(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に発生する前後減速度および車両左右方向に発生する横減速度をそれぞれ検出する減速度センサーと、
前記減速度センサーにより検出された前後減速度および横減速度を、それぞれ前後減速度および横減速度に対して設定したしきい値と比較して車両の衝突形態を判定する衝突形態判定手段と、
判定された衝突形態に応じて作動する乗員保護手段と、を備え、
前記衝突形態判定手段は、
前記しきい値として、前後減速度に対して設定される第１しきい値と、横減速度に対して設定される第２しきい値と、前後減速度が前記第１しきい値以上のときに横減速度に対して設定され、前記第２しきい値よりも低い値である第３しきい値とを有し、
前記減速度センサーにより検出された前後減速度が前記第１しきい値以上で、且つ、前記減速度センサーにより検出された横減速度が前記第３しきい値未満のときに前面衝突と判定し、
前記減速度センサーにより検出された前後減速度が前記第１しきい値未満で、且つ、前記減速度センサーにより検出された横減速度が前記第２しきい値以上のときに側面衝突と判定し、
前記減速度センサーにより検出された前後減速度が前記第１しきい値以上で、且つ、前記減速度センサーにより検出された横減速度が前記第３しきい値以上のときに斜め衝突と判定することを特徴とする車両の乗員保護装置。
【請求項２】
前記乗員保護手段として前突エアバッグおよび側突エアバッグを備え、
前記衝突形態判定手段により前面衝突と判定された場合は前突エアバッグが作動し、前記衝突形態判定手段により側面衝突と判定された場合は側突エアバッグが作動し、前記衝突形態判定手段により斜め衝突と判定された場合は前突エアバッグおよび側突エアバッグが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保護装置。
【請求項３】
前記衝突形態判定手段により斜め衝突と判定された場合に、前突エアバッグが作動してから一定の時間後に側突エアバッグが作動することを特徴とする請求項２に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項４】
斜め衝突時に、乗員の足首と脛部との相対変位を低減して、踝の内外転角を略一定に保持する脚部拘束手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項５】
前記脚部拘束手段は、斜め衝突時に少なくとも乗員の大腿部を拘束可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項６】
前記脚部拘束手段は、斜め衝突時に少なくとも乗員の脛部を拘束可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項７】
前記脚部拘束手段は、斜め衝突時に少なくとも乗員の脛部と足部との２箇所を拘束可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項８】
前記脚部拘束手段は、斜め衝突時に少なくとも乗員の大腿部と足部との２箇所を拘束可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項９】
前記脚部拘束手段は、斜め衝突時に少なくとも乗員の大腿部の内側を拘束可能に設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項１０】
前記脚部拘束手段は、乗員の足部の載置部分に設けられ、前後加速度により足部に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に足裏全体が陥没して、足部の左右方向を拘束する第１足部挙動制御手段を有することを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項１１】
前記脚部拘束手段は、乗員の足部の載置部分に設けられ、前後加速度により足部に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に足先部が踵部よりも下方に陥没して、足首を前屈させる第２足部挙動制御手段を有することを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項１２】
前記脚部拘束手段は、乗員の足部の載置部分に設けられ、前後加速度により足部に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に、足部と載置部分との間の左右方向の摩擦力を低減する第３足部挙動制御手段を有することを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。
【請求項１３】
前記脚部拘束手段は、乗員の足部の載置部分に設けられ、前後加速度により足部に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に、足部とその載置部分との間の前後方向の摩擦力を増大する第４足部挙動制御手段を有することを特徴とする請求項４乃至９または１２のいずれか１項に記載の車両の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突時の前後加速度および横加速度を検出して乗員を保護するようにした車両の乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両としては、例えば特開平６−２３９１９５号公報に開示されるように前突用エアバッグと側突用エアバッグとを設けて、前面衝突や側面衝突、更には斜め衝突にも対応させるようにしており、これら各エアバッグが展開されることにより乗員を拘束して保護するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の乗員拘束装置では、斜め衝突時には前突用エアバッグと側突用エアバッグとを単に時間差をもって展開させるのみであるため、衝突状況によっては最適な制御を行うことが困難になってしまうという課題があった。
【０００４】
そこで、本発明は車両衝突時の衝突形態を緻密に判断して、その衝突形態に応じて最適な状態で乗員拘束することにより、乗員の拘束性能を高めるようにした車両の乗員保護装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、減速度センサーによって車両前後方向に発生する前後減速度および車両左右方向に発生する横減速度をそれぞれ検出し、衝突形態判定手段によってこれら減速度センサーにより検出された前後減速度および横減速度を、それぞれ前後減速度および横減速度に対して設定したしきい値と比較して車両の衝突形態を判定し、判定された衝突形態に応じて乗員保護手段を作動するようにしている。ここで、前記衝突形態判定手段は、前記しきい値として、前後減速度に対して設定される第１しきい値と、横減速度に対して設定される第２しきい値と、前後減速度が前記第１しきい値以上のときに横減速度に対して設定され、前記第２しきい値よりも低い値である第３しきい値とを有し、前記減速度センサーにより検出された前後減速度が前記第１しきい値以上で、且つ、前記減速度センサーにより検出された横減速度が前記第３しきい値未満のときに前面衝突と判定し、前記減速度センサーにより検出された前後減速度が前記第１しきい値未満で、且つ、前記減速度センサーにより検出された横減速度が前記第２しきい値以上のときに側面衝突と判定し、前記減速度センサーにより検出された前後減速度が前記第１しきい値以上で、且つ、前記減速度センサーにより検出された横減速度が前記第３しきい値以上のときに斜め衝突と判定することを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の車両の乗員保護装置によれば、前面衝突、側面衝突および斜め衝突等の複数の衝突形態を、前後減速度に設定した第１しきい値、横減速度に対して設定した第２，第３しきい値によって精度良く判別することができるとともに、このように判別した衝突形態に対応して乗員保護手段を作動させることが可能となり、各種衝突形態に応じて発生する乗員の挙動をそれぞれ適正な状態で拘束できて、乗員の拘束性能を高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１〜図２２は本発明にかかる車両の乗員保護装置の一実施形態を示し、まず、図１〜図１３によって乗員保護装置の全体構成を説明する。
【０００９】
図１は衝突時の車両挙動を順を追って示す平面図、図２は衝突時の乗員挙動を示す正面図、図３は前後減速度および横減速度と各しきい値との関係を示すマップ、図４は衝突時に前後方向および横方向に発生する減速度波形のイメージ図、図５は衝突形態を判定するためのフローチャートを示す説明図、図６は斜め衝突時の乗員挙動を順を追って示す平面図、図７は斜め衝突時の乗員下肢の挙動を簡易的に示す正面図、図８〜図１２は乗員下肢の挙動に対する足部の内外転を抑制する手段を簡易的にそれぞれ示す正面図、図１３は脚部拘束手段の取付け状態を示す要部断面正面図である。
【００１０】
この実施形態の乗員保護装置を備えた車両１には、図１に示すように車両前後方向に発生する前後減速度を検出する前後減速度センサー１１と、車両左右方向に発生する横減速度を検出する横減速度センサー１２と、これら両減速度センサー１１，１２の検出信号に基づいて衝突形態を判定するとともに、後述する乗員保護手段に作動信号を出力する衝突形態判定手段としてのコントローラ１３を設けてある。
【００１１】
乗員保護手段としては、図２に示すように前面衝突時に乗員Ｐの前屈を拘束する前後拘束デバイスとしての前突エアバッグ２０と、側面衝突時に乗員Ｐの横倒れを拘束する左右拘束デバイスとしての側突エアバッグ２１とが用いられる。また、斜め衝突時には、乗員Ｐの斜め方向の倒れ込みを拘束するために、前記前突エアバッグ２０が作動した後に一定時間後に前記側突エアバッグ２１が作動するようにしている（斜め衝突用デバイス）。また、斜め衝突時に乗員の脚部を拘束する脚部拘束手段２２も設けられている。
【００１２】
この場合、図２に示すように乗員Ｐは、シートクッション３０ａ、シートバック３０ｂおよびヘッドレスト３０ｃからなるシート３０に着座した状態にあり、前記前突エアバッグ２０はステアリングホイール３１に格納状態で設けられ、前記側突エアバッグ２１はシートバック３０ｂの側部若しくはドアトリム１ａの内部または表面に格納状態で設けられる。
【００１３】
コントローラ１３は、図５に示すフローチャートに従って前面（正面）衝突、側面衝突、斜め衝突、軽衝突等の衝突形態を判定するようにしており、このときの衝突形態の判定に図３に示すマップが用いられる。
【００１４】
このマップは横軸に前後減速度Ｇ１を取り、縦軸に横減速度Ｇ２を取って衝突形態別の領域を示し、前後減速度Ｇ１の第１しきい値α以上が前面衝突領域Ａ１となり、横減速度Ｇ２の第２しきい値β以上が側面衝突領域Ａ２となる。
【００１５】
斜め衝突時に車両に発生する減速度波形は図４に示すようになり、図１に示すように自車両１が相手車両２に斜め衝突すると、衝突直後には前後減速度Ｇ１が発生し、一定時間ｔ0の後に自車両１の横並進移動に伴って横減速度Ｇ２が発生する。
【００１６】
従って、斜め衝突は前後減速度Ｇ１が発生した後に横減速度Ｇ２が発生するので、図３に示すように第１しきい値α以上で、第２しきい値β以下の領域に斜め衝突領域Ａ３が形成され、このとき、斜め衝突を判定する横減速度Ｇ２レベルは衝突直後の前後減速度に連動して決定され、側面衝突の判定基準となる第２しきい値βより低く設定される第３しきい値γ以上としてある。
【００１７】
このとき、横減速度Ｇ２のしきい値β，γは、初期に発生する前後減速度Ｇ１に連動して可変とすることが望ましい。
【００１８】
また、前述した前面衝突領域Ａ１、側面衝突領域Ａ２および斜め衝突領域Ａ３以外は乗員保護手段が作動しない軽衝突領域Ａ４となる。
【００１９】
図１（ａ）に示すように斜め衝突した自車両１は、相手車両２からの反力を受けて前後方向の減速により前後減速度Ｇ１が発生し、その結果、乗員Ｐは図６（ａ）に示す衝突前の状態から同図（ｂ）に示すように前方移動し、その後に車両１の横並進挙動に伴って同図（ｃ）および図２に示すように乗員Ｐの上半身は横倒れする。
【００２０】
この横倒れ発生時の乗員Ｐの下肢の挙動を図７に拡大して簡易的に示したが、上半身の横倒れに伴って大腿部Ｐ１（右，左大腿部Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ）および脛部Ｐ２（右，左脛部Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ）の移動を伴って、乗員Ｐの足部Ｐ３（右，左足部Ｐ３ａ，Ｐ３ｂ）に生ずる内外転を前記脚部拘束手段２２によって抑制するようにしている。
【００２１】
このとき、右，左足部Ｐ３ａ，Ｐ３ｂに生ずる内外転は、大腿部Ｐ１と脛部Ｐ２に対して足部Ｐ３の足裏に発生する摩擦力Ｆ0によって、脛部Ｐ２の重心Ｐ２ｇと足部Ｐ３の重心Ｐ３ｇとで相対変位が生じて起きる現象であり、また、内外転した状態では足首の角度はθ１となっている。
【００２２】
前記コントローラ１３は図５に示すフローチャートに従って制御を実行し、衝突形態を判定するとともに、その衝突形態に応じて前突エアバッグ２０、側突エアバッグ２１を選択して作動するようになっている。
【００２３】
即ち、前記フローチャートは所定の短時間毎に処理され、まず、ステップＳ１によって前後減速度センサー１１および横減速度センサー１２で検出した前後減速度Ｇ１および横減速度Ｇ２を読み込み、ステップＳ２では前後減速度Ｇ１と図３のマップの第１しきい値αとを比較して前面衝突であるかどうかを判定し、前面衝突である場合（ＹＥＳ）はステップＳ３によって前突エアバッグ２０を作動する。
【００２４】
一方、前記ステップＳ２で前後減速度Ｇ１が第１しきい値αよりも小さいと判断した場合（ＮＯ）はステップＳ４に進み、横減速度Ｇ２と第２しきい値βとを比較して側面衝突であるかどうか判定し、側面衝突である場合（ＹＥＳ）はステップＳ５によって側突エアバッグ２１を作動する。
【００２５】
また、前記ステップＳ４で横減速度Ｇ２が第２しきい値βよりも小さいと判断した場合（ＮＯ）はステップＳ６によって軽衝突であると判断し、乗員保護手段を非作動状態とする。
【００２６】
ところで、前面衝突と判定して前突エアバッグ２０を作動する（ステップＳ２，Ｓ３）と、ステップＳ７によって側突エアバッグ２１を作動する横減速度Ｇ２の判定レベルを前記第２しきい値βよりも低い第３しきい値γに下げ、ステップＳ８ではこの第３しきい値γと横減速度Ｇ２とを比較する。
【００２７】
そして、横減速度Ｇ２が第３しきい値γ以上であると判断した場合（ＹＥＳ）は斜め衝突であると判定し、ステップＳ９によって斜め衝突用デバイスとなる側突エアバッグ２１を作動するようになっており、この側突エアバッグ２１の作動は、前記前突エアバッグ２０が作動した後に一定の時間後に作動されるようになっている。
【００２８】
図８〜図１２は脚部拘束手段２２の各種類（サポータ２２ａ〜２２ｃ）をそれぞれ示し、それらの具体例を以下に説明する。
【００２９】
図８の第１具体例は、大腿部Ｐ１にサポータ２２ａを設けるとともに、足部Ｐ３にサポータ２２ｃを設け、これらサポータ２２ａ，２２ｃによって脚部拘束手段２２を構成して、大腿部Ｐ１および足部Ｐ３が横倒れ方向に移動するのを拘束するようにしている。
【００３０】
図９の第２具体例は、脛部Ｐ２にサポータ２２ｂを設けるとともに、足部Ｐ３にサポータ２２ｃを設け、これらサポータ２２ｂ，２２ｃによって脚部拘束手段２２を構成して、脛部Ｐ２および足部Ｐ３が横倒れ方向に移動するのを拘束するようにしている。
【００３１】
図１０の第３具体例は、大腿部Ｐ１のみにサポータ２２ａを設けて、このサポータ２２ａによって脚部拘束手段２２を構成して、大腿部Ｐ１が横倒れ方向に移動するのを拘束するようにしている。
【００３２】
図１１の第４具体例は、脛部Ｐ２のみにサポータ２２ｂを設けて、このサポータ２２ｂによって脚部拘束手段２２を構成して、脛部Ｐ２が横倒れ方向に移動するのを拘束するようにしている。
【００３３】
図１２の第５具体例は、大腿部Ｐ１にサポータ２２ａを設けるとともに、足部Ｐ３の載置部分に摩擦力Ｆ0を低減する足部摩擦低減部材３０を設けて脚部拘束手段２２を構成し、サポータ２２ａによって大腿部Ｐが横倒れ方向に移動するのを拘束するとともに、足部摩擦低減部材３０によって足部Ｐ３に内外転を無くすようにしている。
【００３４】
ところで、前記大腿部Ｐ１のサポータ２２ａ，脛部Ｐ２のサポータ２２ｂ，足部Ｐ３のサポータ２２ｃは、図１３に示すようにドアトリム１ａに突出部として形成することができる。
【００３５】
以上の構成になる本実施形態の乗員保護装置は、衝突時に検知した前後減速度Ｇ１および横減速度Ｇ２を、第１しきい値α、第２しきい値βおよび第３しきい値γと比較して衝突形態を判定するようにしてあるので、この衝突形態を精度良く判別できるとともに、このように衝突形態が精度良く判別されることにより、乗員保護手段を適正かつ適時に作動させることができるため、衝突時の乗員Ｐの挙動をそれぞれ適正な状態で拘束できるようになり、乗員Ｐの保護性能を高めることができる。
【００３６】
このとき、横減速度Ｇ２のしきい値β，γを、初期に発生する前後減速度Ｇ１に連動して可変とすることにより、側突エアバッグ２１の展開（膨張）タイミングを、前後減速度Ｇ１を基にして精度良く制御できるとともに、判定および作動を確実なものとすることができる。
【００３７】
また、乗員保護手段を、前面衝突時には前突エアバッグ２０が作動し、側面衝突時には側突エアバッグ２１が作動し、斜め衝突時には前突エアバッグ２０および側突エアバッグ２１が作動するように構成してあるので、各衝突形態に応じた乗員Ｐの拘束を適正に行って、乗員の保護性能を更に高めることができる。
【００３８】
更に、前面衝突の判定によって前突エアバッグ２０が作動した後、斜め衝突が判定された場合に、側突エアバッグ２１を一定の時間後に作動させるようにしたので、斜め衝突直後に発生する乗員Ｐの前方移動および一定時間後に発生する乗員Ｐの上半身の横倒れ挙動も同時に抑制することができる。
【００３９】
更にまた、斜め衝突時に乗員の脚部を拘束する脚部拘束手段２２を設けて、乗員Ｐの足部Ｐ３の足首と脛部Ｐ２との相対変位を低減して、踵の内外転角を略一定に保持するようにしたので、斜め衝突時に発生する下肢の足首の内外転を抑制し、図２に示すように足首に発生する曲げモーメントＭを低減することができる。
【００４０】
ここで、図８に示す第１具体例では、足部Ｐ３の内外転を抑制するために大腿部Ｐ１にサポータ２２ａを設けるとともに、足部Ｐ３にサポータ２２ｃを設けてあるため、車両１の側方移動に伴って大腿部Ｐ１には荷重Ｆ2、足部Ｐ３には荷重Ｆ1が作用し、膝下から足部Ｐ３までが一体となって横移動することになる。
【００４１】
つまり、脛部Ｐ２と足部Ｐ３との間の足首の角度をθ２とすると、脛部Ｐ２の重心Ｐ２ｇの速度Ｖ１’と足部Ｐ３の重心Ｐ３ｇの速度Ｖ２’とを略等しく（Ｖ１’≒Ｖ２’）することができる。
【００４２】
その結果、脛部Ｐ２の重心Ｐ２ｇと足部Ｐ３の重心Ｐ３ｇとの間に相対変位が生ずるのを防止し、前記足首の角度θ２は衝突前に比較して変化しないため、内外転の発生を阻止することができる。このとき、初期状態で足首に回転が起きていなければ、θ２≒１８０゜（＞θ１）となる。
【００４３】
本実施形態では膝部Ｐ２から足部Ｐ３までが一体で拘束されるため、足裏に生ずる摩擦力Ｆ0の影響を受けずに確実に挙動をコントロールすることができる。
また、大腿部Ｐ１にサポータ２２ａを設定したので、制御荷重Ｆ2を大腿部Ｐ１の広い面積に負荷できるので、単位面積当たりの荷重が小さくなり、乗員Ｐへの負荷を低減できるとともに、足部Ｐ３と大腿部Ｐ１との離れた２点間で挙動制御するため、制御荷重Ｆ2とＦ1とのアンバランスに対する感度を小さくでき、安定性を高くすることができる。
【００４４】
図９に示す第２具体例では、脛部Ｐ２にサポータ２２ｂを設けるとともに、足部Ｐ３にサポータ２２ｃを設けたので、脛部Ｐ２に制御荷重Ｆ4が作用し、足部Ｐ３に制御荷重Ｆ3が作用することになり、この場合、脛部Ｐ２から足部Ｐ３までを一体にコントロールできるため対象の有効マスが小さくなり、制御に必要な荷重を小さくできる。
【００４５】
図１０に示す第３具体例では、大腿部Ｐ１のみにサポータ２２ａを設けて、この大腿部Ｐ１に制御荷重Ｆ5を作用させるようになっており、また、図１１に示す第４具体例では、脛部Ｐ２のみにサポータ２２ｂを設けて、この脛部Ｐ２に制御荷重Ｆ6を作用させるようになっており、これら第３，第４具体例では、足裏に生ずる摩擦荷重Ｆ0とのバランス設定が必要であるが、制御箇所を１箇所にできる利点がある。
【００４６】
図１２に示す第５具体例では、大腿部Ｐ１にサポータ２２ａを設けるとともに、足部Ｐ３の載置部分に摩擦力Ｆ0を低減する足部摩擦低減部材３０を設けるようになっており、この場合、大腿部Ｐ１の一箇所に制御荷重Ｆ7が作用することになるが、足部摩擦低減部材３０により足裏に生ずる摩擦荷重Ｆ0を小さくして、前記制御荷重Ｆ7と足裏に生ずる摩擦荷重Ｆ0とのバランス設定が不要となるため、確実性と安定性を向上することができる。
【００４７】
ところで、脚部拘束手段２２は、少なくとも大腿部Ｐ１を拘束可能に設けることができ、この場合、大腿部Ｐ１を中心に下肢の挙動制御を行うことで、制御荷重を作用させる面積を大きくできるので、制御時に乗員Ｐに加わる単位面積当たりの荷重（面圧）を小さくすることができる。
【００４８】
また、脚部拘束手段２２は、少なくとも脛部Ｐ２を拘束可能に設けることができ、この場合、脛部Ｐ２を中心に下肢の挙動制御を行うことで、制御対象となる下肢の有効マスが小さくなるため、制御時に必要なコントロールを小さくすることができる。
【００４９】
更に、脚部拘束手段２２を、少なくとも脛部Ｐ２と足部Ｐ３との２箇所を拘束可能に設けることにより、膝下から足部Ｐ３まで一体に拘束制御できるため、確実性を高めることができる。
【００５０】
更にまた、脚部拘束手段２２を、少なくとも大腿部Ｐ１と足部Ｐ３との２箇所を拘束可能に設けることにより、膝下から足先まで一体となって確実に挙動をコントロールできるため、効果を確実なものとすることができ、かつ、大腿部Ｐ１と足部Ｐ３との制御荷重のアンバランスに対する感度を小さくして安定性を高くすることができる。
【００５１】
図１４〜図２２は脚部拘束手段２２に設けられる足部挙動制御手段としての第１足置きパッド４０を示し、図１４は乗員Ｐの着座状態を示す斜視図、図１５は乗員Ｐの着座状態を示す側面図、図１６は図１５中Ａ部の拡大断面図、図１７は第１足置きパッド４０の拡大透視斜視図、図１８は第１足置きパッド４０の作動状態を示す拡大透視斜視図、図１９は衝突により乗員Ｐが前屈した状態を示す側面図、図２０は第１足置きパッド４０に圧縮力が付加された場合の荷重と変形量との関係を示す特性図、図２１は図１８中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図２２は図１８中Ｃ−Ｃ線に沿った拡大断面図である。
【００５２】
図１４，図１５に示すように乗員Ｐの足部Ｐ３を第１足置きパッド４０に載置するようになっており、この第１足置きパッド４０は前後減速度により足部Ｐ３に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に足裏全体が陥没して、足部Ｐ３の左右方向を拘束する第１足部挙動制御手段としての機能と、前後減速度により足部Ｐ３に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に足先部が踵部よりも下方に陥没して、足首を前屈させる第２足部挙動制御手段としての機能とを兼備するようにしている。
【００５３】
図１４，図１５に示すようにシート３０に着座した乗員Ｐの前方から下方には、ダッシュアッパパネル３２、ダッシュロアパネル３３およびフロアパネル３４が配置され、乗員Ｐはシートベルト３５を着用している。
【００５４】
ダッシュロアパネル３３の上面には前記第１足置きパッド４０が設置され、乗員Ｐの右，左足部Ｐ３ａ，Ｐ３ｂを第１足置きパッド４０の上面に乗せるようになっている。
【００５５】
第１足置きパッド４０は前方に行くに従って除々に厚肉化され、図１５，図１６に示すように第１足置きパッド４０の上面の傾斜角θａは下面、つまりダッシュロアパネル３３の傾斜角θｂより大きく形成されている。
【００５６】
図１７に示すように、第１足置きパッド４０の内部には前後方向に延びる複数の前後リブ４１と左右方向に延びる複数の横リブ４２とが格子状に組み合わされ、その格子構造の上側をフロアカーペット４３で覆うようになっている。
【００５７】
前後リブ４１および横リブ４２は、図１８に示すように上方から所定以上の圧縮力が付加された場合に撓み変形するように、ある程度の剛性を備えた可撓性部材、例えば可撓性の合成樹脂によって形成してある。
【００５８】
従って、図１９に示すように衝突時に車両前方から荷重Ｆ８が作用すると、前後減速度により乗員Ｐが前方移動し、その際に乗員Ｐは下肢を踏ん張るため足部Ｐ３から第１足置きパッド４０に圧縮力Ｆ９が付加されることになり、第１足置きパッド４０には図２０に示す特性をもって負荷が作用する。
【００５９】
第１足置きパッド４０の特性は規定値の荷重まではたわみ変形が発生せず、この規定値を超えるとたわみ変形を開始して一定量が陥没した後に底付きし、その後、再度荷重が上昇することになる。
【００６０】
このとき、図２０に示す第１足置きパッド４０の荷重の規定値を、乗員Ｐの前方移動によって足部Ｐ３から第１足置きパッド４０に生じた荷重Ｆ9以下に設定してあるので、図２１，図２２に示すように足部Ｐ３が第１足置きパッド４０のリブ４１，４２の圧壊に伴ってフロアカーペット４３とともに陥没する。
【００６１】
前記第１足置きパッド４０は、図２１に示すように足部Ｐ３の圧縮荷重によってリブ４１，４２が圧壊して陥没する際に、バッド４０の上面の傾斜角θａはダッシュロアパネル３３の傾斜角θｂよりも大きく形成してあるので、足部Ｐ３の先端部のほうが踵部よりも下方に大きく下方移動する。
【００６２】
このため、足部Ｐ３は前屈して脛部Ｐ２と成す角度がθ４となり、これは衝突前の角度θ３（図１６参照）よりも大きくなる。つまり、乗員Ｐの腰部が前方移動して足部Ｐ３が背屈する動きに対して、足首角度を衝突前の角度θ３に保持する方向に作用する。
【００６３】
一方、図２２に示すように足部Ｐ３が陥没した結果、フロアカーペット４３に食い込んだ状態となるため左右方向が拘束（サポート）された状態となる。
【００６４】
従って、前記第１足置きパッド４０では乗員Ｐの前方移動により足部Ｐ３が前屈することで足首を負担軽減することができるとともに、足部Ｐ３の左右方向のサポートとともに、前述した図８，図９に示した足部Ｐ３の内外転を抑制するのに必要な足部Ｐ３を拘束することができる。
【００６５】
また、このように第１足置きパッド４０を用いることにより、図５のフローチャートのステップＳ９に示した斜め衝突用デバイスの作動信号を受けることなく足部Ｐ３の保護が可能となる。
【００６６】
図２３〜図２９は足部挙動制御手段の他の実施形態を示し、前記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００６７】
図２３〜図２９は脚部拘束手段２２に設けられる他の足部挙動制御手段としての第２足置きパッド５０を示し、図２３は乗員Ｐの着座状態を示す斜視図、図２４は第２足置きパッド５０の拡大斜視図、図２５は図２４中Ｄ方向からの矢視図、図２６は図２４中Ｅ方向からの矢視図、図２７は図２３中Ｆ−Ｆ線に沿った拡大断面図、図２８は作動状態の図２７に対応した拡大断面図、図２９は図２８中Ｇ部分の拡大断面図である。
【００６８】
図２３，図２７に示すように乗員Ｐの足部Ｐ３を第２足置きパッド５０に載置するようになっており、この第２足置きパッド５０は前後減速度により足部Ｐ３に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に、足部Ｐ３と載置部分との間の左右方向の摩擦力を低減する第３足部挙動制御手段としての機能と、前後減速度により足部Ｐ３に付加する圧縮荷重が所定値を越えた際に、足部Ｐ３と載置部分との間の前後方向の摩擦力を増大する第４足部挙動制御手段としての機能とを兼備している。
【００６９】
前記第２足置きパッド５０は、図２３に示すように前記実施形態同様にダッシュロアパネル３３に設置され、図２４〜図２９に示すように、ファイバー繊維５１で連結した上層５２と下層５３とからなる２層構造として構成される。
【００７０】
上層５２の裏面には多数の球状ビーズ５４が設けられるとともに、下層５３の上面には車両左右方向に延びて前記球状ビーズ５４を転動させる多数条の溝部５５が形成されている。
【００７１】
従って、図２７に示す通常走行状態では乗員Ｐは第２足置きパッド５０に足部Ｐ３を載置した状態にあり、この状態で衝突すると図２８に示すように前方から荷重Ｆ8が作用することにより、前後減速度Ｇ１により乗員Ｐが前方移動する。
【００７２】
すると、この前方移動に伴って第２足置きパッド５０の上層５２には足部Ｐ３から圧縮力Ｆ10が負荷し、その結果、ファイバー繊維５１にも大きな圧縮力が作用して底付きするまで変形する。このとき、前記ファイバー繊維５１の限界圧縮強度を乗員Ｐの前方移動によって足部Ｐ３から生ずる荷重Ｆ10以下に設定してある。
【００７３】
従って、衝突時には図２９に示すように、圧縮過程においてファイバー繊維５１が座屈破損して上層５２と下層５３とが分離する一方、これら上層５２が下層５３に底付きする段階では、球状ビーズ５４が溝部５５に当接して自由に転動する状態となるため、溝部５５に沿った左右方向の摩擦力が低減するとともに、前後方向の摩擦力を増大することができる。
【００７４】
このため、足部Ｐ３の足裏の前後方向の摩擦力が高い状態で左右方向の摩擦力を低くできるので、足部Ｐ３が前方移動してダッシュアッパパネル３２やダッシュロアパネル３３の変形に伴う荷重を受けることなく、足部Ｐ３の内外転を抑制するための乗員Ｐの下肢の挙動コントロールを確実なものとすることができる。
【００７５】
また、この実施形態の第２足置きパッド５０は、前記実施形態の第１足置きパッド４０と同様に図５に示した斜め衝突用デバイスの作動信号による作動指令を受けることなく足部Ｐ３を保護できる。
【００７６】
図３０，図３１は脚部拘束手段の他の実施形態を示し、前記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００７７】
図３０はシートに着座した乗員の下肢部分の正面図、図３１は脚部拘束手段の作動状態を示す図３０に対応した正面図である。
【００７８】
この実施形態ではシートクッション３０ａの中央部分に脚部拘束手段としてのセンターエアバッグ６０を設けてあり、このセンターエアバッグ６０は斜め衝突時に大腿部Ｐ１の内側を拘束可能となっている。
【００７９】
前記センターエアバッグ６０は、図３０に示すように通常時は折り畳まれてシートクッション３０ａに格納されており、図５のフローチャートに示したステップＳ９の斜め衝突用デバイスの作動信号によって図３１に示すように展開するようになっている。
【００８０】
従って、前記センターエアバッグ６０は、図３０に示すように通常時は格納しているため乗員Ｐは普段通りに着座することができる一方、斜め衝突時には図３１に示すように右大腿部Ｐ１ａと左大腿部Ｐ１ｂとの間で展開して膨張するため、車両移動速度Ｖ３とともにシートクッション３０ａを介して左大腿部Ｐ１ｂの内側に制御荷重Ｆ7を生成できるため、足部Ｐ３の内外転を抑制するように下肢の挙動をコントロールすることができる。
【００８１】
ところで、本発明の車両の乗員保護装置は前記各実施形態に例をとって説明したが、勿論、これら各実施形態に限定されるのもではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における衝突時の車両挙動を順を追って示す平面図。
【図２】本発明の一実施形態における衝突時の乗員挙動を示す正面図。
【図３】本発明の一実施形態における前後減速度および横減速度と各しきい値との関係を示すマップ。
【図４】本発明の一実施形態における衝突時に前後方向および横方向に発生する減速度波形のイメージ図。
【図５】本発明の一実施形態における衝突形態を判定するためのフローチャートを示す説明図。
【図６】本発明の一実施形態における斜め衝突時の乗員挙動を順を追って示す平面図。
【図７】本発明の一実施形態における斜め衝突時の乗員下肢の挙動を簡易的に示す正面図。
【図８】本発明の一実施形態における足部の内外転を抑制する手段の第１具体例を簡易的に示す正面図。
【図９】本発明の一実施形態における足部の内外転を抑制する手段の第２具体例を簡易的に示す正面図。
【図１０】本発明の一実施形態における足部の内外転を抑制する手段の第３具体例を簡易的に示す正面図。
【図１１】本発明の一実施形態における足部の内外転を抑制する手段の第４具体例を簡易的に示す正面図。
【図１２】本発明の一実施形態における足部の内外転を抑制する手段の第５具体例を簡易的に示す正面図。
【図１３】本発明の一実施形態における脚部拘束手段の取付け状態を示す要部断面正面図。
【図１４】本発明の一実施形態における乗員の着座状態を示す斜視図。
【図１５】本発明の一実施形態における乗員の着座状態を示す側面図。
【図１６】図１５中Ａ部の拡大断面図。
【図１７】本発明の一実施形態における第１足置きパッドの拡大透視斜視図。
【図１８】本発明の一実施形態における第１足置きパッドの作動状態を示す拡大透視斜視図。
【図１９】本発明の一実施形態における衝突により乗員が前屈した状態を示す側面図。
【図２０】本発明の一実施形態における第１足置きパッドに圧縮力が付加された場合の荷重と変形量との関係を示す特性図。
【図２１】図１８中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図。
【図２２】図１８中Ｃ−Ｃ線に沿った拡大断面図。
【図２３】本発明の他の実施形態における乗員の着座状態を示す斜視図。
【図２４】本発明の他の実施形態における第２足置きパッドの拡大斜視図。
【図２５】図２４中Ｄ方向からの矢視図。
【図２６】図２４中Ｅ方向からの矢視図。
【図２７】図２３中Ｆ−Ｆ線に沿った拡大断面図。
【図２８】本発明の他の実施形態における作動状態を示す図２７に対応した拡大断面図。
【図２９】図２８中Ｇ部分の拡大断面図。
【図３０】本発明の更に他の実施形態におけるシートに着座した乗員の下肢部分の正面図。
【図３１】本発明の更に他の実施形態におけるセンターエアバッグの作動状態を示すシートに着座した乗員の下肢部分の正面図。
【符号の説明】
１  車両（自車両）
２  相手車両
１１  前後減速度センサー
１２  横減速度センサー
１３  コントローラ（衝突形態判定手段）
２０  前突エアバッグ（乗員保護手段）
２１  側突エアバッグ（乗員保護手段）
２２  脚部拘束手段（乗員保護手段）
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  サポータ（脚部拘束手段）
３０  足部摩擦低減部材
４０  第１足置きパッド（足部挙動制御手段）
５０  第２足置きパッド（足部挙動制御手段）
６０  センターエアバッグ（脚部拘束手段）
Ｐ  乗員
Ｐ１  大腿部
Ｐ２  脛部
Ｐ３  足部
Ｇ１  前後減速度
Ｇ２  横減速度
α  第１しきい値
β  第２しきい値
γ  第３しきい値
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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