(57)【要約】【課題】車体のロールオーバー時に乗員を保護する車両の乗員拘束装置を提供する。【解決手段】車体のロールオーバーをロールセンサ１２で検出または予知した場合に、乗員Ｍの前方で前面エアバッグ１３を展開するとともに、背面エアバッグ１４を展開して乗員Ｍを前方に押し付けることにより、展開した前面エアバッグ１３に乗員Ｍを押し付けて保持できるため、乗員Ｍがシート２から移動するのを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のロールオーバーを検出または予知するロールオーバー検出手段と、
前記ロールオーバー検出手段により車体のロールオーバーが検出または予知された時に乗員の前方で展開する前面エアバッグと、
前記ロールオーバー検出手段により車体のロールオーバーが検出または予知された時に、乗員を前方に押し付ける乗員前方押し付け手段と、を備えたことを特徴とする車両の乗員拘束装置。
【請求項２】
乗員とその前方に位置する車体側部材との間の乗員前方距離を推定する前方距離推定手段を備え、該前方距離推定手段により乗員前方距離が所定値以上であると推定した場合に、前記乗員前方押し付け手段を作動することを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項３】
シートベルト着用状況を検出するシートベルト着用検出手段を備え、該シートベルト着用検出手段によりシートベルトの未着用が検出された場合に、前記乗員前方押し付け手段を作動することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項４】
乗員前方押し付け手段は、乗員上半身とシートバックとの間に展開される背面エアバッグであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項５】
乗員前方押し付け手段は、シートバックを前方に傾動させるリクライニング駆動装置、または、シートを前方に移動させるシートスライド駆動装置の少なくともいずれか１つで構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項６】
前方距離推定手段は、乗員の着座状態の情報を用いて乗員前方距離を検知することを特徴とする請求項２に記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項７】
乗員の着座状態の情報は、乗員の体重、シートスライド位置、または、シートバックのリクライニング角度、の少なくとも１つの情報であることを請求項６に記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項８】
乗員前方押し付け手段は、乗員体格が小柄、シートスライド位置が中間、リクライニング角度が小、シートベルト未着用となる着座条件の場合に作動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項９】
乗員前方押し付け手段は、乗員体格が中柄、シートスライド位置が後方、リクライニング角度が大、シートベルト未着用となる着座条件の場合に作動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項１０】
乗員前方押し付け手段は、乗員体格が大柄、シートスライド位置が前方、リクライニング角度が小となる着座条件の場合に非作動とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の乗員拘束装置。
【請求項１１】
車体のロールオーバーが検出または予知された時に、乗員の前方で展開する前面エアバッグを展開させるとともに、乗員を前方に押し付けることを特徴とする車両の乗員拘束方法。
【請求項１２】
車体のロールオーバーが検出または予知された時、かつ、乗員とその前方に位置する車体側部材との間の乗員前方距離が所定値以上である場合に、乗員の前方で展開する前面エアバッグを展開させるとともに、乗員上半身とシートバックとの間で展開する背面エアバッグを展開させることを特徴とする請求項１１に記載の車両の乗員拘束方法。
【請求項１３】
前面エアバッグの展開を開始した後、所定時間経過後に背面エアバッグの展開を開始することを特徴とする請求項１２に記載の車両の乗員拘束方法。
【請求項１４】
前面エアバッグが最大内圧になるタイミングと、背面エアバッグが最大内圧になるタイミングと、を略一致させたことを特徴とする請求項１２または１３に記載の車両の乗員拘束方法。
【請求項１５】
前面エアバッグおよび背面エアバッグは、それぞれの最大内圧の状態が所定時間維持されることを特徴とする請求項１４に記載の車両の乗員拘束方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体のロールオーバー時に乗員を拘束する車両の乗員拘束装置および乗員拘束方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の乗員拘束装置としては、フロントガラス上縁のフロントヘッダーとフロントガラス側縁のフロントピラーとに沿ってエアバッグを折り畳んだ状態で収納し、車体のロールオーバー時にエアバッグを乗員の頭部上方に展開する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００３−６３３４２号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる従来の乗員拘束装置にあっては、エアバッグを乗員の頭上まで展開する必要があるので、エアバッグが大型化して装置が大掛かりとなり、コストが高くなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は車体のロールオーバー時に、大掛かりな装置を用いることなく乗員を安全に拘束することができる車両の乗員拘束装置および乗員拘束方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両の乗員拘束装置および乗員拘束方法は、車体のロールオーバーを検出または予知して、乗員の前方で前面エアバッグを展開することに加えて乗員を前方に押し付けることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の車両の乗員拘束装置および乗員拘束方法によれば、車体のロールオーバーが検出または予知された時に乗員が前方に押し付けられることにより、乗員の前方で展開した前面エアバッグに乗員を押し付けて保持できるため、大掛かりな装置を用いることなく乗員を拘束することができ、乗員がシートから移動するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１〜図６は本発明にかかる車両の乗員拘束装置の一実施形態を示し、図１は本発明の乗員拘束装置の側面図、図２は乗員拘束装置の作動状態を示す側面図、図３は乗員拘束装置の作動を制御するフローチャートを示す説明図、図４は乗員の第１の着座条件での乗員拘束装置の作動状況を（ａ），（ｂ）によって示す側面図、図５は乗員の第２の着座条件での乗員拘束装置の作動状況を（ａ），（ｂ）によって示す側面図、図６は乗員の第３の着座条件での乗員拘束装置の作動状況を示す側面図である。
【０００９】
本実施形態の車両の乗員拘束装置１０は、図１に示すように車室内前部に位置するインストルメントパネル１に対向して配置される運転席や助手席などの前席シート２に適用され、車体のロールオーバーを検出または予知するロールオーバー検出手段としてのロールセンサ１２と、車体のロールオーバーが検出または予知された時に乗員Ｍの前方で展開する前突用の前面エアバッグ１３と、車体のロールオーバーが検出または予知された時に、乗員を前方に押し付ける乗員前方押し付け手段としての背面エアバッグ１４と、を備えている。
【００１０】
また、前記乗員拘束装置１０は、乗員Ｍの着座状態を検知して、乗員Ｍの前方に位置する車体側部材、つまりこの車体側部材は、助手席であればインストルメントパネル１であり、運転席であればステアリングホイール３であり、その車体側部材１，３との間の乗員前方距離Ｌを推定する前方距離推定手段１１を備え、該前方距離推定手段１１により乗員前方距離Ｌが所定値以上であると推定した場合に、前記背面エアバッグ１４を作動（展開）するようになっている。
【００１１】
更に、前記乗員拘束装置１０は、図１に示すようにシートベルト１９の着用状況を検出するシートベルト着用検出手段としてのバックルスイッチ１８を備え、該バックルスイッチ１８によりシートベルト１９の未着用が検出された場合に、前記背面エアバッグ１４を作動（展開）するようになっている。
【００１２】
更にまた、本実施形態の車両の乗員拘束方法は、車体のロールオーバーが検出または予知された時に、乗員Ｍの前方で展開する前面エアバッグ１３を展開させるとともに、乗員Ｍを前方に押し付けるようにしている。
【００１３】
前記前席シート２は、シートスライダやシートリフタを介して車体フロアＦに設置されるシートクッション２ａと、このシートクッション２ａの後端部にリクライニング機構を介して前後傾動自在に結合されるシートバック２ｂと、を備えている。
【００１４】
また、前記前面エアバッグ１３は、ステアリングホイール３などに収納した通常の運転者用のエアバッグやインストルメントパネル１のグローブボックス部分などに収納した通常の助手席乗員用のエアバッグを用いることができる。
【００１５】
そして、前記シートスライダはシートスライダ駆動装置４によってシートクッション２ａを前後スライドさせるとともに、前記シートリフタはシートリフタ駆動装置５によってシートクッション２ａを昇降させ、また、前記リクライニング機構はリクライニング駆動装置６によってシートバック２ｂを前後傾動させるようになっている。
【００１６】
前記シートスライダ駆動装置４、前記シートリフタ駆動装置５および前記リクライニング駆動装置６には、それぞれの駆動量を検出するセンサを設けてあり、シートスライド位置、シートリフタ位置およびリクライニング角度の情報が得られるようになっており、乗員Ｍの体重はシートクッション２ａに設けた荷重センサ１６によって検出し、シートスライド位置はシートスライダ駆動装置４に設けたセンサで検出し、リクライニング角度はリクライニング駆動装置６に設けたセンサで検出する。
【００１７】
前記背面エアバッグ１４は、シートバック２ｂの乗員Ｍ上半身に対応する部位に収納され、該背面エアバッグ１４がシートバック２ｂと乗員Ｍ上半身との間に展開されることにより、図２に示すように乗員Ｍを前屈させるようになっている
。
【００１８】
前記前面エアバッグ１３および前記背面エアバッグ１４は、インフレータ制御手段１５によってそれぞれ展開制御されるようになっており、該インフレータ制御手段１５は、前記前方距離推定手段１１によって乗員前方距離Ｌが所定値以上であると推定した信号と、前記ロールセンサ１２で検出したロールオーバー信号とを受けて、前面エアバッグ１３および背面エアバッグ１４にそれぞれ個別に設けた図外のインフレータを作動させて、それぞれのエアバッグ１３，１４を個々に展開させるようになっている。
【００１９】
前方距離推定手段１１は、乗員Ｍの着座状態の情報を用いて乗員前方距離Ｌを検知するようになっており、また、その乗員Ｍの着座状態の情報は、乗員Ｍの体重、シートスライド位置、およびシートバック２ｂのリクライニング角度、のそれぞれの情報で検知するようになっている。
【００２０】
前記インフレータ制御手段１５による前面エアバッグ１３および背面エアバッグ１４の展開制御は、図３のフローチャートに示すようにイグニッションスイッチのオンによりスタートすると、ステップＳ１では乗員着座状態を検知するとともに、ステップＳ２で車両のロールオーバーの状況を検出または予知し、更にステップＳ３ではバックルスイッチ１８によってシートベルト１９の着用状況を検出する。
【００２１】
そして、次のステップＳ４で乗員前方距離Ｌが所定値以上であるかどうかを判断し、所定値以上である場合（ＹＥＳ）はステップＳ５に進んで車両がロールオーバー状態かどうかを判断し、ロールオーバー状態であると判断した場合（ＹＥＳ）はステップＳ６で前面エアバッグ１３を展開する。
【００２２】
次に、前面エアバッグ１３を展開した後にステップＳ７によってシートベルト１９が未着用であると判断した場合（ＮＯ）はステップＳ８で背面エアバッグ１４を展開する。
【００２３】
また、ステップＳ４で乗員前方距離Ｌが所定値未満であると判断した場合（ＮＯ）、ステップＳ５でロールオーバー状態にないと判断した場合（ＮＯ）、およびステップＳ７でシートベルト１９を着用していると判断した場合（ＹＥＳ）はそのまま制御を終了するが、前記フローチャートはイグニッションスイッチがオフになるまで所定の短時間毎に繰り返し実行され、前面エアバッグ１３および背面エアバッグ１４の展開制御が管理される。
【００２４】
従って、本実施形態の乗員拘束方法では、車体のロールオーバーが検出または予知された時、かつ、乗員Ｍとその前方に位置する車体側部材との間の乗員前方距離Ｌが所定値以上である場合に、乗員Ｍの前方で展開する前面エアバッグ１３を展開させるとともに、乗員Ｍ上半身とシートバック２ｂとの間で展開する背面エアバッグ１４を展開させるようにしている。
【００２５】
また、本実施形態の乗員拘束方法では、ステップＳ６とステップＳ８との間に時間差が設けられることで、前記前面エアバッグ１３の展開を開始した後、所定時間経過後に背面エアバッグ１４の展開が開始される。
【００２６】
更に、本実施形態の乗員拘束方法では、前記前面エアバッグ１３が最大内圧になるタイミングと、前記背面エアバッグ１４が最大内圧になるタイミングと、を略一致させてあり、これら前面エアバッグ１３および背面エアバッグ１４は、それぞれの最大内圧の状態が所定時間維持されるようになっている。
【００２７】
即ち、本実施形態では、背面エアバッグ１４よりも前面エアバッグ１３の方が容積の大きいエアバッグを使用するようにしており、図７に前面エアバッグ１３の展開特性をαで示し、背面エアバッグ１４の展開特性をβで示すが、この場合、ロールオーバー検知（ロールオーバー検知タイミングＴ１）後に、まずは前面エアバッグ１３の展開を開始し、その所定時間後に背面エアバッグ１４の展開を開始する。
【００２８】
そして、前面エアバッグ１３が最大内圧Ｐ１MAXになるタイミングと、背面エアバッグ１４が最大内圧Ｐ２MAXになるタイミングとを、略同一のタイミング（展開完了タイミングＴ２）としている。これにより、乗員Ｍを前面エアバッグ１３に対してしっかりと押しつけることができる。
【００２９】
また、前面エアバッグ１３と背面エアバッグ１４とは共に、最大内圧Ｐ１MAX，Ｐ２MAXの状態を数秒間維持した後に内圧が減少する。
【００３０】
このとき、図４（ａ）に示すように乗員Ｍの体格が小柄、シートスライド位置が中間、リクライニング角度が小、シートベルト１９の未着用となる第１の着座条件の場合に、展開した前面エアバッグ１３と乗員Ｍとの間に距離が設けられるため、図４（ｂ）に示すように背面エアバッグ１４が作動（展開）される。
【００３１】
また、図５（ａ）に示すように乗員Ｍの体格が中柄、シートスライド位置が後方、リクライニング角度が大、シートベルト１９の未着用となる第２の着座条件の場合にあっても、展開した前面エアバッグ１３と乗員Ｍとの間に距離が設けられるため、図５（ｂ）に示すように背面エアバッグ１４が作動（展開）される。
【００３２】
一方、図６に示すように乗員Ｍの体格が大柄、シートスライド位置が前方、リクライニング角度が小となる第３の着座条件の場合では、乗員Ｍが大柄であってシートスライド位置が前方であるため、展開した前面エアバッグ１３で十分に乗員Ｍをシートバック２ｂとの間に拘束できるため、背面エアバッグ１４は非作動とされる。尚、この第３の着座条件では、シートベルト１９は着用であっても未着用であってもよい。
【００３３】
以上の構成により本実施形態の乗員拘束装置１０によれば、車体のロールオーバー時に乗員前方距離Ｌが所定値以上である場合に、背面エアバッグ１４を展開することにより乗員Ｍを前屈させて前方に押し付けることにより、展開した前面エアバッグ１３に乗員Ｍを押し付けて保持できるため、乗員Ｍがシート２から移動するのを抑制することができる。
【００３４】
更に、ロールオーバーの検知で展開した前面エアバッグ１３と、シートバック２ｂに支持される背面エアバッグ１４と、の間に乗員Ｍを挟み込んで保持できるため、乗員Ｍがシートベルト１９を未着用である場合にもシート２から移動するのを抑制することができる。
【００３５】
そして、このようにロールオーバー時に乗員Ｍをシートクッション２ａに対する着座位置を維持した状態で前方に押し付けることにより、乗員Ｍを拘束するという目的を達成できるため、乗員拘束装置１０を簡素化することができる。
【００３６】
また、本実施形態では乗員前方押し付け手段を、乗員Ｍの上半身とシートバック２ｂとの間に展開される背面エアバッグ１４で構成したので、該背面エアバッグ１４を展開することにより乗員Ｍの上半身を前屈させることができるので、乗員Ｍを確実に前方に押し付けて前面エアバッグ１３との間で乗員Ｍを拘束することができる。
【００３７】
このように、乗員前方押し付け手段を背面エアバッグ１４で構成することにより、通常装備されている前突用の前面エアバッグ１３に加えて、シートバック２ｂに前記背面エアバッグ１４を追加するのみでよいため、乗員拘束装置１０を簡素な構成をもって小型化し、システムコストを安価にできる。
【００３８】
また、前記背面エアバッグ１４は、展開することによって乗員Ｍを前屈させることができるため、ロールオーバー時に乗員Ｍの頭上スペースを増加させて天井面との干渉を低減することができる。
【００３９】
更に、前方距離推定手段１１は、乗員Ｍの体重、シートスライド位置、およびシートバック２ｂのリクライニング角度の情報で乗員Ｍの着座状態を検知して乗員前方距離Ｌを推定するようにしたので、乗員Ｍの着座状態を正確に検出できることにより、乗員前方距離Ｌをより精度良く推定し、ひいては乗員拘束装置１０による乗員Ｍの拘束効果を高めることができる。
【００４０】
更にまた、前記背面エアバッグ１４は、乗員Ｍの体格が小柄、シートスライド位置が中間、リクライニング角度が小、シートベルト未着用となる第１の着座条件の場合、および、乗員Ｍの体格が中柄、シートスライド位置が後方、リクライニング角度が大、シートベルト未着用となる第２の着座条件の場合ではそれぞれ作動させるようにしてあるので、小柄の女性がシートベルト１９の未着用でゆったりと着座している場合（第１の着座条件）、および中柄の成人男性がシートベルト１９の未着用でゆったりと着座している場合（第２の着座条件）で車体がロールオーバーした場合には、前面エアバッグ１３とシートクッション２ｂに支持される背面エアバッグ１４との間に乗員Ｍを確実に拘束することができる。
【００４１】
また、乗員体格が大柄、シートスライド位置が前方、リクライニング角度が小となる第３の着座条件の場合では、背面エアバッグ１４を非作動としたので、大柄の成人男性が前方位置で比較的窮屈な状態で着座している場合は、車体がロールオーバーした場合に背面エアバッグ１４を展開することなく、前面エアバッグ１３のみで乗員Ｍをその前面エアバッグ１３とシートバック２ｂとの間に拘束することができる。
【００４２】
尚、乗員体格が小柄とは体重が６０kg未満の乗員Ｍの場合であり、中柄とは６０kg以上８５kg未満の乗員Ｍの場合であり、また、大柄とは８５kg以上の乗員Ｍの場合であるものとする。また、リクライニング角度が小とは図１の角度θが２１度未満の場合であり、リクライニング角度が大とはその角度θが２１度以上の場合であるものとする。この場合、θは垂直に対するシートバックの角度である。
【００４３】
ところで、本発明は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、乗員前方押し付け手段を背面エアバッグ１４で構成したが、これ以外にもリクライニング駆動装置６で構成して、図８中ステップＳ８′に示すようにシートバック２ｂを前方に傾動させてもよく、また、シートスライド駆動装置４で構成して、図９中ステップＳ８″に示すようにシート２を前方に移動させてもよく、要するに、背面エアバッグ１４、リクライニング駆動装置６またはシートスライド駆動装置４の少なくとも１つで乗員前方押し付け手段を構成することができる。
【００４４】
そして、リクライニング駆動装置６やシートスライド駆動装置４を用いた場合は、これら装置６，４が既存のものであるため乗員拘束装置１０の構成をより簡素化し、かつ安価に提供できる。
【００４５】
また、前方距離推定手段１１は、乗員Ｍの着座状態を、乗員Ｍの体重とシートスライド位置とシートバックのリクライニング角度との情報を入力して検知するようにしたが、必ずしもこれら体重，シートスライド位置，リクライニング角度を全て用いることなく、それらの少なくとも１つの情報によっても検知することができる。
【００４６】
更に、車体のロールオーバーをロールセンサ１２で検出したが、これ以外にも側突用Ｇセンサ２０の出力値を積分して、その積分値が所定以上に達することにより車体がロールオーバー状態にあると判断することもできる（図１０参照）。
【００４７】
また、図１１に示すように、ロールセンサ１２や側突用Ｇセンサ２０の出力値によりステップＳ２′およびステップＳ５′でロールオーバーを予知して乗員拘束装置の押し付けタイミングを早めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態における乗員拘束装置の側面図。
【図２】本発明の一実施形態における乗員拘束装置の作動状態を示す側面図。
【図３】本発明の一実施形態における乗員拘束装置の作動を制御するフローチャートを示す説明図。
【図４】本発明の一実施形態における乗員の第１の着座条件での乗員拘束装置の作動状況を（ａ），（ｂ）によって示す側面図。
【図５】本発明の一実施形態における乗員の第２の着座条件での乗員拘束装置の作動状況を（ａ），（ｂ）によって示す側面図。
【図６】本発明の一実施形態における乗員の第３の着座条件での乗員拘束装置の作動状況を示す側面図。
【図７】本発明の一実施形態におけるエアバッグ展開タイミングを示す説明図。
【図８】本発明の一実施形態の変形例における乗員拘束装置の作動を制御するフローチャートを示す説明図。
【図９】本発明の一実施形態の変形例における乗員拘束装置の作動を制御するフローチャートを示す説明図。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例における乗員拘束装置の側面図。
【図１１】本発明の一実施形態の変形例における乗員拘束装置の作動を制御するフローチャートを示す説明図。
【符号の説明】
【００４９】
１  インストルメントパネル（車体側部材）
２  前席シート
２ａ  シートクッション
２ｂ  シートバック
３  ステアリングホイール（車体側部材）
４  シートスライダ駆動装置（乗員前方押し付け手段）
６  リクライニング駆動装置（乗員前方押し付け手段）
１０  乗員拘束装置
１１  前方距離推定手段
１２  ロールセンサ（ロールオーバー検出手段）
１３  前面エアバッグ
１４  背面エアバッグ（乗員前方押し付け手段）
１８  バックルスイッチ（シートベルト着用検出手段）
Ｍ  乗員
Ｌ  乗員前方距離
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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