JP2018172000A - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の保護性能を向上させる。【解決手段】乗員保護装置１０は、車両１のシート４の側に設けられ、シート４に着座した乗員の腕部を載置可能なアームレスト５と、アームレスト５に設けられ、アームレスト５からアームレストエアバッグ２２を展開するアームレストエアバッグ装置２０と、車両１の衝突を検知または予測した場合にアームレストエアバッグ２２を展開させる制御部１９と、を有する。アームレスト５から展開するアームレストエアバッグ２２は、互いに別々に膨張を制御可能な第一袋部２４および第二袋部２５を有する。【選択図】図４

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。

そこで、たとえばシートの側にあるアームレストなどからエアバッグを展開させて、フロントエアバッグなどのメインのエアバッグの補助として用いることが考えられる。
たとえばフロントエアバッグの補助であれば、乗員の着座位置が前などへずれないように乗員を押さえるためのエアバッグや、フロントエアバッグが適切に展開する前に上体が倒れてしまわないように支持するエアバッグ、などの複数のエアバッグが想定できる。
しかしながら、シートの近くから補助的なエアバッグを展開する場合において、上述したような個々の目的毎に複数のエアバッグを設け、この複数のエアバッグを同時に展開させることは、スペース的に困難である。複数のエアバッグは、互いに近接して展開されるので、その展開の際または展開した状態において互いに干渉してしまう可能性が高い。そして、他のエアバッグと干渉してしまった場合、個々のエアバッグは本来の目的に対応した性能を発揮できない可能性がある。たとえば十分な反力を発揮できないなどの性能低下が懸念される。

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、互いに別々に膨張を制御可能な複数の気室を有する。

好適には、前記アームレストエアバッグは、前記アームレストから、前記シートに着座した乗員へ向けて下向きに展開した後に、乗員の上体の前面に沿って上向きに展開する、とよい。

好適には、複数の前記気室には、前記アームレストエアバッグを、前記シートに着座した乗員を前側から押さえるために膨張される第一気室と、前記アームレストエアバッグを、前記シートに着座した乗員の上体の前に展開して上体を支持するために膨張される第二気室と、を含む、とよい。

好適には、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へ向けて下向きに展開されることにより、乗員の少なくとも腰部を押さえるように展開する、とよい。

好適には、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へ向けて下向きに展開されることにより、乗員の腰部の少なくとも左右方向の端部を押さえるように展開する、とよい。

好適には、前記アームレストエアバッグは、前記アームレストについての左右方向の内側の面から展開する、とよい。

好適には、前記第二気室は、前記第一気室との間に圧力弁が設けられ、前記圧力弁は、前記第一気室が所定の圧力になった場合に開く、とよい。

好適には、複数の前記気室は、少なくとも２つの間で容量または展開圧力が異なる、とよい。

本発明では、アームレストから展開するアームレストエアバッグは、互いに別々に膨張を制御可能な複数の気室を有する。
よって、たとえばこのアームレストエアバッグを補助的なエアバッグとして用いる場合であれば、複数の気室それぞれを目的に応じて制御することができる。
その結果、アームレストから１つのアームレストエアバッグを展開させるだけで、複数の目的に対応したエアバッグを展開させることができる。複数の目的毎にアームレストからエアバッグを展開させた場合のように、エアバッグ同士の干渉が問題とならない。
しかも、アームレストエアバッグは、シートに着座した乗員に近い位置から展開されるので、各気室を膨張させることでそれぞれの気室の目的に対応した状態に精度よく展開することになる。

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、図３のアームレストエアバッグ装置の模式的な構成の説明図である。 図５は、第１実施形態に係るアームレストエアバッグ装置の正面図である。 図６は、図５のアームレストエアバッグ装置の平面図である。 図７は、図５のアームレストエアバッグ装置の側面図である。 図８は、アームレストエアバッグの展開手順の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

［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に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。

そこで、たとえばシート４の側にあるアームレスト５などからエアバッグを展開させて、フロントエアバッグ１８などのメインのエアバッグの補助として用いることが考えられる。
たとえばフロントエアバッグ１８においては、図２（Ｂ）に示すように、自動車１が衝突した際に乗員の下半身や腰部が前へずれてしまうことがある。この場合、乗員の上体は、フロントエアバッグ１８に近づいた状態から前へ倒れることになる。
また、図２（Ｃ）に示すように、自動車１が衝突した際に乗員の上体が前へ傾くことがある。この場合、乗員の上体は、既に前へ倒れている状態から、フロントエアバッグ１８へ向かって倒れることになる。
これらの場合、フロントエアバッグ１８は、適切に展開する前に上体が倒れ込んでくることになり、倒れ込んでくる上体を適切に支持することが難しくなる可能性がある。
このため、フロントエアバッグ１８の補助のために、乗員の着座位置が前などへずれないように乗員を押さえるためのエアバッグや、フロントエアバッグ１８が適切に展開する前に上体が倒れてしまわないように支持するエアバッグ、などの複数のエアバッグを、シート４の側にあるアームレスト５などから展開することが考えられる。
しかしながら、シート４の近くから補助的なエアバッグを展開する場合において、上述したような個々の目的毎に複数のエアバッグを設け、この複数のエアバッグを同時に展開させた場合、スペース的に無理がある。複数のエアバッグは、互いに近接して展開されるので、その展開の際または展開した状態において互いに干渉してしまう可能性が高い。そして、他のエアバッグと干渉してしまった場合、個々のエアバッグは本来の目的に対応した性能を発揮できない可能性がある。たとえば十分な反力を発揮できないなどの性能低下が懸念される。

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、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。
アームレストエアバッグ装置２０は、左右一対のアームレスト５の各々に内蔵される。

図４は、アームレストエアバッグ装置２０の模式的な構成の説明図である。
図４の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。
インフレータは、点火されることにより、高圧ガスを発生する。
アームレストエアバッグ２２は、首部２３を有する第一袋部２４、第二袋部２５、圧力弁２６、を有する。
首部２３は、アームレストエアバッグ２２についてのエアバッグ本体２１に接続される部分である。インフレータの高圧ガスは、首部２３からアームレストエアバッグ２２へ入る。
第一袋部２４と、第二袋部２５とは、アームレストエアバッグ２２において別々の気室に形成される。第一袋部２４は、アームレストエアバッグ２２の基端側に位置し、第二袋部２５は、アームレストエアバッグ２２の先端側に位置する。
第一袋部２４と第二袋部２５とは、それぞれの目的に応じた容量に形成され、互いに異なっている。
圧力弁２６は、第一袋部２４と第二袋部２５とを接続する。圧力弁２６は、第一袋部２４が所定の圧力以上になった場合に開く。これにより、第一袋部２４から第二袋部２５へ高圧ガスが分配される。
そして、アームレストエアバッグ装置２０は、アームレストエアバッグ２２がエアバッグ本体２１に収容された状態で、アームレスト５に内蔵される。

図５から図７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５は車体２の前側から見た正面図、図６は車体２の上側から見た平面図、図７は車体２の左側から見た側面図である。
図５から図７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５から図７に示す姿勢でシート４に着座できる。

図８は、アームレストエアバッグ２２の展開手順の説明図である。
アームレストエアバッグ装置２０では、まず、図８（Ａ）に示す展開前の状態において、アームレストエアバッグ２２がアームレスト５についての左右方向の内側の面から展開を開始する。
そして、展開を開始したアームレストエアバッグ２２では、まず、第一袋部２４が展開する。第一袋部２４の展開により、アームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の腰部へ向かって展開する。アームレストエアバッグ２２の展開先端部は、図８（Ｂ）に示すように、乗員の腰部の左右方向の両端部に対して前側から当たる。これにより、乗員の腰部が前へずれないように押さえることができる。
また、第一袋部２４の内圧が所定の圧力以上になると、アームレストエアバッグ２２では圧力弁２６が開き、第一袋部２４内の高圧ガスが第二袋部２５へ流入し始める。
これにより、第二袋部２５が展開を開始し、アームレストエアバッグ２２は、図８（Ｃ）に示すように、乗員の腰部の位置から上体の前面に沿って上へ展開する。
そして、アームレストエアバッグ２２は、図５から図７に示す状態に展開する。
また、この展開した状態において、高圧な第一袋部２４が乗員の腰部を前から押さえ続ける。
これにより、強い衝撃が乗員に作用する場合でも、乗員の腰部は高い抗力によりシート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、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を作動させる。
アームレストエアバッグ装置２０において、アームレストエアバッグ２２は、図８（Ａ）に示す展開前の状態から図８（Ｃ）に示す状態へ展開する。
これにより、図５から図８に示すように、アームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の腰部を前から押さえて、強い衝撃が乗員に作用する場合でも乗員の腰部をシート４の着座位置に維持し得る。

以上のように、本実施形態では、アームレスト５から展開するアームレストエアバッグ２２は、互いに別々に膨張を制御可能な第一袋部２４と第二袋部２５とを有する。
そして、第一袋部２４は、シート４に着座した乗員の腰部の左右方向の両端部を前側から押さえるために用いることができる。これにより、乗員の腹部を押さえることなく、乗員の着座位置がシート４の上で前などへずれないように乗員を押さえることができる。
また、第二袋部２５は、シート４に着座した乗員の上体の前に展開して上体を支持できる。よって、上体が早期に前へ倒れてしまうことを抑制できる。フロントエアバッグ１８が適切に展開する前に上体が倒れてしまわないようにできる。
このように、アームレストエアバッグ２２についての第一袋部２４と第二袋部２５とは、フロントエアバッグ１８についての別々の目的に対応した補助的なエアバッグとして用いることができる。
その結果、アームレスト５から１つのアームレストエアバッグ２２を展開させるだけで、複数の目的に対応したエアバッグを展開させることができる。複数の目的毎にアームレスト５からエアバッグを展開させた場合のように、エアバッグ同士の干渉が問題となることはない。
しかも、アームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員に近い位置から展開されるので、各袋体は、それぞれの袋体の目的に対応した状態に精度よく膨張することができる。

本実施形態では、アームレストエアバッグ２２は、まず第一袋部２４を膨張させることでアームレスト５からシート４に着座した乗員の腰部の左右方向の端部へ向けて下向きに展開し、その後に第二袋部２５を膨張させることにより乗員の上体の前面に沿って上向きに展開する。
よって、乗員の腰部を押さえる目的と、上体の前倒れを支える目的との双方の目的を、１つのアームレストエアバッグ２２により統合して達成することができる。
しかも、このようにアームレスト５から一旦下向きに展開してから上体に沿って上向きに展開することにより、アームレストエアバッグ２２は大きく捻じれるように湾曲した形状に展開する。
その結果、上体がアームレストエアバッグ２２に倒れた場合に、アームレストエアバッグ２２は状態に対して大きな反力を与えることができる。倒れる上体によりアームレストエアバッグ２２が前へ押し込まれる場合、アームレストエアバッグ２２は、これを粘り強く支えて、上体が大きく前へ倒れないように支えることができる。

本実施形態では、アームレストエアバッグ２２は、アームレスト５についての左右方向の内側の面から展開する。
よって、アームレストエアバッグ２２は、シート４に着座した乗員の上体から前へ離間した位置で、上体の前へ突出して首部２３を形成し、さらにその首部２３から上体に向けて大きく捻じれるように湾曲して展開する。
その結果、乗員の上体の前への荷重により、アームレストエアバッグ２２についての大きく捻じれている部分が前へ倒れても、これを首部２３で支えて、それ以上に前へ倒れ難くできる。

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、アームレストエアバッグ２２は、第一袋部２４と第二袋部２５の２つの気室を有する。
この他にもたとえば、アームレストエアバッグ２２は、３つ以上の袋部を有してもよい。
また、この複数の袋部は、他の袋部と圧力弁２６により連通しても、アームレストエアバッグ装置のインフレータに直接連通してもよい。これらは、アームレストエアバッグ２２により実現したい目的に応じて決めればよい。

なお、上記実施形態では、アームレストエアバッグ２２により、上体の前を押さえて上体の前側への倒れを抑制している。
この他にもたとえば、アームレストエアバッグ２２ともにフロントエアバッグ１８を併せて展開させてもよい。

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…首部、２４…第一袋部（気室）、２５…第二袋部（気室）、２６…圧力弁。

Claims (8)

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、互いに別々に膨張を制御可能な複数の気室を有する、
   車両の乗員保護装置。
2. 前記アームレストエアバッグは、前記アームレストから、前記シートに着座した乗員へ向けて下向きに展開した後に、乗員の上体の前面に沿って上向きに展開する、
   請求項１記載の車両の乗員保護装置。
3. 複数の前記気室には、
   前記アームレストエアバッグを、前記シートに着座した乗員を前側から押さえるために膨張される第一気室と、
   前記アームレストエアバッグを、前記シートに着座した乗員の上体の前に展開して上体を支持するために膨張される第二気室と、を含む、
   請求項２記載の車両の乗員保護装置。
4. 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へ向けて下向きに展開されることにより、乗員の少なくとも腰部を押さえるように展開する、
   請求項２または３記載の車両の乗員保護装置。
5. 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へ向けて下向きに展開されることにより、乗員の腰部の少なくとも左右方向の端部を押さえるように展開する、
   請求項２から４のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
6. 前記アームレストエアバッグは、前記アームレストについての左右方向の内側の面から展開する、
   請求項２から５のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
7. 前記第二気室は、前記第一気室との間に圧力弁が設けられ、
   前記圧力弁は、前記第一気室が所定の圧力になった場合に開く、
   請求項２から６のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。
8. 複数の前記気室は、少なくとも２つの間で容量または展開圧力が異なる、
   請求項１から７のいずれか一項記載の車両の乗員保護装置。