JP4645280B2 - 乗員保護装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、乗員保護装置及び方法に関する。

従来、シートベルトに取り付けられたエアバッグを展開させて乗員保護を行う乗員保護装置が知られている。この装置によれば、衝突速度に関係なく、エアバッグが乗員と車体の間で確実に展開することとなり、乗員を適切に保護することができる（特許文献１参照）。また、シートベルトのラップベルト部分からエアバッグを展開し、乗員の体を拘束する乗員保護装置が知られている（特許文献２参照）。
特開平７−１８６８６１号公報 特表２００２−５０５２２６号公報

しかし、特許文献１に記載の乗員保護装置では、シートベルトに取り付けられたエアバッグをステアリングと乗員身体の間で展開して乗員保護を行うため、エアバッグが発揮できる性能が変化し、安定的な保護性能を得ることが困難となってしまう。具体的に特許文献１の乗員保護装置では、ステアリングと乗員との間でエアバッグを展開させて乗員の運動エネルギーを吸収するが、エアバッグで乗員を拘束するにはエアバッグをステアリングホイールで受け止めることが必要である。このため、特許文献１に記載の乗員保護装置ではステアリングホイールの位置によってエアバッグの発揮できる性能が変化し、安定的な保護性能を得ることが困難となってしまう。

また、特許文献２に記載の乗員保護装置では、乗員の胴体と下半身との間に展開したエアバッグによって胴体を拘束するようになっているので、エアバッグが発揮できる性能は一定であると考えられる。しかし、特許文献２に記載の乗員保護装置では、エアバッグにより乗員の胴体を保護できるものの頭部については充分に保護することができない構成となっている。なお、特許文献２に記載の乗員保護装置では、頭部の拘束についても考慮されてはいるが、ラップベルトから展開するエアバッグの展開方向と衝突時の頭部の運動方向とのずれが大きいため、適切な拘束を行っているとはいえない。

本発明の乗員保護装置は、シートベルトに備え付けられたエアバッグにより乗員を保護するものであって、頭部用エアバッグと、大腿部用エアバッグと、コントロールユニットとを備えている。頭部用エアバッグは展開時に乗員頭部を受け止めるものであり、大腿部用エアバッグは展開した頭部用エアバッグから乗員大腿部までの空間を埋めるように展開するものである。コントロールユニットは、頭部用エアバッグ及び大腿部用エアバッグを展開させるものである。さらに、コントロールユニットは、頭部用エアバッグ及び大腿部用エアバッグの展開させるにあたり、大腿部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングを、頭部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングよりも遅くし、又は大腿部用エアバッグの容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグの容積が最大となるタイミングよりも遅くする。

本発明によれば、展開時に頭部用エアバッグにより乗員頭部を受け止め、大腿部用エアバッグは展開した頭部用エアバッグから乗員大腿部までの空間を埋めるように展開するため、両エアバッグは乗員頭部から大腿部までの空間を埋めることとなる。これにより、車両衝突時に慣性移動する乗員頭部を、エアバッグを介してステアリングホイールで受け止めることなく、乗員頭部から大腿部まで埋められたエアバッグを介して乗員の身体で受け止めることができる。よって、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができる。

また、大腿部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングを、頭部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングよりも遅くする。または、大腿部用エアバッグの容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグの容積が最大となるタイミングよりも遅くする。このため、頭部用エアバッグよりも柔らかい大腿部用エアバッグにて頭部用エアバッグを支持することとなり、頭部用エアバッグは容易に大腿部用エアバッグに貫入していくこととなる。故に、乗員頭部についても柔らかく受け止めることとなる。よって、乗員頭部を適切に拘束することができる。

従って、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一又は同様の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の第１実施形態による乗員保護装置の構成図であり、図２は、第１実施形態に係る乗員保護装置のシート周辺部の構成図である。図１に示すように、乗員保護装置１は、シートベルトに備え付けられたエアバッグにより乗員を保護するものであって、頭部用エアバッグ１１、大腿部用エアバッグ１２、頭部用インフレータ２１、大腿部用インフレータ２２、コントロールユニット３０、衝撃センサ４０、及びバッテリ５０からなっている。

頭部用エアバッグ１１は、図２に示すように展開時に乗員頭部を受け止めるものである。この頭部用エアバッグ１１は、乗員後方上側のアンカー部１００から肩部及び胸部を通りバックル１０１にて固定されるショルダーベルト１０２の内部に折り畳まれた状態で備え付けられている。

大腿部用エアバッグ１２は、図２に示すように、頭部用エアバッグ１１から乗員大腿部までの空間を埋めるように展開し、乗員頭部を受け止めた頭部用エアバッグ１１の下側を支持するものである。また、大腿部用エアバッグ１２は、乗員腰部を拘束するラップベルト１０３の内部に折り畳まれた状態で備え付けられている。

頭部用インフレータ２１は、頭部用エアバッグ１１に流入させるガスを発生させるものである。この頭部用インフレータ２１は、バックル１０１内に装備されている。そして、頭部用インフレータ２１により発生させられたガスは、ショルダーベルト１０２内に形成されたガス用流路を通り頭部用エアバッグ１１に至るようになっている。

大腿部用インフレータ２２は、大腿部用エアバッグ１２に流入させるガスを発生させるものである。この大腿部用インフレータ２２は、頭部用インフレータ２１と同様にバックル１０１内に装備されている。そして、大腿部用インフレータ２２により発生させられたガスは、ラップベルト１０３内に形成されたガス用流路を通り大腿部用エアバッグ１２に至るようになっている。

コントロールユニット３０は、頭部用及び大腿部用エアバッグ１１，１２を展開させるものである。コントロールユニット３０は、頭部用及び大腿部用エアバッグ１１，１２を展開させる際、頭部用インフレータ２１及び大腿部用インフレータ２２にガス発生信号を送信するようになっている。これにより、ガス発生信号を受けたインフレータ２１，２２はガスを発生させることとなる。

衝撃センサ４０は、車両に加わる衝撃を検出するものである。また、コントロールユニット３０は、衝撃センサ４０からの信号を常時監視しており、衝撃センサ４０からの信号により車両に加わる衝撃が一定値を超えるようであれば、車両衝突と判定して頭部用インフレータ２１及び大腿部用インフレータ２２にガス発生信号を送信することとなる。

バッテリ５０は、イグニッションスイッチのオン時にコントロールユニット３０に電力を供給する構成となっている。このバッテリ５０のプラス端子はイグニッションスイッチを介してコントロールユニット３０に接続されており、マイナス端子はコントロールユニット３０のグランドに接続されると共に車両のボディにアースされている。

さらに、本実施形態においてコントロールユニット３０は、頭部用及び大腿部用エアバッグ１１，１２の展開させるにあたり、大腿部用エアバッグ１２の内圧がピークとなるタイミングを、頭部用エアバッグ１１の内圧がピークとなるタイミングよりも遅くする。または、コントロールユニット３０は、大腿部用エアバッグ１２の容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグ１１の容積が最大となるタイミングよりも遅くする。

以下、本実施形態に係る乗員保護方法の概略を説明する。図３は、本実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、（ａ）は乗員保護の開始時を示し、（ｂ）は乗員保護の完了時を示している。まず、車両が衝突すると、車両乗員は前方に慣性移動するが、身体はシートベルトにより拘束されている。このため、乗員頭部が前方に回転する挙動を示すこととなる。

また、車両衝突時に衝撃センサ４０により一定値を超える衝撃が検出されると、コントロールユニット３０は、頭部用インフレータ２１にガス発生信号を送信する。これにより、図３（ａ）に示すように、頭部用エアバッグ１１が展開し、慣性移動する乗員頭部を受け止めることとなる。

次に、コントロールユニット３０は、大腿部用インフレータ２２にガス発生信号を送信する。これにより、図３（ｂ）に示すように、大腿部用エアバッグ１２は頭部用エアバッグ１１から乗員大腿部までの空間を埋めるように展開し、両エアバッグ１１，１２は乗員頭部と大腿部との間を埋め尽くすこととなる。

このように、本装置では、車両衝突時に慣性移動する乗員頭部を、エアバッグを介してステアリングホイールで受け止める必要がない。すなわち、乗員頭部の慣性移動する力は、乗員頭部から大腿部まで埋め尽くされたエアバッグを介して乗員の身体で受け止められることとなり、ステアリングホイールの位置によらず、安定的な頭部の拘束を行うようになっている。

図４は、本実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、乗員保護の途中段階を示している。上記したように、コントロールユニット３０は、大腿部用エアバッグ１２を頭部用エアバッグ１１より遅くに展開させる。このため、図４に示すように、大腿部用エアバッグ１２の容積が最大となるタイミングは、頭部用エアバッグ１１の容積が最大となるタイミングよりも遅くなる。すなわち、図３（ｂ）に示す時点において、大腿部用エアバッグ１２は頭部用エアバッグ１１よりも柔らかくなっている。故に、乗員頭部を受け止めた頭部用エアバッグ１１は、容易に大腿部用エアバッグ１２に貫入していくこととなる。また、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に貫入していく過程においては、大腿部用エアバッグ１２の展開が完了しておらず、頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２との接触面積が大きくなる。また、大腿部用エアバッグ１２が頭部用エアバッグ１１を包み込むような形状となる。これらにより、上側のエアバッグの挙動が安定すると共に、乗員頭部を柔らかく受け止め、乗員頭部を適切に拘束することができる。

なお、頭部用エアバッグ１１は大腿部用エアバッグ１２に容易に貫入するが、貫入し続けることはなく、或る程度まで貫入した時点で大腿部用エアバッグ１２は頭部用エアバッグ１１を適切に支持するこことなる。すなわち、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に貫入していくに従って、大腿部用エアバッグ１２の内圧が高められることとなるため、頭部用エアバッグ１１が或る程度貫入した時点で頭部用エアバッグ１１を適切に支持するこことなる。

図５は、頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２とを同時に展開させたときの様子を示す説明図である。図５に示すように、双方のエアバッグ１１，１２を同時に展開させた場合、大腿部用エアバッグ１２にて頭部用エアバッグ１１を支持したとしても、頭部用エアバッグ１１は大腿部用エアバッグ１２に貫入し難いこととなる。このため、乗員頭部を受け止めた力は車両前方側へ逃げるようになり、安定的な頭部の拘束を行うことができず、且つ乗員頭部を適切に拘束するとは言えなくなる。

図６は、本実施形態の乗員保護方法による保護の様子と、ステアリング付近に設けられたエアバッグにより乗員保護を行う様子とを比較する説明図であり、（ａ）は乗員頭部とエアバッグとの接触位置を示し、（ｂ）は乗員頭部を保護したときの乗員頭部の速度を示している。なお、図６（ｂ）において縦軸は乗員頭部の速度を示し、横軸は衝突発生からの時間を示している。

図６（ａ）に示すように、ステアリング付近に設けられたエアバッグ（以下従来例という）では、乗員頭部が距離Ｌ０だけ移動した時点で乗員頭部を受け止めることとなる。一方、本実施形態の乗員保護装置１では、シートベルトに備え付けられた頭部用エアバッグ１１が展開するため、乗員頭部が距離Ｌ１（Ｌ０よりも小さい距離）だけ移動した時点で乗員頭部を受け止めることとなる。

また、乗員頭部は、頭部用エアバッグ１１を介して乗員の身体により支えられるため、頭部用エアバッグ１１が展開すれば直ちに乗員頭部を拘束し始めることとなる。よって、図６（ｂ）に示すように、拘束タイミングは早期化されることとなる。すなわち、従来例の場合、衝突発生からの時間がＴ０に達した時点で乗員頭部の拘束が開始されるが、本実施形態では、それよりも短い時間Ｔ１で乗員頭部の拘束が開始される。

そして、この拘束タイミングの早期化により、慣性移動する乗員頭部の速度Ｖ０を、従来例と比較して緩やかに低下させることができる。すなわち、本実施形態では乗員頭部を柔らかく受け止めることができる。特に乗員頭部を柔らかく受け止めるとなると、乗員頭部と頭部用エアバッグ１１との接触面積が従来例よりも拡大されるため、乗員頭部にかかる荷重を分散できることにもなる。さらに、頭部用エアバッグ１１及び大腿部用エアバッグ１２を用いているので、個々のエアバッグの容量を小さくすることができ、展開完了までの時間を短縮できることにもなる。

図７は、乗員保護時の首モーメントを示すグラフである。なお、図７において縦軸は首モーメント〔Ｎｍ〕を示し、横軸はエアバッグ展開開始からの時間〔ｍｓ〕を示している。本実施形態に係る乗員保護装置１では、時刻Ｔ１において、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２と干渉し始める。ここで、本実施形態の乗員保護装置１では、従来例よりも首モーメントが増加している。時刻Ｔ１では、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に貫入する最中であり、乗員頭部が頭部用エアバッグ１１によりあまり支えられていないためである。

このように、時刻Ｔ１において首モーメントは増加するが、時刻Ｔ２では従来例よりも首モーメントが減少している。時刻Ｔ２において、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に貫入して大腿部用エアバッグ１２の内圧が高まり、大腿部用エアバッグ１２に頭部用エアバッグ１１を支持するだけの反力が発生し、乗員頭部が支えられるためである。その後、首モーメントはピークに至るが、このピーク値は従来例のピーク値よりも減少している。ピークに至るまでに乗員頭部の運動エネルギーは従来例よりも減少させられているためである。以上のように、本実施形態に係る乗員保護装置１では従来例よりも乗員頭部を適切に保護していると言える。

次に、本実施形態に係る乗員保護方法の詳細を説明する。図８は、本実施形態に係る乗員保護方法を示すフローチャートである。まず、車両のイグニッションスイッチがオンされるとコントロールユニット３０に電力が供給され、図８に示すフローチャートが実行される。そして、コントロールユニット３０は、衝撃センサ４０からの信号を入力する（ＳＴ１）。

次いで、コントロールユニット３０は、衝撃センサ４０からの信号から判断される衝撃が閾値を超えるか否かを判断する（ＳＴ２）。ここで、閾値を超えないと判断した場合（ＳＴ２：ＮＯ）、処理はステップＳＴ１に戻ることとなる。他方、閾値を超えると判断した場合（ＳＴ２：ＹＥＳ）、コントロールユニット３０は、頭部用インフレータ２１にガス発生信号を送信する（ＳＴ３）。

その後、コントロールユニット３０は計時を開始する。そして、コントロールユニット３０は、経過時間が所定のタイマ値を超えたか否かを判断する（ＳＴ４）。ここで、タイマ値を超えないと判断した場合（ＳＴ４：ＮＯ）、超えると判断されるまで、この処理が繰り返される。一方、タイマ値を超えると判断した場合（ＳＴ４：ＹＥＳ）、コントロールユニット３０は、大腿部用インフレータ２２にガス発生信号を送信する（ＳＴ５）。そして、処理は終了することとなる。

このようにして、第１実施形態に係る乗員保護装置及び方法によれば、展開時に頭部用エアバッグ１１により乗員頭部を受け止め、大腿部用エアバッグ１２は展開した頭部用エアバッグ１１から乗員大腿部までの空間を埋めるように展開するため、両エアバッグ１１，１２は乗員頭部から大腿部までの空間を埋めることとなる。これにより、車両衝突時に慣性移動する乗員頭部を、エアバッグを介してステアリングホイールで受け止めることなく、乗員頭部から大腿部まで埋められたエアバッグ１１，１２を介して乗員の身体で受け止めることができる。よって、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができる。

また、大腿部用エアバッグ１２の内圧がピークとなるタイミングを、頭部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングよりも遅くする。または、大腿部用エアバッグ１２の容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグ１１の容積が最大となるタイミングよりも遅くする。このため、頭部用エアバッグ１１よりも柔らかい大腿部用エアバッグ１２にて頭部用エアバッグ１１を支持することとなり、頭部用エアバッグ１１は容易に大腿部用エアバッグ１２に貫入していくこととなる。故に、乗員頭部についても柔らかく受け止めることとなる。よって、乗員頭部を適切に拘束することができる。

従って、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る乗員保護装置は、第１実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

まず、第２実施形態において、大腿部用エアバッグ１２のベントホールは、頭部用エアバッグ１１のベントホールよりも大きくされている。すなわち、頭部用エアバッグ１１のベントホール径をφｕとし、大腿部用エアバッグ１２のベントホール径をφｌとした場合、φｕ＜φｌとなるようにしている。このため、大腿部用エアバッグ１２は頭部用エアバッグ１１よりも排気量が多く、展開時における大腿部用エアバッグ１２の内圧は頭部用エアバッグ１１の内圧よりも小さくなる。

また、第２実施形態においてコントロールユニット３０は、車両衝突時に頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２との双方をほぼ同時に展開させる。すなわち、コントロールユニット３０は、第１実施形態と異なり両エアバッグ１１，１２の展開に時間差を設けないこととしている。

図９は、第２実施形態に係る乗員保護方法の詳細を示すフローチャートである。図９に示すように、コントロールユニット３０は、衝撃センサ４０からの信号を入力し（ＳＴ１１）、衝撃センサ４０からの信号から判断される衝撃が閾値を超えるか否かを判断する（ＳＴ１２）。そして、閾値を超えないと判断した場合（ＳＴ１２：ＮＯ）、処理をステップＳＴ１に戻し、閾値を超えると判断した場合（ＳＴ１２：ＹＥＳ）、コントロールユニット３０は、頭部用インフレータ２１にガス発生信号を送信する（ＳＴ１３）。さらに、コントロールユニット３０は、大腿部用インフレータ２２にガス発生信号を送信する（ＳＴ１４）。そして、処理は終了することとなる。

このように、第２実施形態では、頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２とをほぼ同時に展開させている。ところが、大腿部用エアバッグ１２のベントホールは頭部用エアバッグ１１のベントホールよりも大きくされているため、大腿部用エアバッグ１２の内圧は頭部用エアバッグ１１の内圧よりも低くなる。このため、乗員頭部を受け止めた頭部用エアバッグ１１は容易に大腿部用エアバッグ１２に貫入していくこととなり、第１実施形態と同様に、安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができることとなる。

図１０は、第２実施形態に係る乗員保護装置２の乗員保護時の首モーメントを示すグラフである。なお、図１０において縦軸は首モーメント〔Ｎｍ〕を示し、横軸はエアバッグ展開開始からの時間〔ｍｓ〕を示している。まず、時刻Ｔ１では、頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２とが干渉を開始する。ここで、第２実施形態では、頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２とが同時に展開するため、両方のエアバッグ１１，１２は内圧が高い状態となっている。すなわち、頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２とが反発するようになり、頭部用エアバッグ１１が安定しない。

しかし、時刻Ｔ１’になると、大腿部用エアバッグ１２の内部ガスがベントホールを通って開放されて内圧が低下する。このため、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に貫入するようになる。これにより、頭部用エアバッグ１１が安定し、乗員頭部を適切に拘束することとなる。この結果、時刻Ｔ２以降に示すように、乗員頭部の運動エネルギーが適切に吸収され、首モーメントのピークが低下することとなる。

このようにして、第２実施形態に係る乗員保護装置及び方法によれば、展開時に頭部用エアバッグ１１により乗員頭部を受け止め、大腿部用エアバッグ１２は展開した頭部用エアバッグ１１から乗員大腿部までの空間を埋めるように展開するため、両エアバッグ１１，１２は乗員頭部から大腿部までの空間を埋めることとなる。これにより、車両衝突時に慣性移動する乗員頭部を、エアバッグを介してステアリングホイールで受け止めることなく、乗員頭部から大腿部まで埋められたエアバッグ１１，１２を介して乗員の身体で受け止めることができる。よって、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができる。

また、大腿部用エアバッグ１２の内圧を頭部用エアバッグ１１の内圧よりも低くする。このため、頭部用エアバッグ１１よりも柔らかい大腿部用エアバッグ１２にて頭部用エアバッグ１１を支持することとなり、頭部用エアバッグ１１は容易に大腿部用エアバッグ１２に貫入していくこととなる。故に、乗員頭部についても柔らかく受け止めることとなる。よって、乗員頭部を適切に拘束することができる。

従って、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

また、大腿部用エアバッグ１２のベントホールは、頭部用エアバッグ１１のベントホールよりも大きくされている。このため、大腿部用エアバッグ１２は、頭部用エアバッグ１１よりも多く排気されることとなる。よって、大腿部用エアバッグ１２の内圧を頭部用エアバッグ１１の内圧よりも容易に低くすることができる。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る乗員保護装置は、第１実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容が一部異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

まず、第３実施形態では第２実施形態と同様に、大腿部用エアバッグ１２のベントホールが頭部用エアバッグ１１のベントホールよりも大きくされている。他方、コントロールユニット３０は、第１実施形態と同様に時間差を設けて両エアバッグ１１，１２を展開させる。これにより、第１実施形態と第２実施形態との双方の効果を得ることができる。

図１１は、第３実施形態に係る乗員保護装置３の乗員保護時の首モーメントを示すグラフである。なお、図１１において縦軸は首モーメント〔Ｎｍ〕を示し、横軸はエアバッグ展開開始からの時間〔ｍｓ〕を示している。図１１に示すように、第３実施形態に係る乗員保護装置３では、時刻Ｔ１において頭部用エアバッグ１１と大腿部用エアバッグ１２とが干渉する。

また、首モーメントは、時刻Ｔ１以降において、第１実施形態と比較して増加している。これは、頭部用エアバッグ１１よりも大腿部用エアバッグ１２を遅くに展開させ、且つ大腿部用エアバッグ１２のベントホールを拡大したために、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に一層容易に貫入するようになったためである。すなわち、大腿部用エアバッグ１２に頭部用エアバッグ１１を支えるだけの反力が発生しておらず、乗員頭部の前方回転を抑制し難くなっているためである。

ところが、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２に一層容易に貫入するようになったため、大腿部用エアバッグ１２に頭部用エアバッグ１１を支えるだけの反力が発生した場合には、頭部用エアバッグ１１の挙動はより安定し、拘束効率が一層高まることとなる。この結果、時刻Ｔ２以降に示すように、乗員頭部の運動エネルギーが一層適切に吸収され、首モーメントのピークがさらに低下することとなる。

このようにして、第３実施形態に係る乗員保護装置及び方法によれば、展開時に頭部用エアバッグ１１により乗員頭部を受け止め、大腿部用エアバッグ１２は展開した頭部用エアバッグ１１から乗員大腿部までの空間を埋めるように展開するため、両エアバッグ１１，１２は乗員頭部から大腿部までの空間を埋めることとなる。これにより、車両衝突時に慣性移動する乗員頭部を、エアバッグを介してステアリングホイールで受け止めることなく、乗員頭部から大腿部まで埋められたエアバッグ１１，１２を介して乗員の身体で受け止めることができる。よって、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができる。

また、大腿部用エアバッグ１２の内圧がピークとなるタイミングを、頭部用エアバッグ１１の内圧がピークとなるタイミングよりも遅くする。または、大腿部用エアバッグ１２の容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグ１１の容積が最大となるタイミングよりも遅くする。このため、頭部用エアバッグ１１よりも柔らかい大腿部用エアバッグ１２にて頭部用エアバッグ１１を支持することとなり、頭部用エアバッグ１１は容易に大腿部用エアバッグ１２に貫入していくこととなる。故に、乗員頭部についても柔らかく受け止めることとなる。よって、乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、大腿部用エアバッグ１２の内圧が頭部用エアバッグ１１の内圧よりも低くする。このため、頭部用エアバッグ１１よりも一層柔らかい大腿部用エアバッグ１２にて頭部用エアバッグ１１を支持することとなり、頭部用エアバッグ１１は一層容易に大腿部用エアバッグ１２に貫入していくこととなる。故に、乗員頭部についても柔らかく受け止めることとなる。よって、乗員頭部を適切に拘束することができる。

従って、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を一層適切に拘束することができる。

また、第２実施形態と同様に、大腿部用エアバッグ１２の内圧を頭部用エアバッグ１１の内圧よりも容易に低くすることができる。

次に、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態に係る乗員保護装置は、第１実施形態のものと同様であるが、第１実施形態のものよりもエアバッグの展開タイミングがより一層適切とされている点で相違する。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

まず、エアバッグ内へのガス流入開始からエアバッグの内圧がピークになるまでの時間、又は、エアバッグ内へのガス流入開始からエアバッグの容積が最大になるまでの時間を、頭部用エアバッグ１１についてＴｕと規定し、大腿部用エアバッグ１２についてＴｌと規定する。そして、第４実施形態では、大腿部用エアバッグ１２内へのガス流入開始タイミングを、頭部用エアバッグ１１内へのガス流入開始タイミングに対して、Ｔｕ−Ｔｌの時間よりも長い時間だけ遅らせることとする。

ここで、上記時間Ｔｕ，Ｔｌは以下のようにして求めることができる。すなわち、
Ｔｕ＝ｆ（Ｖｕ／Ｏｕ）
Ｔｌ＝ｆ（Ｖｌ／Ｏｌ）
なる関係式から求めることができる。なお、Ｖｕは頭部用エアバッグ１１の容量であり、Ｏｕは頭部用インフレータ２１の出力である。また、Ｖｌは大腿部用エアバッグ１２の容量であり、Ｏｌは大腿部用インフレータ２２の出力である。

図１２は、エアバッグの内圧を示す説明図である。同図に示すように、時刻Ｔｕ１において頭部用インフレータ２１から頭部用エアバッグ１１にガスを送出したとする。次いで、時刻Ｔｌ１において大腿部用インフレータ２２から大腿部用エアバッグ１２にガスを送出したとする。

そして、時刻Ｔｕ１から時間Ｔｕだけ経過した時点Ｔｕ２において、頭部用エアバッグ１１の内圧は最大となる。その後、時刻Ｔｌ１から時間Ｔｌだけ経過した時点Ｔｌ２において、大腿部用エアバッグ１２の内圧は最大となる。ここで、時刻Ｔｕ１から時刻Ｔｌ１までの時間差は、Ｔｕ−Ｔｌよりも大きくされている。故に、大腿部用エアバッグ１２は、頭部用エアバッグ１１よりも必ず遅れて内圧が最大となる。このように、第４実施形態では、大腿部用エアバッグ１２の容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグ１１の容積が最大となるタイミングよりも確実に遅くするようにしている。

このようにして、第４実施形態に係る乗員保護装置４及び方法によれば、第１実施形態と同様に、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、第４実施形態によれば、エアバッグ内へのガス流入開始からエアバッグの内圧がピークになるまでの時間、又は、エアバッグ内へのガス流入開始からエアバッグの容積が最大になるまでの時間を、頭部用エアバッグ１１についてＴｕと規定し、大腿部用エアバッグ１２についてＴｌと規定する。そして、Ｔｕ−Ｔｌの時間よりも長い時間、大腿部用エアバッグ１２のガス流入開始タイミングを頭部用エアバッグ１１のガス流入開始タイミングに対して遅らせる。これにより、大腿部用エアバッグ１２の内圧がピークとなるタイミング又は容積が最大となるタイミングを、頭部用エアバッグ１１のそれよりも遅くすることができる。しかも、上記のようにガス流入開始タイミングを設定すれば、エアバッグの仕様が変わったとしても、適切なタイミングを実現することができる。

次に、本発明の第５実施形態を説明する。第５実施形態に係る乗員保護装置は、第１実施形態のものと同様であるが、第１実施形態のものよりもインフレータ２１，２２の出力が適切に設定されている点で相違する。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

第５実施形態に係る乗員保護装置５において、インフレータ２１，２２の出力は、頭部用エアバッグ１１の内圧よりも大腿部用エアバッグ１２の内圧が低くなるように、設定されている。ここで、エアバッグの内圧は、エアバッグの容積とインフレータの出力から定まる。従って、双方のインフレータ２１，２２の出力は、既知であるエアバッグの容積比から、容易に設定することができる。

具体的に説明すると、頭部用エアバッグ１１の容量をＶｕとし、頭部用インフレータ２１の出力をＯｕとする。また、大腿部用エアバッグ１２の容量をＶｌとし、大腿部用インフレータ２２の出力をＯｌとすると、頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕ及び大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌは、
Ｐｕ＝ｇ（Ｏｕ／Ｖｕ）
Ｐｌ＝ｇ（Ｏｌ／Ｖｌ）
なる関係式により表すことができる。

ここで、本実施形態では、Ｐｌ＜Ｐｕとなるように、インフレータ２１，２２の出力を設定するため、大腿部用インフレータ２２の出力は、
Ｏｌ＜Ｏｕ×（Ｖｕ／Ｖｌ）
と設定される。

図１３は、第５実施形態に係るインフレータ２１，２２の出力の設定方法を示す説明図であり、（ａ）は頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２よりも大きいときの例を示している。また、（ｂ）は頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２よりも小さいときの例を示している。

まず、図１３（ａ）に示すように、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２よりも大きく、頭部用エアバッグ１１の容積Ｖｕが大腿部用エアバッグ１２の容積Ｖｌのａ（ａは１を超える数）倍とされている。この場合、大腿部用インフレータ２２の出力は、
Ｏｌ＜Ｏｕ×ａとなるように設定されることとなる。

また、図１３（ｂ）に示すように、頭部用エアバッグ１１が大腿部用エアバッグ１２よりも小さく、大腿部用エアバッグ１２の容積Ｖｌが頭部用エアバッグ１１の容積Ｖｕのｂ（ｂは１を超える数）倍とされている。この場合、大腿部用インフレータ２２の出力は、Ｏｌ＜Ｏｕ／ｂとなるように設定される。

このようにして、第５実施形態に係る乗員保護装置５及び方法によれば、第１実施形態と同様に、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、第５実施形態によれば、エアバッグの容積とインフレータの出力から定まるエアバッグの内圧が、頭部用エアバッグ１１よりも大腿部用エアバッグ１２の方が低くなるように、インフレータ２１，２２の出力が設定されている。このため、大腿部用エアバッグ１２の内圧を頭部用エアバッグ１１の内圧よりも確実に低くすることができる。

次に、本発明の第６実施形態を説明する。第６実施形態に係る乗員保護装置は、第２実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容が一部第２実施形態のものと異なっている。以下、第２実施形態との相違点を説明する。

図１４は、第６実施形態に係る乗員保護装置の構成図である。同図に示すように、第６実施形態に係る乗員保護装置６は、新たに頭部用エアバッグ内圧センサ（頭部用エアバッグ内圧検出手段）６１、大腿部用エアバッグ内圧センサ（大腿部用エアバッグ内圧検出手段）６２、及びバルブ（流入ガス制御手段）７０を備えている。

頭部用エアバッグ内圧センサ６１は、頭部用エアバッグ１１の内圧を検出するものであり、大腿部用エアバッグ内圧センサ６２は、大腿部用エアバッグ１２の内圧を検出するものである。バルブ７０は、頭部用エアバッグ１１及び大腿部用エアバッグ１２を展開させる際に、これらエアバッグ１１，１２の少なくとも１つに流入させるガス量を制御するものである。

図１５は、図１４に示した内圧センサ６１，６２及びバルブ７０の詳細構成図であり、（ａ）はシート周辺を示し、（ｂ）はバルブ７０の詳細を示している。図１５（ａ）に示すように、頭部用エアバッグ内圧センサ６１は頭部用エアバッグ１１の展開時に該エアバッグ１１の内部に位置するように取り付けられている。大腿部用エアバッグ内圧センサ６２についても同様に、大腿部用エアバッグ１２の展開時に該エアバッグ１２の内部に位置するように取り付けられている。

第６実施形態において大腿部用インフレータ２２は、シート側方下部に設けられており、発生させたガスを大腿部用エアバッグ１２に供給するようになっている。また、大腿部用インフレータ２２から大腿部用エアバッグ１２に至るまでの流路は、分岐されてバルブ７０に接続されている。バルブ７０は、図１５（ｂ）に示すように、大腿部用インフレータ２２にて発生したガスを外部に排出する流路が形成されており、この流路を開閉するロッド７１と、ロッド７１の開閉動作を行わせるソレノイド７２とを有している。ソレノイド７２は通電されると、ロッド７１を流路の開方向に移動させて流路を開放するようになっている。これにより、大腿部用インフレータ２２からの大腿部用エアバッグ１２に流入するガス量が制御可能となっている。

このような構成を有するため、コントロールユニット３０は、車両衝突時にインフレータ２１，２２からエアバッグ１１，１２にガスを流入させ、双方の内圧センサ６１，６２の検出値を読み込む。そして、コントロールユニット３０は、大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌが頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕよりも低くなるようにガス流入量を制御することとなる。

図１６は、第６実施形態に係る乗員保護方法を示すフローチャートである。なお、図１６に示すステップＳＴ２１〜ＳＴ２４の処理は、図９に示したステップＳＴ１１〜ＳＴ１４の処理と同様であるため、説明を省略する。

インフレータ２１，２２にガス発生信号を送信した後（ＳＴ２３，２４の後）、コントロールユニット３０は、頭部用エアバッグ内圧センサ６１からの信号を入力する（ＳＴ２５）。そして、コントロールユニット３０は、大腿部用エアバッグ内圧センサ６２からの信号を入力する（ＳＴ２６）。

次いで、コントロールユニット３０は、頭部用エアバッグ内圧センサ６１からの信号により定まる頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕが、大腿部用エアバッグ内圧センサ６２からの信号により定まる大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌよりも大きいか否かを判断する（ＳＴ２７）。頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕが大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌよりも大きいと判断した場合（ＳＴ２７：ＹＥＳ）、処理はステップＳＴ２９に進む。

一方、頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕが大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌよりも大きくないと判断した場合（ＳＴ２７：ＮＯ）、コントロールユニット３０は、バルブ７０に通電する（ＳＴ２８）。これにより、コントロールユニット３０はバルブ７０内の流路を開放して大腿部用インフレータ２２から大腿部用エアバッグ１２に流入するガス量を減少させる。

その後、コントロールユニット３０は、衝撃センサ４０からの信号により定まる衝撃が閾値未満であるか否かを判断する（ＳＴ２９）。ここで、閾値未満でないと判断した場合（ＳＴ２９：ＮＯ）、車両衝突中であると判断できるため、処理はステップＳＴ２５に戻ることとなる。他方、閾値未満であると判断した場合（ＳＴ２９：ＹＥＳ）、処理は終了することとなる。

このようにして、第６実施形態に係る乗員保護装置６及び方法によれば、第２実施形態と同様に、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、第６実施形態によれば、大腿部用エアバッグ１２の内圧が頭部用エアバッグ１１の内圧よりも小さくなるように、ガスの流入量を制御する。このため、大腿部用エアバッグ１２の内圧を頭部用エアバッグ１１の内圧よりも容易且つ確実に低くすることができる。

なお、第６実施形態では、大腿部用エアバッグ１２に流入するガス量を制御していたが、これに限らず、頭部用エアバッグ１１に流入するガス量を制御しても良いし、双方のエアバッグ１１，１２に流入するガス量を制御してもよい。

次に、本発明の第７実施形態を説明する。第７実施形態に係る乗員保護装置は、第６実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容が一部第６実施形態のものと異なっている。以下、第６実施形態との相違点を説明する。

まず、第６実施形態に係る乗員保護装置６では、エアバッグに流入するガス量を制御することとしていた。これに対し、第７実施形態に係る乗員保護装置７では、エアバッグから流出するガス量を制御することとしている。

図１７は、第７実施形態に係る乗員保護装置７のバルブ７０の詳細構成図であり、（ａ）はシート周辺を示し、（ｂ）はバルブ７０の詳細を示している。図１７（ａ）に示すように、バルブ７０は、大腿部用エアバッグ１２近傍に設けられ、大腿部用エアバッグ１２にベントホールから流出するガス量を制御する構成となっている。このため、バルブ７０は流出ガス制御手段として機能することとなる。また、バルブ７０は、図１７（ｂ）に示すように、図１５に示した構成と同様であり、ソレノイド７２によりロッド７１を移動させて流路を開閉するようになっている。

このような構成を有するため、コントロールユニット３０は、車両衝突時にインフレータ２１，２２からエアバッグ１１，１２にガスを流入させ、双方の内圧センサ６１，６２の検出値を読み込む。そして、コントロールユニット３０は、大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌが頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕよりも低くなるようにガス流出量を制御することとなる。

このようにして、第７実施形態に係る乗員保護装置７及び方法によれば、第６実施形態と同様に、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、第７実施形態によれば、大腿部用エアバッグ１２の内圧Ｐｌが頭部用エアバッグ１１の内圧Ｐｕよりも小さくなるように、ガスの排出量を制御する。このため、大腿部用エアバッグ１２の内圧を頭部用エアバッグ１１の内圧よりも容易且つ確実に低くすることができる。

次に、本発明の第８実施形態を説明する。第８実施形態に係る乗員保護装置は、第１実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容が一部第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

第８実施形態に係る乗員保護装置８はエアバッグを３つ以上備えている。以下、乗員保護装置８がエアバッグを３つ備える例について説明する。図１８は、第８実施形態に係る乗員保護装置のシート周辺部の構成図である。同図に示すように、第８実施形態では、大腿部用エアバッグ１２が複数のエアバッグ１２ａ，１２ｂからなっており、下側のエアバッグ１２ｂにより乗員の大腿部を受け止め、上側のエアバッグ１２ａにより頭部用エアバッグ１１を支持するようになっている。

なお、大腿部用エアバッグ１２が複数からなるため、大腿部用インフレータ２２についてもエアバッグ数にあわせて複数設けられていることが望ましい。大腿部用エアバッグ１２を複数にすることにより個々のエアバッグの容積を小さくでき、大腿部用インフレータ２２を複数にすることにより小さなエアバッグにガスを流入させることとなり、素早くエアバッグを展開することができるためである。

図１９は、第８実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、（ａ）は乗員保護の開始時を示し、（ｂ）は乗員保護の完了時を示している。また、車両衝突時に衝撃センサ４０により一定値を超える衝撃が検出されると、コントロールユニット３０は、頭部用インフレータ２１にガス発生信号を送信する。これにより、図１９（ａ）に示すように、頭部用エアバッグ１１が展開し、慣性移動する乗員頭部を受け止めることとなる。

次に、コントロールユニット３０は、大腿部用インフレータ２２にガス発生信号を送信する。これにより、図１９（ｂ）に示すように、２つのエアバッグ１２ａ，１２ｂは頭部用エアバッグ１１と大腿部との間で展開する。そして、頭部用エアバッグ１１と２つのエアバッグ１２ａ，１２ｂとは乗員頭部と大腿部との間を埋め尽くすこととなる。このとき、２つのエアバッグ１２ａ，１２ｂは、少なくとも１つが頭部用エアバッグ１１よりも内圧が低くされるなどにより柔らかくなっている。このため、頭部用エアバッグ１１は、大腿部用エアバッグ１２に容易に貫入するようになっている。

このようにして、第８実施形態に係る乗員保護装置８及び方法によれば、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、第８実施形態によれば、大腿部用エアバッグ１２は複数のエアバッグ１２ａ，１２ｂからなり、複数のエアバッグ１２ａ，１２ｂのうち１以上のエアバッグにより頭部用エアバッグ１１を支持する。このため、エアバッグが３つ以上存在する場合においても、安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

なお、第８実施形態では、エアバッグの展開を早期に行うべく、エアバッグの数を同じ数のインフレータを設けることが望ましい。また、エアバッグは３つに限らず、４つ以上あってもよい。さらに、大腿部用エアバッグ１２が複数である場合に限らず、頭部用エアバッグ１１が複数設けられていてもよい。

次に、本発明の第９実施形態を説明する。第９実施形態に係る乗員保護装置は、第８実施形態のものと同様であるが、処理内容が一部第８実施形態のものと異なっている。以下、第８実施形態との相違点を説明する。

図２０は、第９実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、（ａ）は乗員保護の開始時を示し、（ｂ）は乗員保護の途中段階を示し、（ｃ）は乗員保護の完了時を示している。まず、車両衝突時に衝撃センサ４０により一定値を超える衝撃が検出されると、コントロールユニット３０は、図２０（ａ）に示すように、頭部用エアバッグ１１を展開させ、慣性移動する乗員頭部を受け止めることとなる。次に、コントロールユニット３０は、図２０（ｂ）に示すように、大腿部用エアバッグ１２のうち上側のエアバッグ１２ａを展開させ、その後、図２０（ｃ）に示すように、下側のエアバッグ１２ｂを展開させる。

これにより、頭部用エアバッグ１１、上側のエアバッグ１２ａ、及び下側のエアバッグ１２ｂが、この順番で内圧がピークとなるタイミング又は容積が最大となるタイミングが遅くされることとなる。すなわち、一番上側のエアバッグから下側に向かって順番で内圧がピークとなるタイミング又は容積が最大となるタイミングが遅くなるようにされることとなる。

このようにして、第９実施形態に係る乗員保護装置９によれば、第８実施形態と同様に、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。また、エアバッグが３つ以上存在する場合においても、安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

さらに、第９実施形態によれば、頭部用エアバッグ１１及び大腿部用エアバッグ１２は３つ以上のエアバッグからなり、３つ以上のエアバッグは、一番上側のエアバッグから下側に向かって順番に、内圧がピークとなるタイミング又は容積が最大となるタイミングが遅くなるようにされている。このため、３つ以上のエアバッグが連動して衝撃の吸収効果、すなわち乗員頭部の拘束効果を向上させることができる。

次に、本発明の第１０実施形態を説明する。第１０実施形態に係る乗員保護装置は、第１実施形態のものと同様であるが、構成が一部第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点を説明する。

図２１は、第１０実施形態に係る乗員保護装置のシート周辺部の構成図である。図２１に示すように、第１０実施形態において大腿部用エアバッグ１２は、途中で折り返された構造となっている。これにより、大腿部用エアバッグ１２は、ガス流入の際の抵抗が増え、展開速度が頭部用エアバッグ１１よりも遅くなるようにされている。なお、大腿部用エアバッグ１２は、この構造に限らず、第１実施形態のような袋形状のエアバッグ内部の空間を仕切る膜を設け、この膜に小孔を設けるなどして、展開速度が頭部用エアバッグ１１よりも遅くなるようにされていてもよい。これにより、大腿部用エアバッグ１２の内圧のピークや容積の最大となるタイミングを、頭部用エアバッグ１１のそれよりも容易に遅らせることができる。

このようにして、第１０実施形態に係る乗員保護装置１０及び方法によれば、第１実施形態と同様に、シートベルトからエアバッグを展開させつつも安定的な保護性能を得ることができ、且つ乗員頭部を適切に拘束することができる。

また、第１０実施形態によれば、大腿部用エアバッグ１２は、展開速度が頭部用エアバッグ１１よりも遅くなる構造とされている。このため、例えば大腿部用エアバッグ１２と頭部用エアバッグ１１とを同時に展開させるなどしても、大腿部用エアバッグ１２の内圧のピークや容積の最大となるタイミングを、頭部用エアバッグのそれよりも容易に遅らせることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態を組み合わせるようにしてもよい。例えば、本実施形態では、車両乗員の保護を例に説明したが、これに限らず、他の乗り物の乗員保護に用いていもよい。

本発明の第１実施形態による乗員保護装置の構成図である。 第１実施形態に係る乗員保護装置のシート周辺部の構成図である。 本実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、（ａ）は乗員保護の開始時を示し、（ｂ）は乗員保護の完了時を示している。 本実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、乗員保護の途中段階を示している。 頭部用エアバッグと大腿部用エアバッグとを同時に展開させたときの様子を示す説明図である。 本実施形態の乗員保護方法による保護の様子と、ステアリング付近に設けられたエアバッグにより乗員保護を行う様子とを比較する説明図であり、（ａ）は乗員頭部とエアバッグとの接触位置を示し、（ｂ）は乗員頭部を保護したときの乗員頭部の速度を示している。 乗員保護時の首モーメントを示すグラフである。 本実施形態に係る乗員保護方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る乗員保護方法の詳細を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る乗員保護装置の乗員保護時の首モーメントを示すグラフである。 第３実施形態に係る乗員保護装置の乗員保護時の首モーメントを示すグラフである。 エアバッグの内圧を示す説明図である。 第５実施形態に係るインフレータの出力の設定方法を示す説明図であり、（ａ）は頭部用エアバッグが大腿部用エアバッグよりも大きいときの例を示し、（ｂ）は頭部用エアバッグが大腿部用エアバッグよりも小さいときの例を示している。 第６実施形態に係る乗員保護装置の構成図である。 図１４に示した内圧センサ及びバルブの詳細構成図であり、（ａ）はシート周辺を示し、（ｂ）はバルブの詳細を示している。 第６実施形態に係る乗員保護方法を示すフローチャートである。 第７実施形態に係る乗員保護装置のバルブの詳細構成図であり、（ａ）はシート周辺を示し、（ｂ）はバルブの詳細を示している。 第８実施形態に係る乗員保護装置のシート周辺部の構成図である。 第８実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、（ａ）は乗員保護の開始時を示し、（ｂ）は乗員保護の完了時を示している。 第９実施形態に係る乗員保護方法の概略の説明図であり、（ａ）は乗員保護の開始時を示し、（ｂ）は乗員保護の途中段階を示し、（ｃ）は乗員保護の完了時を示している。 第１０実施形態に係る乗員保護装置のシート周辺部の構成図である。

符号の説明

１〜１０…乗員保護装置
１１…頭部用エアバッグ
１２…大腿部用エアバッグ
２１…頭部用インフレータ
２２…大腿部用インフレータ
３０…コントロールユニット
６１…頭部用エアバッグ内圧センサ（頭部用エアバッグ内圧検出手段）
６２…大腿部用エアバッグ内圧センサ（大腿部用エアバッグ内圧検出手段）
７０…バルブ（流入ガス制御手段、流出ガス制御手段）

Claims (13)

1. シートベルトに備え付けられたエアバッグにより乗員を保護する乗員保護装置において、
   展開時に乗員頭部を受け止める頭部用エアバッグと、
   展開した前記頭部用エアバッグから乗員大腿部までの空間を埋めるように展開する大腿部用エアバッグと、
   前記頭部用エアバッグ及び前記大腿部用エアバッグを展開させるコントロールユニットと、を備え、
   前記コントロールユニットは、前記頭部用エアバッグ及び前記大腿部用エアバッグの展開させるにあたり、前記大腿部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングを、前記頭部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングよりも遅くし、又は前記大腿部用エアバッグの容積が最大となるタイミングを、前記頭部用エアバッグの容積が最大となるタイミングよりも遅くすることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記コントロールユニットは、前記頭部用エアバッグ及び前記大腿部用エアバッグの展開させるにあたり、更に、前記大腿部用エアバッグの内圧が前記頭部用エアバッグの内圧よりも低くすることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記コントロールユニットは、エアバッグ内へのガス流入開始からエアバッグの内圧がピークになるまでの時間、又は、エアバッグ内へのガス流入開始からエアバッグの容積が最大になるまでの時間を、前記頭部用エアバッグについてＴｕと規定し、前記大腿部用エアバッグについてＴｌと規定した場合に、Ｔｕ−Ｔｌの時間よりも長い時間だけ、前記大腿部用エアバッグ内へのガス流入開始タイミングを頭部用エアバッグ内へのガス流入開始タイミングに対して遅らせることを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
4. 前記大腿部用エアバッグは、展開速度が前記頭部用エアバッグよりも遅くなる構造とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員保護装置。
5. エアバッグの容積とインフレータの出力から定まるエアバッグの内圧が、前記頭部用エアバッグよりも前記大腿部用エアバッグの方が低くなるように、インフレータの出力が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
6. 前記大腿部用エアバッグのベントホールは、前記頭部用エアバッグのベントホールよりも大きくされていることを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
7. 前記頭部用エアバッグの内圧を検出する頭部用エアバッグ内圧検出手段と、
   前記大腿部用エアバッグの内圧を検出する大腿部用エアバッグ内圧検出手段と、
   前記頭部用エアバッグ及び前記大腿部用エアバッグを展開させる際に、これらエアバッグの少なくとも１つに流入させるガス量を制御する流入ガス制御手段と、をさらに備え、
   前記コントロールユニットは、前記大腿部用エアバッグ内圧検出手段により検出される内圧が前記頭部用エアバッグ内圧検出手段により検出される内圧よりも小さくなるように、前記流入ガス制御手段によるガスの流入量を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
8. 前記頭部用エアバッグの内圧を検出する頭部用エアバッグ内圧検出手段と、
   前記大腿部用エアバッグの内圧を検出する大腿部用エアバッグ内圧検出手段と、
   前記頭部用エアバッグ及び前記大腿部用エアバッグの少なくとも１つから流出するガス量を制御する流出ガス制御手段と、をさらに備え、
   前記コントロールユニットは、前記大腿部用エアバッグ内圧検出手段により検出される内圧が前記頭部用エアバッグ内圧検出手段により検出される内圧よりも小さくなるように、前記流出ガス制御手段によるガスの流出量を制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
9. 前記大腿部用エアバッグは複数のエアバッグからなり、
   前記複数のエアバッグのうち１以上のエアバッグにより前記頭部用エアバッグを支持することを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
10. 前記頭部用エアバッグ及び前記大腿部用エアバッグは３つ以上のエアバッグからなり、
    ３つ以上のエアバッグは、一番上側のエアバッグから下側に向かって順番に、内圧がピークとなるタイミング又は容積が最大となるタイミングが遅くなるようにされている
    ことを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
11. シートベルトに備え付けられたエアバッグにより乗員を保護する乗員保護装置において、
    展開時に乗員頭部を受け止める頭部用エアバッグと、
    展開した前記頭部用エアバッグから乗員大腿部までの空間を埋めるように展開する１以上の大腿部用エアバッグと、
    前記頭部用エアバッグ及び前記１以上の大腿部用エアバッグを展開させるコントロールユニットと、を備え、
    前記コントロールユニットは、前記頭部用エアバッグ及び前記１以上の大腿部用エアバッグの展開させるにあたり、前記１以上の大腿部用エアバッグのいずれかの内圧がピークとなるタイミングを、前記頭部用エアバッグの内圧がピークとなるタイミングよりも遅くし、前記１以上の大腿部用エアバッグの容積が最大となるタイミングを、前記頭部用エアバッグの容積が最大となるタイミングよりも遅くする
    ことを特徴とする乗員保護装置。
12. シートベルトに備え付けられたエアバッグにより乗員を保護する乗員保護装置であって、
    車両衝突を検出した場合に頭部用エアバッグを展開させて慣性移動する乗員頭部を受け止める一方で、車両衝突を検出した場合に展開した前記頭部用エアバッグから乗員大腿部までの空間を埋めるように大腿部用エアバッグを展開させ、且つ、前記大腿部用エアバッグの内圧がピークに達するタイミング、又は容積が最大となるタイミングを前記頭部用エアバッグよりも遅くしたうえで、前記大腿部用エアバッグにより前記頭部用エアバッグを支持することを特徴とする乗員保護装置。
13. シートベルトに備え付けられたエアバッグにより乗員を保護する乗員保護方法であって、
    車両衝突を検出した場合に頭部用エアバッグを展開させて慣性移動する乗員頭部を受け止め、
    車両衝突を検出した場合に前記頭部用エアバッグと大腿部の空間を埋めるように大腿部用エアバッグを展開させ、且つ、前記大腿部用エアバッグの内圧がピークに達するタイミング、又は容積が最大となるタイミングを前記頭部用エアバッグよりも遅くしたうえで、前記大腿部用エアバッグにより前記頭部用エアバッグを支持する
    ことを特徴とする乗員保護方法。

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