JP7732437B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

Description

本明細書は、車両に障害物が衝突した際に、乗員を保護する乗員保護装置を開示する。

従来から、車両の側方に障害物が衝突する側突時に、車両の乗員を適切に保護するために、車両にサイドエアバッグが設けられている。サイドエアバッグは、座席の車幅方向外側に配される。側突を検知した場合、乗員保護装置は、サイドエアバッグを展開および膨張させる。膨張したサイドエアバッグは、慣性力を受けて倒れる乗員の身体を支持する。

ここで、近年、乗員をより適切に支持するために、座席の車幅方向内側の位置に、ファーサイドエアバッグを配置することが提案されている。かかるファーサイドエアバッグを設けることで、乗員が、車幅方向内側に倒れる場合も、乗員を適切に保護できる。

特開２０２１－１９１６５０号公報

しかしながら、従来、サイドエアバッグを展開開始させた直後に、ファーサイドエアバッグを展開開始させることが多かった。この場合、ファーサイドエアバッグにより乗員が、ドア側に押されるおそれがあった。

例えば、運転席側の側部ドアに障害物が衝突した場合を考える。この場合、運転席に着座する乗員は、慣性力により、運転席側の側部ドアに向かって倒れる。この乗員の身体は、運転席側のサイドエアバッグによって支持される。ここで、サイドエアバッグの展開開始の直後にファーサイドエアバッグが展開開始すると、乗員は、膨張するファーサイドエアバッグにより、サイドエアバッグに向かって押されることになる。結果として、乗員が、サイドエアバッグに向かう勢いが増加する。この場合、サイドエアバッグの支持力を高めなければならないが、これは、コスト増加等の問題を招く。

なお、特許文献１には、座席の車幅方向外側にサイドエアバッグを設け、シートフレームの車幅方向内側端部にファーサイドエアバッグを設ける技術が開示されている。しかし、特許文献１では、サイドエアバッグの膨張開始タイミングと、ファーサイドエアバッグとの膨張開始タイミングと、の関係については、検討されていない。したがって、特許文献１の技術では、乗員がファーサイドエアバッグによりドア側に押されることを防止できない。

そこで、本明細書では、乗員がファーサイドエアバッグによりドア側に押されることを防止できる乗員保護装置を開示する。

本明細書で開示する乗員保護装置は、第一座席の車幅方向外側に配される第一サイドエアバッグと、前記第一座席に車幅方向に隣接する第二座席の車幅方向外側に配される第二サイドエアバッグと、前記第一座席の車幅方向内側、かつ、前記第二座席より前記第一座席に近い位置に配されるファーサイドエアバッグと、を備え、前記第一座席側への側突を検知した場合、前記第一サイドエアバッグを展開開始させた後、第一遅延時間経過後に、前記ファーサイドエアバッグを展開開始させ、前記第二座席側への側突を検知した場合、前記第二サイドエアバッグを展開開始させた後、第二遅延時間経過後に、前記ファーサイドエアバッグを展開開始させ、前記第一遅延時間は、前記第二遅延時間よりも大きい、ことを特徴とする。

本明細書で開示する技術によれば、ファーサイドエアバッグを必要以上に早期に展開開始することが防止される。結果として、乗員が、ファーサイドエアバッグにより、ドア側に押されることを防止できる。

車両の前席を車両前方からみた模式図である。 乗員保護装置の構成を示すブロック図である。 左側突が発生した場合における乗員保護装置の動作を示す模式図である。 右側突が発生した場合における乗員保護装置の動作を示す模式図である。 コントローラの処理の流れを示すフローチャートである。 乗員保護装置の他の構成を示す図である。

以下、図面を参照して乗員保護装置１０の構成について説明する。図１は、車両の前席を車両前方から見た模式図である。また、図２は、乗員保護装置１０の構成を示すブロック図である。なお、以下の各図において、「Ｕｐ」、「Ｆｒ」、「Ｒｈ」は、それぞれ、車両の上方、前方、右側方を示している。

車両は、第一座席２６ｆおよび第二座席２６ｓを含む。第一座席２６ｆおよび第二座席２６ｓは、車両の前部において、車幅方向に並んでいる。本例において、第一座席２６ｆは、運転席であり、車両右側に位置している。第二座席２６ｓは、助手席であり、車両左側に位置している。以下の説明では、第一座席２６ｆに着座する乗員を「第一乗員ＰＦ」と呼び、第二座席２６ｓに着座する乗員を「第二乗員ＰＳ」と呼ぶ。

第一座席２６ｆと第二座席２６ｓとの間には、センタコンソールボックス２７が配置されている。また、第一座席２６ｆの右側には、第一側部ドア２４ｆが配置されており、第二座席２６ｓの左側には、第二側部ドア２４ｓが配置されている。

乗員保護装置１０は、車両に障害物が衝突した場合に、第一乗員ＰＦおよび第二乗員ＰＳを保護する。乗員保護装置１０は、図２に示す通り、第一サイドエアバッグ１２と、第二サイドエアバッグ１４と、ファーサイドエアバッグ１６と、コントローラ１８と、衝突センサ１９と、を含む。第一サイドエアバッグ１２は、図１に示す通り、第一側部ドア２４ｆの内部に配置されている。なお、第一サイドエアバッグ１２は、シートフレームに配置されてもよい。第一サイドエアバッグ１２は、第一側部ドア２４ｆに障害物が衝突する右側突が生じた場合に作動して、第一乗員ＰＦを保護する。かかる第一サイドエアバッグ１２は、バッグ本体２０ｆと、インフレータ２２ｆと、を含む。バッグ本体２０ｆは、側突発生前には、折り畳まれた状態で、第一側部ドア２４ｆの内部に収容されている。右側突が発生した場合、バッグ本体２０ｆは、展開して膨張し、第一乗員ＰＦの身体を支える。なお、この展開の過程で、バッグ本体２０ｆは、第一側部ドア２４ｆから車室内に飛び出す。第一インフレータ２２ｆは、点火されることで、バッグ本体２０ｆを展開および膨張させるためのガスを発生させる。したがって、第一インフレータ２２ｆの点火タイミングが、第一サイドエアバッグ１２の展開開始タイミングと見做せる。第一インフレータ２２ｆへの点火は、後述するコントローラ１８により制御される。

第二サイドエアバッグ１４は、第二側部ドア２４ｓの内部に配置されている。なお、第二サイドエアバッグ１４は、シートフレームに配置されてもよい。第二サイドエアバッグ１４は、第二側部ドア２４ｓに障害物が衝突する左側突が生じた場合に作動して、第二乗員ＰＳを保護する。第二サイドエアバッグ１４は、第一サイドエアバッグ１２と同様の構成を有する。すなわち、第二サイドエアバッグ１４は、膨張可能なバッグ本体２０ｓと、バッグ本体２０ｓにガスを供給する第二インフレータ２２ｓと、を含む。

ファーサイドエアバッグ１６は、第一座席２６ｆの車幅方向内側、かつ、第二座席２６ｓより第一座席２６ｆに近い位置に配置される。例えば、ファーサイドエアバッグ１６は、第一座席２６ｆのフレームの車幅方向内側端部（すなわち左端部）に配置される。ファーサイドエアバッグ１６は、側突が生じた際に作動して、第一乗員ＰＦが、第二座席２６ｓ側に大きく倒れ込むことを防止する。ファーサイドエアバッグ１６も、膨張可能なバッグ本体２０ｃと、バッグ本体２０ｃにガスを供給するファーサイドインフレータ２２ｃと、を含む。

衝突センサ１９は、衝突の有無と、衝突方向と、を検知する。かかる衝突センサ１９は、例えば、加速度センサである。また、衝突センサ１９は、一つに限らず、複数でもよい。いずれにしても、衝突センサ１９は、右側突および左側突を区別して検知できる。

コントローラ１８は、インフレータ２２ｆ，２２ｓ，２２ｃへの点火を制御する。具体的には、コントローラ１８は、右側突が検知された場合、即座に、第一インフレータ２２ｆを点火し、規定の第一遅延時間ｔｆが経過したタイミングでファーサイドインフレータ２２ｃを点火する。また、コントローラ１８は、左側突が検知された場合、即座に、第二インフレータ２２ｓを点火し、規定の第二遅延時間ｔｓが経過したタイミングでファーサイドインフレータ２２ｃを点火する。第一遅延時間ｔｆおよび第二遅延時間ｔｓは、予めメモリに記憶された値である。また、第一遅延時間ｔｆは、第二遅延時間ｔｓよりも大きい。換言すれば、乗員保護装置１０は、側突を検知してからファーサイドインフレータ２２ｃを点火するまでの遅延時間を、側突の方向に応じて変えている。かかる構成とする理由については後述する。こうしたコントローラ１８は、物理的には、プロセッサとメモリを有するコンピュータである。

次に、乗員保護装置１０の動作について説明する。図３は、左側突が発生した場合における乗員保護装置１０の動作を示す模式図である。図３では、時刻ｔ＝０のタイミングで、左側突が検知されている。左側突が発生した場合、慣性力により、第一乗員ＰＦおよび第二乗員ＰＳは、車両左側に大きく倒れる。コントローラ１８は、左側突が検知されると即座に、第二インフレータ２２ｓを点火する。点火されることにより、第二サイドエアバッグ１４のバッグ本体２０ｓが、展開および膨張する。結果として、衝撃吸収性を有するバッグ本体２０ｓが、第二乗員ＰＳと第二側部ドア２４ｓの間に介在する。これにより、第二乗員ＰＳの第二側部ドア２４ｓへの衝突が防止される。

また、第二インフレータ２２ｓを点火した後、規定の第二遅延時間ｔｓが経過したとする。コントローラ１８は、時刻ｔ＝ｔｓにおいて、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火する。点火されることにより、ファーサイドエアバッグ１６のバッグ本体２０ｃが、展開および膨張する。そして、これにより、第一乗員ＰＦが、左側に大きく倒れることが防止される。ここで、第二遅延時間ｔｓは、左側突が発生してから、第一乗員ＰＦの上体が大きく傾くまでの時間であり、例えば、３ｍｓ以上、１０ｍｓ以下である。なお、十分に時間が経過した時刻ｔ＝ｔｎにおいて、二つのバッグ本体２０ｃ，２０ｓは、衝撃を吸収した分、体積が低下している。

次に、右側突が発生した場合における動作を説明する。図４は、右側突が発生した場合における乗員保護装置１０の動作を示す模式図である。図４では、時刻ｔ＝０のタイミングで、右側突が検知されている。右側突が発生した場合、慣性力により、第一乗員ＰＦおよび第二乗員ＰＳは車両右側に大きく倒れる。コントローラ１８は、右側突が検知されると即座に、第一インフレータ２２ｆを点火する。点火されることにより、第一サイドエアバッグ１２のバッグ本体２０ｆが、展開および膨張する。そして、これにより、第一乗員ＰＦの第一側部ドア２４ｆへの衝突が防止される。

また、コントローラ１８は、第一インフレータ２２ｆを点火した後、所定の遅延時間が経過すれば、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火する。ただし、図３の場合と異なり、コントローラ１８は、第二遅延時間ｔｓが経過したタイミングでは、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火しない。コントローラ１８は、第二遅延時間ｔｓよりも大きい第一遅延時間ｔｆが経過したタイミングで、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火する。この点火に伴い、ファーサイドエアバッグ１６のバッグ本体２０ｃが、展開および膨張する。そしてこれにより、バッグ本体２０ｆから押し返された第一乗員ＰＦが、左側に倒れることが防止される。なお、十分に時間が経過した時刻ｔ＝ｔｎにおいて、第一サイドエアバッグ１２のバッグ本体２０ｆは、衝撃を吸収した分、体積が低下している。

ここで、これまでの説明で明らかな通り、本例では、ファーサイドエアバッグ１６を展開開始させるまでの遅延時間ｔｆ，ｔｓを、側突方向に応じて変えている。かかる構成とする理由について説明する。左側突が発生した場合、第一乗員ＰＦは、早いタイミングで左側に倒れる。この第一乗員ＰＦを支持するために、左側突が発生した場合、コントローラ１８は、第二遅延時間ｔｓだけ待機したうえで、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火する。

一方、右側突が発生した場合、第一乗員ＰＦは、側突直後は、右方向、すなわちファーサイドエアバッグ１６と反対方向に倒れる。かかる場合において、ファーサイドエアバッグ１６のバッグ本体２０ｃを早期に展開開始させると、このバッグ本体２０ｃによって第一乗員ＰＦが、第一側部ドア２４ｆに押される。結果として、第一側部ドア２４ｆに向かう第一乗員ＰＦの移動の勢いが増加するおそれがある。第一乗員ＰＦの移動の勢いが増加する場合、その分、第一サイドエアバッグ１２の衝撃吸収能力を増加させる必要がある。しかし、第一サイドエアバッグ１２の衝撃吸収能力を増加させた場合、コスト増加やサイズ増加という別の問題を招く。

そこで、本例では、右側突が発生した場合、第二遅延時間ｔｓよりも大きい第一遅延時間ｔｆが経過してから、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火している。これにより、側突直後において、バッグ本体２０ｃにより、第一乗員ＰＦが、第一側部ドア２４ｆに押されることが防止できる。

一方、第一乗員ＰＦは、第一サイドエアバッグ１２のバッグ本体２０ｆに衝突すると、バッグ本体２０ｆから受ける反力により、左側に押し返される。時刻ｔ＝ｔｆにおいて、ファーサイドインフレータ２２ｃを点火して、バッグ本体２０ｃを展開開始させることで、左側に押し返される第一乗員ＰＦをバッグ本体２０ｃにより支持できる。

なお、第一遅延時間ｔｆは、第二遅延時間ｔｓよりも大きければ特に限定されない。ただし、第一遅延時間ｔｆが短いと、ファーサイドエアバッグ１６が第一乗員ＰＦの右側への移動を加速させるおそれがある。また、第一遅延時間ｔｆが大きすぎると、第一乗員ＰＦが左側に倒れ込むことを防止できない。そこで、第一遅延時間ｔｆは、第二遅延時間ｔｓの２倍以上４倍以下としてもよい。これについて、図１を参照して説明する。

左側突が発生した場合、第一乗員ＰＦの上体は、車両左側へ移動、すなわち、図１における経路Ｌ１に沿って移動する。したがって、通常、第二遅延時間ｔｓは、経路Ｌ１に沿った移動に要する時間を基準に設定される。

一方、右側突が発生した場合、第一乗員ＰＦの上体は、車両右側へ移動した後、第一サイドエアバッグ１２のバッグ本体２０ｆにより押し返されて、車両左側へ移動する。すなわち、右側突が発生した場合、第一乗員ＰＦの上体は、図１における経路Ｒ１に沿って移動した後、経路Ｒ２に沿って移動する。したがって、通常、第一遅延時間ｔｆは、経路Ｒ１および経路Ｒ２に沿った移動に要する時間を基準に設定される。

ここで、図１から明らかな通り、経路Ｒ１＋Ｒ２の距離は、経路Ｌ１の距離の約３倍である。そのため、第一遅延時間ｔｆを、第二遅延時間ｔｓの約３倍にしてもよい。ただし、経路Ｒ１＋Ｒ２に沿った移動に要する時間は、座席２６の位置や形態等に応じて変化する。そのため、第一遅延時間ｔｆは、第二遅延時間ｔｓの２倍以上４倍以下の範囲で、適宜変更されてもよい。

次に、コントローラ１８の処理について図５を参照して説明する。図５に示す通り、コントローラ１８は、衝突センサ１９の出力値に基づいて側突の有無を監視する（Ｓ１０，Ｓ１８）。左側突を検知した場合（Ｓ１０においてＹｅｓ）、コントローラ１８は、第二インフレータ２２ｓを着火する（Ｓ１２）。その後、コントローラ１８は、第二遅延時間ｔｓ、待機する（Ｓ１４）。第二遅延時間ｔｓが経過すれば、コントローラ１８は、ファーサイドインフレータ２２ｃを着火する（Ｓ１６）。これにより処理は終了となる。

また、右側突を検知した場合（Ｓ１８においてＹｅｓ）、コントローラ１８は、第一インフレータ２２ｆを着火する（Ｓ２０）。その後、コントローラ１８は、第一遅延時間ｔｆ、待機する（Ｓ２２）。第一遅延時間ｔｆが経過すれば、コントローラ１８は、ファーサイドインフレータ２２ｃを着火する（Ｓ２４）。これにより、処理は終了となる。

以上の説明で明らかな通り、本明細書で開示する乗員保護装置１０は、第一座席２６ｆ側への側突を検知した場合、第二座席２６ｓ側への側突を検知した場合よりも、第一座席２６ｆの近くに配置されたファーサイドエアバッグ１６の膨張開始のタイミングを遅らせている。かかる構成とすることで、ファーサイドエアバッグ１６によって、第一乗員ＰＦが側部ドア２４に向かって押されることが防止できる。

なお、これまで説明した構成は一例であり、第一遅延時間ｔｆが、第二遅延時間ｔｓより大きいのであれば、その他の構成は、変更されてもよい。例えば、これまでの説明では、ファーサイドエアバッグ１６を、第一座席２６ｆに設けている。しかし、ファーサイドエアバッグ１６は、他の部位、例えば、センタコンソールボックス２７等に設けられてもよい。また、ファーサイドエアバッグ１６を一つに限らず、二つでもよい。例えば、図６に示すように、第一座席２６ｆ（すなわち右座席）の左側端部に右ファーサイドエアバッグ１６Ｒを配置し、第二座席２６ｓ（すなわち左座席）の右側端部に左ファーサイドエアバッグ１６Ｌを配置してもよい。この場合、左側突を検知した場合、第二遅延時間ｔｓ経過後に右ファーサイドエアバッグ１６Ｒを展開開始させ、第一遅延時間ｔｆ経過後に左ファーサイドエアバッグ１６Ｌを展開開始させる。また、右側突を検知した場合、第二遅延時間ｔｓ経過後に左ファーサイドエアバッグ１６Ｌを展開開始させ、第一遅延時間ｔｆ経過後に右ファーサイドエアバッグ１６Ｒを展開開始させる。

１０ 乗員保護装置、１２ 第一サイドエアバッグ、１４ 第二サイドエアバッグ、１６ ファーサイドエアバッグ、１８ コントローラ、１９ 衝突センサ、２０ｃ，２０ｆ，２０ｓ バッグ本体、２２ｃ ファーサイドインフレータ、２２ｆ 第一インフレータ、２２ｓ 第二インフレータ、２４ｆ 第一側部ドア、２４ｓ 第二側部ドア、２６ｆ 第一座席、２６ｓ 第二座席、２７ センタコンソールボックス、ＰＦ 第一乗員、ＰＳ 第二乗員。

Claims (2)

1. 第一座席の車幅方向外側に位置する第一ドアに配される第一サイドエアバッグと、
   前記第一座席に車幅方向に隣接する第二座席の車幅方向外側に位置する第二ドアに配される第二サイドエアバッグと、
   前記第一座席の車幅方向内側、かつ、前記第二座席より前記第一座席に近い位置に配されるファーサイドエアバッグと、
   を備え、
   前記第一座席側への側突を検知した場合、前記第一サイドエアバッグを展開開始させた後、第一遅延時間経過後に、前記ファーサイドエアバッグを展開開始させ、
   前記第二座席側への側突を検知した場合、前記第二サイドエアバッグを展開開始させた後、第二遅延時間経過後に、前記ファーサイドエアバッグを展開開始させ、
   前記第一遅延時間は、前記第二遅延時間の２倍以上４倍以下である、
   ことを特徴とする乗員保護装置。
2. 請求項１に記載の乗員保護装置であって、
   前記第一座席は、運転席であり、前記第二座席は、助手席であり、
   前記ファーサイドエアバッグは、前記運転席のフレームに設けられている、
   ことを特徴とする乗員保護装置。