JP2016078762A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が歩行者等に衝突したとき、歩行者等の頭部が車両のフードの上面を滑り、車幅方向における車両の外側に移動して、路面に落下してしまうおそれがある。
【解決手段】 エアバッグ装置は、車幅方向における車両の中央部に配置され、車両の上方から見たときに、車両の前方に向かって放射状に膨張展開する複数のエアバッグと、歩行者等に車両が衝突することを判定したときに入力される駆動信号に基づいて、複数のエアバッグを膨張展開させるインフレータとを有する。膨張展開した、隣り合う２つのエアバッグによって、車幅方向に移動しようとする歩行者等を支えることにより、車幅方向における歩行者等の移動速度を低下させることができる。これにより、歩行者等の頭部を、車両の進行方向とは逆方向に移動させて、車両のフードの上面に導くことができる。したがって、歩行者等の頭部は、車幅方向における車両の外側に向かって移動しにくくなる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両の前部に設けられた複数のエアバッグを車両の前方に向かって膨張展開させるエアバッグ装置に関するものである。

特許文献１では、車両が歩行者又は二輪車の乗員（歩行者等という）に衝突すると判定したとき、歩行者等の重心の高さに対して、車両および歩行者等の衝突位置の高さと対称となる高さにおいて、展開されたエアバッグを歩行者等に接触させている。これにより、車両が歩行者等と衝突したときに、歩行者等が跳ね上げられたり、押し倒されたりすることを防止するようにしている。

特開２０１１−２１８８５７号公報 特開２００３−２２６２１１号公報 特開２００５−０４１３９１号公報 特開２００９−１６０９８５号公報 特開２００９−１９０６０４号公報 特開２００６−０３５８９２号公報

車幅方向に移動している歩行者等に車両が衝突したとき、歩行者等は、慣性によって車幅方向に移動してしまうことがある。特許文献１のように、展開されたエアバッグを歩行者等に接触させても、車幅方向における歩行者等の移動速度によっては、エアバッグによって歩行者等を支えきれないことがある。特に、乗員が二輪車を走行させているときには、車幅方向における二輪車の走行速度が高くなりやすく、エアバッグによって乗員を支えきれないことがある。

エアバッグによって歩行者等を支えきれないと、歩行者等の頭部が車両のフードの上面を滑り、車幅方向における車両の外側に移動することにより、路面に落下してしまうおそれがある。

本願第１の発明は、車両の前部に収納されたエアバッグ装置であって、車幅方向における車両の中央部に配置されており、車両の上方から見たときに、車両の前方に向かって放射状に膨張展開する複数のエアバッグと、歩行者又は二輪車の乗員（歩行者等という）に車両が衝突することを判定したときに入力される駆動信号に基づいて、複数のエアバッグを膨張展開させるインフレータと、を有する。

本願第１の発明によれば、歩行者等に車両が衝突するとき、インフレータが作動することにより、複数のエアバッグが車両の前方に向かって放射状に膨張展開する。これにより、隣り合う２つのエアバッグの間に歩行者等を進入させ、これらのエアバッグによって、歩行者等を挟んで支えることができる。ここで、複数のエアバッグを放射状に膨張展開させることにより、各エアバッグは、他のエアバッグや車両の前部によって支えられる。このため、隣り合う２つのエアバッグの間に歩行者等が進入しても、これらのエアバッグは、倒れにくくなり、歩行者等を支えることができる。

歩行者等が車幅方向に移動しようとするとき、隣り合う２つのエアバッグによって歩行者等を支えることにより、車幅方向における歩行者等の移動速度を低下させることができる。これにより、歩行者等の頭部を、車両の進行方向とは逆方向に移動させて、車両のフードの上面に導くことができる。このとき、歩行者等の頭部は、車幅方向における車両の外側に向かって移動しにくくなるため、頭部が路面に落下することを抑制できる。

本願第２の発明は、車両の前部に収納されたエアバッグ装置であって、車幅方向における車両の中央部に配置されており、車両の上方から見たときに、車両の前方に向かって放射状に膨張展開する複数のチャンバを備えたエアバッグと、歩行者又は二輪車の乗員に車両が衝突することを判定したときに入力される駆動信号に基づいて、エアバッグを膨張展開させるインフレータと、を有する。

本願第２の発明によれば、本願第１の発明と同様の効果を得ることができる。本願第２の発明によれば、複数のチャンバを備えたエアバッグを用いればよく、複数のエアバッグを用いる必要が無い。これに伴い、エアバッグを膨張展開させるためのインフレータの数を減らすことができる。

エアバッグ装置を備えた車両の前部の構造を示す上面図である。 エアバッグ装置および歩行者保護アクティブデバイスを駆動する回路構成を示す図である。 エアバッグ装置の構成を示す図である。 エアバッグが膨張展開したときの車両の前部を示す上面図である。 車両に対して、二輪車の乗員が移動する方向を示す図である。 二輪車の乗員がエアバッグに接触したときの状態を示す上面図である。 二輪車の乗員がエアバッグによって挟まれた状態を示す上面図である。 膨張展開したエアバッグが二輪車の乗員に接触する位置を説明する側面図である。 変形例において、膨張展開したエアバッグが二輪車の乗員に接触する位置を説明する側面図である。 変形例であるエアバッグを示す上面図である。

図１に示すように、車両１００のエンジンコンパートメント１１０の前部には、本実施形態のエアバッグ装置１が収納されている。エアバッグ装置１は、車幅方向（図１の左右方向）における車両１００の中央部に配置されている。

エンジンコンパートメント１１０の上方には、フード１２０が配置されており、図１では、フード１２０の一部を省略している。エアバッグ装置１よりも車両１００の前方には、フロントグリルやバンパといった、車両１００のフロント部品１３０が配置されている。

車両１００には、ステレオカメラ２１０およびレーダセンサ２２０が搭載されている。ステレオカメラ２１０は、フロントウインド１４０の上部に取り付けられており、車両１００の前方における被写体を撮像する。ステレオカメラ２１０によって撮像された画像に基づいて、車両１００の前方に位置する物体（具体的には、歩行者や二輪車の乗員）を認識することができる。

レーダセンサ２２０は、車両１００の前方に向かって所定波長の電波を出力する。車両１００の前方に物体（具体的には、歩行者や二輪車の乗員）が存在するとき、レーダセンサ２２０は、物体で反射した電波を受信する。これにより、車両１００および物体の間の距離を把握することができる。ここで、所定波長の電波を車幅方向に走査することにより、車両１００に対して物体が存在する方向を特定することができる。

図２に示すように、ステレオカメラ２１０やレーダセンサ２２０による取得情報は、コントローラ２３０に入力される。コントローラ２３０は、ステレオカメラ２１０およびレーダセンサ２２０からの取得情報と、車両１００の走行状態とに基づいて、車両１００の前方に位置する物体（具体的には、歩行者や二輪車の乗員）に車両１００が衝突するか否かを判定する。車両１００の走行状態としては、例えば、車速センサによって検出される車速、ヨーレートセンサによって検出されるヨーレート、操舵角センサによって検出される操舵角がある。

なお、ステレオカメラ２１０およびレーダセンサ２２０の一方だけを用いることもできる。すなわち、ステレオカメラ２１０およびレーダセンサ２２０の一方からの取得情報と、車両１００の走行状態とに基づいて、コントローラ２３０は、車両１００の前方の物体に車両１００が衝突するか否かを判定することができる。

コントローラ２３０は、車両１００の前方の物体に車両１００が衝突すると判定したとき、エアバッグ装置１や歩行者保護アクティブデバイス２に駆動信号を出力することにより、エアバッグ装置１や歩行者保護アクティブデバイス２を作動させる。なお、車両１００が物体に衝突した後に、歩行者保護アクティブデバイス２を作動させることもできる。例えば、車両１００のフロントバンパに加速度センサを設けておき、加速度センサの出力に基づいて、車両１００が物体に衝突したことを判定したとき、歩行者保護アクティブデバイス２を作動させることができる。

エアバッグ装置１は、インフレータ１０および６つのエアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを有する。コントローラ２３０は、インフレータ１０を作動させることにより、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを膨張展開させる。歩行者保護アクティブデバイス２は、車両１００と衝突した歩行者等がフード１２０の上面に移動したとき、この歩行者等を保護するためのデバイスであり、例えば、特許文献２に記載された車両用保護装置（例えば、段落［００１５］〜［００２４］参照）や、特許文献３に記載された衝突保護装置（例えば、段落［０００８］参照）を採用することができる。

歩行者保護アクティブデバイス２は、エンジンコンパートメント１１０に収納された部品（エンジン等）とフード１２０との間に隙間を形成するように、フード１２０を車両１００の上方に押し上げることができる。例えば、車両１００の前後方向におけるフード１２０の後端部を押し上げたり、車両１００の前後方向におけるフード１２０の前端部および後端部を押し上げたりすることができる。

フード１２０を車両１００の上方に押し上げれば、フード１２０に衝撃が加わったときに、フード１２０を車両１００の下方に移動させて衝撃を吸収することができる。すなわち、フード１２０を車両１００の上方に押し上げることにより、衝撃を吸収するストロークを確保できる。これにより、歩行者等がフード１２０の上面に衝突したとき、衝突時の衝撃を吸収して、歩行者等を保護することができる。

また、歩行者保護アクティブデバイス２として、エアバッグ装置を用いることもできる。具体的には、車両１００の前後方向におけるフード１２０の後端部と、フロントウインドシールドとの間に形成された隙間から、車両１００の後方に向かってエアバッグを膨張展開させることにより、フロントウインドシールドの下端部やＡピラーの前面をエアバッグによって覆うことができる。これにより、歩行者等がフード１２０の上面に移動したとき、膨張展開させたエアバッグに歩行者等を接触させることができ、歩行者等を保護することができる。

一方、歩行者保護アクティブデバイス２を車両１００に搭載しなくても、フード１２０、カウルやフェンダに対して、衝撃を吸収する構造を持たせれば、フード１２０の上面に移動した歩行者等を保護することができる。すなわち、歩行者等がフード１２０の上面に移動してフード１２０、カウルやフェンダに衝突したとき、フード１２０、カウルやフェンダを塑性変形させることにより、衝突時の衝撃を吸収して歩行者等を保護することができる。

図３に示すように、エアバッグ装置１は、６つのインフレータ１０と、これらのインフレータ１０に接続された６つのエアバッグ１１Ａ〜１１Ｆとを有する。なお、インフレータおよびエアバッグのそれぞれの数は、適宜設定することができる。

各インフレータ１０を作動させることにより、各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを車両１００の前方に向かって膨張展開させることができる。ここで、車両１００の前部において、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを通過させるためのスペースを形成しておけば、車両１００の前方に向かって、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを膨張展開させることができる。

図４に示すように、車両１００の上方から見たとき、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆは、エアバッグ装置１が収納された位置Ｓを基準として、車両１００の前方に向かって放射状に膨張展開する。また、各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆは、車両１００の上下方向にも膨張展開する。

位置Ｓは、車幅方向における車両１００の中央である。エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆが膨張展開する方向は、互いに異なっている。エアバッグ１１Ａ，１１Ｆは、主に車幅方向（図４の左右方向）に膨張展開しており、エアバッグ１１Ａ，１１Ｆの一部は、車両１００の前部（例えば、フロントグリルやフロントバンパーカバー）に接触する。

エアバッグ１１Ｂ，１１Ｅは、エアバッグ１１Ａ，１１Ｆよりも車両１００の前方に向かって膨張展開しており、エアバッグ１１Ｂの一部は、エアバッグ１１Ａの一部と接触し、エアバッグ１１Ｅの一部は、エアバッグ１１Ｆの一部と接触する。エアバッグ１１Ｃ，１１Ｄは、エアバッグ１１Ｂ，１１Ｅよりも車両１００の前方に向かって膨張展開しており、互いに接触している。また、エアバッグ１１Ｃの一部がエアバッグ１１Ｂの一部と接触するとともに、エアバッグ１１Ｄの一部がエアバッグ１１Ｅの一部と接触する。

上述したように、エアバッグ１１Ａ，１１Ｆが車両１００の前部に接触するとともに、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆのうち、隣り合う２つのエアバッグが接触することにより、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆは、図４に示す状態に維持される。

本実施形態の作用および効果について説明する。

車両１００が二輪車（自転車やオートバイ）の乗員Ｐと衝突する場合について説明する。車両１００が乗員Ｐと衝突するとき、乗員Ｐは、図５に示す矢印Ｄ１〜Ｄ５のいずれかの方向に移動していることが考えられる。ここで、乗員Ｐが図５に示す矢印Ｄ５の方向に移動しているとき、乗員Ｐに車両１００が衝突すると判定されたときには、エアバッグ装置１が作動し、図４に示すように、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆが車両１００の前方に向かって放射状に膨張展開する。

図６に示すように、矢印Ｄ５の方向に移動する乗員Ｐは、膨張展開したエアバッグ１１Ｅに接触する。そして、図７に示すように、乗員Ｐは、隣り合う２つのエアバッグ１１Ｅ，１１Ｆの間に進入し、２つのエアバッグ１１Ｅ，１１Ｆによって挟まれる。エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆは、別体として構成されているため、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆのうち、隣り合う２つのエアバッグの間に乗員Ｐを進入させることができる。

エアバッグ１１Ｆは、車両１００の前部によって支えられるため、乗員Ｐと接触したエアバッグ１１Ｆは倒れることなく、乗員Ｐを支えることができる。また、エアバッグ１１Ｅは、エアバッグ１１Ｄ〜１１Ａによって支えられるため、乗員Ｐと接触したエアバッグ１１Ｅは倒れることなく、乗員Ｐを支えることができる。このように、エアバッグ１１Ｅ，１１Ｆが倒れることなく乗員Ｐを挟んで支えることにより、図６に示す矢印Ｄ５の方向に移動する乗員Ｐの移動速度を低下させることができる。

図６に示す矢印Ｄ５の方向における乗員Ｐの移動速度を低下させれば、図７に示すように、矢印Ｍ１の方向に移動する車両１００と衝突した乗員Ｐの頭部ＰＨは、矢印Ｍ１の方向とは反対の方向（すなわち、矢印Ｍ２の方向）に移動する。

乗員Ｐは、車両１００の前方に位置するエアバッグ１１Ｅ，１１Ｆによって支えられているため、頭部ＰＨが矢印Ｍ２の方向に移動したとき、頭部ＰＨは、フード１２０の上面に導かれる。このとき、歩行者保護アクティブデバイス２が作動することにより、フード１２０の上面に導かれた乗員Ｐの頭部ＰＨを保護することができる。また、上述したように、フード１２０などに衝撃を吸収する構造を持たせておいても、フード１２０の上面に導かれた乗員Ｐの頭部ＰＨを保護することができる。

なお、車幅方向におけるエアバッグ１１Ａ〜１１Ｆの全体の幅を、車両１００の全幅と等しくすれば、エアバッグ１１Ｅ，１１Ｆによって挟まれた乗員Ｐの頭部ＰＨをフード１２０の上面に導きやすくすることができる。

図６に示す矢印Ｄ５の方向における乗員Ｐの移動速度を低下させないと、乗員Ｐの頭部ＰＨは、図７に示す矢印Ｍ３の方向に移動する。すなわち、乗員Ｐは、車幅方向にも移動してしまい、結果として、図７に示す矢印Ｍ３の方向に移動してしまう。頭部ＰＨが矢印Ｍ３の方向に移動すると、頭部ＰＨがフード１２０から外れて路面に落下してしまうおそれがある。本実施形態では、上述したように、図７に示す矢印Ｍ２の方向に頭部ＰＨを移動させてフード１２０の上面に導くことができ、頭部ＰＨが車幅方向に移動し、フード１２０から外れて路面に落下してしまうことを抑制できる。

各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆは、車両１００の上下方向にも膨張展開するが、図６に示す矢印Ｄ５の方向に移動する乗員Ｐを支えるためには、図８に示すようにエアバッグ１１Ｅを膨張展開させることができる。なお、図８では、エアバッグ１１Ｅだけを示している。

路面Ｒから、乗員Ｐの胸部に相当する位置Ｈ１まで、エアバッグ１１Ｅを膨張展開させれば、エアバッグ１１Ｅによって乗員Ｐを支えやすくなり、図６に示す矢印Ｄ５の方向における乗員Ｐの移動速度を低下させやすくなる。路面Ｒから位置Ｈ１までの距離（車両１００の上下方向の距離）を予め定めておけば、この距離だけ、車両１００の上下方向において、各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを膨張展開させることができる。

一方、図９に示すように、エアバッグ１１Ｅを膨張展開させることもできる。図９では、エアバッグ１１Ｅだけを示している。図９では、乗員Ｐの胸部に相当する位置Ｈ１と、乗員Ｐの腰部に相当する位置Ｈ２との間で、エアバッグ１１Ｅが乗員Ｐと接触する。乗員Ｐの胸部から腰部までの範囲で乗員Ｐを押さえれば、乗員Ｐの移動を止めやすくなる。

このため、図６に示す矢印Ｄ５の方向における乗員Ｐの移動速度を低下させるためには、図９に示す位置Ｈ１，Ｈ２の間において、エアバッグ１１Ｅを乗員Ｐに接触させることができる。路面Ｒから各位置Ｈ１，Ｈ２までの距離（車両１００の上下方向の距離）を予め定めるとともに、各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｅを膨張展開させる向きを予め設定すれば、位置Ｈ１，Ｈ２の間のスペースに向かって、各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｅを膨張展開させることができる。

図９に示す構成では、図８に示す構成に比べて、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを小型化することができる。エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを小型化できれば、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆの材料費などを低減でき、エアバッグ装置１のコストを低減することができる。

上述した説明では、乗員Ｐが図５に示す矢印Ｄ５の方向に移動している場合について説明したが、図５に示す矢印Ｄ１〜Ｄ４のいずれかの方向に乗員Ｐが移動していても、膨張展開したエアバッグ１１Ａ〜１１Ｆによって乗員Ｐを挟んで支えることができる。

具体的には、図５に示す矢印Ｄ１の方向（車幅方向）に移動する乗員Ｐが車両１００と衝突するときには、エアバッグ１１Ａ，１１Ｂによって乗員Ｐを挟むことができ、矢印Ｄ１の方向における乗員Ｐの移動速度を低下させることができる。また、図５に示す矢印Ｄ２の方向に移動する乗員Ｐが車両１００と衝突するときには、エアバッグ１１Ｂ，１１Ｃによって乗員Ｐを挟むことができ、矢印Ｄ２の方向における乗員Ｐの移動速度（特に、車幅方向における移動成分の速度）を低下させることができる。

図５に示す矢印Ｄ３の方向（車両１００の進行方向と逆方向）に移動する乗員Ｐが車両１００と衝突するときには、エアバッグ１１Ｃ，１１Ｄによって乗員Ｐを挟むことができる。乗員Ｐが矢印Ｄ３の方向に移動しているとき、乗員Ｐの頭部ＰＨはフード１２０の上面に導かれやすくなる。図５に示す矢印Ｄ４の方向に移動する乗員Ｐが車両１００と衝突するときには、エアバッグ１１Ｄ，１１Ｅによって乗員Ｐを挟むことができ、矢印Ｄ４の方向における乗員Ｐの移動速度（特に、車幅方向における移動成分の速度）を低下させることができる。

上述したように、車幅方向における乗員Ｐの移動速度を低下させれば、乗員Ｐの頭部ＰＨをフード１２０の上面に導くことができ、頭部ＰＨがフード１２０から外れて路面に落下することを抑制できる。

上述した説明では、車両１００が二輪車の乗員Ｐに衝突する場合について説明したが、車両１００が歩行者に衝突する場合であっても、本発明を適用することができる。すなわち、車幅方向に移動する歩行者（走っている歩行者）に車両１００が衝突するときには、歩行者の頭部が図７に示す矢印Ｍ３の方向に移動することがある。

そこで、本実施形態と同様に、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆのうち、隣り合う２つのエアバッグによって歩行者を挟んで支持することにより、車幅方向における歩行者の移動速度を低下させることができる。そして、歩行者の頭部をフード１２０の上面に導くことができ、歩行者の頭部からフード１２０から外れて路面に落下することを抑制できる。

本実施形態では、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆが別体として構成されているが、エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆを一体的に構成することもできる。図１０に示すように、エアバッグ１１は、複数のチャンバ１１ａ〜１１ｆを有しており、チャンバ１１ａ〜１１ｆの基端部は、互いに接続されている。エアバッグ１１には、１つのインフレータ１０が接続されており、このインフレータ１０を作動させることにより、エアバッグ１１を図１０に示すように膨張展開させることができる。インフレータ１０は、車幅方向における車両１００の中央部に配置されている。

エアバッグ１１を膨張展開させたとき、チャンバ１１ａ〜１１ｆは、車両１００の前方に向かって放射状に膨張展開する。また、各チャンバ１１ａ〜１１ｆは、車両１００の上下方向にも膨張展開する。チャンバ１１ａ〜１１ｆの先端側は、互いに分離されており、チャンバ１１ａ〜１１ｆのうち、隣り合う２つのチャンバは、本実施形態と同様に、乗員Ｐを挟むことができる。これにより、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図１０に示す構成によれば、１つのインフレータ１０を設ければよく、本実施形態のように、各エアバッグ１１Ａ〜１１Ｆにインフレータ１０を設ける必要が無い。これにより、インフレータ１０の数を減らすことができ、部品点数の削減に伴うコスト低減を図ることができる。さらに、図１０に示す構成によれば、１つのインフレータ１０を作動させるだけでよく、複数のインフレータ１０を作動させる場合に比べて、インフレータ１０を作動させるときの制御が単純になる。

１：エアバッグ装置、１０：インフレータ、１１，１１Ａ〜１１Ｆ：エアバッグ、
２：歩行者保護アクティブデバイス、１００：車両、
１１０：エンジンコンパートメント、１２０：フード、１３０：フロント部品、
２１０：ステレオカメラ、２２０：レーダセンサ

Claims (2)

1. 車両の前部に収納されたエアバッグ装置であって、
   車幅方向における前記車両の中央部に配置されており、前記車両の上方から見たときに、前記車両の前方に向かって放射状に膨張展開する複数のエアバッグと、
   歩行者又は二輪車の乗員に前記車両が衝突することを判定したときに入力される駆動信号に基づいて、前記複数のエアバッグを膨張展開させるインフレータと、
   を有することを特徴とするエアバッグ装置。
2. 車両の前部に収納されたエアバッグ装置であって、
   車幅方向における前記車両の中央部に配置されており、前記車両の上方から見たときに、前記車両の前方に向かって放射状に膨張展開する複数のチャンバを備えたエアバッグと、
   歩行者又は二輪車の乗員に前記車両が衝突することを判定したときに入力される駆動信号に基づいて、前記エアバッグを膨張展開させるインフレータと、
   を有することを特徴とするエアバッグ装置。
   

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