JP6623104B2 - 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、衝突時に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用いられている。
そして、エアバッグ装置には、特許文献１のように乗員の前側から後向きに展開するフロントエアバッグがある。フロントエアバッグは、たとえば車両が前方から衝突する場合に展開され、前方衝突の際に前へ移動しようとする乗員を受け止めて支える。
また、特許文献２のように車両側面内側に沿って前後方向に展開するカーテンエアバッグがある。カーテンエアバッグは、たとえば車両の側方から衝突があった場合に展開され、側方衝突の際に車幅方向外側へ向かって移動しようとする乗員を受け止めて支える。
また、カーテンエアバッグの下側において、車両側面内側と乗員との間で展開するサイドエアバッグがある。サイドエアバッグは、カーテンエアバッグとともに、側方衝突の際に車幅方向外側へ向かって移動しようとする乗員を受け止めて支える。

特開２０１３−０１４１７６号公報 特開２０１５−０６７１２３号公報

このように、車両では、複数の衝突形態に対応するために、複数のエアバッグを設けている。エアバッグの個数は、対処しようとする衝突形態の数に応じて、略比例的に増加している。

車両では、エアバッグの個数増加を抑制しつつ、複数の衝突形態に対処できるようにす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、車両に乗車した乗員が着座するシートと、前記シートに着座した乗員の後上側から頭部の左右近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲して展開される左右一対のショルダエアバッグを有する左右一対のショルダエアバッグ装置と、を有し、左右一対の前記ショルダエアバッグは、乗員の上体の前側において互いに重なる。

好適には、左側の前記ショルダエアバッグと、右側の前記ショルダエアバッグとは、乗員の上体の前側において斜め下方へ向けて展開されて、各々の中央部分で交差し、交差部分に係合構造または擦接面が形成される、とよい。

好適には、左右各々の前記ショルダエアバッグは、上体の前側において下縁となる先端縁が車幅方向において幅広に形成され、前記先端縁が前記シートに着座した乗員の腿に接し又は膝上近くに位置し、この状態で乗員の上体の前側において互いに重なる、とよい。

好適には、交差状態において上体に近い側の前記ショルダエアバッグには、交差部分より基端側において、左右の前記ショルダエアバッグの間に向かって突出する顎下突起部が形成される、とよい。

本発明では、左右一対のショルダエアバッグ装置が、シートに着座した乗員の後上側から頭部の左右近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲させて左右一対のショルダエアバッグを展開し、左右一対のショルダエアバッグは、乗員の上体の前側において互いに重なる。乗員の上体を後側から前側にかけて包み込むように拘束することができる。よって、衝突の際にシートから離れる方向へ移動しようとする乗員の上体は、上体の前側において互いに重なった左右一対のショルダエアバッグにより拘束され、それ以上に移動し難くなる。これにより、たとえば前方衝突、側方衝突などの複数の衝突形態において、乗員の上体が移動し難くできる。また、乗員の上体が左右に捻られたりすることも効果的に抑制できる。
しかも、本発明では、乗員の頭部の左右近くを通過するように上側から左右一対のショルダエアバッグを展開させているので、左右一対のショルダエアバッグが展開の際に他のエアバッグと干渉し難い。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車の側面透視図である。 図２は、各種のエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。 図３は、本実施形態のショルダエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。 図４は、図３の右ショルダエアバッグおよび左ショルダエアバッグの詳細な形状の説明図である。 図５は、図３のショルダエアバッグ装置の制御系のブロック図である。 図６は、図３のショルダエアバッグ装置の動作例の説明図である。 図７は、右ショルダエアバッグおよび左ショルダエアバッグの変形例の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の側面透視図である。自動車１は、車両の一例である。図１には、この他にも自動車１の前を走行する他の自動車が図示されている。

図１の自動車１は、前室２、乗員室３、および後室４からなる車体を有する。前室２には、エンジン、電気モータ等の動力ユニットが配置される。後室４には、ラッゲージスペースが設けられる。乗員室３には、乗車した乗員が着座するシート５が設けられる。また、乗員室３において運転者用のシート５の前には、アクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルなどの操作部材が設けられる。自動車１は、運転者の操作に基づいて走行、停止、右左折する。

図２は、各種のエアバッグ装置による乗員保護状態の説明図である。

図２（Ａ）には、シート５に着座した乗員の前から、乗員へ向かって後向きにフロントエアバッグ１２を展開するフロントエアバッグ装置１１が図示されている。フロントエアバッグ装置１１は、インフレータ、未展開のフロントエアバッグ１２、およびこれらを収容する本体１３、を有する。本体１３は、たとえばダッシュボードやハンドルに配置される。インフレータが点火されると、フロントエアバッグ１２が後方へ向かって展開する。フロントエアバッグ１２が、シート５に着座した乗員の前で展開することにより、たとえば前側からの衝突の際に前へ移動しようとする乗員を受け止めて支えることができる。
図２（Ｂ）には、シート５に着座した乗員の外側において、前後方向に沿ってカーテンエアバッグ１７を展開するカーテンエアバッグ装置１６と、カーテンエアバッグ１７の下側で前後方向に沿ってサイドエアバッグ２２を展開するサイドエアバッグ装置２１と、が図示されている。カーテンエアバッグ装置１６の本体１８は、たとえばルーフレールに配置される。カーテンエアバッグ装置１６は、ＡピラーからＣピラーまでの範囲で、窓ガラスに沿って展開する。サイドエアバッグ装置２１の本体２３は、たとえばシート５の背部の外側部分に配置される。サイドエアバッグ装置２１は、シート５の背部の外側部分から前へ向かってサイドエアバッグ２２を展開する。カーテンエアバッグ１７およびサイドエアバッグ２２が、シート５に着座した乗員の車幅方向外側で展開することにより、たとえば側方からの衝突の際に車幅方向外側へ移動しようとする乗員を受け止めたり、乗員とドアとの間の空間を確保したりできる。
図２（Ｃ）には、フロントエアバッグ装置１１と、サイドエアバッグ装置２１とが図示されている。フロントエアバッグ１２およびサイドエアバッグ２２が、シート５に着座した乗員の前側および車幅方向外側で展開することにより、たとえば斜め前方からの衝突の際に前斜め外側へ移動しようとする乗員を受け止めて支えることができる。
このように、自動車１では、複数の衝突形態に対応するために、複数のエアバッグを設けている。エアバッグの個数は、対処しようとする衝突形態の数に応じて、略比例的に増加している。今後衝突安全基準が強化されたり見直されたりすることにより、より多くのエアバッグを、設ける必要に迫られる。
このため、自動車１では、エアバッグの個数増加を抑制しつつ、複数の衝突形態に対処できるようにすることが求められている。

図３は、本実施形態のショルダエアバッグ装置１０１による乗員保護状態の説明図である。図３（Ａ）は側面図であり、図３（Ｂ）は正面図であり、図３（Ｃ）は上面図である。

図３のショルダエアバッグ装置１０１は、右エアバッグ装置と、左エアバッグ装置とを有する。シート５に着座した乗員の左右に一対で設けられる。
図４は、図３の右ショルダエアバッグ１０２および左ショルダエアバッグ１０２の詳細な形状の説明図である。

右エアバッグ装置は、右ショルダエアバッグ１０２、およびこれとともにインフレータを収容する右側の本体１０３、を有する。
右エアバッグ装置の本体１０３は、たとえばシート５のヘッドレストの右側に配置される。本体１０３は、シート５の背部の右側部分に配置されてもよい。ここで、右側は、車幅方向内側である。
右ショルダエアバッグ１０２は、略Ｌ字形状に湾曲した展開形状を有する。右ショルダエアバッグ１０２は、本体１０３から前へ向かって展開し、略Ｌ字形状が下側となる姿勢に展開する。これにより、右ショルダエアバッグ１０２は、シート５に着座した乗員の後上側から頭部の右近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲して展開される。なお、湾曲は、もっと緩くてストレートに近い形状でもよい。

左エアバッグ装置は、左ショルダエアバッグ１０２、およびこれとともにインフレータを収容する左側の本体１０３、を有する。ここで、左側は、車幅方向外側である。
左エアバッグ装置の本体１０３は、たとえばシート５のヘッドレストの左側部分に配置される。本体１０３は、シート５の背部の左側部分に配置されてもよい。
左ショルダエアバッグ１０２の形状および展開状態は、右側のものと同様であり説明を省略する。

そして、左右一対のショルダエアバッグ１０２は、乗員の上体の前側において互いに重なる。左ショルダエアバッグ１０２と、右ショルダエアバッグ１０２とは、乗員の上体の前側において斜め下方へ向けて展開されて、各々の中央部分で交差する。図４に示すように、交差の下側となって上体に近い側の右ショルダエアバッグ１０２には、前側凹部１０４が形成される。また、交差の上側となって上体から離れた側の左ショルダエアバッグ１０２には、後側凹部１０５が形成される。前側凹部１０４と後側凹部１０５とは、図３に示すように、交差部分において互いに重なる。これにより、上体から離れた側の左ショルダエアバッグ１０２も、右ショルダエアバッグ１０２と同様に、上体の前面に近づくことができる。また、左ショルダエアバッグ１０２と右ショルダエアバッグ１０２とは、互いに係合できる。
なお、直接接触する前側凹部１０４および後側凹部１０５の表面には、滑りにくい材料を塗布するなどして滑り止め加工を施してもよい。

図５は、図３のエアバッグ装置の制御系のブロック図である。

図５の制御系は、撮像デバイス５１、加速度センサ５２、速度センサ５３、ブレーキ操作センサ５４、角速度センサ５５、ベルト張力センサ５６、ベルト巻取量センサ５７、着座センサ５８、タイマ５９、およびこれらが接続された制御部６０、を有する。また、図５には、制御部６０に接続された制御対象であるシートベルト装置とエアバッグ装置とが併せて図示されている。ここでのエアバッグ装置には、ショルダエアバッグ装置１０１が含まれる。

撮像デバイス５１は、たとえば一対の撮像素子であり、図に示すように乗員室３のルーフやフロントガラスに前向きに設けられ、自動車１の前方の周辺状況を撮像により観測する。制御部６０は、撮像された画像から、自動車１の周辺状況として、たとえば自動車１前方の他の自動車などの障害物を特定し、該障害物の衝突の可能性を判断し得る。これにより、衝突前の自動車１の走行状況を検出し得る。

加速度センサ５２は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１に作用する加速度を検出する。これにより、衝突前の自動車１の減速を検出し得る。また、衝突時には大きな減速が生じることから、自動車１の衝突を検出し得る。

速度センサ５３は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１の速度を検出する。

ブレーキ操作センサ５４は、乗員室３内に設けられ、乗員によるブレーキペダルの踏み込み操作を検出する。これにより、衝突前の自動車１の減速操作を検出し得る。

角速度センサ５５は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１の速度を検出する。

ベルト張力センサ５６は、たとえばリトラクタ装置に設けられ、ストラップに作用する張力を検出する。これより、追突時に相対的に前へ移動する乗員の身体の動き、または、その身体の動きによりストラップに作用する張力を検出し得る。

ベルト巻取量センサ５７は、たとえばリトラクタ装置に設けられ、ストラップの巻取量を検出する。

着座センサ５８は、たとえばシート５の座面に設けられ、乗員のシート５への着座、着座位置を検出する。

タイマ５９は、時間を計測する。

制御部６０は、これらセンサの検出信号に基づいて、シートベルト装置およびエアバッグ装置による乗員保護動作を制御する。制御部６０は、たとえば、衝突予想に基づいて衝突前制御を実施し、衝突検出に基づいて衝突時制御を実施する。

図６は、図３のショルダエアバッグ装置１０１の動作例の説明図である。

図６（Ａ）に示すように、衝突前には、乗員はシート５に着座している。
制御部６０は、たとえば撮像デバイス５１の画像に基づいて衝突の可能性を周期的に予測する。そして、衝突の可能性がある場合、制御部６０は、シートベルト装置を作動させ、乗員の上体をシート５に引き付ける。
その後、制御部６０が、たとえば加速度センサ５２の検出値などに基づいて衝突を検出する。そして、衝突が検出された場合、制御部６０は、エアバッグ装置を作動させる。

図３のショルダエアバッグ装置１０１は、右ショルダエアバッグ１０２と左ショルダエアバッグ１０２とを展開させる。
ショルダエアバッグ装置１０１は、まず図６（Ａ）に示すように、右ショルダエアバッグ１０２を展開させる。右ショルダエアバッグ１０２は、ヘッドレストの右側の本体１０３から前へ向かって展開し、略Ｌ字形状が下側となる姿勢に展開する。これにより、右ショルダエアバッグ１０２は、シート５に着座した乗員の後上側から頭部の右近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲して展開される。前側凹部１０４は、乗員の胸の中央部分に位置する。
次に図６（Ｂ）に示しように、左ショルダエアバッグ１０２を展開させる。左ショルダエアバッグ１０２は、ヘッドレストの左側の本体１０３から前へ向かって展開し、略Ｌ字形状が下側となる姿勢に展開する。これにより、左ショルダエアバッグ１０２は、シート５に着座した乗員の後側から頭部の左近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲して展開される。後側凹部１０５は、乗員の胸の中央部分において前側凹部１０４と係合する。
このように左右一対のショルダエアバッグ１０２は、乗員の上体の前側において互いに重なって係合する。互いに係合した左右一対のショルダエアバッグ１０２は、乗員の左右の鎖骨および顎横の周囲に配置される。

以上のように、本実施形態では、左右一対のショルダエアバッグ１０２が、シート５に着座した乗員の後側から頭部の左右近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲させて展開され、乗員の上体の前側において互いに重なる。乗員の上体を後側から前側にかけて包み込むように拘束することができる。よって、衝突の際にシート５から離れる方向へ移動しようとする乗員の上体は、上体の前側において互いに重なった左右一対のショルダエアバッグ１０２により拘束され、それ以上に移動し難くなる。これにより、たとえば前方衝突、側方衝突などの複数の衝突形態において、乗員の上体が移動し難くできる。また、乗員の上体が左右に捻られたりすることも効果的に抑制できる。
しかも、本実施形態では、乗員の頭部の左右近くを通過するように上側から左右一対のショルダエアバッグ１０２を展開させているので、左右一対のショルダエアバッグ１０２が展開の際に他のエアバッグと干渉し難い。

また、本実施形態では、左右のショルダエアバッグ１０２は、乗員の上体の前側において各々の中央部分が互いに交差し、その交差部分に係合構造または擦接面が形成される。よって、左右のショルダエアバッグ１０２は、交差部分で緩く連結された状態となり、より確実に乗員の移動を抑制して拘束することができる。

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。

図７は、右ショルダエアバッグ１０２および左ショルダエアバッグ１０２の変形例の説明図である。

図７（Ａ）では、交差状態において上体に近い側となる右ショルダエアバッグ１０２には、交差部分より基端側において、左右のショルダエアバッグ１０２の間に向かって突出する顎下突起部１０６が形成される。
このように顎下突起部１０６を形成することにより、乗員の頭部が下方向へ移動しようとしても、その移動を顎下突起部１０６により抑制することができる。しかも、左右のショルダエアバッグ１０２は、頭部の左右近くを通過しているため、頭部の周囲全体にエアバッグを配置することができるので、下方以外への頭部の移動についても高い保護性能を発揮することができる。

図７（Ｂ）では、左右各々のショルダエアバッグ１０２は、上体の前側において下縁となる先端縁が車幅方向において幅広に形成され、先端縁がシート５に着座した乗員の膝上近くに位置し、この状態で乗員の上体の前側において互いに重なる。
このように、左右各々のショルダエアバッグ１０２の先端縁を車幅方向において幅広に形成し、この先端縁がシート５に着座した乗員の膝上近くに位置することにより、左右各々のショルダエアバッグ１０２に対して乗員の荷重が下向きに作用した場合、接触した先端縁と腿との接触によりその荷重の一部を逃がすことができる。よって、より大きな荷重が作用しても左右のショルダエアバッグ１０２は重なり上体を維持し易くなり、その性能を発揮することができる。
なお、左右各々のショルダエアバッグ１０２の先端縁は、シート５に着座した乗員の腿に接していてもよい。

１…自動車（車両）
２…前室
３…乗員室
４…後室
５…シート
１１…フロントエアバッグ装置
１２…フロントエアバッグ
１３…本体
１６…カーテンエアバッグ装置
１７…カーテンエアバッグ
１８…本体
２１…サイドエアバッグ装置
２２…サイドエアバッグ
２３…本体
５１…撮像デバイス
５２…加速度センサ
５３…速度センサ
５４…ブレーキ操作センサ
５５…角速度センサ
５６…ベルト張力センサ
５７…ベルト巻取量センサ
５８…着座センサ
５９…タイマ
６０…制御部
１０１…ショルダエアバッグ装置
１０２…ショルダエアバッグ
１０３…本体
１０４…前側凹部
１０５…後側凹部
１０６…顎下突起部

Claims (4)

1. 車両に乗車した乗員が着座するシートと、
   前記シートに着座した乗員の後上側から頭部の左右近くを通過して上体の前側に回り込むように湾曲または屈曲して展開される左右一対のショルダエアバッグを有する左右一対のショルダエアバッグ装置と、
   を有し、
   左右一対の前記ショルダエアバッグは、乗員の上体の前側において互いに重なる、
   車両の乗員保護装置。
2. 好適には、左側の前記ショルダエアバッグと、右側の前記ショルダエアバッグとは、乗員の上体の前側において斜め下方へ向けて展開されて、各々の中央部分で交差し、交差部分に係合構造または擦接面が形成される、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 左右各々の前記ショルダエアバッグは、上体の前側において下縁となる先端縁が車幅方向において幅広に形成され、前記先端縁が前記シートに着座した乗員の腿に接し又は膝上近くに位置し、この状態で乗員の上体の前側において互いに重なる、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
4. 交差状態において上体に近い側の前記ショルダエアバッグには、交差部分より基端側において、左右の前記ショルダエアバッグの間に向かって突出する顎下突起部が形成される、
   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。
   

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