(57)【要約】【課題】車両と障害物との不慮の衝突時に、展開されたエアバッグと障害物との衝突の反発により障害物がエアバッグから離間することを回避して、障害物への衝撃を確実に緩和することができる衝撃緩和装置を提供する。【解決手段】衝撃緩和装置１０は、非展開時には車両２０に収納され、展開時には車両２０からＸ方向前方に向って膨張して車両２０の一部を覆うエアバッグ１１を備えて、そのエアバッグ１１は、展開時に下端部１５が下端部１５よりも上方に存在する他の部位（１６、１７）よりも外側に向って突出する構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非展開時には車両の内部に収納され、展開時には前記車両の内部から前記車両の外部に向かう方向に膨張して前記車両の一部を覆うエアバッグを備えた衝撃緩和装置において、
展開時の前記エアバッグは下端部を備えて、この下端部がこの下端部よりも上方に存在する他の部位よりも前記車両から離間する方向に向って突出することを特徴とする衝撃緩和装置。
【請求項２】
展開時の前記エアバッグは、前記下端部が障害物の下部に衝突する先端とこの先端との衝突により転倒させた前記障害物が接触する上面とを有して成る請求項１に記載の衝撃緩和装置。
【請求項３】
展開時の前記エアバッグは、前記下端部よりも上方で前記車両から離間する方向に向って突出する上端部を備えて、この上端部及び前記下端部との間に保護領域が形成されて、前記下端部の先端との衝突により転倒させた前記障害物を前記保護領域に収める構成とする請求項２に記載の衝撃緩和装置。
【請求項４】
前記エアバッグは、前記下端部及び前記上端部が独立して展開可能な構成とする請求項３に記載の衝撃緩和装置。
【請求項５】
前記障害物への前記車両の衝突を予測可能な値を検知する検知装置と、前記エアバッグにガスを供給するガス供給装置と、前記検知装置及び前記ガス供給装置に接続された制御装置と、を備えて、
前記検知装置が検知した値に基づいて、前記制御装置により、前記障害物への前記車両の衝突を検知した場合は、前記ガス供給装置にガスを供給させて、前記上端部を展開させるよりも先に前記下端部を展開させる制御を行う構成とする請求項３又は４に記載の衝撃緩和装置。
【請求項６】
前記障害物を人とした場合に、前記下端部は下肢に衝突する構造である請求項２〜５のいずれか１項に記載の衝撃緩和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、衝撃緩和装置に関し、より詳細には、車両と障害物との不慮の衝突時に、障害物への衝撃を緩和する衝撃緩和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両と歩行者との不慮の衝突時に、歩行者への衝撃を緩和する装置として、車両から外側に向って膨張して車両の一部を覆うエアバッグを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２３９１９８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９６９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の装置は、展開されたエアバッグと歩行者とが衝突したときに、その衝突の反発により歩行者がエアバッグとは反対の方向に頭から地面に向って倒れたり、吹き飛ばされたりするおそれがある。このように、エアバッグと歩行者との衝突の反発により歩行者がエアバッグから離間する事態が生じると、歩行者に対して地面との衝突による衝撃を与えることになる。
【０００５】
本開示の目的は、車両と障害物との不慮の衝突時に、展開されたエアバッグと障害物との衝突の反発により障害物がエアバッグから離間することを回避して、障害物への衝撃を確実に緩和することができる衝撃緩和装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成する本発明の態様の衝撃緩和装置は、非展開時には車両の内部に収納され、展開時には前記車両の内部から前記車両の外部に向かう方向に膨張して前記車両の一部を覆うエアバッグを備えた衝撃緩和装置において、展開時の前記エアバッグは下端部を備えて、この下端部がこの下端部よりも上方に存在する他の部位よりも前記車両から離間する方向に向って突出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様によれば、障害物がエアバッグとは反対方向の地面に倒れることや吹き飛ばされて障害物がエアバッグから離間することを回避するには有利になり、障害物への衝撃をエアバッグにより緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両の前方にエアバッグを展開させた衝撃緩和装置を例示する側面図である。
【図２】車両の前方にエアバッグを展開させた衝撃緩和装置を例示する正面図である。
【図３】衝撃緩和装置の制御装置を例示するブロック図である。
【図４】車両の前方にエアバッグを展開させる前の衝撃緩和装置を例示する側面図である。
【図５】車両の前方にエアバッグを展開させて、障害物を転倒させた状態の衝撃緩和装置を例示する側面図である。
【図６】衝撃緩和装置の制御方法を例示するフロー図である。
【図７】車両の前方にエアバッグを展開させて、障害物を保護領域に収めた状態の衝撃緩和装置を例示する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、衝撃緩和装置の実施形態について、図面を参照して説明する。衝撃緩和装置１０は、車両２０に搭載されて、車両２０と障害物３０との緊急時の衝突による衝撃を緩和するものである。
【００１０】
車両２０としては、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型車両が例示される。
【００１１】
障害物３０としては、歩行者や立ち止まっている人が例示される。また、障害物３０としては、搭乗者を含む自転車、自動二輪車、及び車椅子も例示される。障害物３０が道路に立っている人を対象とする場合に、上部３１は頭部及び頸部、中部３２は体幹、下部３３は下肢を示すものとする。また、障害物３０が自転車などの乗り物を対象とする場合に、下部３３は車輪を示すものとする。
【００１２】
なお、図中では、Ｘを車両２０の進行方向（前後方向）、Ｙを車両２０の左右方向、Ｚを鉛直方向とする。
【００１３】
図１〜図３に例示するように、衝撃緩和装置１０は、エアバッグ１１、ガス供給装置１２、検知装置１３、及び制御装置１４を備えて構成される。衝撃緩和装置１０は、展開したエアバッグ１１への障害物３０の衝突によりエアバッグ１１の内部のガスが図示しないベントホールを介してエアバッグ１１の外部へ噴出することで、障害物３０の運動エネルギーをガスの運動エネルギーに置換して、衝撃を緩和するものである。
【００１４】
エアバッグ１１は、非展開時には車両２０の内部に収納され、展開時には車両２０の内部からＸ方向前方の車両２０の外部に向って膨張して衝突部位２１を覆うものである。衝突部位２１は、車両２０のキャブ２２のフロントガラス２３のＺ方向下方で、Ｘ方向前方に面する部位であり、車両２０のうちで最もＸ方向前方に配置される部位である。
【００１５】
なお、衝突部位２１は、フロントガラス２３のＺ方向下方で、Ｘ方向前方に面する部位に限定されない。例えば、衝突部位２１が、車両２０のＸ方向後方に面する部位でもよく、キャブ２２の両側に面する部位でもよい。
【００１６】
展開時のエアバッグ１１は、Ｚ方向下方から上方に向って順に配置された下端部１５、中間部１６、及び上端部１７を備えて構成される。
【００１７】
図１に例示するように、展開時のエアバッグ１１は、Ｙ方向から見て、Ｘ方向前方が開口したコの字状を成し、下端部１５がコの字の下端の辺を構成し、上端部１７がコの字の上端の辺を構成し、中間部１６がコの字の下端の辺及び上端の辺の間の辺を構成する。
【００１８】
図２に例示するように、展開時のエアバッグ１１は、Ｘ方向から見て、衝突部位２１の全域を覆い、下端部１５が衝突部位２１の下端よりも下方まで張り出し、上端部１７がフロントガラス２３まで張り出す。なお、展開時のエアバッグ１１は、車両２０の両サイドにサイドミラーが設置されている場合に、そのサイドミラーを覆うことが望ましい。
【００１９】
下端部１５は、エアバッグ１１を構成する部位のうちで、展開時にＺ方向下方に配置されて、車両２０から離間するＸ方向前方に向って突出した部位である。下端部１５は、先
端１５ａ、末端１５ｂ、及び上面１５ｃを有して構成される。
【００２０】
下端部１５の先端１５ａは、他の部位（１６、１７）よりもＸ方向前方に向って突出して、エアバッグ１１のうちで最初に障害物３０に衝突する部分である。末端１５ｂは、衝突部位２１のＺ方向下側を覆う部分である。上面１５ｃは、先端１５ａから末端１５ｂに向って上方に傾いた傾斜面で構成される。Ｙ方向から見た下端部１５の形状としては、Ｚ方向上方に斜辺が配置された直角三角形状が例示される。
【００２１】
中間部１６は、エアバッグ１１を構成する部位のうちで、Ｚ方向中途位置に配置されて、衝突部位２１を覆う部位である。中間部１６は、下端部１５及び上端部１７よりもＸ方向前方に突出させずに、下端部１５及び上端部１７よりもＸ方向後方に引っ込めた部位である。
【００２２】
上端部１７は、エアバッグ１１を構成する部位のうちで、Ｚ方向上方に配置されて、Ｘ方向前方に向って突出した部位である。上端部１７は、先端１７ａ、末端１７ｂ、及び下面１７ｃを有して構成される。
【００２３】
上端部１７の先端１７ａは、下端部１５の先端１５ａよりもＸ方向後方に引っ込んだ状態で、Ｘ方向前方に向って突出する部分である。末端１７ｂは、衝突部位２１のＺ方向上側を覆う部分である。下面１７ｃは、先端１７ａから末端１７ｂに向って下方に傾いた傾斜面で構成される。Ｙ方向から見た上端部１７の形状としては、Ｚ方向下方に斜辺が配置された直角三角形状が例示される。
【００２４】
下端部１５の上面１５ｃ及び上端部１７の下面１７ｃはＺ方向に離間対向し、下端部１５及び上端部１７の間に保護領域１８が形成される。保護領域１８は、下端部１５の上面１５ｃ、上端部１７の下面１７ｃ、及び中間部１６に囲まれた領域であり、展開時のエアバッグ１１における先端（１５ａ）から末端（１５ｂ、１７ｂ）までの間に配置される。
【００２５】
保護領域１８は、下端部１５の先端１５ａの衝突により転倒した障害物３０を収める領域であり、転倒した障害物３０の下端側、上端側、及び車両側（末端側）の三方向がエアバッグ１１により覆われる領域である。保護領域１８は、先端から末端に向って除々に窄まることが好ましく、この実施形態において、上面１５ｃ及び下面１７ｃのＺ方向の離間距離が先端から末端に向って徐々に短くなる。
【００２６】
ガス供給装置１２は、エアバッグ１１にガスを供給する装置である。ガス供給装置１２は、エアバッグ１１の下端部１５、中間部１６、及び上端部１７のそれぞれを個別に展開させるために、各部位ごとに複数設置される。ガス供給装置１２としては、高圧ガスタンク方式や化学反応によるガス発生の方式などを用いた装置が例示される。
【００２７】
検知装置１３は、衝突部位２１と障害物３０との衝突が実際に生じる前に、その衝突を予測可能な値を検出する装置である。衝突を予測可能な値としては、衝突部位２１及び障害物３０の間の距離Ｌ１や衝突部位２１及び障害物３０の相対速度Ｖ１が例示される。検知装置１３としては、レーダセンサやカメラが例示される。
【００２８】
図３に例示するように、制御装置１４は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置１４は、各機能要素として、衝突予測部１４ａ、転倒検知部１４ｂ、及び展開制御部１４ｃを有している。
【００２９】
図４に例示するように、衝突予測部１４ａは、検知装置１３が検知した値に基づいて、衝突部位２１が障害物３０に衝突する前に、その衝突を予測する機能要素である。具体的に、衝突予測部１４ａは、検知装置１３が検知した相対速度Ｖ１と距離Ｌ１に基づいて、衝突部位２１及び障害物３０の衝突を予測する。
【００３０】
図１及び図５に例示するように、転倒検知部１４ｂは、エアバッグ１１の下端部１５との衝突により転倒した障害物３０が保護領域１８に収まったことを検知する機能要素である。ここでいう転倒した障害物３０が保護領域１８に収まった状態は、転倒した障害物３０が、エアバッグ１１の下端部１５及び上端部１７の間に収まった状態に加えて、上端部１７が展開していない状態で下端部１５の上面１５ｃに接触した状態も含む。
【００３１】
具体的に、転倒検知部１４ｂは、タイマーで構成されて、下端部１５が障害物３０に衝突してから経過した時間ｔ１に基づいて、障害物３０が保護領域１８に収まったことを検知する。なお、転倒検知部１４ｂは、障害物３０が保護領域１８に収まったことを検知できればよく、タイマー以外で構成されてもよい。転倒検知部１４ｂとしては、下端部１５におけるベントホールからのガスの噴出量の変化に基づいて検知するものが例示される。
【００３２】
展開制御部１４ｃは、衝突予測部１４ａの予測に基づいてガス供給装置１２に下端部１５及び中間部１６を展開させる制御を行う機能要素であり、また、転倒検知部１４ｂの検知結果に基づいてガス供給装置１２に上端部１７を展開させる制御を行う機能要素でもある。
【００３３】
各機能要素は、プログラムとして制御装置１４の内部記憶装置に記憶されていて、適時、ＣＰＵにより実行されている。なお、各機能要素としては、プログラムの他にそれぞれが独立して機能する装置としてもよい。
【００３４】
図６に例示するように、衝撃緩和装置１０の制御方法は、衝突部位２１が障害物３０に衝突することが予測される場合に、エアバッグ１１の下端部１５及び中間部１６を展開する方法である。また、最初に下端部１５及び中間部１６を展開した後に、所定の時間を空けてから上端部１７を展開する方法である。
【００３５】
検知装置１３が、衝突部位２１及び障害物３０の間の距離Ｌ１及び相対速度Ｖ１を検知する（Ｓ１１０）。検知装置１３は、車両２０の進路上に障害物３０が存在する場合にのみ、距離Ｌ１及び相対速度Ｖ１を検知することが好ましい。
【００３６】
次いで、衝突予測部１４ａが、相対速度Ｖ１が予め設定された判定速度Ｖ２よりも速いか否かを判定する（Ｓ１２０）。ここでいう相対速度Ｖ１は、車両２０から観測した障害物３０の相対速度Ｖ１であり、障害物３０が車両２０に向かう方向を正、障害物３０が車両２０から遠ざかる方向を負とする。判定速度Ｖ２は、障害物３０が車両２０に近づいていることを判定可能な値に設定される。判定速度Ｖ２としては、「ゼロ」が例示され、相対速度Ｖ１が正の場合に障害物３０が車両２０に近づいていると判定される。
【００３７】
相対速度Ｖ１が判定速度Ｖ２よりも速いと判定すると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、衝突予測部１４ａが、距離Ｌ１が予め設定された判定距離Ｌ２よりも短いか否かを判定する（Ｓ１３０）。判定距離Ｌ２は、判定したタイミングで車両２０を制動させた場合に、車両２０が停止すると同時に衝突部位２１及び障害物３０が衝突する距離に設定される。判定距離Ｌ２は、相対速度Ｖ１、車両２０の制動力、路面勾配などのパラメータに応じて決まる制動距離に基づいて算出するとよい。
【００３８】
相対速度Ｖ１が判定速度Ｖ２より速いと判定し（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、且つ、距離Ｌ１
が判定距離Ｌ２以下と判定すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、衝突部位２１及び障害物３０の衝突が免れないことになり、次のステップへ進む。
【００３９】
次いで、展開制御部１４ｃが、ガス供給装置１２にエアバッグ１１のうちの下端部１５及び中間部１６を展開させる（Ｓ１４０）。
【００４０】
次いで、転倒検知部１４ｂが、下端部１５及び中間部１６を展開させてから経過した時間ｔ１をカウントする（Ｓ１５０）。次いで、転倒検知部１４ｂが、経過した時間ｔ１が予め設定された判定時間ｔ２を超えたか否かを判定する（Ｓ１６０）。判定時間ｔ２は、下端部１５の先端１５ａと障害物３０の下部３３との衝突により障害物３０の上部３１が上面１５ｃに向って転倒して、障害物３０が保護領域１８に収まったことを判定可能な時間に設定される。判定時間ｔ２は、相対速度Ｖ１及び距離Ｌ１に基づいて算出するとよい。なお、判定時間ｔ２は、転倒させた障害物３０が下端部１５の上面１５ｃに衝突し、衝突の反力によりＺ方向上方に向って跳ねるまでには確実に上端部１７を展開させる時間に設定されることがより好ましい。
【００４１】
時間ｔ１が判定時間ｔ２を超えたと判定するまで、展開制御部１４ｃは上端部１７の展開を待機し、時間ｔ１が判定時間ｔ２を超えたと判定すると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、展開制御部１４ｃは、ガス供給装置１２に上端部１７を展開させる（Ｓ１７０）。上端部１７を展開させると、この制御方法は終了する。
【００４２】
実施形態の衝撃緩和装置１０は、展開時のエアバッグ１１の下端部１５を外側に向って最も突出させることで、車両２０と障害物３０との不慮の衝突時に、下端部１５を障害物３０の下部３３に衝突させる。それ故、衝撃緩和装置１０によれば、その衝突により障害物３０をエアバッグ１１に向って転倒させることができる。これにより、エアバッグ１１と障害物３０との衝突時の反力により、障害物３０がエアバッグ１１とは反対方向の地面に倒れることや吹き飛ばされて障害物３０がエアバッグ１１から離間することを回避するには有利になる。この結果として、障害物３０への衝撃をエアバッグ１１により確実に緩和することができる。
【００４３】
衝撃緩和装置１０は、下端部１５の先端１５ａがエアバッグ１１の各部位のうちの最初に障害物３０に衝突して、障害物３０を下端部１５の上面１５ｃに向って転倒させる構成である。これにより、転倒した障害物３０は、下端部１５の上面１５ｃに確実に衝突することになり、障害物３０がエアバッグ１１から離間することを回避することができる。それ故、衝突時の衝撃をエアバッグ１１により緩和することができる。
【００４４】
図７に例示するように、衝撃緩和装置１０は、下端部１５との衝突により転倒させた障害物３０を下端部１５及び上端部１７の間の保護領域１８に収める構成である。これにより、転倒した障害物３０に対して、下端部１５の上面１５ｃから離間する方向に衝突の反力が働いても、障害物３０を上端部１７の下面１７ｃに衝突させることができる。このように、下端部１５の上面１５ｃ及び上端部１７の下面１７ｃの間に障害物３０を入れることで、障害物３０をエアバッグ１１から離間させずに、衝突の衝撃から確実に保護することが可能になる。
【００４５】
加えて、衝撃緩和装置１０は、上端部１７がＸ方向前方に突出していることで、衝突の反力で障害物３０が上端部１７の下面１７ｃに衝突しても、その障害物３０が上端部１７を乗り越えることを回避するには有利になり、障害物３０がフロントガラス２３に衝突することも回避できる。
【００４６】
なお、下端部１５の上面１５ｃと上端部１７の下面１７ｃとの間を実施形態よりも近接
させて、障害物３０が保護領域１８に進入した場合に、保護領域１８の内部での動きを拘束するようにしてもよい。
【００４７】
衝撃緩和装置１０は、下端部１５及び上端部１７がＸ方向前方に向って突出する構成である。そこで、検知装置１３が検知した値に基づいて、制御装置１４により、障害物３０への車両２０の衝突を検知した場合は、上端部１７を展開させるよりも先に下端部１５を展開させる制御を行う構成とした。つまり、最初に下端部１５を展開して、障害物３０の下部３３に衝突させた後に、障害物３０を保護領域１８に収めたタイミングで上端部１７を展開させる構成にした。これにより、上端部１７がＸ方向前方に向って突出する形状を成していても、転倒させた障害物３０を保護領域１８に収める前に上端部１７に衝突して収められなくなる事態を確実に回避することができる。
【００４８】
また、衝撃緩和装置１０は、上端部１７の先端１７ａを下端部１５の先端１５ａよりもＸ方向後方に引っ込めた構成とする共に、保護領域１８を先端から末端に向った窄める統制とした。つまり、展開したエアバッグ１１の形状を、転倒した障害物３０を保護領域１８に収め易い形状とする。これにより、転倒させた障害物３０を確実に保護領域１８に収めて、衝撃を緩和することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  衝撃緩和装置
１１  エアバッグ
１２  ガス供給装置
１３  検知装置
１４  制御装置
１５  下端部
１６  中間部
１７  上端部
１８  保護領域
【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】
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