JP7361657B2 - 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、乗車している乗員を保護するために、シートベルト装置や、エアバッグ装置が使用されている（特許文献１）。
シートベルトは、乗員の上体の前に掛け渡されるシートベルトにより、シートに着座している乗員がシートから変位しないように拘束する。エアバッグ装置は、シートに着座する乗員の周囲で展開し、シートの着座位置から変位した乗員に作用する可能性がある大きな衝撃を吸収する。これらの乗員保護装置を使用することにより、車両は、乗車している乗員を保護することができる。

特開２０１３－１２４０６３号公報

しかしながら、たとえばシートベルトは、乗員を局所的に拘束する。このため、大きな衝撃から乗員を保護することができても、乗員に局所的な負担がかかる可能性がないとは言えない。
また、袋体は、それが想定している衝突形態については適切な衝撃吸収をすることができるが、想定したものとは異なる衝突形態については適切な衝撃吸収をすることができるとは限らない。たとえばシートに着座する乗員の前で展開する袋体は、側面衝突によりシートの横方向へ倒れる乗員についてのシートの着座位置からの変位について、適切に衝撃を吸収することは難しい。このため、車両では、シートの周りに、それぞれの衝突形態に対応する複数のエアバッグ装置を設けている。
また、袋体は、様々な乗員の体形に対応するなどのために、シートの着座位置にいる乗員のたとえば上体から少し離れた位置において展開する。展開した袋体は、乗員のたとえば上体が明らかに動いてから、その衝撃を吸収するように機能し始める。この場合、展開した袋体は、既に動き始めている乗員のたとえば上体についての大きな衝撃を吸収する必要がある。

このように車両に設けられる乗員保護装置には、改善の余地がある。

本発明に係る車両の乗員保護装置は、車両のシートについての背部の右側および左側の側部に沿って延在するように両端が前記シートに固定され、前記シートに着座する乗員の上体の前に展開する右袋体および左袋体と、前記右袋体および前記左袋体へ高圧ガスを供給して展開するインフレータと、展開する前記右袋体についての前記シートの前記背部より前へ展開する部位に設けられ、前記シートの前記背部との間に展開する右サブ袋体と、展開する前記左袋体についての前記シートの前記背部より前へ展開する部位に設けられ、前記シートの前記背部との間に展開する左サブ袋体と、を有する。

好適には、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記右袋体および前記左袋体が前記シートの前記背部より前へ展開した後に、後側へ向かって展開を開始する、とよい。

好適には、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記右袋体および前記左袋体が前記シートに着座する乗員の上体の前に展開している状態において、前記シートと接するように展開する、とよい。

好適には、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記シートを押圧するように展開することにより、展開している前記右袋体および前記左袋体を前記シートの左右方向の中央へ寄せる、とよい。

好適には、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、展開を開始した前記右袋体および前記左袋体についての外側の部位から展開する、とよい。

好適には、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、展開を開始した前記右袋体および前記左袋体についての外側の部位から外側へ展開する、とよい。

好適には、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記右袋体および前記左袋体を通じて供給される前記インフレータの高圧ガスにより展開する、とよい。

好適には、前記右袋体、前記左袋体、前記右サブ袋体、および前記左サブ袋体の展開を制御する制御部、を有し、前記制御部は、前記右袋体および前記左袋体の展開を開始した後に、前記右サブ袋体および前記左サブ袋体の展開を開始する、とよい。

本発明では、車両のシートには、背部の右側および左側の側部に沿って延在するように収容して右袋体および左袋体が設けられる。右袋体および左袋体の両端は、シートに固定される。このように両端が固定される右袋体および左袋体は、インフレータからの高圧ガスの供給により、シートの背部の左右それぞれから展開を開始して、シートに着座する乗員の上体の前に展開する。袋体がこのように展開することにより、シートに着座している乗員は、その状態に維持され得る。たとえば、車両に対して前方向から衝撃が入力される場合だけでなく、斜前方向から入力される場合でも、乗員をシートに着座している状態に維持するように拘束し得る。また、乗員の上体の前面は、左右の袋体により抑えられる。シートベルトにより乗員を保護しようとする場合には、乗員を拘束する力が上体の前面についてのシートベルトが当たる部位に局所的に強い力が作用する可能性があるが、本発明ではそのような可能性を低減できる。
しかも、本発明では、展開する右袋体についてのシートの背部より前へ展開する部位に右サブ袋体が設けられ、展開する左袋体についてのシートの背部より前へ展開する部位に左サブ袋体が設けられる。そして、右サブ袋体および左サブ袋体は、たとえば右袋体および左袋体がシートの背部より前へ展開した後に、後側へ向かって展開を開始する。これにより、右サブ袋体および左サブ袋体は、右袋体および左袋体がシートに着座する乗員の上体の前に展開している状態において、シートと接するように展開できる。右サブ袋体および左サブ袋体は、シートを押圧するように展開することにより、シートの反力を使用して、展開している右袋体および左袋体をシートの左右方向の中央へ寄せることができる。右袋体および左袋体は、シートに着座する乗員の左右両肩の上へ展開できる。仮にたとえば展開した右袋体および左袋体が乗員の左右両肩に横から当たるような場合でも、右サブ袋体および左サブ袋体を通じたシートの反力により、右袋体および左袋体は乗員の左右両肩の上に乗り上げるように押し込まれ得る。右袋体および左袋体は、シートの反力により中央へ押されることにより、シートに着座している乗員の上体の前面に対して、その体格によらず密着することが可能である。シートに着座している乗員は、右袋体および左袋体によりシートに押し付けられて、その着座している状態から動き難くなる。しかも、右袋体および左袋体は、シートの中央へ向かって押し込まれるので、乗員の首部の周囲の近くに位置し、首部へ密着するようになり得る。首部の周囲に袋体が近接または密着することにより、頭部は振れ難くなる。
これらの作用により、本発明では、各種の衝突において高い乗員保護を実現可能である。たとえば前面衝突や斜め衝突やオフセット衝突だけでなく、側面衝突などにおいても、右袋体および左袋体により、乗員がシートの着座位置から変位し難くなるように拘束できる。しかも、右袋体および左袋体により乗員を拘束するので、シートベルトのように局所的に強く力を乗員に対して作用させ難くし得る。また、右袋体および左袋体は、シートの着座位置にいる乗員の上体の近くにおいて好適には密着するように展開しているので、乗員の上体が明らかに動いてしまう前に、その衝撃を吸収し始めるように機能し得る。

図１は、本発明の第一実施形態に係る自動車の説明図である。 図２は、図１の自動車に設けることが可能な乗員保護装置の基本的な右メイン袋体および左メイン袋体の展開状態の説明図である。 図３は、図１の自動車に設けられる、本発明の第一実施形態に係る乗員保護装置の制御系の説明図である。 図４は、本発明の第一実施形態に係る乗員保護装置の右メイン袋体および左メイン袋体についてのシートでの収容状態の説明図である。 図５は、図３の制御部による乗員保護処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、図５の右メイン袋体および左メイン袋体の展開方法の説明図である。 図７は、右サブ袋体および左サブ袋体の展開の作用の説明図である。 図８は、図７に続く図３の引込装置の動作の説明図である。 図９は、右メイン袋体および左メイン袋体の最終的な展開状態の説明図である。 図１０は、本発明の第二実施形態に係る乗員保護装置の制御系の説明図である。 図１１は、図１１の制御部による乗員保護処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の説明図である。自動車１は、車両の一例である。車両には、この他にもたとえば、公共交通用のバス、電車、個人用のパーソナルモビリティ、パーソナルモビリティを乗せる架台装置、がある。自動車１は、手動運転または自動運転できるものでもよい。
図１（Ａ）は、自動車１の模式的な側面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の自動車１の上面図である。図１には、自動車１とともに、自動車１に乗車している乗員が図示されている。
自動車１は、車体２、を有する。車体２は、複数のシート４が前向きで配置される乗員室３を有する。シート４は、座部５と、座部５の後縁から上へ立設する背部６と、を有する。乗員は、その腰部および腿を座部５に載せ、その上体の背中を背部６に当ててシート４に着座する。

このような自動車１では、乗車している乗員を保護するために、シートベルト装置や、エアバッグ装置が使用される。
シートベルト装置は、シート４に着座している乗員の上体の前に掛け渡されるシートベルトを有する。シートベルトは、衝突の際にシート４に着座している乗員がシート４からずれて変位しないように乗員をシート４に拘束する。
エアバッグ装置は、シート４に着座する乗員の周囲で展開する袋体を有する。袋体は、たとえばシート４の前側において展開する。乗員の上体は、衝突の際にシート４に背をつけている着座位置からたとえば前へ倒れるが、展開している袋体に当たることにより衝撃が吸収される。乗員に作用する衝撃を吸収できる。
これらのシートベルト装置や、エアバッグ装置により、自動車１は、乗車している乗員を保護することができる。
しかしながら、たとえばシートベルトは、乗員の胸部を局所的に拘束する。このため、大きな衝撃が入力された際に、乗員の胸部に局所的な負担がかかる可能性がないとは言えない。
また、袋体は、それが想定している衝突形態については適切な位置およびタイミングに展開して衝撃吸収をすることができるが、想定したものとは異なる衝突形態については適切に衝撃を吸収できるとは限らない。たとえばシート４に着座する乗員の前で展開する袋体は、側面衝突によりシート４の横方向へ倒れる乗員についてのシート４の着座位置からの車幅方向への変位について、衝撃を吸収することは難しい。このため、自動車１では、シート４の周りに、複数の衝突形態に対応する複数のエアバッグ装置を設けることになる。シート４の周りには、衝突形態に対応する数の多数のエアバッグ装置が設けられることになる。この場合、乗員を保護するための装置の構造および制御は、複雑化する。
このように乗員保護装置１０には、さらなる改善が求められている。

図２は、図１の自動車１に設けることが可能な乗員保護装置１０の基本的な右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の展開状態の説明図である。図２は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２による乗員保護の基本的な原理を説明するものである。

図２の右メイン袋体２１は、インフレータ２３からの高圧ガスの流入により、シート４の背部６の右上部から前方へ突出し、さらに下方へ突出するように展開する。この場合、右メイン袋体２１は、シート４の背部６の右上部からシート４に着座する乗員の右肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開することになる。

左メイン袋体２２は、インフレータ２３からの高圧ガスの流入により、シート４の背部６の左上部から前方へ突出し、さらに下方へ突出するように展開する。この場合、左メイン袋体２２は、シート４の背部６の左上部からシート４に着座する乗員の左肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開することになる。

このように自動車１のシート４に設けられる右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、インフレータ２３から供給される高圧ガスにより、シート４の背部６の左右それぞれの上部からシート４に着座する乗員の左右それぞれの肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に別々に展開する。なお、右袋体２１と左袋体２２は、連通する形態であっても良い。シート４に着座している乗員の上体は、その全面に密着している右メイン袋体２１および左メイン袋体２２により抑えられ、衝突の際にその状態に維持され得る。展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、自動車１に対して前方向から衝撃が入力される場合だけでなく、斜前方向から入力される場合でも、乗員をシート４に着座している状態に維持するように拘束できる。また、乗員の上体の前面には、展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２により抑えられる。展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シートベルトが乗員の上体の前面を拘束する場合と比べて、乗員を拘束する力が上体の前面の一部に局所的に強く作用し難くなる。
本実施形態では、このような効果を実用的に期待することができる乗員保護装置１０について説明する。

図３は、図１の自動車１に設けられる、本発明の第一実施形態に係る乗員保護装置１０の制御系の説明図である。
図３の乗員保護装置１０は、ステレオカメラ１１、赤外線カメラ１２、ＬｉＤＡＲ１３、加速度センサ１４、通信装置１５、ＧＰＳ受信機１６、および、エアバッグ装置１７、を有する。エアバッグ装置１７は、右メイン袋体２１、左メイン袋体２２、インフレータ２３、右サブ袋体２４、左サブ袋体２５、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２に接続されるテザー４２を引込む引込装置４１、および、これらが接続される制御部２７、を有する。これら乗員保護装置１０の各センサおよび各装置は、自動車１に設けられる不図示の車ネットワークにより、制御部２７に接続されてよい。

ステレオカメラ１１は、たとえば乗員室３の前部において前向きに配置される。ステレオカメラ１１は、車幅方向に並ぶ複数の撮像デバイスを有する。ステレオカメラ１１は、複数の撮像デバイスにより撮像される車外の人などを撮像する。ステレオカメラ１１は、撮像した車外の人についての車体２を基準とした方向および距離を演算してよい。ステレオカメラ１１は、複数の撮像デバイスの撮像画像における被写体である車外の人の位置に基づいて、たとえば三角法などにより、被写体の方向および距離を演算してよい。ステレオカメラ１１は、また、時間をずらして撮像した画像中での位置の変化により、被写体の移動の有無、移動方向、移動速度などを演算してよい。
赤外線カメラ１２は、たとえばステレオカメラ１１と同様に乗員室３の前部において前向きに配置される。赤外線カメラ１２は、車外の人や他の移動体などを撮像した赤外線画像を撮像する。
ＬｉＤＡＲ１３は、たとえば車体２の前部において前向きに配置される。ＬｉＤＡＲ１３は、前方へ向かって光を照射し、車体２の前方の車外の人による反射光に基づいて、被写体の方向、距離、速度などを取得する。
加速度センサ１４は、車体２に設けられる。加速度センサ１４に作用する加速度を検出する。車体２が人などの移動体に当たると、加速度センサ１４は、通常の走行では生じないような大きな加速度を検出する。この場合、加速度センサ１４は、衝突検出を出力してよい。この場合、加速度センサ１４は、車体２と他の動体との接触を予測または検出する衝突検出部として機能する。
通信装置１５は、無線通信により他の移動体、たとえば他の自動車１や歩行者の他の通信装置、道路沿いに配置される基地局、などと通信する。通信装置１５は、他の通信装置から、他の移動体の現在位置、移動方向、移動速度などを取得してよい。
ＧＰＳ受信機１６は、ＧＰＳ衛星などから電波を受信し、自車の現在位置、移動速度、などを取得する。

エアバッグ装置１７の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、たとえばナイロンその他の樹脂繊維により滑らかな表面に形成されてよい。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、後述するように折れ曲がった棒形状の袋体でよい。

インフレータ２３は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２に接続される。インフレータ２３は、点火信号により高圧ガスを発生し、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２へ供給する。

右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１に設けられる。右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１と連通し、右メイン袋体２１を通じて供給されるインフレータ２３の高圧ガスにより展開する。
左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２に設けられる。左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２と連通し、左メイン袋体２２を通じて供給されるインフレータ２３の高圧ガスにより展開する。
右サブ袋体２４および右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２と同様に、たとえばナイロンその他の樹脂繊維により滑らかな表面に形成されてよい。

制御部２７は、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制御部２７は、たとえば、エアバッグ装置１７に専用のＣＰＵとして自動車１に設けられても、自動車１に設けられる各種の保護装置に共通するＣＰＵとして自動車１に設けられてもよい。ＣＰＵは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などのストレージからプログラムを読み込んで実行する。これにより、ＣＰＵは、エアバッグ装置１７の制御部２７として機能する。エアバッグ装置１７の制御部２７は、ステレオカメラ１１、赤外線カメラ１２、ＬｉＤＡＲ１３、加速度センサ１４、通信装置１５といった衝突検出部からの検出情報に基づいて、自動車１についての衝突の可能性を判断し、衝突を検出する。ＣＰＵは、判断または検出した衝突に基づいて、インフレータ２３へ点火信号を出力する。これにより、エアバッグ装置１７は、展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２による乗員保護を実行する。

図４は、本発明の第一実施形態に係る乗員保護装置１０の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２についてのシート４での収容状態の説明図である。
図４（Ａ）は、シート４の前面図である。図４（Ｂ）は、シート４の側面図である。図４（Ｃ）は、シート４の上面図である。

図４に示すように、本実施形態の右メイン袋体２１は、略棒形状に展開可能な長尺形状の袋体である。長尺形状の右メイン袋体２１の上端は、シート４の背部６の上部についての左右方向の中央よりの位置に固定される。長尺形状の右メイン袋体２１の下端は、シート４の座部５の前部についての前後方向の前よりの位置に固定される。右メイン袋体２１は、シート４の座部５の右側部から背部６の右側部に沿って延在するように収容して設けられる。このようにして右メイン袋体２１は、シート４についての少なくとも座部５の右側の側部に沿って延在するように収容して設けられる。
そして、右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１についての右側に設けられる。

また、左メイン袋体２２は、略棒形状に展開可能な長尺形状の袋体である。長尺形状の左メイン袋体２２の上端は、シート４の背部６の上部についての左右方向の中央よりの位置に固定される。長尺形状の左メイン袋体２２の下端は、シート４の座部５の前部についての前後方向の前よりの位置に固定される。左メイン袋体２２は、シート４の座部５の左側部から背部６の左側部に沿って延在するように収容して設けられる。このようにして左メイン袋体２２は、シート４についての少なくとも座部５の左側の側部に沿って延在するように収容して設けられる。
そして、左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２についての左側に設けられる。

引込装置４１は、図４（Ｂ）に示すようにシート４の座部５の下側に設けられる。引込装置４１と右メイン袋体２１の下端とは、テザー４２により接続される。引込装置４１と左メイン袋体２２の下端とは、テザー４２により接続される。引込装置４１と右メイン袋体２１とを接続するテザー４２と、引込装置４１と左メイン袋体２２とを接続するテザー４２とは、複数のローラ４３により座部５の下で折り返される。

そして、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、展開時の圧力によりシート４の表面を形成するシートカバーを破って、シート４の外へ突出する。シート４の外へ突出する右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４に着座する乗員の左右両側の横で前へ展開することができる。シート４の右側から前へ展開する右メイン袋体２１は、シート４の背部６の上部とシート４の座部５の前部とが固定されて、それらの間に延在するように展開できる。シート４の左側から前へ展開する左メイン袋体２２は、シート４の背部６の上部とシート４の座部５の前部とが固定されて、それらの間に延在するように展開できる。

ただし、このように右袋体２１がシート４の背部６から座部５にかけてシート４の右縁部分に沿って埋設されている場合、シートカバーを破ってシート４の外へ突出した後の右袋体２１の長さは、右袋体２１の両端が固定されているシート４の背部６の右上部から座部５の右前部分までの直線距離より長くなる。右袋体２１は、２つの固定点の直線距離より長い長さで展開することになる。このため、右袋体２１は、単に展開しただけでは、撓んで展開するようになり、図２のように乗員に密着して拘束するようにはなり難い。
同様に、左袋体２２はシート４の背部６から座部５にかけてシート４の左縁部分に沿って埋設されている場合、シートカバーを破ってシート４の外へ突出した後の左袋体２２の長さは、左袋体２２の両端が固定されているシート４の背部６の左上部から座部５の左前部分までの直線距離より長くなる。左袋体２２は、２つの固定点の直線距離より長い長さで展開することになる。このため、左袋体２２は、単に展開しただけでは、撓んで展開するようになり、図２のように乗員に密着して拘束するようにはなり難い。
そして、乗員の左右で撓んだままに展開される右袋体２１および左袋体２２は、シート４に着座している乗員の前面や左右の両肩に対して密着するようには展開し難い。

図５は、図３の制御部２７による乗員保護処理の流れを示すフローチャートである。
制御部２７としてのＣＰＵは、たとえば自動車１の走行中の場合に、または自動車１に乗員が乗車している場合に、図５の処理を繰返し実行する。

ステップＳＴ１において、ＣＰＵは、自動車１の衝突を判断する。ＣＰＵは、他の動体が車体２の前面に衝突することが予測または検出されている場合、処理をステップＳＴ２へ進める。ＣＰＵは、他の動体についての衝突が予測または検出されていない場合、処理をステップＳＴ１へ戻す。ＣＰＵは、ステップＳＴ１において、自動車１の衝突を繰り返し判断する。

ステップＳＴ２において、ＣＰＵは、エアバッグ装置１７を展開する。ＣＰＵは、インフレータ２３へ点火信号を出力する。これによりエアバッグ装置１７の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、展開を開始する。また、展開し始めた後の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２に設けられる右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２より遅れて展開を開始する。

ステップＳＴ３において、ＣＰＵは、引込装置４１を動作させてテザー４２を引込む。これにより、右メイン袋体２１の下端および左メイン袋体２２の下端は、シート４の座部５の下へ引き込まれる。その後、ＣＰＵは、本処理を終了する。
これにより、制御部２７としてのＣＰＵは、自動車１の衝突が検出または予測された場合に、乗員保護装置１０の右メイン袋体２１、左メイン袋体２２、右サブ袋体２４、および左サブ袋体２５を展開する。

図６は、図５の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の展開方法の説明図である。

図６（Ａ）は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２が、シート４に収容されている状態を示す側面図である。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、自動車１のシート４についての背部６の右側および左側の側部に沿って延在するようにシート４に収容される。右メイン袋体２１の両端および左メイン袋体２２の両端は、シート４に固定される。このようにシート４に収容されている右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、インフレータ２３から高圧ガスが供給されることにより、展開を開始する。

図６（Ｂ）は、展開を開始した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２が、シートカバーを破って前へ展開し始めた状態を示す側面図である。展開を開始した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、その内圧により膨らんでシートカバーを破り、シート４の背部６より前へ展開し始める。また、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２より遅れて展開を開始する。

図６（Ｃ）は、シート４の外へ展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２が、シート４に着座する乗員の上体より前へ略棒形状に展開している状態を示す側面図である。シートカバーを破ってシート４の外へ展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、それらが基本的に展開可能な略棒形状にしたがって、略棒形状の軸方向に伸長するように展開する。右メイン袋体２１の両端および左メイン袋体２２の両端が、シート４に固定されていることにより、シート４の外において伸長するように展開する右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４の固定されている両端の間で湾曲するように撓んで展開する。
また、展開し始めた右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１とシート４の背部６との間において展開する。シート４の背部６の反力により、右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１を前へ押し出す。同様に、展開し始めた左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２とシート４の背部６との間において展開する。シート４の背部６の反力により、左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２を前へ押し出す。これにより、展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５により後ろから前へ押されて、シート４に着座する乗員の上体より前へ張り出すように前向きに湾曲して展開する。

図７は、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５の展開の作用の説明図である。
図７において、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、前へ展開している右メイン袋体２１および左メイン袋体２２についての外側の部位に設けられる。右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２がシート４の背部６より前へ展開した後に、外後側へ向かって展開を開始する。

図７（Ａ）は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２が、前へ略棒形状に展開している状態を示す側面図である。右サブ袋体２４は、展開を開始した右メイン袋体２１についてのシート４の背部６より前へ展開する部位に設けられる。左サブ袋体２５は、展開を開始した左メイン袋体２２についてのシート４の背部６より前へ展開する部位に設けられる。そして、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２についてのシート４の背部６より前へ展開している部位から、外後側へ向かって展開する。

図７（Ｂ）は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２から後ろへ展開した右サブ袋体２４および左サブ袋体２５が、シート４の背部６の前面と接触している状態を示す側面図である。外後側へ向かって展開を開始した右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、シート４の背部６の前面と接触する。右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５とシート４の背部６との間に展開する。シート４の背部６の反力により、右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１を前中央へ向けて押す。シート４の背部６の反力により、左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２を前中央へ向けて押す。
これにより、展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５により後ろから前へ押されて、シート４に着座する乗員の上体の中央に寄るように展開することが可能である。

図８は、図７に続く図３の引込装置４１の動作の説明図である。

図８（Ａ）の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、図６および図７のように、着座している乗員の上体より前へ展開している。

引込装置４１は、図８（Ｂ）に示すように、右メイン袋体２１の下端に接続されるテザー４２と、左メイン袋体２２の下端に接続されるテザー４２とを引く。テザー４２は、シート４の座部５の下に前後に並べて設けられる複数のローラ４３により、シート４の座部５の座面の下において折り返される。右メイン袋体２１の下端および左メイン袋体２２の下端は、シート４の座部５の下へ引き込まれる。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の撓みは、引込装置４１により引き込まれて解消される。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４に着座する乗員の左右両肩の上側を通って乗員の前面へ至る位置へ引き寄せられるように移動する。そして、撓んで展開した右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とは、シート４に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着する状態となる。

図９は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の最終的な展開状態の説明図である。
図９（Ａ）は、上面図である。図９（Ｂ）は、前面図である。図９（Ｃ）は、側面図である。図９では、展開した右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とは、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５によりシート４の左右方向の中央へ向かって押されて、シート４に着座している乗員の上体の左右両肩の上を通って前面の前に展開している。そして、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、シート４に着座している乗員の左右両肩と前面とに密着している。右メイン袋体２１は、シート４の背部６の右上部からシート４に着座する乗員の右肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開する。左メイン袋体２２は、シート４の背部６の左上部からシート４に着座する乗員の左肩の上側を通って乗員の上体の前へ至る状態に展開する。シート４に着座している乗員の上体は、それに密着するように展開している右メイン袋体２１と左メイン袋体２２により抑えられ、前後上下左右へずれたり移動したりし難くなる。
両端の２つの固定点の直線距離より長い長さで展開を開始することに起因して撓んだ状態で展開を開始する右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とは、撓んだままにシート４の着座する乗員の前側へ移動でき、最終的にはシート４に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着するように展開できる。右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とは、最終的にはそれらの撓みを残さないように展開して、シート４に着座している乗員の上体の前面および両肩の上に密着するように展開できる。
右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とにより拘束される乗員の上体は、中央寄せされた右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とによりしっかりとホールドされて、それらの間からたとえば前へ抜け出し難くなる。
しかも、側突時に図９の状態となることにより、乗員の首の側方近傍に右メイン袋体２１と左メイン袋体２２とが存在することになり、乗員の上体が左右の側方へ移動してしまうことを効果的に抑制し得る。

以上のように、本実施形態では、自動車１のシート４には、背部６の右側および左側の側部に沿って延在するように収容して右メイン袋体２１および左メイン袋体２２が設けられる。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の両端は、シート４に固定される。このように両端が固定される右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、インフレータ２３からの高圧ガスの供給により、シート４の背部６の左右それぞれから展開を開始して、シート４に着座する乗員の上体の前に略棒形状に展開する。袋体がこのように展開することにより、シート４に着座している乗員は、その状態に維持され得る。たとえば、自動車１に対して前方向から衝撃が入力される場合だけでなく、斜前方向から入力される場合でも、乗員をシート４に着座している状態に維持するように拘束し得る。また、乗員の上体の前面は、左右の袋体により抑えられる。シートベルトにより乗員を保護しようとする場合には、乗員を拘束する力が上体の前面についてのシートベルトが当たる部位に局所的に強い力が作用する可能性があるが、本実施形態ではそのような可能性を低減できる。
しかも、本実施形態では、展開を開始した右メイン袋体２１についてのシート４の背部６より前へ展開する部位に右サブ袋体２４が設けられ、展開を開始した左メイン袋体２２についてのシート４の背部６より前へ展開する部位に左サブ袋体２５が設けられる。そして、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、たとえば右メイン袋体２１および左メイン袋体２２がシート４の背部６より前へ展開した後に、後側へ向かって展開を開始する。これにより、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２がシート４に着座する乗員の上体の前に展開している状態において、シート４の背部６と接して押圧するように展開できる。右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、シート４の背部６を押圧するように展開することにより、シート４の反力を使用して、展開している右メイン袋体２１および左メイン袋体２２をシート４の左右方向の中央へ寄せることができる。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４に着座する乗員の左右両肩の上へ展開できる。仮にたとえば展開した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２が乗員の左右両肩に横から当たるような場合でも、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５を通じたシート４の反力により、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は乗員の左右両肩の上に乗り上げるように押し込まれ得る。右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４の反力により中央へ押されることにより、シート４に着座している乗員の上体の前面に対して、その体格によらず密着することが可能である。シート４に着座している乗員は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２によりシート４に押し付けられて、その着座している状態から動き難くなる。しかも、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４の中央へ向かって押し込まれるので、乗員の首部の周囲の近くに位置し、首部へ密着するようになり得る。首部の周囲に袋体が近接または密着することにより、頭部は振れ難くなる。
これらの作用により、本実施形態では、各種の衝突において高い乗員保護を実現可能である。たとえば前面衝突や斜め衝突やオフセット衝突だけでなく、側面衝突などにおいても、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２により、乗員がシート４の着座位置から変位し難くなるように拘束できる。しかも、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２により乗員を拘束するので、シートベルトのように局所的に強く力を乗員に対して作用させ難くし得る。また、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、シート４の着座位置にいる乗員の上体の近くにおいて好適には密着するように展開しているので、乗員の上体が明らかに動いてしまう前に、その衝撃を吸収し始めるように機能し得る。

本実施形態では、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、展開を開始した右メイン袋体２１および左メイン袋体２２についての外側の部位から外側へ展開する。これにより、右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１をシート４の中央へ向けて押し込むように機能できる。また、左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２をシート４の中央へ向けて押し込むように機能できる。

本実施形態では、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２を通じて供給されるインフレータ２３の高圧ガスにより展開する。これにより、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２より遅れて展開できる。たとえば右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１についての右サブ袋体２４が設けられる部位がシート４の背部６より前へ展開しているタイミングにおいて、展開を開始できる。左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２についての左サブ袋体２５が設けられる部位がシート４の背部６より前へ展開しているタイミングにおいて、展開を開始できる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二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。本実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を使用して図示および説明を省略する。以下の説明では、主に上述した実施形態との相違点について説明する。

図１０は、本発明の第二実施形態に係る乗員保護装置１０の制御系の説明図である。
本実施形態では、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、高圧ガスを供給するインフレータ２３に接続される。図１０において、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、電磁弁３１を介して右メイン袋体２１および左メイン袋体２２と共通のインフレータ２３に接続される。電磁弁３１は、制御部２７により開閉制御される。なお、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２とは別の他のインフレータに接続されてよい。この場合、制御部２７は、複数のインフレータに対して個別に点火信号を出力してよい。これにより、制御部２７は、右メイン袋体２１、左メイン袋体２２、右サブ袋体２４、および左サブ袋体２５の展開を、個別にまたはグループごとに制御することができる。

図１１は、図１０の制御部２７による乗員保護処理の流れを示すフローチャートである。
制御部２７としてのＣＰＵは、たとえば自動車１の走行中の場合に、または自動車１に乗員が乗車している場合に、図５の処理を繰返し実行する。

ステップＳＴ１において、ＣＰＵは、自動車１の衝突を判断する。ＣＰＵは、他の動体が車体２の前面に衝突することが予測または検出されている場合、処理をステップＳＴ１１へ進める。ＣＰＵは、他の動体についての衝突が予測または検出されていない場合、処理をステップＳＴ１へ戻す。ＣＰＵは、ステップＳＴ１において、自動車１の衝突を繰り返し判断する。

ステップＳＴ１１において、ＣＰＵは、エアバッグ装置１７の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２を展開する。ＣＰＵは、インフレータ２３へ点火信号を出力する。これによりエアバッグ装置１７の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、展開を開始する。制御部２７としてのＣＰＵは、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５の展開を開始する。

ステップＳＴ１２において、ＣＰＵは、展開開始からの経過時間により、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２がシート４の背部６より前へ展開しているか否かを判断する。展開開始からの経過時間が、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の展開を開始した後の所定のタイミングに相当する所定時間となっていない場合、ＣＰＵは、本処理を繰り返す。そして、展開開始から所定時間が経過すると、ＣＰＵは、処理をステップＳＴ１３へ進める。なお、ＣＰＵは、展開開始からの経過時間以外の検出に基づいて、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２がシート４の背部６より前へ展開しているか否かを判断してよい。

ステップＳＴ１３において、ＣＰＵは、電磁弁３１を開く。これにより、インフレータ２３が発生するガスは、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５へ供給される。右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、展開を開始する。展開し始めた後の右メイン袋体２１および左メイン袋体２２に設けられる右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２より遅れて展開を開始する。
これにより、制御部２７としてのＣＰＵは、自動車１の衝突が検出または予測された場合に、乗員保護装置１０の右メイン袋体２１、左メイン袋体２２、右サブ袋体２４、および左サブ袋体２５を展開する。

ステップＳＴ１４において、ＣＰＵは、引込装置４１を動作させてテザー２５を巻き取る。これにより、テザー２５に接続されている右袋体２１の上端および左袋体２２の上端は、後ろへ引き込まれる。その後、ＣＰＵは、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態では、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２とは別にインフレータ２３から高圧ガスが供給される。そして、これらの展開を制御する制御部２７は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２の展開を開始した後の所定のタイミングに、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５の展開を開始する。これにより、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２より遅れて展開できる。たとえば右サブ袋体２４は、右メイン袋体２１についての右サブ袋体２４が設けられる部位がシート４の背部６より前へ展開しているタイミングにおいて、展開を開始できる。左サブ袋体２５は、左メイン袋体２２についての左サブ袋体２５が設けられる部位がシート４の背部６より前へ展開しているタイミングにおいて、展開を開始できる。

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。

たとえば上述した実施形態では、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、それぞれの両端がシート４の背部６の上部とシート４の座部５の左右の側部分とに固定されている。
この他にもたとえば、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、それぞれの両端がシート４の背部６の上部とシート４の左右のアームレスト部とに固定されてよい。

上述した実施形態では、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、たとえばシート４の左右で独立して展開する。
この他にもたとえば、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２は、たとえばシート４の背部６の上で連結されて、一体化されてもよい。

上述した実施形態では、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２とシート４の背部６との間に展開する。
この他にもたとえば、右サブ袋体２４および左サブ袋体２５は、右メイン袋体２１および左メイン袋体２２とシート４の他の部位、たとえばヘッドレストとの間に展開してよい。

１…自動車（車両）、２…車体、３…乗員室、４…シート、５…座部、６…背部、１０…乗員保護装置、１１…ステレオカメラ、１２…赤外線カメラ、１３…ＬｉＤＡＲ、１４…加速度センサ、１５…通信装置、１６…ＧＰＳ受信機、１７…エアバッグ装置、２１…右メイン袋体（右袋体）、２２…左メイン袋体（左袋体）、２３…インフレータ、２４…右サブ袋体、２５…左サブ袋体、２７…制御部、３１…電磁弁

Claims (5)

1. 車両のシートについての背部の右側および左側の側部に沿って延在するように両端が前記シートに固定され、前記シートに着座する乗員の上体の前に展開する右袋体および左袋体と、
   前記右袋体および前記左袋体へ高圧ガスを供給して展開するインフレータと、
   展開する前記右袋体についての前記シートの前記背部より前へ展開する部位に設けられ、前記シートの前記背部との間に展開する右サブ袋体と、
   展開する前記左袋体についての前記シートの前記背部より前へ展開する部位に設けられ、前記シートの前記背部との間に展開する左サブ袋体と、
   を有する、車両の乗員保護装置。
   
2. 前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記右袋体および前記左袋体が前記シートの前記背部より前へ展開した後に、後側へ向かって展開を開始する、
   請求項１記載の、車両の乗員保護装置。
   
3. 前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記右袋体および前記左袋体が前記シートに着座する乗員の上体の前に展開している状態において、前記シートと接するように展開する、
   請求項１または２記載の、車両の乗員保護装置。
   
4. 前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、前記シートを押圧するように展開することにより、展開している前記右袋体および前記左袋体を前記シートの左右方向の中央へ寄せる、
   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。
   
5. 前記右サブ袋体および前記左サブ袋体は、展開を開始した前記右袋体および前記左袋体についての外側の部位から展開する、
   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。
   
   

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