JP6826480B2 - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば自動車といった車両の乗員保護装置に関する。

自動車では、フロントエアバッグなどのエアバッグを乗員の周囲で展開し、エアバッグに乗員を倒れ込ませることなどにより、衝突の際に乗員に作用する衝撃を吸収している（特許文献１）。

特開２０１６−０３７１３４号公報

しかしながら、たとえばシートの前で展開されるフロントエアバッグなどは、シートの周囲に配置された内装部材からシートに着座した乗員へ向かって基本的に前から後へ大きく展開させる必要があり、しかも、その大きく展開した状態において乗員の荷重を吸収する必要がある。
このため、フロントエアバッグなどで用いるインフレータでは、多くの高圧ガスを瞬時に発生させる必要がある。また、フロントエアバッグの展開を開始させてから、フロントエアバッグが荷重を吸収できる状態に展開するまでには、瞬時的にではあるにせよ時間がかかる。
このようにシートの周囲に配置された内装部材からシートに着座した乗員へ向かって展開させるエアバッグでは、展開容量と効果とのバランスが基本的に良くない。
しかも、多様な衝突による乗員の倒れに対応させるためにエアバッグの幅といったサイズを大きくしたり、即時性を高めるために展開速度を速めようとしたりした場合には、さらにバランスが悪化してゆくことになる。

そこで、たとえばシートの側にあるアームレストなどからエアバッグを展開して、フロントエアバッグなどのメインのエアバッグの替わりに用いることが考えられる。
しかしながら、車両が衝突する際の衝撃は大きい。このため、単にアームレストなどからエアバッグを展開しただけでは、倒れ込んだ上体の荷重によりエアバッグが転がって逃げるように変形する可能性がある。その結果、倒れ込む乗員の上体の荷重を受けた場合にエアバッグの位置や姿勢がずれて安定せず、エアバッグにより上体の荷重を適切に吸収できない可能性がある。

このように乗員保護装置では、乗員の保護性能を向上させ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、車両のシートの側に設けられ、前記シートに着座した乗員の腕部を載置可能なアームレストと、前記アームレストに設けられ、前記アームレストからアームレストエアバッグを展開するアームレストエアバッグ装置と、前記車両の衝突を検知または予測した場合に前記アームレストエアバッグを展開させる制御部と、を有し、前記アームレストから展開する前記アームレストエアバッグは、前記シートに着座した乗員の上体の前に展開され、倒れる前記上体と直接に接する第一アームレストエアバッグと、前記第一アームレストエアバッグの前側または下側に接する第二アームレストエアバッグと、を含み、前記第二アームレストエアバッグが前記第一アームレストエアバッグと接触する部分は、前記第一アームレストエアバッグに対して倒れる前記上体による荷重方向または該方向より前側に設けられる。

好適には、前記第二アームレストエアバッグは、前記第一アームレストエアバッグより硬い状態に展開する、とよい。

好適には、前記第二アームレストエアバッグは、前記荷重方向に対して立つように硬い傾斜面を有する、とよい。

好適には、前記第二アームレストエアバッグは、前記傾斜面内に、凹部を有する、とよい。

好適には、前記アームレストは、前記シートの左右両側に設けられ、前記第一アームレストエアバッグおよび前記第二アームレストエアバッグは、左右両側のアームレストから別々に展開される、とよい。

好適には、前記第二アームレストエアバッグは、前記第一アームレストエアバッグより先に展開される、とよい。

本発明では、アームレストから、シートに着座した乗員の上体の前に展開されて倒れる上体と直接に接する第一アームレストエアバッグと、第一アームレストエアバッグの前側または下側に接する第二アームレストエアバッグと、の二段のエアバッグを展開する。そして、第二アームレストエアバッグが第一アームレストエアバッグと接触する部分は、第一アームレストエアバッグに対して倒れる上体による荷重方向または該方向より前側に設けられる。これにより、第一アームレストエアバッグに対して倒れる上体の荷重が作用したとしても、その荷重方向またはそれより前側に設けられた第二アームレストエアバッグが下側から接していることにより、第一アームレストエアバッグは転がって逃げるように変形し難くなる。転がるように変形し難くなることにより、第一アームレストエアバッグは倒れ込む上体の荷重を受けて適切に吸収することができる。第二アームレストエアバッグとの接触により大きな反力を生じさせて、高い支持性能および襲撃吸収性能を発揮することができる。

しかも、第一アームレストエアバッグおよび第二アームレストエアバッグは、車両のシートの側に設けられるアームレストから展開するので、乗員の上体の近くから展開できる。その結果、エアバッグを必要とする状況が発生したら時間をかけずに直ちに展開できる即応性が得られる。
また、近くで展開されることにより、たとえば上体の倒れる方向が前向きから若干ずれたとしても、そのずれて倒れる上体を第一アームレストエアバッグおよび第二アームレストエアバッグにより好適に支持して衝撃を吸収することができる。遠くから展開されるフロントエアバッグでは、上体の倒れる方向が少しでもずれると、その性能が発揮できなくなり易いと考えられるが、本発明ではそのような急激な性能低下を来さないことが期待できる。
また、近くで展開されることにより、所定の支持性能を得るために必要とされる合計の展開容量は、フロントエアバッグの容量より小さくできる。乗員の上体についての頭部から腹部までの範囲に対応したサイズに展開させたとしても、フロントエアバッグの容量より小さくできる。

図１は、本発明の実施形態に係る乗員保護装置を適用可能な自動車の説明図である。 図２は、フロントエアバッグによる乗員保護性能の説明図である。 図３は、本発明に係る乗員保護装置のブロック図である。 図４は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の正面図である。 図５は、図４のアームレストエアバッグ装置の平面図である。 図６は、図４のアームレストエアバッグ装置の側面図である。 図７は、アームレストエアバッグの展開手順の説明図である。 図８は、第２実施形態に係るアームレストエアバッグの展開状態を示す側面図である。 図９は、第３実施形態に係る第二アームレストエアバッグの傾斜面の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の乗員保護装置１０を適用可能な自動車１の説明図である。
図１には、上から見た自動車１が図示されている。自動車１は、車両の一例である。
図１の自動車１は、車体２を有する。車体２の乗員室３内には、乗員が着座する複数のシート４が配置される。右前のシート４の前には、図示外のハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダルが配置される。シート４に着座した乗員がハンドルなどを操作することにより、自動車１は前進、停止、後退、右折、左折をする。

ところで、自動車１は、走行中に他の自動車１などと衝突することがある。衝突の入力は車体２に前面であることもあるし、側面であることもある。また、前面においても、中央に入力されるフルラップ衝突、横へずれるオフセット衝突、斜めに入力される衝突などがある。
これらの各種の衝突形態に対応するために、自動車１では、シートベルト装置１４とともに、各種のエアバッグ装置が用いられる。

図２は、フロントエアバッグ１８による乗員保護性能の説明図である。図２（Ａ）は側面図、図２（Ｂ）は平面図である。
図２（Ａ）では、シート４に着座した乗員の前には、シートベルト１５が掛け渡されている。また、シート４の前では、フロントエアバッグ１８が展開している。
この場合、シート４に着座した乗員は、シートベルト１５により拘束され、シート４に着座したまま、上体が前へ倒れる。前へ倒れた上体は、展開したフロントエアバッグ１８に倒れ込む。
これにより、衝突の際に乗員に作用する衝撃を、吸収することができる。

しかしながら、たとえばシート４の前で展開されるフロントエアバッグ１８などは、シート４の周囲に配置された内装部材からシート４に着座した乗員へ向かって基本的に前から後へ大きく展開させる必要があり、しかも、その大きく展開した状態において乗員の荷重を吸収する必要がある。
このため、フロントエアバッグ１８などで用いるインフレータでは、多くの高圧ガスを瞬時に発生させる必要がある。また、フロントエアバッグ１８の展開を開始させてから、フロントエアバッグ１８が荷重を吸収できる状態に展開するまでには、瞬時的にではあるにせよ時間がかかる。
このようにシート４の周囲に配置された内装部材からシート４に着座した乗員へ向かって展開させるエアバッグでは、展開容量と効果とのバランスが基本的に良くない。

特に、自動車１の衝突状態によっては、乗員の上体は、図２（Ｂ）に示すように、前方に対して斜めに倒れることもあり得る。
このような態様に対応しようとする場合、フロントエアバッグ１８は図中に点線で示すように、幅広に形成する必要がある。
その結果、フロントエアバッグ１８の容量やサイズが大きくなり、フロントエアバッグ１８における展開容量と効果とのバランスがさらに悪化してしまう。

そこで、たとえばシート４の側にあるアームレストなどからエアバッグを展開して、フロントエアバッグ１８などのメインのエアバッグの替わりに用いることが考えられる。
しかしながら、自動車１が衝突する際の衝撃は大きい。このため、単にアームレストなどからエアバッグを展開しただけでは、倒れ込んだ上体の荷重によりエアバッグが逃げるように転がって変形してしまう可能性がある。
その結果、倒れ込む乗員の上体の荷重を受けた場合にエアバッグの位置や姿勢がずれて安定せず、エアバッグにより上体の荷重を適切に吸収できない可能性がある。

このように乗員保護装置では、乗員の保護性能を向上させることが求められている。

図３は、本発明に係る乗員保護装置１０のブロック図である。
図３において、乗員保護装置１０は、撮像センサ１１、衝突センサ１２、タイマ１３、シートベルト装置１４、フロントエアバッグ装置１６、アームレストエアバッグ装置２０、およびこれらが接続される制御部１９、を有する。

撮像センサ１１は、たとえば車体２のフロントガラスの内側に前向きに配置され、自動車１の前方の車外の画像を撮像する。
衝突センサ１２は、たとえば車体２に取り付けられた加速度センサであり、車体２に作用する衝突の衝撃を検出する。
タイマ１３は、時間を計測する。
シートベルト装置１４は、シートベルト１５、図示外のリトラクタなどを有する。シートベルト１５は、シート４に着座した乗員の前に掛け渡される。リトラクタは、車体２のたとえばＢピラーなどに設けられ、シートベルト１５を巻き取る。
フロントエアバッグ装置１６は、インフレータを内蔵するエアバッグ本体１７、エアバッグ本体１７から展開するフロントエアバッグ１８を有する。フロントエアバッグ装置１６は、たとえば乗員室３のダッシュボードに配置される。これにより、フロントエアバッグ装置１６は、前側のシート４の前方に配置される。
アームレストエアバッグ装置２０は、左右一対のアームレスト５の各々に内蔵される。

図４から図６は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置２０の説明図である。
図４は車体２の前側から見た正面図、図５は車体２の上側から見た平面図、図６は車体２の左側から見た側面図である。
図４から図６に示すように、シート４の背部の左右両側には、左右一対のアームレスト５が取り付けられる。なお、アームレスト５は、シート４の左右両側に設けられていればよく、シート４の左右両側に位置する内装部材であるドアパネルやセンターコンソールに形成されてもよい。
各アームレスト５は、シート４の座面より上側において、自動車１の前後方向に沿って延在する。
これにより、乗員は、左右の両腕部を、左右一対のアームレスト５の上に載せた姿勢で、シート４に着座できる。
助手席の乗員や後部座席の乗員だけでなく、運転席の乗員であってもたとえば自動運転中であれば、図５から図７に示す姿勢でシート４に着座できる。

右側のアームレスト５に設けられるアームレストエアバッグ装置２０は、インフレータを有するエアバッグ本体２１、第一アームレストエアバッグ２３、を有する。
第一アームレストエアバッグ２３は、右側のアームレスト５から左へ向けて展開し、シート４に着座した乗員の上体の前において上下方向および左右方向へ大きく展開され、倒れる上体と直接に接する。
左側のアームレスト５に設けられるアームレストエアバッグ装置２０は、インフレータを有するエアバッグ本体２１、第二アームレストエアバッグ２４、を有する。
第二アームレストエアバッグ２４は、左側のアームレスト５から右へ向けて展開し、略円柱形状に展開する。
第二アームレストエアバッグ２４は、第一アームレストエアバッグ２３の前側に接する。なお、第二アームレストエアバッグ２４は、第一アームレストエアバッグ２３の下側に接してもよい。
そして、図６に示すように、第二アームレストエアバッグ２４が第一アームレストエアバッグ２３と接触する部分は、第一アームレストエアバッグ２３に対して倒れる上体による荷重方向に設けられる。なお、該接触部分は、荷重方向より前側に設けられてもよい。
また、第二アームレストエアバッグ２４は、第一アームレストエアバッグ２３より硬い状態に展開する。

制御部１９は、自動車１の衝突を検知または予測した場合、シートベルト装置１４、およびアームレストエアバッグ装置２０を作動させる。

たとえば、制御部１９は、撮像センサ１１の撮像画像に基づいて、自動車１の衝突を予測する。
そして、制御部１９は、自動車１の衝突を予測した場合に、タイマ１３により計測されるタイミングにおいて、シートベルト装置１４を作動させる。
シートベルト装置１４は、制御部１９の制御により、衝突前にシートベルト１５を巻き取るプリテンション動作を実施する。これにより、シート４に着座した乗員は、シート４の着座位置から大きくずれ難くなる。

その後、制御部１９は、衝突センサ１２の衝突検出に基づいて、自動車１の衝突を判断する。
そして、制御部１９は、自動車１の衝突を検知した場合に、タイマ１３により計測されるタイミングにおいて、一対のアームレストエアバッグ装置２０を作動させる。

図７は、アームレストエアバッグ２２の展開手順の説明図である。
左右一対のアームレストエアバッグ装置２０では、まず、図７（Ａ）に示す展開前の状態から図７（Ｂ）に示すように、左側のアームレストエアバッグ装置２０から第二アームレストエアバッグ２４を展開する。第二アームレストエアバッグ２４は、左右一対のアームレスト５の上に掛け渡すように展開される。
次に、右側のアームレストエアバッグ装置２０は、図７（Ｃ）に示すように、第一アームレストエアバッグ２３を展開する。第一アームレストエアバッグ２３は、第二アームレストエアバッグ２４の後側において展開する。
これにより、第一アームレストエアバッグ２３および第二アームレストエアバッグ２４は、図４から図６に示す状態に展開する。

その後、図７（Ｄ）に示すように、衝突により乗員の上体が前へ倒れる。前へ倒れた上体は、第一アームレストエアバッグ２３に倒れ込む。第一アームレストエアバッグ２３の前側には、第一アームレストエアバッグ２３に対して倒れる上体による荷重方向に展開する第二アームレストエアバッグ２４が位置する。
よって、第一アームレストエアバッグ２３に対して倒れる上体の荷重が作用したとしても、その荷重方向に設けられた第二アームレストエアバッグ２４が接していることにより、第一アームレストエアバッグ２３は転がって逃げるように変形し難くなる。
転がるように変形し難くなることにより、第一アームレストエアバッグ２３は倒れ込む上体の荷重を受けて適切に吸収することができる。
第二アームレストエアバッグ２４との接触により大きな反力を生じさせて、高い支持性能および襲撃吸収性能を発揮することができる。

以上のように、本実施形態では、アームレスト５から、シート４に着座した乗員の上体の前に展開されて倒れる上体と直接に接する第一アームレストエアバッグ２３と、第一アームレストエアバッグ２３の前側または下側に接する第二アームレストエアバッグ２４と、の二段のエアバッグを展開する。そして、第二アームレストエアバッグ２４が第一アームレストエアバッグ２３と接触する部分は、第一アームレストエアバッグ２３に対して倒れる上体による荷重方向に設けられる。
これにより、第一アームレストエアバッグ２３に対して倒れる上体の荷重が作用したとしても、その荷重方向に設けられた第二アームレストエアバッグ２４が接していることにより、第一アームレストエアバッグ２３は転がって逃げるように変形し難くなる。
転がるように変形し難くなることにより、第一アームレストエアバッグ２３は倒れ込む上体の荷重を受けて適切に吸収することができる。
第二アームレストエアバッグ２４との接触により大きな反力を生じさせて、高い支持性能および襲撃吸収性能を発揮することができる。

しかも、第一アームレストエアバッグ２３および第二アームレストエアバッグ２４は、自動車１のシート４の側に設けられるアームレスト５から展開するので、乗員の上体の近くから展開できる。その結果、エアバッグを必要とする状況が発生したら時間をかけずに直ちに展開できる即応性が得られる。
また、近くで展開されることにより、たとえば図５に示すように上体の倒れる方向が前向きから若干ずれたとしても、そのずれて倒れる上体を第一アームレストエアバッグ２３および第二アームレストエアバッグ２４により好適に支持して衝撃を吸収することができる。遠くから展開されるフロントエアバッグ１８では上体の倒れる方向が少しでもずれるとその性能が発揮できなくなり易いと考えられるが、本実施形態ではそのような急激な性能低下を来さないことが期待できる。
また、近くで展開されることにより、所定の支持性能を得るために必要とされる合計の展開容量は、フロントエアバッグ１８の容量より小さくできる。乗員の上体についての頭部から腹部までの範囲に対応したサイズに展開させたとしても、フロントエアバッグ１８の容量より小さくできる。

本実施形態では、第一アームレストエアバッグ２３および第二アームレストエアバッグ２４は、左右両側のアームレスト５から別々に展開される。
よって、１つのアームレスト５から双方のエアバッグを展開させる場合のように、エアバッグの設置場所を前後にずらさなければならないこともない。
第一アームレストエアバッグ２３と第二アームレストエアバッグ２４との前後位置を近づけて左右両側のアームレスト５に配置し、第一アームレストエアバッグ２３と第二アームレストエアバッグ２４とを好適に重ねて展開させることができる。

本実施形態では、第二アームレストエアバッグ２４は、第一アームレストエアバッグ２３より先に展開される。
よって、第二アームレストエアバッグ２４を、シート４に着座した乗員の腿部の上などにおいて左右方向へ延在させて、その上に第一アームレストエアバッグ２３を展開させることができる。
第一アームレストエアバッグ２３の下側において第二アームレストエアバッグ２４が左右方向に延在することにより、上体の倒れる方向が左右方向へずれても、そのずれた荷重方向において第二アームレストエアバッグ２４を位置させて、上体が前へ倒れた場合と同等の性能を発揮させることができる。

本実施形態では、第二アームレストエアバッグ２４は、第一アームレストエアバッグ２３より硬い状態に展開する。
よって、荷重を受けた第一アームレストエアバッグ２３に対して第二アームレストエアバッグ２４を食い込ませて、乗員の荷重が作用している状態においても第二アームレストエアバッグ２４による第一アームレストエアバッグ２３の保持性能を発揮させることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る自動車１の乗員保護装置１０について説明する。
以下、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を使用し、その説明を省略する。また、主に第１実施形態との相違点について説明する。

図８は、第２実施形態に係るアームレストエアバッグ装置２０でのアームレストエアバッグ２２の展開状態を示す側面図である。
図８に示すように、第二アームレストエアバッグ２４は、第一アームレストエアバッグ２３と接する部分に、傾斜面２５を有する。
傾斜面２５は、第一アームレストエアバッグ２３での乗員による荷重方向に対して略垂直に立つように形成される。
また、第二アームレストエアバッグ２４は、その全体または少なくとも傾斜面２５の部分が、第一アームレストエアバッグ２３より硬く形成されている。

以上のように、本実施形態では、第二アームレストエアバッグ２４は、荷重方向に対して立つように硬い傾斜面２５を有する。
よって、第一アームレストエアバッグ２３を通じて第二アームレストエアバッグ２４に作用する乗員の上体の荷重を、荷重方向に対して立つように硬い傾斜面２５により受けることができる。
第二アームレストエアバッグ２４の上側において第一アームレストエアバッグ２３が転がるように逃げ難くなる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る自動車１の乗員保護装置１０について説明する。
以下、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を使用し、その説明を省略する。また、主に第１実施形態との相違点について説明する。

図９は、第３実施形態に係る第二アームレストエアバッグ２４の傾斜面２５の説明図である。
図９に示すように、第二アームレストエアバッグ２４の傾斜面２５には、複数の凹部２６が形成される。

このように第二アームレストエアバッグ２４の傾斜面２５内に凹部２６を形成することにより、荷重を受けた第一アームレストエアバッグ２３は、凹部２６に入り込むように膨らみ、凹部２６と係合するようになる。
よって、第一アームレストエアバッグ２３から第二アームレストエアバッグ２４への荷重の伝達が効果的になされるようになる。第一アームレストエアバッグ２３は、第二アームレストエアバッグ２４の上側において転がり難くなる。

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。

１…自動車（車両）、２…車体、３…乗員室、４…シート、５…アームレスト、１０…乗員保護装置、１１…撮像センサ、１２…衝突センサ、１３…タイマ、１４…シートベルト装置、１５…シートベルト、１６…フロントエアバッグ装置、１７…エアバッグ本体、１８…フロントエアバッグ、１９…制御部、２０…アームレストエアバッグ装置、２１…エアバッグ本体、２２…アームレストエアバッグ、２３…第一アームレストエアバッグ、２４…第二アームレストエアバッグ、２５…傾斜面、２６…凹部。

Claims (6)

1. 車両のシートの側に設けられ、前記シートに着座した乗員の腕部を載置可能なアームレストと、
   前記アームレストに設けられ、前記アームレストからアームレストエアバッグを展開するアームレストエアバッグ装置と、
   前記車両の衝突を検知または予測した場合に前記アームレストエアバッグを展開させる制御部と、
   を有し、
   前記アームレストから展開する前記アームレストエアバッグは、
   前記シートに着座した乗員の上体の前に展開され、倒れる前記上体と直接に接する第一アームレストエアバッグと、
   前記第一アームレストエアバッグの前側または下側に接する第二アームレストエアバッグと、を含み、
   前記第二アームレストエアバッグが前記第一アームレストエアバッグと接触する部分は、前記第一アームレストエアバッグに対して倒れる前記上体による荷重方向または該方向より前側に設けられる、
   車両の乗員保護装置。
2. 前記第二アームレストエアバッグは、前記第一アームレストエアバッグより硬い状態に展開する、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 前記第二アームレストエアバッグは、前記荷重方向に対して立つように硬い傾斜面を有する、
   請求項１または２記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記第二アームレストエアバッグは、前記傾斜面内に、凹部を有する、
   請求項３記載の車両の乗員保護装置。
5. 前記アームレストは、前記シートの左右両側に設けられ、
   前記第一アームレストエアバッグおよび前記第二アームレストエアバッグは、左右両側のアームレストから別々に展開される、
   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。
6. 前記第二アームレストエアバッグは、前記第一アームレストエアバッグより先に展開される、
   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。