JP2010247661A

JP2010247661A - 乗員保護装置

Info

Publication number: JP2010247661A
Application number: JP2009099122A
Authority: JP
Inventors: Mitsutoshi Masuda; 光利増田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】バッグの膨張を適切に制御することができる乗員保護装置を提供すること。
【解決手段】車両の乗員の側面部分を保護する乗員保護装置１０において、車室内の側方に設けられた収容部４に収容され下方に展開膨張可能なバッグ２０と、乗員の体格及び着座位置を検出する乗員検出手段５０と、乗員検出手段５０の検出結果に応じてバッグ２０の下部の膨張を制限する制限手段５０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の乗員の側面部分を保護する乗員保護装置に関する。

従来から、乗員保護装置（カーテンエアバッグ装置）として、車室内のルーフサイドレールに沿って設けられた収容部に収納され、車両の側面衝突時（横転時を含む）に下方に展開膨張するバックを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このバッグは、乗員の頭部の側方に対応する高さ位置で展開膨張する第１の膨張室（チャンバー）と、該第１の膨張室の下方であって乗員の肩部の側方に対応する高さ位置で展開膨張する第２の膨張室とを有する。従って、側面衝突時に乗員の胸部を押圧せずに、乗員の上体を拘束することができる。

特開２００８−２２１９０４号公報

しかしながら、上記従来の乗員保護装置では、子供の乗員がシートに正常な状態で着座しておらず車幅方向外側寄りに着座している場合（特に、子供の乗員がサイドドアに寄りかかって着座している場合）、子供の乗員の頭頂部を展開膨張中のバッグが押圧することが考えられる。

また、上記従来の乗員保護装置では、子供の乗員がチャイルドシートに着座している場合、チャイルドシートは子供の乗員の頭部の側方に張り出す張出部分を有するので、張出部分を展開膨張中のバッグが押圧し、チャイルドシートに予期せぬ方向の負荷がかかる虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バッグの膨張を適切に制御することができる乗員保護装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、第１の発明は、車両の乗員の側面部分を保護する乗員保護装置において、
車室内の側方に設けられた収容部に収容され、下方に展開膨張可能なバッグと、
前記乗員の体格及び着座位置を検出する乗員検出手段と、
前記乗員検出手段の検出結果に応じて前記バッグの下部の膨張を制限する制限手段とを備える。

第２の発明は、車両の乗員の側面部分を保護する乗員保護装置において、
車室内の側方に設けられた収容部に収容され、下方に展開膨張可能なバッグと、
前記乗員の体重及び着座位置を検出する乗員検出手段と、
前記乗員検出手段の検出結果に応じて前記バッグの下部の膨張を制限する制限手段とを備える。

本発明によれば、バッグの膨張を適切に制御することができる乗員保護装置が得られる。

本発明の乗員保護装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。乗員保護装置１０が適用される車両におけるバッグ２０の収容状態を示す側面図である。図２のバッグ２０の展開状態を示す側面図である。エアバッグＥＣＵ５０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。エアバッグＥＣＵ５０が実行する処理の別の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明を実施するための形態について説明する。尚、各図中、矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれ、乗員保護装置１０が適用される車両における前方向、上方向を示す。

図１は、本発明の乗員保護装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。乗員保護装置１０は、カーテンエアバッグ装置であって、車両の側面衝突時や横転時にバッグを乗員と車体側部との間の空間に膨張展開し、乗員の側面部分（主に頭部の側面部分）を保護する装置である。乗員保護装置１０は、バッグ２０、インフレータ４０、及び電子制御ユニット５０（以下、「エアバッグＥＣＵ５０」という）を有する。

エアバッグＥＣＵ５０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。エアバッグＥＣＵ５０は、ＲＯＭ等に格納された各種プログラムをＣＰＵに実行させることで、エアバッグＥＣＵ５０が有する後述の各種機能を実現する。ＣＰＵの実行時に発生するデータは、ＲＡＭ等に格納される。

図２は、乗員保護装置１０が適用される車両におけるバッグ２０の収容状態を示す側面図である。図２において、Ｃ１はフロントシート６０に着座する大人の乗員（頭部のみ図示）を示し、Ｃ２はリヤシート７０上のチャイルドシートＣＲＳに着座する子供の乗員（頭部のみ図示）を示す。

バッグ２０は、袋状に形成され、折り畳まれた状態で、車室内の側方に設けられた収容部４に収容されている。例えば、バッグ２０は、図２に示すように、車室内のルーフサイドレール１に沿って（即ち、Ａピラー２からＣピラー３にかけて）設けられた収容部４に収容されている。

エアバッグＥＣＵ５０は、図１に示すように、加速度センサ８１、及び角速度センサ８２と接続されている。加速度センサ８１は、車体側部に加えられる加速度を検出するセンサであって、例えばＢピラー５の下側及びＣピラー３の下側にそれぞれ設けられる。角速度センサ８２は、車両のロール角速度を検出するセンサであって、例えば車体下部に設けられる。加速度センサ８１及び角速度センサ８２は、各種検出信号をエアバッグＥＣＵ５０へ送信する。

エアバッグＥＣＵ５０は、加速度センサ８１や角速度センサ８２からの各種検出信号に基づいて車両の側面衝突や横転を検知（予知）する機能を有する。エアバッグＥＣＵ５０は、車両の側面衝突や横転を検知すると、インフレータ４０に点火信号を送信する機能を有する。インフレータ４０は、点火信号を受信すると、ガス発生剤を燃焼してガスを発生させる。発生したガスは、バッグ２０内に供給され、バッグ２０を展開膨張させる。

図３は、図２のバッグ２０の展開状態を示す側面図である。図３において、矢印Ｇは、インフレータ４０からバッグ２０内に供給されるガスの流れ方向を示す。バッグ２０は、車両の側面衝突時や横転時に、収容部４から下方に展開され、バッグ２０の下端がサイドドア６のドアトリム８の近傍に位置する。バッグ２０は、インフレータ４０からガスが供給されたときに膨張する膨張部２１と、膨張しない非膨張部２２とを有する。

バッグ２０は、図３に示すように、複数の膨張室３１〜３４、ガス供給路３５、複数の連通路３６〜３８、開閉弁（アクチュエータ）３９を有する。複数の膨張室３１〜３４は、バッグ２０が展開状態となると、上下方向に離間して配列される。各膨張室３１〜３４は、前後方向に延びており、車室内の略全長に亘って設けられている。言い換えると、各膨張室３１〜３４は、前後方向に延びており、フロントシート６０及びリヤシート７０の側方に亘って設けられている。以下、フロントシート６０とリヤシート７０とを特に区別する必要がない場合、シート６０、７０という。

第１及び第２の膨張室３１、３２は、インフレータ４０からガスが供給されたときに子供の乗員Ｃ２の頭部よりも高い位置で（上側で）膨張する。第３及び第４の膨張室３３、３４は、インフレータ４０からガスが供給されたときに子供の乗員Ｃ２の頭部の側方に対応する高さ位置で膨張する。言い換えると、第３及び第４の膨張室３３、３４は、インフレータ４０からガスが供給されたときにチャイルドシートＣＲＳの上部の側方に対応する高さ位置で膨張する。

ガス供給路３５は、インフレータ４０内のガス発生室と第１の膨張室３１とを連通する。各連通路３６〜３８は、隣り合う膨張室３１〜３４を連通する。ガス供給路３５及び各連通路３６〜３８は、各膨張室３１〜３４の略中央に接続されている。これにより、各膨張室３１〜３４の中央から前方及び後方にガスを供給することができ、各膨張室３１〜３４を素早く膨張させることができる。第１〜第４の膨張室３１〜３４、ガス供給路３５、及び連通路３６〜３８が、膨張部２１を構成している。

開閉弁３９は、第２の膨張室３２と第３の膨張室３３とを連通する連通路３７を開閉する弁である。開閉弁３９は、常態で開状態をとり、内部に備える電磁コイルが通電常態となると閉状態となる電磁弁で構成されてよい。開閉弁３９は、エアバッグＥＣＵ５０による制御下で、開状態と閉状態との間で状態が切り替わる。開閉弁３９が閉状態となると、第２の膨張室３２から第３の膨張室３３へのガスの供給が制限され、膨張部２１の下部の膨張が制限される。このようにして、バッグ２０は、下方に段階的に膨張可能に構成されている。

エアバッグＥＣＵ５０は、図１に示すように、乗員の有無、並びに乗員の体格（体重）及び着座位置（着座姿勢）を検出するための各種センサ類８３〜８８と接続されている。荷重センサ８３は、シート６０、７０の座面部６２、７２（図２参照）の車幅方向外側、及び車幅方向内側にそれぞれ埋設され、乗員が着座したときに加わる荷重を検出する。面圧センサ８４は、シート６０、７０の背もたれ部６４、７４（図２参照）の内部に上下方向に沿って所定間隔にて複数設けられ、背もたれ部６４、７４への乗員の接触位置を検出する。電界センサ８５は、座面部６２、７２、背もたれ部６４、７４にそれぞれ設けられる一対の電極で構成され、一対の電極間の静電容量に基づいてシート６０、７０におけるチャイルドシートＣＲＳや乗員の存在を検出する。シートポジションセンサ８６は、シート６０、７０の前後方向のスライド位置を検出する。シートベルトセンサ８７は、シートベルトを巻き取るスプールの回転等に応じてシートベルトの巻き取り量（又は、引き出し量）を検出する。シートベルトバックルスイッチ８８は、シートベルトの着用／非着用を検出する。

エアバッグＥＣＵ５０は、各種センサ類８３〜８８からの出力信号に基づいて、シート６０、７０における乗員Ｃ１、Ｃ２の存在を検出すると共に、乗員の体格（体重）、着座位置（着座姿勢）を検出する機能を有する。また、電界センサ８５からの出力信号に基づいて、シート６０、７０におけるチャイルドシートＣＲＳの存在を検出する機能を有する。

エアバッグＥＣＵ５０は、乗員の体格（体重）、着座位置（着座姿勢）の検出結果に応じてバッグ２０の下部の膨張を制限する機能を有する。また、チャイルドシートＣＲＳの有無に応じてバッグ２０の下部の膨張を制限する機能を有する。

図４は、エアバッグＥＣＵ５０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図４のＳ１００以降の処理は、例えばエンジンのイグニションスイッチがオンされ且つ車速Ｖが閾値Ｖａ（例えば、５ｋｍ／ｈ）に達したときに実行される。

図４のＳ１００では、フロントシート６０における乗員Ｃ１の有無がチェックされ、乗員Ｃ１の体重Ｗ１が算出される。続くＳ１０２では、助手席後方のリヤシート７０における乗員Ｃ２の有無がチェックされ、乗員Ｃ２の体重Ｗ２が算出される。各乗員Ｃ１、Ｃ２の体重Ｗ１、Ｗ２は、例えば、車幅方向外側の荷重センサ８３が検出する荷重Ｗｏｕｔと、車幅方向内側の荷重センサ８３が検出する荷重Ｗｉｎとに基づいて算出される。

次いで、Ｓ１０４では、体重ＷがＲＯＭ等に登録済みの閾値Ｗａ（例えば、３０ｋｇ）未満の乗員がいるか否かがチェックされる。体重Ｗが閾値Ｗａ未満の乗員がいない場合（Ｓ１０４、ＮＯ）、子供の乗員がいないとし、Ｓ１１０に進み、開閉弁３９を開状態とし、今回の処理は終了する。

上記Ｓ１０４において体重Ｗが閾値Ｗａ未満の乗員がいる場合（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、子供の乗員がいるとし、Ｓ１０６に進む。

Ｓ１０６では、子供の乗員Ｃ２が車幅方向外側寄りに着座しているか否かがチェックされる。例えば、荷重Ｗｏｕｔと荷重Ｗｉｎとの比率Ｒ（＝Ｗｏｕｔ／Ｗｉｎ）がＲＯＭ等に登録済みの閾値Ｒａ以上の場合に、子供の乗員Ｃ２が車幅方向外側寄りに着座しているとされる。Ｓ１０６において子供の乗員Ｃ２が車幅方向外側寄りに着座していない場合（Ｓ１０６、ＮＯ）、Ｓ１１０に進み、開閉弁３９を開状態とし、今回の処理は終了する。

上記Ｓ１０６において子供の乗員Ｃ２が車幅方向外側寄りに着座している場合（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、Ｓ１０８に進み、開閉弁３９を閉状態とし、今回の処理は終了する。その結果、バッグ２０の上部の膨張を許容すると共に、バッグ２０の下部の膨張を制限することができる。

このように子供の乗員Ｃ２が車幅方向外側寄りに着座している場合にバッグ２０の下部の膨張を制限するので、バッグ２０が子供の乗員Ｃ２の頭頂部を押圧することを抑制することができる。また、この場合にバッグ２０の上部の膨張を許容するので、バッグ２０の上部が膨張することで大人の乗員Ｃ１の頭部を保護することができる。従って、バッグ２０の膨張を適切に制御することができる。

尚、開閉弁３９は、例えばエンジンのイグニションスイッチがオフされると、開状態とされてよい。

尚、運転席側の乗員保護装置１０では、運転席のフロントシート６０には、通常、大人の乗員が着座するので、Ｓ１００の処理を省略してもよい。この場合、上記Ｓ１０４では、リヤシート７０に体重Ｗ２が閾値Ｗａ未満の体重の乗員Ｃ２がいるか否かを判定し、乗員Ｃ２がいない場合又は乗員Ｃ２の体重Ｗ２が閾値Ｗａ以上の場合に上記Ｓ１１０に進み、乗員Ｃ２の体重Ｗ２が閾値未満の場合に上記Ｓ１０６に進む。

図５は、エアバッグＥＣＵ５０が実行する処理の別の例を示すフローチャートである。以下、図５に示す処理について説明するが、図４に示す処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示す例では、上記Ｓ１０４において体重Ｗが閾値Ｗａ未満の乗員がいる場合（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、子供の乗員がいるとし、Ｓ２００に進む。

Ｓ２００では、子供の乗員がチャイルドシートＣＲＳに着座しているか否かがチェックされる。チャイルドシートＣＲＳが無い場合（Ｓ２００、ＮＯ）、上記Ｓ１０４に進む。一方、チャイルドシートＣＲＳが有る場合（Ｓ２００、ＹＥＳ）、上記Ｓ１０８に進み、開閉弁３９を閉状態とする。その結果、バッグ２０の上部の膨張を許容すると共に、バッグ２０の下部の膨張を制限することができる。

このように子供の乗員Ｃ２がチャイルドシートＣＲＳに着座している場合にバッグ２０の下部の膨張を制限するので、バッグ２０がチャイルドシートＣＲＳを押圧することを抑制することができる。また、この場合にバッグ２０の上部の膨張を許容するので、バッグ２０の上部が膨張することで大人の乗員Ｃ１の頭部を保護することができる。従って、バッグ２０の膨張を適切に制御することができる。

尚、本実施形態において、エアバッグＥＣＵ５０が本発明の乗員検出手段、制限手段に相当する。

以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施形態において、バッグ２０は、下方に２段階で膨張可能に構成されるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各連通路３６〜３８に開閉弁３９を設け、バッグ２０を下方に４段階で膨張可能としてもよく、この場合、子供の乗員の体格（体重）が小さいほど、バッグ２０の膨張を制限する部分の上縁を下方に設定移動してもよい。これにより、子供の乗員の頭頂部をバッグ２０が押圧することを防止することができると共に、バッグ２０の膨張を許容する部分を下方に拡大することができ、大人の乗員の頭部をより効果的に保護することができる。

また、上述した実施形態において、膨張部２１は、第１〜第４の膨張室３１〜３４を有するとしたが、下方に段階的に膨張可能に構成される限り、膨張室の数に制限はない。例えば、膨張室の数は、２個であってもよい。

また、上述した実施形態において、インフレータ４０は、点火信号を受信すると、ガス発生剤を燃焼し発生するガスをバッグ２０に供給するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、インフレータ４０は、点火信号を受信すると、ボトル内に蓄えられた高圧ガスをバッグ２０に供給してもよい。

４収容部
１０乗員保護装置
２０バッグ
２１膨張部
２２非膨張部
３１〜３４膨張室
３５ガス供給路
３６〜３８連通路
３９開閉弁
４０インフレータ
５０ＥＣＵ（乗員検出手段、制限手段）

Claims

車両の乗員の側面部分を保護する乗員保護装置において、
車室内の側方に設けられた収容部に収容され、下方に展開膨張可能なバッグと、
前記乗員の体格及び着座位置を検出する乗員検出手段と、
前記乗員検出手段の検出結果に応じて前記バッグの下部の膨張を制限する制限手段とを備える乗員保護装置。
車両の乗員の側面部分を保護する乗員保護装置において、
車室内の側方に設けられた収容部に収容され、下方に展開膨張可能なバッグと、
前記乗員の体重及び着座位置を検出する乗員検出手段と、
前記乗員検出手段の検出結果に応じて前記バッグの下部の膨張を制限する制限手段とを備える乗員保護装置。