JP6875913B2 - 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。

また、車両が衝突した場合、乗員の身体では、膝部を中心として腰部が浮くことがある。そして、腰部が浮いてしまうと、上体はフロントエアバッグに近づいた状態から前へ傾れることになる。

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、前後に長い形状に展開して、前記シートに着座した乗員の腿部を前後方向にわたる面状に上側から押さえ、前記シートに着座した乗員の腿部の前側部分よりも後側部分を強く上から押さえる。

好適には、前記アームレストエアバッグは、左右方向に沿って展開して左右両側の腿部を上から押さえる左右方向展開部と、前記左右方向展開部の中央部分から下向きに突出して左右両側の腿部の間に展開する股内展開部と、を有する、とよい。

好適には、前記シートの前部には、座面を押し上げる座面エアバッグが設けられ、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腿部についての少なくとも前記座面エアバッグより後側の部分を上側から押さえる、とよい。

本発明では、アームレストからアームレストエアバッグを腿部の上側へ展開させて、シートに着座した乗員の腿部を上側から押さえる。
よって、腿部は、シートに着座した状態から、膝部を中心として上へ浮き難くなる。
特に、アームレストエアバッグは、シートの側のアームレストから展開するため、短い展開距離で直ちに腿部の上側へ展開でき、腿部、ひいては腰部の浮きを精度よく抑えることができる。
その結果、腿部が上側から押さえられることにより腰部がシートの着座位置に留まり、腰部を中心として前へ倒れる上体はシートの着座位置に留まる腰部の周りで前へ回転し易くなる。前へ倒れた上体は、所望の状態でフロントエアバッグに倒れ込み、乗員に作用する衝撃をフロントエアバッグにより吸収することができる。

しかも、仮にたとえば膝部を前から押さえて腰部が前へ移動してしまうことを抑制しようとする場合には、前へ移動しようとする乗員の動きにより膝部や足首に対して強い力が作用してしまう可能性がある。
また、衝突発生時に膝部を中心として腰部や上体が左右へ振れてしまう可能性もある。
本発明では、これらの懸念をも解消できる。

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説明図である。 図５は、図４のアームレストエアバッグ装置の説明図である。 図６は、図４のアームレストエアバッグ装置の説明図である。 図７は、アームレストエアバッグの展開状態の説明図である。 図８は、第２実施形態に係るアームレストエアバッグ装置でのアームレストエアバッグの展開状態を説明する正面図である。 図９は、第３実施形態に係るアームレストエアバッグ装置でのアームレストエアバッグの展開状態を説明する側面図である。

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の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）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。
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。

また、自動車１が衝突した場合、図２（Ｂ）に示すように、乗員の身体では、膝部を中心として腰部が浮くことがある。
そして、腰部が浮いてしまうと、上体はフロントエアバッグに近づいた状態から前へ傾れることになる。
シート４に着座した乗員の腰部は、シートベルト１５により拘束していたとしても、衝突時の衝撃で浮いてしまう可能性を完全に否定することはできない。シートベルト１５は通常時はきつく締め付けない状態で腰部の前にわたされているので、シートベルト１５のみでは乗員の上体挙動が安定しない可能性がある。

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。

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４から図６に示す姿勢でシート４に着座できる。

左右一対のアームレスト５の各々には、アームレストエアバッグ装置２０が内蔵される。
アームレストエアバッグ装置２０は、インフレータを内蔵するエアバッグ本体２１、エアバッグ本体２１から展開するアームレストエアバッグ２２、を有する。
エアバッグ本体２１は、アームレスト５に内蔵される。
アームレストエアバッグ２２は、エアバッグ本体２１に内蔵される。アームレストエアバッグ２２は、アームレスト５の左右方向の内側の面から、シート４に着座した乗員の腿部の上に沿って、内向きに展開する。
左右から展開したアームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の左右両側の腿部の上に圧接して、左右両側の腿部を上側から押さえる。

図７は、アームレストエアバッグ２２の展開状態の説明図である。
図７において、アームレストエアバッグ２２は、乗員の腿部が無い場合の自然展開の状態で図示している。

図７（Ａ）では、アームレストエアバッグ２２は、前後方向に長い形状に展開する。
また、アームレストエアバッグ２２は、前側部分より後側部分が下に展開している。アームレストエアバッグ２２の下面は、後下がりの傾斜面２３となる。
この場合、実際には、アームレストエアバッグ２２の下側に、シートに着座した乗員の腿部が存在し、アームレストエアバッグ２２は腿部が食い込んだ状態で小さく展開する。そして、アームレストエアバッグ２２は、前側部分より後側部分がより多く圧縮される。
よって、シートに着座した乗員の腿部を前後方向にわたる面状に上側から押さえるアームレストエアバッグ２２は、腿部の前側部分よりも後側部分を強く上から押さえることになる。

図７（Ｂ）では、アームレストエアバッグ２２は、前後方向に長い形状に展開する。
また、アームレストエアバッグ２２は、前後で二室に分割されており、前側室２４より後側室２５が高圧に展開している。
この場合、実際には、アームレストエアバッグ２２の下側に、シートに着座した乗員の腿部が存在し、アームレストエアバッグ２２は腿部が食い込んだ状態で小さく展開する。そして、アームレストエアバッグ２２は、前側室２４より後側室２５がより高圧な状態にとなる。
よって、シート４に着座した乗員の腿部を前後方向にわたる面状に上側から押さえるアームレストエアバッグ２２は、腿部の前側部分よりも後側部分を強く上から押さえることになる。

これにより、強い衝撃が乗員に作用する場合でも、乗員の左右両側の腿部は面状な力で上から押されるので、左右両側の腿部の位置がずれ難くなる。その結果、腰部は、高い抗力によりずれ難くなり、シート４の着座位置に維持され得る。

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、フロントエアバッグ装置１６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およびフロントエアバッグ装置１６を作動させる。

一対のアームレストエアバッグ装置２０は、インフレータを点火し、高圧ガスによりアームレストエアバッグ２２を展開する。
左右から展開したアームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の左右両側の腿部の上に圧接して、左右両側の腿部を上側から押さえる。
フロントエアバッグ装置１６は、インフレータを点火し、高圧ガスによりフロントエアバッグ１８を展開する。
フロントエアバッグ１８は、図６に示すように、前から後へ向かって大きく展開する。
よって、乗員の上体は、腰部がシート４の着座位置に維持された状態のまま、前に倒れて、フロントエアバッグ１８に倒れ込む。フロントエアバッグ１８は、所望の状態で倒れ込んだ状態を支えて、衝撃を好適に吸収できる。

以上のように、本実施形態では、アームレスト５からアームレストエアバッグ２２を腿部の上側へ展開させて、シート４に着座した乗員の腿部を上側から押さえる。
よって、腿部は、シート４に着座した状態から、膝部を中心として上へ浮き難くなる。
特に、アームレストエアバッグ２２は、シート４の側のアームレスト５から展開するため、短い展開距離で直ちに腿部の上側へ展開でき、腿部、ひいては腰部の浮きを精度よく抑えることができる。
その結果、腿部が上側から押さえられることにより腰部がシート４の着座位置に留まり、腰部を中心として前へ倒れる上体はシート４の着座位置に留まる腰部の周りで前へ回転し易くなる。前へ倒れた上体は、所望の状態でフロントエアバッグ１８に倒れ込み、乗員に作用する衝撃をフロントエアバッグ１８により吸収することができる。

しかも、本実施形態と異なり仮にたとえば膝部を前から押さえて腰部が前へ移動してしまうことを抑制しようとする場合には、前へ移動しようとする乗員の動きにより膝部や足首に対して強い力が作用してしまう可能性がある。
また、衝突発生時に膝部を中心として腰部や上体が左右へ振れてしまう可能性もある。
本実施形態では、腿部を上から押さえているので、これらの懸念を解消できる。

本実施形態では、アームレストエアバッグ２２は、前後に長い形状に展開して、シート４に着座した乗員の腿部を前後方向にわたる面状に上側から押さえる。
よって、前後方向にわたる広い面で腿部を上側から押さえて、腿部の浮きだけでなく、前へのずれをも効果的に抑制し得る。
特に、シート４に着座した乗員の腿部について、前側部分よりも後側部分を強く上から押さえているので、腿部の後側を、シート４の座面に対して深く押し込むように押さえることができる。腿部の下面の前側にはシート４による前上がりの傾斜面が形成される。その結果、シート４の座面がクッション性を有しているとしても、シート４の傾斜面により、腿部の前滑りを効果的に抑制できる。乗員の下肢がシート４の座面の上で前へ滑ってしまう事態を効果的に抑制できる。

［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の展開状態を説明する正面図である。
図８に示すように、エアバッグ装置２０は、インフレータを内蔵するエアバッグ本体２１、エアバッグ本体２１から展開するアームレストエアバッグ２２、を有する。

展開したアームレストエアバッグ２２は、左右方向展開部２６、股内展開部２７、を有する、
左右方向展開部２６は、シート４の幅に対応する長さで左右方向に沿って展開し、左右両側の腿部を上から押さえる。
股内展開部２７は、左右方向展開部２６の中央部分から下向きに突出して左右両側の腿部の間に展開する。

以上のように、本実施形態では、アームレストエアバッグ２２は、左右方向に沿って展開して左右両側の腿部を上から押さえる左右方向展開部２６と、左右方向展開部２６の中央部分から下向きに突出して左右両側の腿部の間に展開する股内展開部２７と、を有する。
よって、シートに着座した乗員の腿部の上側のみを押さえる場合と比べて、腿部がアームレストエアバッグ２２の下側でずれたり逃げたりし難くなる。腿部を前後方向に沿って延在する好ましい姿勢に維持させる高い効果を期待できる。

［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２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２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の展開状態を説明する側面図である。

図９では、シート４の前部に、座面を押し上げる座面エアバッグ装置３０が設けられる。座面エアバッグ装置３０は、インフレータを内蔵するエアバッグ本体３１、エアバッグ本体３１から展開する座面エアバッグ３２、を有する。
座面エアバッグ装置３０のエアバッグ本体３１は、シート４の前部に設けられる。
座面エアバッグ３２は、エアバッグ本体３１から上に展開する。座面エアバッグ３２は、シート４の内部で膨張し、シート４の前部を押し上げる。

また、図９に示すように、アームレストエアバッグ２２の股内展開部２７は、シート４の座面に押し当てられている。座面エアバッグ３２により押し上げられるシート４の前部より後側において、シート４の座面に押し当てられる。これにより、アームレストエアバッグ２２の股内展開部２７の前には、押し上げられた座面が位置し、股内展開部２７の下端は、座面の上で前へずれ難くなる。

以上のように、本実施形態では、シート４の座面は、座面エアバッグ３２により押し上げられる。そして、アームレストエアバッグ２２の股内展開部２７は、座面エアバッグ３２より後側において、座面に当たる。
よって、腿部を前上がりの状態で押さえることができる。
また、シート４の座面がクッション性を有しているとしても、腿部の前滑りを効果的に抑制できる。
特に、アームレストエアバッグ２２の股内展開部２７の前ずれをも座面エアバッグ３２により抑制できる。
その結果、乗員の下肢がシート４の座面の上で前へ滑ってしまう事態を効果的に抑制できる。

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。

上記実施形態では、アームレスト５は、前後方向に沿って延在している。
この他にもたとえば、アームレスト５は、Ｌ字型に内側に屈曲していてもよい。この場合、アームレストエアバッグ装置２０は、Ｌ字型のアームレスト５についての前後方向に延在する部分ではなく、左右方向に延在する部分に設けてもよい。これにより、アームレストエアバッグを腿部の真上から展開させることができる。

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…傾斜面、２４…前側室、２５…後側室、２６…左右方向展開部、２７…股内展開部、３０…座面エアバッグ装置、３１…エアバッグ本体、３２…座面エアバッグ。

Claims (3)

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、前後に長い形状に展開して、前記シートに着座した乗員の腿部を前後方向にわたる面状に上側から押さえ、前記シートに着座した乗員の腿部の前側部分よりも後側部分を強く上から押さえる、
   車両の乗員保護装置。
2. 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腿部を上側から押さえ、左右方向に沿って展開して左右両側の腿部を上から押さえる左右方向展開部と、前記左右方向展開部の中央部分から下向きに突出して左右両側の腿部の間に展開する股内展開部と、を有する、
   車両の乗員保護装置。
3. 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、
   前記シートの前部には、座面を押し上げる座面エアバッグが設けられ、
   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腿部についての少なくとも前記座面エアバッグより後側の部分を上側から押さえる、
   車両の乗員保護装置。

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