JP7249191B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前面側に展開するエアバッグ装置であって、特に、歩行者や二輪車の乗員（以下「歩行者等」という）を保護するためのエアバッグ装置に関する。

従来から、歩行者等が車両に衝突した際には、車両のフロントピラーの前面側にエアバッグを展開させて膨張させたり（例えば、特許文献１参照）、バンパの前面側にエアバッグを展開させて膨張させたりして（例えば、特許文献２参照）、歩行者等を保護するエアバッグ装置が知られている。

特開２０１０－２３５００７号公報 特開２０１２－２２９０１４号公報

しかしながら、歩行者等を保護するエアバッグ装置においては、歩行者等は車両に乗車している乗員よりも一般的に大きな衝撃を受けやすいことから、歩行者等が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことが望まれていた。

特に、二輪車の乗員が車両に衝突する場合には、二輪車の乗員の重心位置が高く、二輪車と車両との相対速度も速くなることから、衝突時における二輪車の乗員の飛翔方向が安定しないばかりか、飛翔距離も長くなり、衝突態様も不規則になる。このように、車両の前面側に展開するエアバッグ装置においては、歩行者のみならず、二輪車の乗員の衝突態様も考慮して、歩行者等の傷害低減を図ることが求められている。

本発明は、上記課題を解決するものであり、歩行者等が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができるエアバッグ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、車両の外側に展開して膨張するエアバッグと、前記エアバッグを膨張させる膨張ガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、車両より前方に展開されるチューブ状の前方エアバッグを備え、前記前方エアバッグは、一端と他端との両端部が車両に連結されると共に、一端から他端までの間の中間部が前記両端部よりも車両の前方に展開され、前記中間部は、車両の上下方向に対して、ボンネット上面の高さ以下となることを特徴とする。

本発明によれば、歩行者等を保護するエアバッグ装置において、歩行者等が車両に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができる。

本発明のエアバッグ装置を備えた車両の斜視図である。 本発明のエアバッグ装置の前方エアバッグが展開しているときの車両の斜視図である。 本発明のエアバッグ装置の制御系のブロック図である。 本発明のエアバッグ装置の制御処理を示すフローチャートである。 本発明のエアバッグ装置の前方エアバッグが展開しているときの車両の上面図である。 本発明のエアバッグ装置の前方エアバッグが保護対象者に衝突したときの模式図である。 変形例のエアバッグ装置を備えた車両の側面図である。

本発明は、車両の前面側に展開するエアバッグ装置であって、車両への衝突を保護する保護対象者である歩行者等に対して傷害低減を図るためのエアバッグ装置である。
以下、本発明の実施形態のエアバッグ装置を、図１～図７に基づいて説明する。

図１は、エアバッグ装置Ｅを備えた車両１の斜視図であり、図２は、エアバッグ装置Ｅの前方エアバッグが展開しているときの車両１の斜視図である。

図１及び図２に示すように、エアバッグ装置Ｅを備えた車両１は、車両１の前端部にフロントバンパ２、フロントバンパ２の上方かつ後方側にボンネット３、ボンネット３の側方側にフロントフェンダ４、ボンネット３の後方側にフロントガラス５、フロントガラス５の両側縁にフロントピラー６、車両１の天井部にルーフ７、車両１の側面部にサイドドア８、サイドドア８の上方にサイドミラー９等を外部構造として構成している。

また、フロントバンパ２の上方には、ボンネット３の内部に空気を取り込むためのフロントグリル１０と、装飾性のあるエンブレム１１が設けられている。

フロントバンパ２の内部（後方側）には、エアバッグ装置Ｅが設けられており、前方エアバッグ１００が折り畳まれて格納されている。なお、エアバッグ装置Ｅは、フロントバンパ２の内部ではなく、フロントグリル１０の内部（後方側）に設けてもよい。

エアバッグ装置Ｅは、ナイロン等の合成繊維布の基布で構成された前方エアバッグ１００と、前方エアバッグ１００の内部に膨張ガスを供給するインフレータ１３０とを備えて構成されている。

また、エアバッグ装置Ｅは、保護対象者が車両１に衝突することを事前に検知すると、インフレータを作動させて、前方エアバッグ１００の内部に膨張ガスを供給し、前方エアバッグ１００を膨張させる。このとき、膨張した前方エアバッグ１００の圧力により、フロントバンパ２が取り外されることになる。

そして、図２に示すように、エアバッグ装置Ｅにおける前方エアバッグ１００は、フロントバンパ２から車両１の前面側に展開して膨張することになる。

前方エアバッグ１００は、チューブ状に形成されており、車両の前面側かつ下方側にある左端部１００Ｌと右端部１００Ｒとの両端部に連結されている。

また、前方エアバッグ１００は、左端部１００Ｌから右端部１００Ｒまでの間の中間部１００Ｃが両端部よりも車両の前方に展開されるとともに、中間部１００Ｃが車両の上下方向に対してのボンネット３の上面の高さ以下となるように展開される。

この中間部１００Ｃには、車両１に連結された３本の紐状の調整テザー１０１（左調整テザー１０１Ｌ、中調整テザー１０１Ｃ、右調整テザー１０１Ｒ）を有しており、この調整テザー１０１により中間部１００Ｃの形状を変形させることが可能になる。また、調整テザー１０１は、前方エアバッグ１００の展開方向と略水平となるように車両１と中間部１０１Ｃとを連結している。
なお、本実施形態においては、調整テザー１０１は３本で構成しているが、４本以上で構成してもよく、２本以下（１本も含む）で構成してもよい。

次に、図３のエアバッグ装置Ｅの制御系のブロック図を用いて、エアバッグ装置Ｅの制御について説明する。図３は、エアバッグ装置Ｅの制御系のブロック図である。

エアバッグ装置Ｅは、衝突検出部１１０と、制御部１２０と、インフレータ１３０と、テザー調整装置１４０とを備え、制御部１２０は、衝突検出部１１０と制御部１２０とインフレータ１３０とテザー調整装置１４０とに接続されている。

衝突検出部１１０は、車両１の外部環境・周辺状況を撮像するカメラ等の撮像デバイス１１１と、超音波や電波を発し、その反射波の有無等に応じて車両１の前方の外部環境を取得するレーダ１１２とから構成される。

制御部１２０は、不図示のプロセッサ、メモリ及びストレージ等から構成されており、エアバッグ装置Ｅに含まれる各種構成要素を統括的に制御し、エアバッグ装置Ｅの各種機能を実現するための制御処理を実行する。プロセッサは、本実施形態におけるプログラムをストレージから呼び出してメモリに展開し、これらを所定順序で実行することにより、衝突形態に応じたエアバッグ装置Ｅの制御処理を実行する。

具体的には、制御部１２０は、撮像デバイス１１１やレーダ１１２から外部環境情報を取得し、保護対象者が車両１に衝突することを事前に判定して、その衝突形態に応じてテザー調整装置１４０を作動させるとともに、インフレータ１３０を作動させる。また、制御部１２０は、衝突形態判定部１２１を有しており、衝突形態判定部１２１は、撮像デバイス１１１やレーダ１１２から外部環境情報を取得し、車両１の前方を通過するサイクリストなどの保護対象者を特定し、保護対象者の衝突形態を判断し得る。

インフレータ１３０は、薬剤を燃焼させてガスを発生させ、発生させたガスを前方エアバッグ１００の内部に膨張ガスとして供給する装置である。

テザー調整装置１４０は、前方エアバッグ１００の中間部１００Ｃに連結された調整テザー１０１を切断したり、紐状の調整テザー１０１を巻き取ることにより長さを調整したりする装置である。

次に、制御部１２０により行われるエアバッグ装置Ｅの制御処理について説明する。図４は、エアバッグ装置Ｅの制御処理を示すフローチャートである。

図４に示すように、ステップＳ１０において、制御部１２０は、撮像デバイス１１１やレーダ１１２から外部環境情報の取得を行う。

ステップＳ２０において、制御部１２０は、取得した外部環境情報に基づいて、車両１が保護対象者と衝突するか否かを事前に判定する。制御部１２０は、車両１が保護対象者と衝突すると判定したときには、ステップＳ３０に処理を移し、車両１が保護対象者と衝突しないと判定したときには、本処理を終了する。
具体的には、車両１と保護対象者との距離、車両１と保護対象者との相対速度から、車両１が保護対象者と衝突するか否かを事前に判定することになる。

ステップＳ３０において、制御部１２０（衝突形態判定部１２１）は、取得した外部環境情報に基づいて、保護対象者の衝突形態を判定する衝突形態判定処理を行う。
具体的には、車両１に衝突するおそれがある保護対象者の種別（身長、歩行者、サイクリスト等）を特定して、その特定した保護対象者の車両１への衝突箇所（正面部、左前面部、右前面部、側面部等）を特定する。

ステップＳ４０において、制御部１２０は、上記ステップＳ３０により判定された保護対象者の衝突形態に応じて、３本の調整テザー１０１のうちいずれの調整テザー１０１を調整するかを決定する決定処理を行う。
例えば、保護対象者の衝突形態が「歩行者が右前面部に衝突する」と判定したときには、右調整テザー１０１Ｒをそのままにし、中調整テザー１０１Ｃ及び左調整テザー１０１Ｌを切断または長さ調整させるために、中調整テザー１０１Ｃ及び左調整テザー１０１Ｌの調整テザー１０１を決定する。

ステップＳ５０において、制御部１２０は、上記ステップＳ４０により決定された調整テザー１０１に対し、テザー調整装置１４０を作動させて調整テザー１０１を切断したり、長さを調整したりするテザー制御処理を行う。

ステップＳ６０において、制御部１２０は、前方エアバッグ１００を膨張させるために、インフレータ１３０を作動させるインフレータ制御処理を行う。

上述したエアバッグ装置Ｅの制御処理を踏まえ、前方エアバッグ１００（中間部１００Ｃ）が、衝突形態に応じて形状を変形させることができることについて説明する。図５は、本発明のエアバッグ装置Ｅの前方エアバッグ１００が展開しているときの車両の上面図である。

図５（ａ）は、保護対象者の衝突形態が「歩行者が正面部に衝突する」と判定したときに、前方エアバッグ１００が展開しているときの車両の上面図であり、
図５（ｂ）は、保護対象者の衝突形態が「サイクリストが正面部に衝突する」と判定したときに、前方エアバッグ１００が展開しているときの車両の上面図であり、
図５（ｃ）は、保護対象者の衝突形態が「歩行者が右前面部に衝突する」と判定したときに、前方エアバッグ１００が展開しているときの車両の上面図である。

図５（ａ）に示すように、保護対象者の衝突形態が「歩行者が正面部に衝突する」と判定したときには、左調整テザー１０１Ｌ、中調整テザー１０１Ｃ、右調整テザー１０１Ｒのそれぞれの調整テザー１０１が車両１に連結されている。このため、中間部１００Ｃは、上面視において円弧状の形状を形成している。
これにより、車両１の正面部に衝突する歩行者に対して、前方エアバッグ１００（中間部１００Ｃ）を衝突させる可能性を高めることができる。

図５（ｂ）に示すように、保護対象者の衝突形態が「サイクリストが正面部に衝突する」と判定したときには、長く調整された中調整テザー１０１Ｃが車両１に連結され、左調整テザー１０１Ｌ及び右調整テザー１０１Ｒは切断されている。このため、中間部１００Ｃは、上面視において三角状の形状を形成している。
これにより、車両１の正面部に衝突するサイクリストに対して、ボンネット３までの距離を長くしながらも、前方エアバッグ１００（中間部１００Ｃ）を衝突させる可能性を高めることができる。

図５（ｃ）に示すように、保護対象者の衝突形態が「歩行者が右前面部に衝突する」と判定したときには、右調整テザー１０１Ｒが車両１に連結され、左調整テザー１０１Ｌ及び中調整テザー１０１Ｃは切断されている。このため、中間部１００Ｃは、上面視において右寄りの円弧状の形状を形成している。
これにより、車両１の右前面部に衝突する歩行者に対して、前方エアバッグ１００（中間部１００Ｃ）を衝突させる可能性を高めることができる。

次に、本発明のエアバッグ装置Ｅの前方エアバッグ１００が保護対象者に衝突したときの状態の推移について、図６を用いて説明する。図６は、エアバッグ装置Ｅの前方エアバッグ１００が保護対象者に衝突したときの模式図である。

図６（ａ）に示すように、エアバッグ装置Ｅは、保護対象者が車両１に衝突することを事前に検知すると、インフレータ１３０を作動させて、前方エアバッグ１００の内部に膨張ガスを供給し、前方エアバッグ１００を膨張させる。

また、前方エアバッグ１００は、車両の上下方向に対してボンネット３の上面の高さ以下であって、保護対象者の膝下以下の高さで展開をする。

図６（ｂ）に示すように、前方エアバッグ１００は、保護対象者の膝下に当接することにより、保護対象者に対して足払いを行い、保護対象者をボンネット３側に倒れさせる。

ここで、ボンネット３は、車両１の外部構造におけるフロントピラー６等と比較して、剛性が比較的低く構成されており、保護対象者の傷害低減を図ることができる。

さらには、前方エアバッグ１００の足払いという役割により、車両１への衝突時の飛翔方向が安定しない二輪車の乗員が保護対象者であるような場合であっても、保護対象者への衝突態様をボンネット３側に倒れさせる衝突態様へ誘導させることができ、事前に想定した一様の衝突態様により衝撃吸収を行い易くすることができる。

＜その他の変形例１＞
本実施形態においては、車両１の前面側に展開して膨張するエアバッグは、前方エアバッグ１００のみを備えて構成したが、前方エアバッグ１００に加え、前方エアバッグ１００の後方側であって、ボンネット３の上面側に後方エアバッグを備えて構成することも望ましい。
前方エアバッグ１００に加え、ボンネット３の上面側の後方エアバッグを備えて構成することにより、まず前方エアバッグ１００により保護対象者に足払いを行い、保護対象者をボンネット３の上面側の後方エアバッグに倒れさせることにより、後方エアバッグにおいて保護対象者への衝撃力の衝撃吸収を行うことができる。

＜その他の変形例２＞
また、本実施形態においては、調整テザー１０１は、前方エアバッグ１００の展開方向と略水平となるように車両１と中間部１０１Ｃとを連結しているが、調整テザーは、車両１の前方に向けて下り傾斜となるとなるように、車両１と中間部１０１Ｃとを連結して構成してもよい。図７は、変形例２のエアバッグ装置Ｅを備えた車両の側面図である。

図７に示すように、調整テザー１０２は、前方エアバッグ１００が車両１に連結された両端部（左端部１００Ｌ、右端部１００Ｒ）よりも上方の車両の前面上部１０３から中間部１０１Ｃに連結されている。

図７（ａ）に示すように、保護対象者の衝突形態が「通常の身長範囲にある歩行者（大人）が正面部に衝突する」と判定したときには、テザー調整装置１４０を作動させて、調整テザー１０２を通常値の長さに調整する。
これにより、前方エアバッグ１００（中間部１０１Ｃ）の最前端部は、前方エアバッグ１００が車両１に連結された両端部（左端部１００Ｌ、右端部１００Ｒ）に対し、略水平位置で展開されている。

図７（ｂ）に示すように、保護対象者の衝突形態が「身長の高い歩行者（大人）が正面部に衝突する」と判定したときには、テザー調整装置１４０を作動させて、調整テザー１０２を通常値よりも短い長さに調整する。
これにより、前方エアバッグ１００（中間部１０１Ｃ）の最前端部は、前方エアバッグ１００が車両１に連結された両端部（左端部１００Ｌ、右端部１００Ｒ）に対し、上方位置で展開されている。

図７（ｃ）に示すように、保護対象者の衝突形態が「身長の低い歩行者（子供）が正面部に衝突する」と判定したときには、テザー調整装置１４０を作動させて、調整テザー１０２を通常値よりも長い長さに調整する。
これにより、前方エアバッグ１００（中間部１０１Ｃ）の最前端部は、前方エアバッグ１００が車両１に連結された両端部（左端部１００Ｌ、右端部１００Ｒ）に対し、下方位置で展開されている。

このように、保護対象者の種別に応じて、前方エアバッグ１００（中間部１０１Ｃ）の最前端部の高さを調整することができるため、保護対象者に対して足払いをさせ易くすることができる。

なお、前方エアバッグ１００の展開方向と略水平となるように車両１と中間部１０１Ｃとを連結している第１の調整テザー１０１（図２参照）と、車両１の前方に向けて下り傾斜となる第２の調整テザー１０２（図７参照）との２種類の調整テザーを同時に備えて構成してもよい。

以上のように、本発明のエアバッグ装置Ｅは、前方エアバッグ１００により保護対象者への衝突態様をボンネット３側に倒れさせる衝突態様へ誘導させることができ、事前に想定した一様の衝突態様により衝撃吸収を行い易くすることができる。これにより、保護対象者が車両１に衝突する際の衝撃吸収をより効率的に行うことができ、保護対象者の傷害低減を図ることができる。

１：車両、２：フロントバンパ、３：ボンネット、４：フロントフェンダ、５：フロントガラス、６：フロントピラー、７：ルーフ、８：サイドドア、９：サイドミラー、１０：フロントグリル、１１：エンブレム、１００：前方エアバッグ、１００Ｌ：左端部、１００Ｒ：右端部、１００Ｃ：中間部、１０１：調整テザー（形状変形部）、１０１Ｌ：左調整テザー、１０１Ｃ：中調整テザー、１０１Ｒ：右調整テザー、１０２：調整テザー（高さ変更部）、１０３：前面上部、１１０：衝突検出部、１２０：制御部、１３０：インフレータ、１４０：テザー調整装置（形状変形部、高さ変更部）

Claims (5)

1. 車両の外側に展開して膨張するエアバッグと、前記エアバッグを膨張させる膨張ガスを供給するインフレータとを備えたエアバッグ装置において、
   車両より前方に展開されるチューブ状の前方エアバッグを備え、
   前記前方エアバッグは、
   一端と他端との両端部が車両に連結されると共に、
   一端から他端までの間の中間部が前記両端部よりも車両の前方に展開され、
   前記中間部は、
   車両の上下方向に対して、ボンネット上面の高さ以下となり、
   前記中間部の形状を変形させる形状変形部を有し、
   前記形状変形部は、
   車両と前記中間部とを連結する紐状の調整テザーを有しており、
   前記調整テザーを切断、または前記調整テザーの長さを調整することにより、前記中間部の形状を変形させる、
   ことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 前記前方エアバッグは、車両の前面側かつ下方側より車両の前方に展開される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記形状変形部は、
   前記中間部の水平方向における突出方向を変更することにより、前記中間部の形状を変形させる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のエアバッグ装置。
4. 車両への衝突を保護する保護対象者が車両に衝突する衝突形態を判定する衝突形態判定手段と、を更に備え、
   前記形状変形部は、
   車両と前記中間部における複数の部位とを連結する紐状の複数の調整テザーを有しており、
   前記衝突形態判定手段による判定結果に応じて複数の調整テザーのうち特定の調整テザーを決定し、決定した特定の調整テザーを切断、または前記調整テザーの長さを調整することにより、前記中間部の形状を変形させる、
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のエアバッグ装置。
5. 前記中間部の最前端部の高さを変更させる高さ変更部を有する、
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のエアバッグ装置。

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