記エアバッグは、少なくとも前記シートに着座した乗員の荷重が作用した状態において前記上側部が前記車両と当たるように展開する、
請求項1から5のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
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