JP6698047B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

この発明は、エアバッグ装置に係り、特に、自動車の側部と搭乗者との間にエアバッグを展開させるエアバッグ装置に関する。

従来から、自動車の側部と搭乗者との間にエアバッグを展開して、自動車が衝突した際の衝撃から搭乗者を保護するエアバッグ装置が用いられている。例えば、座席の側部には自動車の側部に沿って前方に展開するサイドエアバッグが配置されている。このサイドエアバッグを展開することにより、衝突に伴って側方に移動する搭乗者を受け止めて衝撃を吸収することができる。
しかしながら、サイドエアバッグは、自動車の座席から前方に大きく張り出すように展開されるため、その展開位置がずれるおそれがあった。

そこで、サイドエアバッグの展開位置のずれを抑制する技術として、例えば、特許文献１には、エアバッグの展開膨張位置を好適に制御するサイドエアバッグ装置が提案されている。このサイドエアバッグ装置は、搭乗者の胸部側方で展開する主展開部と搭乗者の頭部側方または腰部側方で展開する副展開部とを有し、副展開部の内面には主展開部内に配設されたガス発生源側に向く開口部を有するポケット部が設けられている。これにより、主展開部が展開する際のガスの圧力をポケット部で受けるため、エアバッグがポケット部の内奥方向である車両上方または車両下方に向かって展開されやすくなり、サイドエアバッグの展開位置のずれを抑制することができる。

特開２００６−８２６６４号公報

しかしながら、特許文献１のサイドエアバッグ装置は、エアバッグの展開位置を制御するためにエアバッグが車両の上下方向に向かって展開するように構成されているため前方への展開が遅くなるといった問題があった。このため、衝突により自動車の側部に向かって移動する搭乗者に展開中のエアバッグが接触するなどして、所定の位置にエアバッグを展開できないおそれがあった。特に、自動車が自動運転される場合には、搭乗者が自動車の側部に向かう速度が大きくなるため、エアバッグが展開する経路に搭乗者が先に到達して、搭乗者と自動車の側部との間にエアバッグを展開できずに搭乗者をエアバッグで受け止めることができないおそれがあった。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、搭乗者をエアバッグで確実に受け止めるエアバッグ装置を提供することを目的とする。

この発明に係るエアバッグ装置は、自動車の衝突を検出すると衝突信号を出力する衝突検出部と、少なくとも自動車に搭乗する搭乗者の自動車の側部側への動きの速さを取得する動き取得部と、搭乗者と自動車の側部との間の隙間に車幅方向に異なる厚みで展開可能に形成されたエアバッグと、衝突検出部から衝突信号が入力されると動き取得部から少なくとも搭乗者の自動車の側部側への動きの速さを取得し、取得した動きの速さに基づいて自動車が衝突したときの隙間を算出し、算出された隙間が所定の値より小さい場合には、エアバッグが隙間に差し込まれるように隙間に向かって展開するエアバッグの車幅方向の厚みを規制するエアバッグ制御部とを備え、動き取得部は、自動車の少なくとも転舵量および制動量を取得し、少なくとも転舵量および制動量に基づいて搭乗者の自動車の側部側への動きの速さを算出する、ものである。

ここで、エアバッグ制御部は、エアバッグが隙間に差し込まれた後にエアバッグの厚みを広げるように制御することが好ましい。

また、エアバッグ制御部は、算出された隙間が所定の値以上である場合には、隙間に向かって展開するエアバッグの厚みの規制を解除することが好ましい。

また、自動車の自動運転を制御する運転制御部と、自動車が走行する外部環境を測定する外部環境測定部をさらに有し、動き取得部は、運転制御部の制御情報と外部環境測定部で測定された外部環境とに基づいて搭乗者の自動車の側部側への動きの速さを予測することもできる。

また、エアバッグの展開する車幅方向の厚みを規制するテザーと、テザーを切断するテザー切断部とをさらに有し、エアバッグ制御部は、テザー切断部を制御してエアバッグを車幅方向に異なる厚みで展開させることが好ましい。

この発明によれば、エアバッグが搭乗者と自動車の側部との間の隙間に異なる厚みで展開可能に形成され、搭乗者の動きに基づいて隙間が所定の値より小さくなる場合には、エアバッグが隙間に差し込まれるように隙間に向かって展開するエアバッグの厚みをエアバッグ制御部が規制するので、搭乗者をエアバッグで確実に受け止めるエアバッグ装置を提供することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るエアバッグ装置を備えた自動車の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。 隙間に向かって展開するエアバッグの厚みの規制を解除した様子を示す図である。 隙間に差し込まれた後にエアバッグの厚みを大きく展開させる様子を示す図である。 実施の形態２に係るエアバッグ装置の要部を示す図である。 実施の形態３に係るエアバッグ装置の要部を示す図である。 実施の形態１〜３の変形例に係るエアバッグ装置の要部を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係るエアバッグ装置を備えた自動車の構成を示す。この自動車は、自動運転するように構成されたものであり、自動運転を制御する運転制御部１と、車室内に配置された座席２と、座席２に配置されたシートベルト３と、運転制御部１に接続されたエアバッグ装置４とを有する。

運転制御部１は、予め記憶された地図データと自動車の現在の位置とに基づいて自動車の自動運転を制御するものであり、例えば自動車の制動および転舵の制御を行う。なお、自動運転としては、自動車の運転を完全に制御するものだけでなく、搭乗者Ｄの運転を部分的に支援する運転支援システムも含むものである。
シートベルト３は、座席２に座る搭乗者Ｄの肩と腰を固定する、いわゆる３点式のシートベルト３である。

エアバッグ装置４は、座席２の側部に配置された収納部５と、収納部５に収容されたエアバッグ６と、収納部５に配置されたインフレータ７とを有する。
エアバッグ６は、座席２に配置されて自動車の側部に沿って車両前方に展開する、いわゆるサイドエアバッグである。エアバッグ６は、搭乗者Ｄと自動車の側部との間の隙間に車幅方向に異なる厚みで展開可能に形成されている。
インフレータ７は、エアバッグ６を展開させるためのものである。

次に、エアバッグ装置４の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、エアバッグ装置４は、運転制御部１に接続された動き取得部８を有し、この動き取得部８にエアバッグ制御部９が接続されている。また、エアバッグ制御部９は、インフレータ７およびテザー切断部１０にそれぞれ接続されている。さらに、エアバッグ６の内部には、内部テザー１１が配置されている。

内部テザー１１は、エアバッグ６内を自動車の車幅方向に延びるように配置され、一端部がエアバッグ６において自動車の側部１２側に固定されると共に他端部がエアバッグ６において座席２側に固定されている。これにより、内部テザー１１は、展開するエアバッグ６の車幅方向の厚みを規制し、所定の厚みだけ小さくした状態でエアバッグ６を展開させる。
テザー切断部１０は、内部テザー１１を切断するものであり、内部テザー１１が切断されることによりエアバッグ６が車幅方向に大きく展開、すなわちエアバッグ６の厚みが大きくなる。

動き取得部８は、搭乗者Ｄの動きを取得するものである。具体的には、動き取得部８は、運転制御部１の制御情報に基づいて自動車の動きを求め、その自動車の動きに基づいて搭乗者Ｄの動きを算出する。

エアバッグ制御部９は、動き取得部８で取得される自動車の側部１２側への搭乗者Ｄの動き（移動）に基づいて搭乗者Ｄと側部１２との間の隙間Ｓを算出し、隙間Ｓが所定の値より小さい場合には、エアバッグ６が隙間Ｓに差し込まれるように、隙間Ｓに向かって展開するエアバッグ６の車幅方向の厚みを規制する。具体的には、エアバッグ制御部９は、テザー切断部１０を制御してエアバッグ６を異なる厚みで展開させる。すなわち、隙間Ｓが所定の値より小さい場合には、テザー切断部１０を駆動せずに、エアバッグ６を所定の厚みだけ小さくした状態で展開させる。一方、図３に示すように、動き取得部８で取得される自動車の側部１２側への搭乗者Ｄの動きに基づいて算出された隙間Ｓが所定以上である場合には、テザー切断部１０により内部テザー１１を切断して、隙間Ｓに向かって展開するエアバッグ６の厚みの規制を解除し、エアバッグ６を通常の厚みのまま展開させる。

次に、この実施の形態の動作について説明する。
まず、図１に示すように、搭乗者Ｄが座席２に座った状態で自動車が運転制御部１により自動運転される。この時、運転制御部１は、自動車の動き、例えば自動車の転舵量をエアバッグ装置４の動き取得部８に順次出力している。運転制御部１から自動車の転舵量が入力された動き取得部８は、その転舵量に基づいて搭乗者Ｄの動きを算出する。なお、動き取得部８は、運転制御部１から自動車の転舵量と共に制動量を取得することが好ましく、これにより転舵量および制動量に基づいて搭乗者Ｄの動きを高精度に算出することができる。

ここで、自動車が衝突すると、図示しない衝突検出部に衝突の衝撃が入力されて、その衝突信号が、図２に示すエアバッグ制御部９に入力される。エアバッグ制御部９は、衝突信号が入力されると、動き取得部８を介して搭乗者Ｄの動きを取得する。

この時、エアバッグ制御部９は、動き取得部８から入力される搭乗者Ｄの動き、例えば自動車の側部１２側への搭乗者Ｄの動きの速さに基づいて搭乗者Ｄと側部１２との間の隙間Ｓを算出し、隙間Ｓが所定の値より小さい場合には、テザー切断部１０を駆動せずに、インフレータ７からエアバッグ６内に展開ガスを注入してエアバッグ６を前方へ向けて展開させる。

例えば、エアバッグ制御部９は、自動運転により制動と転舵を同時に行っている時の搭乗者Ｄの動きが動き取得部８から入力された場合には、隙間Ｓが小さいと判断し、テザー切断部１０を駆動せずにエアバッグ６を展開させる。
ここで、自動車が手動運転される場合には自動車性能の最大限まで制動および転舵を行うことは困難であるが、運転制御部１により自動運転される場合には自動車性能の最大限まで制動および転舵を行うことができる。このため、自動運転時には、手動運転時と比較して自動車の動きが大きくなると共に搭乗者Ｄの加速度も大きくなり、これに伴って隙間Ｓが急速に小さくなるおそれがある。この時に、エアバッグ６の厚みを規制せずに、通常の厚みでエアバッグ６を展開すると、エアバッグ６が搭乗者Ｄに接触して所定の位置に展開できなくなる。さらに、エアバッグ６が展開する前に搭乗者Ｄが隙間Ｓを塞ぐように移動すると、エアバッグ６を搭乗者Ｄと自動車の側部１２との間に展開できず、搭乗者Ｄをエアバッグで受け止めることができないおそれもあった。

そこで、エアバッグ６の車幅方向の厚みを内部テザー１１で規制し、内部テザー１１がない場合と比較して所定の厚みだけ小さくしてエアバッグ６を前方へ展開させる。ここで、内部テザー１１は、搭乗者Ｄの動きが速い時の隙間Ｓの値に基づいて、エアバッグ６が隙間Ｓに差し込まれるように予め長さが調節されている。このため、エアバッグ６は、内部テザー１１に厚みを規制されて、隙間Ｓに差し込み可能な厚みで隙間Ｓに向かって展開を開始する。

このように、搭乗者Ｄの動きが速いために隙間Ｓが急速に小さくなる場合には、エアバッグ６が、隙間Ｓより小さな厚みで展開を開始するため、展開中のエアバッグ６を隙間Ｓにスムーズに差し込むことができ、エアバッグ６を搭乗者Ｄと自動車の側部１２との間に確実に展開させることができる。また、エアバッグ６が、厚みを規制しつつ展開されるため、展開速度を高めることができる。これにより、衝突により自動車の側部１２側へ速い速度で移動する搭乗者Ｄをエアバッグ６で確実に受け止めることができる。
ここで、エアバッグ６は、複数の内部テザー１１により全体的にほぼ同じ厚みに規制されている。このため、エアバッグ６が、搭乗者Ｄに部分的に接触することを抑制し、エアバッグ６を隙間Ｓによりスムーズに差し込むことができる。

なお、エアバッグ制御部９は、図４に示すように、エアバッグ６が隙間Ｓに差し込まれた後にエアバッグ６の厚みを広げるように制御することが好ましい。すなわち、エアバッグ制御部９は、インフレータ７からエアバッグ６内に展開ガスを注入しつつテザー切断部１０を駆動して内部テザー１１を切断する。この時、エアバッグ６は、内部テザー１１が切断されることにより厚みの規制が解除されるため、展開ガスの注入に伴って厚みを広げるように展開される。
このように、エアバッグ６が、隙間Ｓに差し込まれた後に厚みを広げるように展開されるため、搭乗者Ｄを確実に受け止めると共に衝突による搭乗者Ｄの衝撃を確実に吸収することができる。

一方、エアバッグ制御部９は、図３に示すように、自動車が衝突した時に動き取得部８から入力される自動車の側部１２側への搭乗者Ｄの動きが遅く、隙間Ｓが所定の値以上である場合には、テザー切断部１０を駆動して内部テザー１１を切断すると共にインフレータ７からエアバッグ６内に展開ガスを注入してエアバッグ６を展開させる。エアバッグ６は、内部テザー１１によって厚みを規制されていないため、大きな厚みで展開が開始されることになる。ここで、エアバッグ６は、衝突による搭乗者Ｄの衝撃を確実に吸収するように厚みが予め調節されている。このため、エアバッグ６が、隙間Ｓに向かって展開する際に搭乗者Ｄと接触しない場合には、厚みを規制せずに展開することで衝突による搭乗者Ｄの衝撃を確実に吸収することができる。

本実施の形態によれば、搭乗者Ｄの動きに基づいて搭乗者Ｄと自動車の側部１２との間の隙間Ｓが所定の値より小さくなる場合には、エアバッグ６が隙間Ｓに差し込まれるように隙間Ｓに向かって展開するエアバッグ６の厚みをエアバッグ制御部９が規制するため、搭乗者Ｄをエアバッグ６で確実に受け止めることができる。

実施の形態２
実施の形態１では、動き取得部８は、運転制御部１の制御情報に基づいて搭乗者Ｄの動きを算出したが、搭乗者Ｄの動きを取得できればよく、これに限られるものではない。
例えば、図５に示すように、実施の形態１において、動き取得部８に換えて動き取得部２１を配置すると共にこの動き取得部２１に外部環境測定部２２を新たに接続することができる。

外部環境測定部２２は、自動車が走行する外部環境を測定するもので、例えばカメラなどから構成することができる。
動き取得部２１は、外部環境測定部２２で測定された外部環境情報を入力する。また、動き取得部２１は、実施の形態１と同様に、運転制御部１から制御情報を入力する。そして、動き取得部２１は、外部環境測定部２２から入力された外部環境情報と運転制御部１から入力された制御情報に基づいて搭乗者Ｄの動きを予測する。

例えば、外部環境測定部２２により自動車の前方に障害物が測定されると、動き取得部２１は、運転制御部１の制御情報に基づいて自動車が障害物に衝突するか否かを判定する。この時、自動車が障害物に衝突すると判定された場合には、動き取得部２１は、外部環境情報と制御情報に基づいて衝突により自動車に入力される衝撃量を算出する。そして、動き取得部８は、算出された自動車への衝撃量に基づいて座席２に座る搭乗者Ｄの動きを予測する。
続いて、エアバッグ制御部９が、動き取得部２１で予測された搭乗者Ｄの動きに基づいて隙間Ｓを算出し、隙間Ｓに向かって展開するエアバッグ６の厚みを制御する。

本実施の形態によれば、動き取得部２１で予測された搭乗者Ｄの動きに基づいて隙間Ｓに向かって展開するエアバッグ６の厚みが制御されるため、早い段階でエアバッグ６を展開させてエアバッグ６を隙間Ｓに差し込むことができ、搭乗者Ｄをエアバッグ６で確実に受け止めることができる。

実施の形態３
実施の形態１および２において、動き取得部は、自動車に搭乗する搭乗者Ｄの動きを測定した測定情報を取得することもできる。
例えば、図６に示すように、実施の形態１において運転制御部１に換えて搭乗者測定部３１を動き取得部８に接続することができる。

搭乗者測定部３１は、自動車に搭乗した搭乗者Ｄの動きを直接測定するもので、例えばカメラなどから構成することができる。
動き取得部８は、搭乗者測定部３１で測定された測定情報に基づいて、自動車の側部１２側への搭乗者Ｄの動きを算出する。
エアバッグ制御部９は、動き取得部８で算出された搭乗者Ｄの動きに基づいて隙間Ｓを算出し、隙間Ｓに向かって展開するエアバッグ６の厚みを制御する。

本実施の形態によれば、搭乗者測定部３１が搭乗者Ｄの動きを直接測定するため、動き取得部８が側部１２側への搭乗者Ｄの動きを高精度に算出することができ、展開するエアバッグ６の厚みを適切に制御することができる。

なお、上記の実施の形態１〜３では、エアバッグ６は、２つの厚みで展開可能に形成されたが、複数の異なる厚みで展開可能であればよく、２つの厚みに限られるものではない。例えば、エアバッグ制御部９は、搭乗者Ｄの動きに応じてエアバッグ６を複数の厚みで段階的に制御することができる。すなわち、エアバッグ制御部９は、搭乗者Ｄの動きの速さに対して複数の値を段階的に設定し、その設定された値に応じた厚みでエアバッグ６を展開させる。これにより、エアバッグ６を極力大きく展開させることができるため、搭乗者Ｄをより安全に受け止めることができる。

また、上記の実施の形態１〜３では、エアバッグ６は、隙間Ｓに差し込まれる展開開始直後において、複数の内部テザー１１により全体的にほぼ同じ厚みに規制されていたが、隙間Ｓに差し込まれるように厚みが規制されていればよく、これに限られるものではない。
例えば、エアバッグ６は、展開時において最も前方に位置する先端部近傍の厚みをさらに小さく規制することができる。これにより、隙間Ｓが小さい場合でもエアバッグ６を隙間Ｓに差し込むことができ、搭乗者Ｄをエアバッグ６でより確実に受け止めることができる。

また、上記の実施の形態１〜３では、エアバッグ６は、内部テザー１１により厚みが規制されたが、隙間Ｓに差し込まれるようにエアバッグ６の厚みを規制できればよく、内部テザー１１に限られるものではない。
例えば、図７に示すように、実施の形態１においてエアバッグ６に換えてエアバッグ４１を配置すると共に内部テザー１１に換えて圧力弁４２を配置することができる。

エアバッグ４１は、分割部４３により車幅方向に２つの展開室４４ａおよび４４ｂに分割されている。
圧力弁４２は、分割部４３に配置されており、インフレータ７からエアバッグ４１の展開室４４ａに所定の圧力以上で展開ガスを注入すると、展開室４４ｂに展開ガスが流入するように形成されている。
このため、インフレータ７からエアバッグ４１内に注入する展開ガスの圧力を調節することで、エアバッグ４１を異なる厚みで展開可能に形成することができる。

また、上記の実施の形態１〜３において、テザー切断部１０は、内部テザー１１を機械的に切断するものに限られるものではない。
例えば、テザー切断部１０は、所定の圧力により切断される内部テザー１１に設けられた脆弱部であってもよい。これにより、エアバッグ制御部９がエアバッグ６内の圧力を制御することで、脆弱部により内部テザー１１を切断してエアバッグ６が展開する大きさを変えることができる。

また、上記の実施の形態１〜３では、エアバッグ６は、座席２に配置されて自動車の側部１２に沿って前方に展開するサイドエアバッグから構成されたが、搭乗者Ｄと自動車の側部１２との間の隙間Ｓに異なる厚みで展開可能に形成されていればよく、サイドエアバッグに限られるものではない。
例えば、エアバッグ６は、自動車の側部１２の上縁部に沿って前後方向に配置されて側部１２に沿って下方に展開する、いわゆるカーテンエアバッグから構成することもできる。

また、上記の実施の形態１〜３では、エアバッグ装置４は、自動運転される自動車に配置されたが、手動運転される自動車に配置することもできる。ただし、手動運転される自動車は、自動運転される自動車と比較して搭乗者Ｄの動きが極端に変化しない傾向にあるため、エアバッグ装置４は自動運転される自動車に配置することが好ましい。

１ 運転制御部、２ 座席、３ シートベルト、４ エアバッグ装置、５ 収納部、６，４１ エアバッグ、７ インフレータ、８，２１ 動き取得部、９ エアバッグ制御部、１０ テザー切断部、１１ 内部テザー、１２ 自動車の側部、２２ 外部環境測定部、３１ 搭乗者測定部、４２ 圧力弁、４３ 分割部、４４ａ，４４ｂ 展開室、Ｄ 搭乗者、Ｓ 隙間。

Claims (5)

1. 自動車の衝突を検出すると衝突信号を出力する衝突検出部と、
   少なくとも自動車に搭乗する搭乗者の前記自動車の側部側への動きの速さを取得する動き取得部と、
   前記搭乗者と前記自動車の側部との間の隙間に車幅方向に異なる厚みで展開可能に形成されたエアバッグと、
   前記衝突検出部から前記衝突信号が入力されると前記動き取得部から少なくとも前記搭乗者の前記自動車の側部側への動きの速さを取得し、取得した動きの速さに基づいて前記自動車が衝突したときの前記隙間を算出し、算出された前記隙間が所定の値より小さい場合には、前記エアバッグが前記隙間に差し込まれるように前記隙間に向かって展開する前記エアバッグの車幅方向の厚みを規制するエアバッグ制御部とを備え、
   前記動き取得部は、前記自動車の少なくとも転舵量および制動量を取得し、少なくとも前記転舵量および前記制動量に基づいて前記搭乗者の前記自動車の側部側への動きの速さを算出するエアバッグ装置。
2. 前記エアバッグ制御部は、前記エアバッグが前記隙間に差し込まれた後に前記エアバッグの厚みを広げるように制御する請求項１に記載のエアバッグ装置。
3. 前記エアバッグ制御部は、算出された前記隙間が所定の値以上である場合には、前記隙間に向かって展開する前記エアバッグの厚みの規制を解除する請求項１または２に記載のエアバッグ装置。
4. 前記自動車の自動運転を制御する運転制御部と、
   前記自動車が走行する外部環境を測定する外部環境測定部をさらに有し、
   前記動き取得部は、前記運転制御部の制御情報と前記外部環境測定部で測定された前記外部環境とに基づいて前記搭乗者の前記自動車の側部側への動きの速さを予測する請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアバッグ装置。
5. 前記エアバッグの展開する車幅方向の厚みを規制するテザーと、
   前記テザーを切断するテザー切断部とをさらに有し、
   前記エアバッグ制御部は、前記テザー切断部を制御して前記エアバッグを車幅方向に異なる厚みで展開させる請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアバッグ装置。