(57)【要約】【課題】側面衝突時に側面衝突用エアバッグによる乗員の運動エネルギの吸収効率を高めることができる乗員保護装置を提供することを課題とする。【解決手段】少なくとも車両が側面衝突する場合に側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃを展開させて乗員を保護する乗員保護装置であって、車両が側面衝突する可能性がある場合に衝突タイミングを予測する衝突予測手段と、乗員を車両基準で内側に移動させるために乗員を押圧する押圧手段（例えば、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃ）と、衝突予測手段で予測された衝突タイミング前のタイミング（特に、衝突タイミングまでに押圧手段による押圧で乗員に荷重を付加している持続時間が下限持続時間以上かつ上限持続時間以下になるタイミング）に押圧手段を作動させる制御手段を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも車両が側面衝突する場合に側面衝突用エアバッグを展開させて乗員を保護する乗員保護装置であって、
車両が側面衝突する可能性がある場合に衝突タイミングを予測する衝突予測手段と、
乗員を車両基準で内側に移動させるために乗員を押圧する押圧手段と、
前記衝突予測手段で予測された衝突タイミング前のタイミングに前記押圧手段を作動させる制御手段と、
を備えることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
前記制御手段が前記押圧手段を作動させるタイミングは、前記衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでの前記押圧手段による押圧の為の作動継続時間が下限持続時間以上になるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
【請求項３】
前記制御手段が前記押圧手段を作動させるタイミングは、前記衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでの前記押圧手段による押圧の為の作動継続時間が上限持続時間以下になるように設定され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。
【請求項４】
前記制御手段が前記押圧手段を作動させるタイミングは、前記衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでに前記押圧手段による押圧で乗員に荷重を付加している持続時間が下限持続時間以上になるように設定されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項５】
前記制御手段が前記押圧手段を作動させるタイミングは、前記衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでに前記押圧手段による押圧で乗員に荷重を付加している持続時間が上限持続時間以下になるように設定されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項６】
前記押圧手段は、前記側面衝突用エアバッグであり、
前記制御手段は、前記衝突予測手段で予測された衝突タイミング前に前記側面衝突用エアバッグの展開が完了するように前記側面衝突用エアバッグの展開を開始させることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも車両が側面衝突する場合に側面衝突用エアバッグを展開させて乗員を保護する乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、衝突する場合にエアバッグを展開させて乗員を保護する乗員保護装置としてエアバッグ装置が搭載されている。エアバッグ装置には、運転席エアバッグや助手席エアバッグだけでなく、側面衝突の場合に乗員を保護するために側面衝突用エアバッグ（例えば、サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ）を備えるものもある。側面衝突の場合、乗員が車両基準で外側に移動する運動を利用して、側面衝突用エアバッグへの乗員の貫入により受動的に反力を発生させている。
【０００３】
エアバッグ装置では、一般的に衝撃検知センサで衝突による大きな衝撃を検知したときにエアバッグを展開しているが、衝突を予測してエアバッグを展開する技術もある。例えば、特許文献１には、衝突予知センサからの信号に基づいて側方衝突の可能性を判断し、側方衝突を予知したときに衝突するまでの余裕時間を算出し、余裕時間経過後にインフレータを作動してサイドエアバッグを展開することが記載されている。また、側面衝突を予知したときにインフレータの起爆からサイドエアバッグの展開が完了するまでの時間遅れと実際の衝突発生からサイドエアバッグの展開完了までの最適時間とを勘案して、余裕時間に基づいてインフレータを起爆させるタイミングを決定することも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３４５５５６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
側面衝突の場合、前面衝突に比べて、側面衝突用エアバッグが使える距離（ドア（特に、内装材）から乗員までの距離）や側面衝突用エアバッグで乗員に与えられる上限荷重が限定されている。そのため、側面衝突の衝撃で発生する乗員の外側方向への運動エネルギを側面衝突用エアバッグで吸収する効率が低くなる。特に、衝突速度が高いほど、運動エネルギの吸収効率が低下する。特許文献１に記載の発明の場合、衝突予知はしているが、インフレータを作動させるタイミングが遅く、乗員の運動エネルギを十分に吸収できない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、側面衝突時に側面衝突用エアバッグによる乗員の運動エネルギの吸収効率を高めることができる乗員保護装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る乗員保護装置は、少なくとも車両が側面衝突する場合に側面衝突用エアバッグを展開させて乗員を保護する乗員保護装置であって、車両が側面衝突する可能性がある場合に衝突タイミングを予測する衝突予測手段と、乗員を車両基準で内側に移動させるために乗員を押圧する押圧手段と、衝突予測手段で予測された衝突タイミング前のタイミングに押圧手段を作動させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この乗員保護装置では、衝突予測手段で側面衝突する可能性がある場合に衝突するタイミングを予測する。そして、乗員保護装置では、制御手段でその衝突タイミング前のタイミングで押圧手段を作動させ、衝突タイミング前に押圧手段で乗員を押圧する。特に、この衝突タイミング前のタイミングは、エネルギ吸収効率上適切なタイミングにするとよい。この衝突タイミング前のタイミングでの押圧手段による押圧によって乗員に対して車両基準で内側方向に荷重が付加され、この荷重付加によって乗員に内側方向への運動が与えられ、側面衝突前に乗員が内側に移動する。そのため、側面衝突したときに、乗員が通常の乗車位置よりも内側に位置するので、側面衝突用エアバッグで使える距離が通常よりも長くなる。その結果、限られた車内空間において、側面衝突の衝撃によって発生する乗員の外側方向への運動エネルギを側面衝突用エアバッグで吸収できる効率が高まり、側面衝突後に乗員が車両基準で外側に移動する量を抑制できる。このように、この乗員保護装置では、側面衝突前に乗員を車両基準で内側方向に押圧して乗員を内側に移動させておくことにより、側面衝突用エアバッグによる乗員の運動エネルギの吸収効率を高めることができる。その結果、側面衝突後に乗員が外側に移動する量を抑制でき、乗員保護性能を高めることができる。
【０００９】
本発明の上記乗員保護装置では、制御手段が押圧手段を作動させるタイミングは、衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでの押圧手段による押圧の為の作動継続時間が下限持続時間以上になるように設定されると好適である。このように押圧手段による押圧の為の作動継続時間を下限持続時間以上とすることにより、押圧手段による押圧で瞬間的に荷重を与えないのでその押圧で乗員に不快感を与えることを抑制（防止）でき、ある程度継続した押圧手段による押圧（持続した荷重付加）で乗員に内側方向への運動を十分に与えることができ、乗員を内側に移動させることができる。なお、下限持続時間は、押圧手段による押圧で乗員に不快感を与えない程度でありかつ乗員に内側方向への運動を十分に与えることができる程度の下限の時間である。
【００１０】
本発明の上記乗員保護装置では、制御手段が押圧手段を作動させるタイミングは、衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでの押圧手段による押圧の為の作動継続時間が上限持続時間以下になるように設定されると好適である。このように押圧手段による押圧の為の作動継続時間を上限持続時間以下とすることにより、ある程度短い時間の間に押圧手段の押圧で乗員に荷重が付加されるので、乗員に与える内側方向への運動は速度を伴ったものとなり、乗員を内側に移動させることができる。なお、上限持続時間は、下限持続時間より長い時間であり、乗員に与える内側方向への運動速度を伴ったものとすることがきる上限の時間である。
【００１１】
本発明の上記乗員保護装置では、制御手段が押圧手段を作動させるタイミングは、衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでに押圧手段による押圧で乗員に荷重を付加している持続時間が下限持続時間以上になるように設定されると好適である。このように乗員に荷重を付加している持続時間を下限持続時間以上とすることにより、瞬間的に荷重を与えないので押圧手段による押圧で乗員に不快感を与えることを抑制（防止）でき、ある程度持続した荷重付加で乗員に内側方向への運動を十分に与えることができ、乗員を内側に移動させることができる。
【００１２】
本発明の上記乗員保護装置では、制御手段が押圧手段を作動させるタイミングは、衝突予測手段で予測された衝突タイミングまでに押圧手段による押圧で乗員に荷重を付加している持続時間が上限持続時間以下になるように設定されると好適である。このように乗員に荷重を付加している持続時間を上限持続時間以下とすることにより、ある程度短い時間の間に乗員に荷重が付加されるので、乗員に与える内側方向への運動は速度を伴ったものとなり、乗員を内側に移動させ、乗員と衝突対象物との相対速度を低減することができる。
【００１３】
本発明の上記乗員保護装置では、押圧手段は、側面衝突用エアバッグであり、制御手段は、衝突予測手段で予測された衝突タイミング前に側面衝突用エアバッグの展開が完了するように側面衝突用エアバッグの展開を開始させると好適である。このように押圧手段を側面衝突用エアバッグとすることにより、押圧手段として別部材を備える必要がなく、コストを抑制できる。また、側面衝突前に側面衝突用エアバッグの展開を完了させることにより、展開完了した側面衝突用エアバッグで乗員を押圧して乗員に対して内側方向に荷重を付加できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、側面衝突前に乗員を車両基準で内側方向に押圧して乗員を内側に移動させておくことにより、側面衝突用エアバッグによる乗員の運動エネルギの吸収効率を高めることができ、側面衝突後に乗員が外側に移動する量を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係るエアバッグ装置の構成図である。
【図２】側面衝突前にサイドエアバッグ及びカーテンエアバッグを展開させたときの状況を示す図である。
【図３】側面衝突の場合のエアバッグ（拘束系）と乗員の状況を示すモデル図であり、（ａ）がエアバック展開開始時であり、（ｂ）がエアバッグ展開中であり、（ｃ）がエアバッグによる拘束開始時であり、（ｄ）がエアバッグによる乗員内側移動中であり、（ｅ）が衝突時の乗員外側移動中である。
【図４】モデル計算による側面衝突時の車両、乗員、エアバッグの時間−地上基準ストロークのグラフの比較例（従来装置との比較）であり、（ａ）が本実施の形態に係るエアバッグ装置であり、（ｂ）が従来のエアバッグ装置である。
【図５】モデル計算による側面衝突時の乗員の車両基準ストローク−減速度のグラフの比較例（従来装置との比較）であり、（ａ）が本実施の形態に係るエアバッグ装置であり、（ｂ）が従来のエアバッグ装置である。
【図６】モデル計算による側面衝突時の衝突速度−車両基準ストロークのグラフの比較例（従来装置との比較）である。
【図７】モデル計算による側面衝突時の車両、乗員、エアバッグの時間−地上基準ストロークのグラフの比較例（エアバッグ展開タイミングを変えた場合の比較）であり、（ａ）が適正なタイミングの場合であり、（ｂ）が遅いタイミングの場合である。
【図８】モデル計算による側面衝突時の乗員の車両基準ストローク−減速度のグラフの比較例（エアバッグ展開タイミングを変えた場合の比較）であり、（ａ）が適正なタイミングの場合であり、（ｂ）が遅いタイミングの場合である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る乗員保護装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
本実施の形態では、本発明に係る乗員保護装置を、車両に搭載され、側面衝突用エアバッグを少なくとも備えているエアバッグ装置に適用する。本実施の形態に係るエアバッグ装置は、周辺監視によって衝突の予測を行い、衝突（特に、側面衝突）する可能性がある場合には衝突直前にエアバッグ（特に、側面衝突用エアバッグ）を展開させる。なお、本実施の形態では、側面衝突についてのみ詳細に説明する。
【００１８】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係るエアバッグ装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係るエアバッグ装置の構成図である。図２は、側面衝突前にサイドエアバッグ及びカーテンエアバッグを展開させたときの状況を示す図である。図３は、側面衝突の場合のエアバッグ（拘束系）と乗員の状況を示すモデル図である。
【００１９】
エアバッグ装置１は、側面衝突前に乗員を車両基準で内側に移動させるために、側面衝突前に側面衝突用エアバッグを展開させて乗員を内側方向に押圧する。特に、エアバッグ装置１は、側面衝突用エアバッグの押圧によって乗員に不快感を与えない程度の荷重で内側方向へ移動できる運動を十分に与えることができかつその運動が速度を伴ったものとなるように、側面衝突用エアバッグの展開開始タイミングを設定する。
【００２０】
このエアバッグ装置１は、エアバッグ２（特に、側面衝突用のサイドエアバッグ２ｓ、カーテンエアバッグ２ｃ）、インフレータ３、周辺監視センサ４、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]５を備えている。なお、本実施の形態ではサイドエアバッグ２ｓ及びカーテンエアバッグ２ｃが特許請求の範囲に記載する押圧手段に相当し、周辺監視センサ４及びＥＣＵ５における処理が特許請求の範囲に記載する衝突予測手段に相当し、ＥＣＵ５における処理が特許請求の範囲に記載する制御手段に相当する。
【００２１】
エアバッグ２は、車両の衝突時に膨張して展開することによって、乗員を衝突の衝撃から保護するバッグである。エアバッグ２は、袋体であり、インフレータ３から供給されるガスによって袋体が膨張し、配設される箇所に応じて所定の形状に展開する。エアバッグ２としては、側面衝突用のサイドエアバッグ２ｓとカーテンエアバッグ２ｃがあり（図２参照）、他にも運転席エアバッグ、助手席エアバッグ、ニーエアバッグ、シートクッションエアバッグ等があってもよい。
【００２２】
サイドエアバッグ２ｓは、側面衝突時に、座席の外側で膨張展開し、乗員の腕部、腹部や胸部を衝突の衝撃から保護するバッグである。サイドエアバッグ２ｓは、車両側面の内装材（ドアトリム等）の内部あるいは座席のシート外側部分の内部に設けられ、乗員の胴部周辺と車両側面の内装材との間に展開する。エアバッグ２ｓは、左右両側に装備され、前席と後席の両方に装備される場合もあれば、前席だけに装備される場合もある。
【００２３】
カーテンエアバッグ２ｃは、側面衝突時に、車内の側面にカーテン状に膨張展開し、乗員の頭部や頚部を衝突の衝撃から保護するバッグである。カーテンエアバッグ２ｃは、車両側面上部のフロントピラー部分やルーフサイド部分の内部に設けられ、乗員の頭部周辺と車両側面のサイドウィンドウ等との間にカーテン状に展開する。カーテンエアバッグ２ｃは、左右両側に装備され、前席から後席までをカバーする。
【００２４】
サイドエアバッグ２ｓ及びカーテンエアバッグ２ｃは、膨張展開したときに車両左右方向における厚さが初期隙よりも厚くなるように設定される。どの程度厚くするかは、実車実験やシミュレーション等によって設定され、例えば、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍ程度とする。初期隙は、乗員（例えば、標準的な体格の乗員を想定、体格の小さい乗員を想定）が座席シートに座っている場合に、サイドエアバッグ２ｓについては乗員の胴部（腕を含む）と車両側面の内装材との間の隙間であり、カーテンエアバッグ２ｃについては乗員の頭部と車両側面のサイドウィンドウ等との間の隙間である。初期隙は、車種によって異なる場合があり、さらに、同じ車種でも前席と後席とで異なる場合がある。したがって、サイドエアバッグ２ｓ、カーテンエアバッグ２ｃの各厚さは、車種や同じ車種でも前席と後席を考慮して設定される初期隙を考慮して設定される。
【００２５】
インフレータ３は、エアバッグ２毎に設けられ、エアバッグ２内にガスを発生させる装置である。インフレータ３は、スクイブ、火薬、ガス発生剤等を備えている。インフレータ３では、ＥＣＵ５からエアバッグ展開開始信号を受信すると、スクイブで火薬を着火し、ガス発生剤が燃焼することによってガスを発生する。
【００２６】
周辺監視センサ４は、自車両周辺を監視するセンサである。周辺監視センサ４としては、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダ、カメラ、ソナーがある。周辺監視センサ４は、レーダ等で検出し、その検出した情報（例えば、レーダ情報、画像情報、ソナー情報）に基づいて自車両周辺の物体検出を行い、周辺に物体が存在する場合には自車両と物体との相対的な情報を算出する。周辺監視センサ４は、自車両周辺の各方向（例えば、前方、後方、右側方、左側方があり、少なくとも側面衝突を予測するために右側方と左側方は必須）を監視するために、監視する各方向にそれぞれ装備される。各方向の周辺監視センサ４では、自車両周辺を監視し、その監視で得られた情報（例えば、検出方向、物体の有無情報、物体が存在する場合には物体との相対距離、相対速度、相対方向）を周辺監視信号としてＥＣＵ５に送信する。なお、周辺物体検出方法や相対情報の算出方法は周知の技術なので、詳細な説明を省略する。また、周辺監視センサ４内で行っている周辺物体検出や相対的な情報の算出についてはＥＣＵ５内で行い、センサで検出された情報（レーダ情報、画像情報、ソナー情報）をそのままＥＣＵ５に送信するようにしてもよい。
【００２７】
ＥＣＵ５は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなり、エアバッグ装置１を統括制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ５では、一定時間毎に、各方向の周辺監視センサ４から周辺監視信号を受信し、各方向の監視情報を取得する。そして、ＥＣＵ５では、一定時間毎に、監視情報に基づいて自車両が衝突する可能性があるかを判断し、衝突する可能性がある場合には衝突直前の所定のタイミングでエアバッグ展開開始信号をインフレータ３に送信する。以下で、ＥＣＵ５における側面衝突についての処理を詳細に説明する。
【００２８】
ＥＣＵ５では、一定時間毎に、周辺監視センサ４からの監視情報に基づいて側面衝突する可能性があるかを判断し、側面衝突する可能性がある場合には自車両と衝突対象の物体との相対的な情報からその物体と衝突するタイミングを算出する。この衝突タイミングを算出する方法は、従来の周知の方法を適用し、例えば、ＴＴＣ[Time To Collision]＝（相対距離／相対速度）を算出する方法がある。なお、ＴＴＣ等の衝突タイミングの算出については周辺監視センサ４内で行い、衝突タイミングもＥＣＵ５に送信するようにしてもよい。
【００２９】
側面衝突する可能性がある場合、ＥＣＵ５では、一定時間毎に、算出した衝突タイミングが側面衝突用エアバッグ（サイドエアバッグ２ｓ、カーテンエアバッグ２ｃ）の展開開始タイミングになったか否かを判定する。展開開始タイミングは、衝突タイミング前に側面衝突用エアバッグの展開を開始するタイミングであり、衝突タイミングまでに側面衝突用エアバッグの展開が完了する十分なタイミングとする。特に、展開開始タイミングは、衝突タイミング前でありかつエネルギ吸収効率上適切なタイミングとする。また、展開開始タイミングは、側面衝突前に側面衝突用エアバッグが展開して乗員を押圧する際に乗員に不快感を与えない程度の荷重で乗員を車両基準で内側方向に移動させるための運動を十分に与えるために、衝突タイミングまでに乗員に荷重を付加している持続時間が下限持続時間以上となるタイミングとする。つまり、衝突タイミング前に側面衝突用エアバッグの展開（作動）を開始し、側面衝突用エアバッグによる乗員に対する押圧のための作動継続時間が下限持続時間以上となるタイミングとする。下限持続時間としては、実車実験やシミュレーション等によって設定され、例えば、数〜数１０ｍｓｅｃ程度とする。また、展開開始タイミングは、乗員を車両基準で内側方向に移動させるための運動が速度を伴ったものとするために、衝突タイミングまでに乗員に荷重を付加している持続時間が上限持続時間以下となるタイミングとする。つまり、衝突タイミング前に側面衝突用エアバッグの展開（作動）を開始し、側面衝突用エアバッグによる乗員に対する押圧のための作動継続時間が上限持続時間以下となるタイミングとする。上限持続時間は、実車実験やシミュレーション等によって設定され、例えば、数１００ｍｓｅｃ程度とする。展開開始タイミングは、これらの側面衝突用エアバッグの展開完了に要する時間、下限持続時間、上限持続時間を条件として、実車実験やシミュレーション等によって予め設定される。なお、展開開始タイミングは、サイドエアバッグ２ｓとカーテンエアバッグ２ｃとで同じタイミングを設定してもよいし、あるいは、サイドエアバッグ２ｓとカーテンエアバッグ２ｃとの展開完了に要する時間等を考慮して異なる時間を設定してもよい。
【００３０】
ＥＣＵ５では、衝突タイミングがサイドエアバッグ２ｓの展開開始タイミングになったと判定した場合、左右前後の各サイドエアバッグ２ｓのインフレータ３にエアバッグ展開開始信号をそれぞれ送信する。また、ＥＣＵ５では、衝突タイミングがカーテンエアバッグ２ｃの展開開始タイミングになったと判定した場合、左右の各カーテンエアバッグ２ｃのインフレータ３にエアバッグ展開開始信号をそれぞれ送信する。
【００３１】
このようなタイミングでサイドエアバッグ２ｓ及びカーテンエアバッグ２ｃを展開させることにより、サイドエアバッグ２ｓ及びカーテンエアバッグ２ｃの展開完了時の厚さが初期隙よりも厚く設定されているので、側面衝突直前にサイドエアバッグ２ｓ及びカーテンエアバッグ２ｃによって乗員には能動的に内側方向へ所定の速度を伴った運動を所定時間与えることができる。これにより、側面衝突直前の短時間の間に、図２に示すように、座席シートに通常座っている位置（初期位置）の乗員Ｈ’を内側方向（サイドドアから離れる方向）に所定量移動させた乗員Ｈの位置とすることができる。この移動量は、サイドエアバッグ２ｓ及びカーテンエアバッグ２ｃの展開完了時の厚さと初期隙との差に応じた量となる。
【００３２】
エアバッグ装置１における側面衝突時の動作の流れについて説明する。ここでは、図３に示すモデル図を参照して説明する。図３の符号Ｂで示すばねで描かれているものは、拘束系の線形ばねであり、側面衝突用エアバッグに相当する。また、図３の符号Ｈで示す黒塗りの丸で描かれているものは乗員であり、図３（ａ）の符号Ｅで示す長さは乗員Ｈと車両Ｖの側面の内装材との初期隙である。図３の例は、車両Ｖが側方に存在する電信柱や壁等の道路固定物を代表するポールＰに衝突する場合であり、ポールモデルである。
【００３３】
各方向に対応した周辺監視センサ４では、車両Ｖの周辺（特に、側方）をそれぞれ監視している。ポールＰが存在する方向を監視している周辺監視センサ４では、車両Ｖの側方に存在するポールＰを検出する。そして、この周辺監視センサ４では、一定時間毎に、車両ＶとポールＰとの相対距離、相対速度等を算出し、それらの監視情報からなる周辺監視信号をＥＣＵ５に送信する。ＥＣＵ５では、一定時間毎に、この周辺監視信号を受信し、物体（ポールＰ）の存在情報、相対距離、相対速度等の情報を取得する。
【００３４】
ＥＣＵ５では、一定時間毎に、ポールＰとの側面衝突する可能性がある場合には車両ＶとポールＰとの相対距離、相対速度等からポールＰと衝突するタイミングを算出する。そして、ＥＣＵ５では、一定時間毎に、算出した衝突タイミングが側面衝突用エアバッグの展開開始タイミングになったか否かを判定する。ＥＣＵ５では、衝突タイミングが側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃの展開開始タイミングになったと判定した場合、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃのインフレータ３にエアバッグ展開開始信号を送信する。インフレータ３では、このエアバッグ展開開始信号を受信すると、スクイブで火薬を着火し、ガス発生剤が燃焼することによってガスを発生する。図３（ａ）は、衝突タイミングが展開開始タイミングになり、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃの展開開始時を示し、拘束系の線形ばねＢは縮んだ状態である。
【００３５】
インフレータ３から側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃにガスが供給されると、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃは膨張して展開する。図３（ｂ）は、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃの展開中を示し、拘束系の線形ばねＢが延び続けいる。やがて、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃは、乗員Ｈに到達し、拘束を開始する。図３（ｃ）は、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃの拘束開始時を示し、拘束系の線形ばねＢが乗員Ｈに接触している。
【００３６】
拘束開始後、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃでは、乗員Ｈを拘束しながら（乗員Ｈが側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃに多少貫入している）押圧する。これによって、乗員Ｈには、車両基準で内側方向への荷重が付加され、内側方向への速度を伴った運動が与えられる。この際、乗員Ｈは、ある程度時間をかけて荷重が付加されるので（速度を伴った運動が与えられるので）、衝突前に可能な限り外側方向への移動速度が低減され、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃの厚みをフルに使って内側方向に移動できる。図３（ｄ）では、乗員Ｈの内側方向への移動を示し、拘束系の線形ばねＢが乗員Ｈに接触しながら延びている。
【００３７】
車両ＶがポールＰに側面衝突すると、乗員Ｈは、衝突の衝撃で発生する運動エネルギによって車両基準で外側方向に移動する。この際、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃでは、乗員Ｈを拘束しながら（乗員Ｈが側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃに大きく貫入している）、運動エネルギを吸収する。上記したように、衝突前に、乗員を可能な限り内側方向に移動させ、側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃで使える距離として初期隙よりも長い距離を確保しているので、この長い距離によって側面衝突用エアバッグ２ｓ，２ｃの厚みをフルに使うことができ、運動エネルギの吸収効率が高まり、乗員が外側方向に移動し難くなる。図３（ｅ）では、側面衝突して、乗員Ｈの外側方向への移動を示し、拘束系の線形ばねＢが乗員Ｈに接触しながら縮んでいる。
【００３８】
図４と図５を参照して、モデル計算による側面衝突時の乗員の移動量（ストローク）についての本実施の形態のエアバッグ装置１と従来のエアバッグ装置との比較例を示す。図４は、モデル計算による側面衝突時の車両、乗員、エアバッグの時間−地上基準ストロークのグラフの比較例（従来装置との比較）であり、（ａ）が本実施の形態に係るエアバッグ装置であり、（ｂ）が従来のエアバッグ装置である。図５は、モデル計算による側面衝突時の乗員の車両基準ストローク−減速度のグラフの比較例（従来装置との比較）であり、（ａ）が本実施の形態に係るエアバッグ装置であり、（ｂ）が従来のエアバッグ装置である。
【００３９】
ここでは、図３に示すようなポールモデルを用いて、モデル計算（シミュレーション）を行った。本実施の形態のエアバッグ装置１のモデル条件は、衝突速度（車両初速）が３５ｋｍ／ｈ（＝９．７２ｍ／ｓｅｃ）であり、拘束系の厚さは初期隙＋５０ｍｍであり、拘束系の展開開始タイミングが−７０ｍｓｅｃである。従来のエアバッグ装置のモデル条件は、衝突速度が３５ｋｍ／ｈであり、拘束系の厚さは初期隙−５０ｍｍであり、拘束系の展開開始タイミングが５ｍｓｅｃである。両条件とも、同一の初期隙、乗員許容最大減速度に設定した上、最適な拘束系ばね定数を設定した。
【００４０】
図４は、横軸が時間［ｍｓｅｃ］であり、縦軸が地上基準ストローク（地上基準での移動量）［ｍｍ］を示す。時間の０点は、車両がポールに衝突した時である。地上基準ストロークの０点は車両がポールに衝突した時に車両における側面の内装材の位置であり、０点よりプラス側がその内装材の位置から車両外側であり、マイナス側がその内装材の位置から車両内側である。図４（ａ）は、本実施の形態のエアバッグ装置１でモデル計算した場合であり、実線ＨＬ１ｇｓが乗員（最も外側の位置）を示し、破線ＶＬ１ｇｓが車両（側面の内装材の位置）を示し、一点鎖線ＢＬ１ｇｓが拘束系（最も内側の位置）を示す。図４（ｂ）は、従来のエアバッグ装置でモデル計算した場合であり、実線ＨＬ２ｇｓが乗員を示し、破線ＶＬ２ｇｓが車両を示し、一点鎖線ＢＬ２ｇｓが拘束系を示す。なお、拘束系（側面衝突用エアバッグ）が展開する前は、拘束系の位置と車両の位置とは同じ位置であり、それより初期隙分内側の位置が乗員の位置である。
【００４１】
エアバッグ装置１の場合、図４（ａ）に示すように、衝突時点より７０ｍｓｅｃ前に拘束系の展開が開始し、乗員の変化ＨＬ１ｇｓと拘束系の変化ＢＬ１ｇｓから判るように、拘束系の位置が乗員の位置に近づいていく。衝突時点より６５ｍｓｅｃ前あたりで、拘束系が乗員に到達し、拘束を開始する。衝突時点より６５ｍｓｅｃ前あたりから２０ｍｓｅｃ前あたりまで、乗員が拘束系に貫入しており、乗員が拘束系に押圧されて荷重が付加されている。これによって、乗員の車両左右方向の移動速度（乗員の変化ＨＬ１ｇｓの傾き）が車両の移動速度（車両の変化ＶＬ１ｇｓの傾き）に比べて低下し、乗員の変化ＨＬ１ｇｓと車両の変化ＶＬ１ｇｓから判るように、乗員が車両内で内側に移動し、衝突時点では乗員と車両の側面の内装材との隙が初期隙よりも大きくなっている。車両が衝突すると、乗員の変化ＨＬ１ｇｓと拘束系の変化ＢＬ１ｇｓから判るように乗員が拘束系に大きく貫入してゆき、乗員の変化ＨＬ１ｇｓと車両の変化ＶＬ１ｇｓから判るように乗員が車両内で外側に移動する。しかし、この乗員の外側への移動が抑えられており、乗員の変化ＨＬ１ｇｓと車両の変化ＶＬ１ｇｓから判るように、車両の側面の内装材の位置から外側への移動量は極僅かに抑えられている。
【００４２】
一方、従来のエアバッグ装置の場合、図４（ｂ）に示すように、衝突時点から５ｍｓｅｃ後に拘束系の展開が開始し、乗員の変化ＨＬ２ｇｓと拘束系の変化ＢＬ２ｇｓから判るように、拘束系の位置が乗員の位置に近づいていく。そして、乗員の変化ＨＬ２ｇｓと拘束系の変化ＢＬ２ｇｓから判るように乗員が拘束系に大きく貫入してゆき、乗員の変化ＨＬ２ｇｓと車両の変化ＶＬ２ｇｓから判るように乗員が車両内で外側に大きく移動し、車両の側面の内装材の位置から外側への移動量は大きくなる。
【００４３】
図５は、横軸が車両基準ストローク（車両内移動量）［ｍｍ］であり、縦軸が乗員の減速度［ｍ／ｓｅｃ２］を示す。車両基準ストロークの０点は乗員の初期位置（最も外側の位置）であり、０点よりプラス側が車両外側であり、マイナス側が車両内側である。図５（ａ）は、本実施の形態のエアバッグ装置１でモデル計算した場合であり、実線ＨＬ１ｖｓが乗員（最も外側の位置）を示す。図５（ｂ）は、従来のエアバッグ装置でモデル計算した場合であり、実線ＨＬ２ｖｓが乗員を示す。
【００４４】
エアバッグ装置１の場合、図５（ａ）に示すように、衝突前に、乗員の変化ＨＬ１ｖｓにおける矢印ＡＦ１に沿った変化で示すように、乗員が車両基準で内側に移動し、初期位置から内側に位置する。この際、図４（ａ）に示すように地上基準ストロークの場合には乗員の変化ＨＬ１ｇｓにおける矢印ＡＦ１に沿った変化である。そして、衝突後に、乗員の変化ＨＬ１ｖｓにおける矢印ＡＡ１に沿った変化で示すように、乗員が車両基準で外側に移動するが、初期位置の内側の位置から初期位置の外側の抑えられた位置（乗員許容最大減速度のときの位置）までしか移動しない。この際、図４（ａ）に示すように地上基準ストロークの場合には乗員の変化ＨＬ１ｇｓにおける矢印ＡＡ１に沿った変化である。一方、従来のエアバッグ装置の場合、図５（ｂ）に示すように、衝突後に、乗員の変化ＨＬ２ｖｓで示すように、乗員が車両基準で外側に移動し、初期位置から図５（ａ）で示す位置よりも大幅に外側の位置（乗員許容最大減速度のときの位置）まで移動する。
【００４５】
この図４と図５の比較例から判るように、側面衝突後に乗員が車両内で外側に移動する量は、本実施の形態のエアバッグ装置１の場合、従来のエアバッグ装置に比べて格段に低減する。本実施の形態のエアバッグ装置１の場合、衝突前に、乗員を初期位置よりも内側に移動させているので、衝突後に側面衝突用エアバッグで使える距離が初期隙よりも長くなる。その結果、側面衝突の衝撃によって発生する乗員の運動エネルギを側面衝突用エアバッグで吸収できる効率が高まり、衝突後に乗員が車両内で外側に移動する量が減少する。
【００４６】
図６を参照して、モデル計算による側面衝突時の衝突速度毎の乗員の車両内移動量（車両基準ストローク）についての本実施の形態のエアバッグ装置１と従来のエアバッグ装置との比較例を示す。図６は、モデル計算による側面衝突時の衝突速度−車両基準ストロークのグラフの比較例（従来装置との比較）である。
【００４７】
ここでは、モデル条件の衝突速度だけを２０ｋｍ／ｈから４０ｋｍ／ｈの範囲で所定の刻み幅で変えて、それ以外は上記と同様のモデル条件でモデル計算を行った場合の衝突速度と車両基準ストロークとの関係を示している。図６は、横軸が衝突速度［ｋｍ／ｈ］であり、縦軸が車両基準ストローク（車両内移動量）［ｍｍ］を示す。図６では、実線ＶＳ１が本実施の形態に係るエアバッグ装置１であり、破線ＶＳ２が従来のエアバッグ装置である。ＶＳ１とＶＳ２から判るように、同じ衝突速度の場合でも、本実施の形態に係るエアバッグ装置１のほうが従来のエアバッグ装置に比べて乗員が外側に移動する量が抑えられている。したがって、乗員の外側への同じ移動量で、本実施の形態に係るエアバッグ装置１のほうが従来のエアバッグ装置に比べて高い衝突速度に対応することができる。
【００４８】
図７と図８を参照して、モデル計算による側面衝突時の乗員の移動量（ストローク）についての本実施の形態のエアバッグ装置１における拘束系（側面衝突用エアバッグ）の展開開始タイミングの違いによる比較例を示す。図７は、モデル計算による側面衝突時の車両、乗員、エアバッグの時間−地上基準ストロークのグラフの比較例（エアバッグ展開タイミングを変えた場合の比較）であり、（ａ）が適正なタイミングの場合であり、（ｂ）が遅いタイミングの場合である。図８は、モデル計算による側面衝突時の乗員の車両基準ストローク−減速度のグラフの比較例（エアバッグ展開タイミングを変えた場合の比較）であり、（ａ）が適正なタイミングの場合であり、（ｂ）が遅いタイミングの場合である。
【００４９】
ここでは、本実施の形態のエアバッグ装置１について、モデル条件として展開開始タイミングだけを変えて、それ以外は上記と同様のモデル条件でモデル計算を行った場合の結果を示している。展開開始タイミングは、一方が上記と同様に−７０ｍｓｅｃ（適正なタイミング）であり、他方が−２０ｍｓｅｃである。図７は、図４と同様に横軸が時間［ｍｓｅｃ］であり、縦軸が地上基準ストローク［ｍｍ］である。図７（ａ）は、展開開始タイミングが−７０ｍｓｅｃの場合であり、図４（ａ）と同じ図である。図７（ｂ）は、展開開始タイミングが−２０ｍｓｅｃの場合であり、実線ＨＬ３ｇｓが乗員を示し、破線ＶＬ３ｇｓが車両を示し、一点鎖線ＢＬ１ｇｓが拘束系を示す。図８は、図５と同様に横軸が車両基準ストローク［ｍｍ］であり、縦軸が乗員の減速度［ｍ／ｓｅｃ２］である。図８（ａ）は、展開開始タイミングが−７０ｍｓｅｃの場合であり、図５（ａ）と同じ図である。図８（ｂ）は、展開開始タイミングが−２０ｍｓｅｃの場合であり、実線ＨＬ３ｖｓが乗員を示す。なお、図７（ａ）、図８（ａ）については、上記の図４（ａ）、図５（ａ）で説明したので、説明を省略する。
【００５０】
展開開始タイミングが−２０ｍｓｅｃの場合、図７（ｂ）に示すように、衝突時点より２０ｍｓｅｃ前に拘束系の展開が開始し、乗員の変化ＨＬ３ｇｓと拘束系の変化ＢＬ３ｇｓから判るように、拘束系の位置が乗員の位置に近づいていく。衝突時点より１５ｍｓｅｃ前あたりで、拘束系が乗員に到達し、拘束を開始する。衝突時点より１５ｍｓｅｃ前あたりから乗員が拘束系に貫入しており、乗員が拘束系に押圧されて荷重が付加されている。しかし、この荷重が付加されている時間が短いので、乗員の車両左右方向の移動速度（乗員の変化ＨＬ３ｇｓの傾き）が車両の移動速度（車両の変化ＶＬ３ｇｓの傾き）から殆ど低下せず、乗員の変化ＨＬ３ｇｓと車両の変化ＶＬ３ｇｓから判るように、乗員が車両内で内側に殆ど移動せず、衝突時点で乗員と車両の側面の内装材との隙が初期隙から殆ど変化していない。車両が衝突すると、乗員の変化ＨＬ３ｇｓと拘束系の変化ＢＬ３ｇｓから判るように乗員が拘束系に大きく貫入してゆき、乗員の変化ＨＬ３ｇｓと車両の変化ＶＬ３ｇｓから判るように乗員が車両内で外側に移動する。しかし、この乗員の外側への移動は展開開始タイミングが−７０ｍｓｅｃの場合よりも増加しており、乗員の変化ＨＬ３ｇｓと車両の変化ＶＬ３ｇｓから判るように、車両の側面の内装材の位置から少し外側（図７（ａ）に示す展開開始タイミングが−７０ｍｓｅｃの場合よりも外側）になっている。
【００５１】
展開開始タイミングが−２０ｍｓｅｃの場合、図８（ｂ）に示すように、衝突前に、乗員の変化ＨＬ３ｖｓにおける矢印ＡＦ３に沿った変化で示すように、乗員が車両基準で内側に殆ど移動せず、初期位置と殆ど変らない。この際、図７（ｂ）に示すように地上基準ストロークの場合には乗員の変化ＨＬ３ｇｓにおける矢印ＡＦ３に沿った変化である。そして、衝突後に、乗員の変化ＨＬ３ｖｓにおける矢印ＡＡ３に沿った変化で示すように、乗員が車両基準で外側に移動し、初期位置から殆ど変化していない位置から図８（ａ）に示す展開開始タイミングが−７０ｍｓｅｃの場合の位置よりも外側の位置（乗員許容最大減速度のときの位置）まで移動する。この際、図７（ｂ）に示すように地上基準ストロークの場合には乗員の変化ＨＬ３ｇｓにおける矢印ＡＡ３に沿った変化である。
【００５２】
この図７と図８の比較例から判るように、側面衝突用エアバッグの展開開始タイミングが遅いと、衝突前に側面衝突用エアバッグによって乗員に内側方向への荷重を付加できる時間が短いので、乗員に内側方向への十分な運動を与えることできない。そのため、乗員の移動速度が車両の移動速度に比べて低下せず、乗員が内側方向に殆ど移動しない。その結果、衝突後に側面衝突用エアバッグで使える距離が殆ど初期隙であり、側面衝突の衝撃によって発生する乗員の運動エネルギを側面衝突用エアバッグで吸収できる効率が高まらず、衝突後に乗員が車両内で外側に移動する量が適正な展開開始タイミングの場合よりも増加する。したがって、エアバッグ装置１における効果を向上させるためには、側面衝突用エアバッグの展開開始タイミングを適切に設定し、衝突前に乗員の移動速度を可能な限り減速させて、乗員を内側に可能な限り移動させておくことである。その結果、衝突後に、側面衝突用エアバッグが長い距離を使って乗員を減速させることができ、乗員の外側への移動量を抑えることができる。
【００５３】
このエアバッグ装置１によれば、側面衝突する前に乗員を車両基準で内側方向に押圧して乗員に内側方向への荷重を付加し、乗員を内側に移動させておくことにより、側面衝突用エアバッグで使える距離が長くなり、側面衝突用エアバッグによる乗員の運動エネルギの吸収効率を高めることができる。その結果、側面衝突後に乗員が外側に移動する量を抑制でき、乗員保護性能を高めることができる。
【００５４】
また、エアバッグ装置１によれば、乗員に内側方向への荷重を付加している持続時間を下限持続時間以上とすることにより、瞬間的に荷重を与えないので側面衝突用エアバッグによる押圧で乗員に不快感を与えることを抑制（防止）でき、ある程度持続した荷重付加で乗員に内側方向への運動を十分に与えることができ、乗員を内側に移動させることができる。また、エアバッグ装置１によれば、乗員に荷重を付加している持続時間を上限持続時間以下とすることにより、ある程度短い時間の間に乗員に荷重が付加されるので、乗員に与える内側方向への運動は速度を伴ったものとなり、乗員を内側に移動させることができ、乗員と衝突対象物との相対速度を低減することができる。
【００５５】
また、エアバッグ装置１によれば、側面衝突前に乗員を内側に移動させる手段として側面衝突用エアバッグを利用するので、コストを抑制できる。また、側面衝突用エアバッグの場合、可動シート等による乗員との摩擦力を伴ったものではなく、乗員の体側に直接負荷を与えるものであるので、好適である。
【００５６】
なお、側面衝突の場合、車両の変形によるエネルギ吸収は非常に小さいためライドダウン効果が望めず、側面衝突用エアバッグが使える距離も短い。そのため、エアバッグ装置１による側面衝突前に乗員の移動速度を可能な限り減速させて乗員を内側に移動させておくことは、車両側面における限られた空間内で側面衝突用エアバッグを用いる場合に側面衝突用エアバッグによる効果を非常に高めることができる。
【００５７】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００５８】
例えば、本実施の形態では衝突直前に乗員を車両基準で内側に移動させる押圧手段を側面衝突用エアバッグ（サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ）を利用したが、押圧手段としては車両の内装材（ドアトリム等）等の他の手段で構成してもよい。内装材の場合、内装材を車両の内向き方向に可動可能な構造とし、その可動幅を乗員との初期隙より大きくする。
【００５９】
また、本実施の形態では側面衝突用エアバッグとしてサイドエアバッグとカーテンエアバッグとしたが、この２種類のエアバッグのうちの一方だけでもよいし、あるいは、他の形態の側面衝突用エアバッグでもよい。
【００６０】
また、本実施の形態では周辺監視センサで検出した情報に基づいて衝突を予測する構成としたが、自車両の車速や進行方向等をセンサで検出し、これらの自車両情報も加味して衝突を予測するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…エアバッグ装置、２…エアバッグ、３…インフレータ、４…周辺監視センサ、５…ＥＣＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014034352.tif 000009
【図８】
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