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WO2025033126A1 - 乗員保護装置 - Google Patents

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Publication number
WO2025033126A1
WO2025033126A1 PCT/JP2024/025719 JP2024025719W WO2025033126A1 WO 2025033126 A1 WO2025033126 A1 WO 2025033126A1 JP 2024025719 W JP2024025719 W JP 2024025719W WO 2025033126 A1 WO2025033126 A1 WO 2025033126A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inflator
protection device
seat
airbag cushion
timing
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/025719
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良太 石垣
和宏 安部
Original Assignee
オートリブ ディベロップメント エービー
良太 石垣
和宏 安部
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オートリブ ディベロップメント エービー, 良太 石垣, 和宏 安部 filed Critical オートリブ ディベロップメント エービー
Publication of WO2025033126A1 publication Critical patent/WO2025033126A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/42—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/427—Seats or parts thereof displaced during a crash
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
    • B60R21/207—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components in vehicle seats

Definitions

  • the present invention relates to an occupant protection device that is installed inside or under the seat cushion of a vehicle seat.
  • Patent Document 1 describes an occupant protection device that, in the event of such a frontal collision, instantly inflates an airbag inside the vehicle seat to raise the front end of the seat cushion, thereby restricting the forward movement of the occupant's hips.
  • the airbag is fixed onto the seat pan and pushes up the lower front end of the seat cushion when inflated.
  • the internal pressure of the inflated airbag may decrease due to the load from the occupant, which may reduce the restraining force on the occupant's lower back.
  • the present invention aims to provide an occupant protection device that contributes to improving the lumbar restraint performance of the occupant.
  • the passenger protection device is an occupant protection device provided inside or below a seat cushion of a vehicle seat, and includes an airbag cushion that is inflatable so as to push up the seat surface of the seat cushion, and at least one inflator that operates in the event of a vehicle emergency, and the at least one inflator is configured to operate at least two times in the event of the vehicle emergency and to supply inflation gas to the internal space of the airbag cushion at least two times.
  • inflation gas is supplied to the airbag cushion at least twice with a time interval between each supply.
  • the first inflation of the airbag cushion pushes up the seat surface and restrains the occupant's lower back. Even if the internal pressure of the airbag cushion drops after that, the second inflation of the airbag cushion increases the internal pressure of the airbag cushion, increasing the force pushing up the seat surface. Therefore, the restraining force on the occupant's lower back can be maintained.
  • the airbag cushion lifts the area near the thighs close to the buttocks of the occupant by the first inflation, thereby suppressing the forward movement of the occupant's waist and encouraging the occupant's pelvis to rotate in a clockwise direction (backward rotation of the waist). This suppresses movement of the occupant's chest.
  • a second inflation is performed at a later timing (for example, when the internal pressure of the airbag cushion decreases and the waist restraining force may decrease).
  • An occupant protection device is an occupant protection device provided inside or below a seat cushion of a vehicle seat, and includes an airbag cushion that is inflatable so as to push up the seat surface of the seat cushion, and at least one inflator that operates in the event of a vehicle emergency, and the at least one inflator is configured to operate at least once in the event of a vehicle emergency to supply inflation gas to the internal space of the airbag cushion, and the timing of supplying the inflation gas to the airbag cushion is controlled by varying the timing of gas generation from at least one gas generating unit based on sensing from the vehicle.
  • the timing of the supply of inflation gas is controlled, so that, for example, it is possible to configure the airbag cushion so that inflation gas is supplied at least twice with a time interval between each supply. Therefore, as with the above, it is possible to suppress movement of the occupant's chest and improve lumbar restraint performance throughout the entire collision period, including the later part of the collision period.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external shape of a vehicle seat in which an occupant protection device according to an embodiment is provided;
  • FIG. 1B is a perspective view showing an internal frame structure of the vehicle seat of FIG. 1A.
  • 1A and 1B are side cross-sectional views of a vehicle seat showing an occupant protection device according to an embodiment, in which FIG. 1A shows the state before an airbag cushion is inflated, and FIG. 1B shows the state after the airbag cushion is inflated.
  • 2 is a block diagram showing a control configuration of the occupant protection device according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a flowchart showing a control method for the passenger protection device according to the first embodiment.
  • 5 is a graph showing the internal pressure of the airbag cushion over time when inflated twice in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing the deflection of an occupant's chest over time in a vehicle emergency for the comparative example and the first embodiment.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining the effect of the passenger protection device according to the embodiment from a different perspective, in which FIG. 5A shows a comparative example, and FIG. 5B shows a first example.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of an occupant protection device according to a second embodiment.
  • 10 is a flowchart showing a control method for an occupant protection device according to a second embodiment.
  • up/down, left/right, and front/rear are defined as follows.
  • the direction in which the occupant faces is referred to as forward, and the opposite direction is referred to as rearward, and the front/rear direction is used to indicate the axes of coordinates.
  • the right side of the occupant is referred to as the right direction
  • the left side of the occupant is referred to as the left direction
  • the left/right direction is used to indicate the axes of coordinates.
  • the direction of the occupant's head is referred to as upward
  • the direction of the occupant's waist is referred to as downward
  • the up/down direction is used to indicate the axes of coordinates.
  • occupant refers to a person with a physique equivalent to that of an average male in the United States, conforming to a frontal impact test dummy (Hybrid III AM50 / frontal impact test dummy as determined by the NHTSA [National Highway Traffic Safety Administration] standard [49CFR Part 572 Subparts E and O]), with approximate dimensions of 175 cm height, 88 cm seated height, and 78 kg weight.
  • NHTSA National Highway Traffic Safety Administration
  • the vehicle seat 100 includes a seat back 1 that supports the back of an occupant, a seat cushion 2 on which the occupant sits, and a headrest 3 that supports the head of the occupant.
  • the vehicle seat 100 is, for example, a driver's seat or a passenger seat, but may also be a rear seat.
  • the seat back 1 and the seat cushion 2 are provided inside with a back frame 10 and a seating frame 20, respectively, which form the framework of the seat.
  • the back frame 10 and the seating frame 20 are made of processed metal parts or hard resin, and are connected to each other via a reclining mechanism 4.
  • the seating frame 20 has a pair of side frames 22, 22 spaced apart on the left and right, and a seat pan 24 (see Figure 2) is installed between the front parts of the pair of side frames 22, 22.
  • the seat pan 24 is located below the front part of the seat cushion 2, and a spring 25 that supports the seat cushion 2 is provided behind the seat pan 24.
  • the seat cushion 2 has, for example, a seat pad made of urethane foam material or the like that covers the surface and periphery of the seat frame 20, and a seat cover made of leather, fabric or the like that covers the surface of the seat pad.
  • the upper surface of the seat cover forms the surface on which the occupant sits, i.e., the seat surface 26 of the seat cushion 2.
  • the occupant protection device 30 is provided inside or below the seat cushion 2.
  • the occupant protection device 30 is provided inside the seat cushion 2 and covered by a seat cover.
  • the occupant protection device 30 may be provided on the upper surface of the seat pan 24.
  • the occupant protection device 30 may be provided on the seating frame 20.
  • the occupant protection device 30 is provided below the seat cushion 2, rather than inside the seat cushion 2.
  • the occupant protection device 30 is attached to a bracket fixed to the vehicle seat 100 below the seat cushion 2. Below, an example in which the occupant protection device 30 is provided on the upper surface of the seat pan 24 will be described.
  • the occupant protection device 30 includes an airbag cushion 32 that can be inflated to push up the seat surface 26 of the seat cushion 2, and at least one inflator 34 that is activated in the event of a vehicle emergency.
  • a vehicle emergency is a frontal collision of the vehicle.
  • the airbag cushion 32 is a bag that is inflated by receiving gas from the inflator 34.
  • the airbag cushion 32 is formed into a bag shape by sewing or bonding one or more pieces of base fabric (nonwoven fabric, etc.) at appropriate positions, or by weaving using OPW (One-Piece Woven).
  • the airbag cushion 32 is placed on the support surface 24a of the seat pan 24, for example, in a folded state.
  • the folding manner is arbitrary, and can be, for example, an accordion shape, a roll shape, or a combination of these.
  • the airbag cushion 32 in the folded state unfolds by receiving gas from the inflator 34 and inflates with the support surface 24a of the seat pan 24 as a reaction surface.
  • the inflator 34 is electrically connected to the vehicle ECU.
  • the inflator 34 receives a signal from the vehicle ECU that detects the impact during a frontal collision of the vehicle, and is activated to instantly supply gas to the airbag cushion 32.
  • the inflator 34 can be either a disk type or a cylinder type, and can be filled with a gas generating agent, compressed gas, or both.
  • Publicly known inflators are generally classified into three types: pyrotechnic inflators, compressed gas inflators, and hybrid inflators. Pyrotechnic inflators rely solely on combustion to provide inflation gas, while compressed gas inflators use minimal explosives to open a chamber to release the compressed inflation gas.
  • Hybrid inflators use a combination of combustion and compressed gas storage to fill the cushion with inflation gas.
  • the cylinder type inflator 34 has a squib (ignition device) at the open end of a bottomed cylinder. The squib then ignites the gas generating agent inside the cylinder, generating gas, which is then supplied to the airbag cushion 32 for inflation through multiple nozzles on the periphery of the cylinder.
  • squib ignition device
  • the airbag cushion 32 can be attached to the seat pan 24 by various methods.
  • the front and rear parts and/or the middle part of the front and rear parts of the airbag cushion 32 can be attached to the seat pan 24 by fasteners such as bolts and rivets.
  • the front and rear parts of the airbag cushion 32 are attached.
  • the attachment point of the airbag cushion 32 to the seat pan 24 can also serve as the attachment point for attaching the inflator 34 to the seat pan 24.
  • the axial direction of the cylinder is aligned with the left and right direction and housed inside the airbag cushion 32.
  • the stud bolt 35 protruding from the outer periphery of the cylinder is made to protrude outside the airbag cushion 32, and the seat pan 24 is inserted from the mounting surface 24a side and fastened to the seat pan 24 by a nut.
  • the inflator 34 and the airbag cushion 32 are fastened together to the mounting surface 24a of the seat pan 24 by the stud bolt 35 and the nut.
  • the position of the airbag cushion 32 is set to a position where it pushes up the vicinity of the thighs close to the buttocks of the occupant P who is seated on the seat cushion 2 in a normal posture and wearing a seat belt (omitted in FIG. 2).
  • the center 32c of the inflated airbag cushion 32 is located below the thighs of the occupant P close to the buttocks.
  • the airbag cushion 32 lifts up the vicinity of the thighs close to the buttocks of the occupant P via the seat surface 26, and lifts the entire portion of the occupant P from the thighs to the knees. This causes a force to act to rotate the pelvis of the occupant P in a clockwise direction (backward rotation of the waist).
  • This action prevents the vertebrae of the occupant P from being pushed up, and keeps the spine of the occupant P downward. In other words, since the spine is not pushed up, no phase difference occurs in the ribs, and no burden is placed on the chest of the occupant P, while suppressing the forward movement of the waist of the occupant P. It also suppresses the occurrence of the submarine phenomenon.
  • the airbag cushion 32 When the airbag cushion 32 is inflated and deployed, it assumes a shape as shown in FIG. 2(b). Specifically, when the airbag cushion 32 is inflated and deployed, the top of the front portion 32a is located higher than the top of the rear portion 32b.
  • the front portion 32a is located forward of the center 32c of the airbag cushion 32, and the top of the front portion 32a can be near the front end of the airbag cushion 32.
  • the rear portion 32b is located rearward of the center 32c of the airbag cushion 32, and the top of the rear portion 32b can be near the rear end of the airbag cushion 32.
  • the top of the front portion 32a lifts the area from the thighs to the knees of the occupant P higher than the top of the rear portion 32b.
  • At least one inflator 34 is configured to operate at least twice in the event of a vehicle emergency, supplying inflation gas to the internal space of the airbag cushion 32 at least twice.
  • the number of times of operation is two will be described below.
  • FIG. 3 shows a control configuration 60 including the inflators 34a, 34b of the occupant protection device 30.
  • the at least one inflator 34 includes a first inflator 34a and a second inflator 34b.
  • the inflators 34a, 34b are each configured to be capable of supplying inflation gas to the internal space of the airbag cushion 32.
  • the inflators 34a, 34b have the same performance. Having the same performance is desirable in terms of quality of module management.
  • the inflators 34a, 34b can be arranged side by side, front to back or left to right.
  • the inflators 34a, 34b can be provided at different positions in the front-to-rear direction of the vehicle.
  • the front and rear attachment of the airbag cushion 32 to the seat pan 24 described above may be performed by the inflator 34a at the front and the inflator 34b at the rear.
  • the inflators 34a, 34b can also be provided along the front-to-rear direction of the vehicle.
  • the axis of the cylinder can be aligned in the front-to-rear direction of the vehicle.
  • the inflators 34a, 34b can be provided at different positions in the vehicle width direction, and in this case, they can also be provided along the vehicle width direction.
  • the controller 70 in the passenger protection device 30 is an electronic control unit (ECU) equipped with a CPU 71, a memory 72, and an input/output interface 73, and is configured as, for example, a microcomputer.
  • the CPU 71 executes desired calculations according to a control program, and performs various processes and controls.
  • the memory 72 includes, for example, a ROM and a RAM.
  • the ROM stores the control program and control data processed by the CPU 71, and the RAM is mainly used as various work areas for control processes.
  • the input/output interface 73 is electrically connected to an external sensor 75 and the inflators 34a, 34b.
  • the sensor 75 is for detecting a vehicle collision, and can be any of various known types, such as an acceleration sensor or a pressure sensor.
  • the controller 70 receives an input signal from the sensor 75, and outputs an activation signal to the inflators 34a, 34b in the event of a vehicle emergency (determines whether the vehicle has collided forward, and when it is determined that a forward collision has occurred).
  • the controller 70 can be configured as an airbag ECU capable of communicating with the vehicle ECU, and can control the operation of not only the inflators 34a, 34b of the occupant protection device 30, but also inflators in other airbag devices (e.g., front airbag devices, curtain airbag devices, etc.).
  • the vehicle ECU determines whether the vehicle has experienced a frontal collision, and the controller 70 receives collision information from the vehicle ECU and outputs an activation signal to the inflators 34a, 34b.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a method for controlling the occupant protection device 30. This control method is executed by the controller 70 during a vehicle collision (S10).
  • the inflators 34a and 34b are activated at different timings. That is, the inflator 34a is activated at a first timing t1, and the inflator 34b is activated at a second timing t2 that is different from the first timing.
  • the controller 70 changes the output timing of the activation signal so that the second inflator 34b is activated later than the first inflator 34a. Specifically, first, an activation signal is output from the first inflator 34a to supply inflation gas to the airbag cushion 32 (S11), and then an activation signal is output from the second inflator 34b to supply inflation gas to the airbag cushion 32 (S12).
  • the difference in the timing of activation of the inflators 34a, 34b should be, for example, 15 to 40 msec. If it is less than 15 msec, it will be almost the same as activating the inflators 34a, 34b simultaneously, and the internal pressure of the airbag cushion 32 may rise excessively at the beginning of inflation. If it exceeds 40 msec, the internal pressure of the airbag cushion 32 will drop too much. By setting it in the range of 15 to 40 msec, it is possible to keep the internal pressure of the airbag cushion 32 in the appropriate range at the beginning of inflation, while allowing the internal pressure of the airbag cushion 32 to rise again before it drops too much.
  • Figure 5 is a graph showing the internal pressure of the airbag cushion 32 over time when it is inflated twice. Until a vehicle emergency occurs, the internal pressure of the airbag cushion 32 is 0.
  • the inflator 34a is activated at a first timing t1 during a vehicle emergency, the internal pressure of the airbag cushion 32 rises. This causes the airbag cushion 32 to unfold and perform the first inflation.
  • the internal pressure of the airbag cushion 32 reaches an initial peak value P1, it begins to drop due to the load from the occupant P.
  • the inflator 34b is activated at a second timing t2 before the internal pressure of the airbag cushion 32 has completely dropped, the internal pressure of the airbag cushion 32 rises again. This causes the airbag cushion 32 to perform the second inflation.
  • the later peak value P2 is greater than the initial peak value P1, and if the inflators 34a and 34b have the same performance as described above, the later peak value P2 can be approximately twice the initial peak value P1.
  • the second timing t2 can be, for example, the timing when the internal pressure of the airbag cushion 32 reaches 50% of the initial peak value P1, as shown in FIG. 5. In other embodiments, it may be the timing when the internal pressure reaches 70%, 60%, 40%, 30%, or 20% of the initial peak value P1.
  • the behavior of the airbag cushion 32 as it inflates and deploys can also be controlled by the positioning of the inflators 34a and 34b.
  • the inflator 34a that is ignited in the first stage is positioned as far forward as possible in the vehicle longitudinal direction.
  • the inflator 34a is positioned on the front side of the vehicle, and the inflator 34b is positioned on the rear side of the vehicle.
  • first timing t1 more inflation gas is supplied to the front part of the folded airbag cushion 32 earlier than to the rear part, so that the front part 32a inflates and deploys earlier and to a greater extent than the rear part 32b.
  • second timing t2 when the internal pressure of the airbag cushion 32 rises and reaches its maximum, the airbag cushion 32 is fully deployed, and the force pushing up the seat surface is maximized.
  • Figure 6 is a graph showing the chest deflection of occupant P over time in a vehicle emergency for the comparative example and the first embodiment.
  • Occupant P is seated on the seat cushion 2 in a normal position and wearing a seat belt.
  • an occupant protection device 30 is not provided.
  • chest deflection of occupant P continues to increase over time.
  • the first inflator 34a in the event of a vehicle emergency, the first inflator 34a is activated at the first timing t1. Then, the airbag cushion 32 inflates for the first time, lifting the vicinity of the thighs close to the buttocks of the occupant P. This inhibits the forward movement of the waist of the occupant P and encourages the waist of the occupant P to rotate backward. This inhibits the movement of the chest of the occupant P. Note that in FIG. 6, chest deflection is reduced between timing t1 and timing t2 compared to the comparative example.
  • the second inflator 34b is activated at the subsequent timing t2.
  • This causes the airbag cushion 32 to inflate for a second time, again lifting the area near the thighs of the occupant P, close to the buttocks.
  • This again controls the behavior of the occupant P's lower back (suppressing forward movement and promoting backward rotation), and suppresses movement of the occupant P's chest.
  • the peak chest deflection is smaller after timing t2 than in the comparative example.
  • the first embodiment it is possible to suppress the movement of the chest of the occupant P throughout the entire collision period, including the later part of the collision period (e.g., after timing t1), thereby improving the lumbar restraint performance.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment from a different perspective, where (a) shows a comparative example and (b) shows the first embodiment.
  • the occupant protection device 30 is not provided either.
  • the sternum of the occupant P follows a linear path in the fore-and-aft direction (see arrow 81).
  • the sternum of the occupant P follows a circular path (see arrow 82). As a result, chest deflection is suppressed.
  • the airbag cushion 32 when the airbag cushion 32 is deployed to restrain the occupant P's waist, a force acts to push the waist and the entire spine connected to it upward. This causes the spine behind the occupant P's sternum to move upward while remaining stationary in the fore-and-aft direction of the vehicle. Since this is a movement during a frontal collision, a force is applied to the occupant P to move relatively forward, but with the deployment of the airbag cushion 32, as described above, a force is applied to the occupant P's waist to spine to move upward, and the occupant P's sternum moves in a downward direction in front of the occupant P.
  • the occupant P's sternum falls forward and diagonally downward, and the reduction in the distance between the sternum and the seat belt 300 and the front airbag cushion 310 in the direction of movement of the tip of the sternum can be suppressed (i.e., the gap can be increased), and as a result, chest deflection due to the force applied to the occupant P from the seat belt 300 and the front airbag cushion 310 can be suppressed.
  • the inflator 34 has multiple squibs including a first squib 400a and a second squib 400b that are each ignited in the event of a vehicle emergency.
  • a disk type or a cylinder type can be used as the inflator 34.
  • the inflator 34 has two (multiple) gas generating sections corresponding to the squibs 400a and 400b.
  • the inflator 34 generates gas by igniting the gas generating agent in one gas generating section with the squib 400a, and supplies the gas for inflation into the airbag cushion 32.
  • the inflator 34 also generates gas by igniting the gas generating agent in the other gas generating section with the squib 400b, and supplies the gas for inflation into the airbag cushion 32.
  • the controller 70 in the occupant protection device 30 includes a CPU 71, a memory 72, and an input/output interface 73, and receives an input signal from a sensor 75 and outputs an ignition signal to the squibs 400a and 400b in the event of a vehicle emergency.
  • the squibs 400a and 400b have different ignition timings. That is, the squib 400a operates at a first timing t1, and the squib 400b operates at a second timing t2. Specifically, first, an ignition signal is output from the first squib 400a to supply inflation gas to the airbag cushion 32 (S21), and then an ignition signal is output from the second squib 400b to supply inflation gas to the airbag cushion 32 (S22).
  • the difference in ignition timing between the squibs 400a and 400b (t2-t1) may be, for example, 15 to 40 msec, similar to the difference in activation timing between the inflators 34a and 34b in the first embodiment.
  • the second embodiment also works in the same way as the first embodiment.
  • the changes in internal pressure and chest deflection, etc., shown in Figures 5 to 7 suppress the movement of the chest of the occupant P throughout the entire collision period, including the later part of the collision period (e.g., after timing t1), and improve the lumbar restraint performance.
  • the occupant protection device 30 is an occupant protection device 30 provided inside or below the seat cushion 2 of the vehicle seat 100, and includes an airbag cushion 32 that is inflatable so as to push up the seat surface 26 of the seat cushion 2, and at least one inflator 34 that operates in the event of a vehicle emergency, and the at least one inflator 34 is configured to operate at least once in the event of a vehicle emergency to supply inflation gas to the internal space of the airbag cushion 32, and the supply timing of the inflation gas to the airbag cushion 32 is controlled by varying the timing of gas generation from at least one or more gas generating units based on sensing from the vehicle (information from a sensor 75).
  • a push-up member may be interposed between the airbag cushion 32 and the seat surface 26. That is, when the airbag cushion 32 inflates, the push-up member (e.g., a plate with an upwardly inclined front end) may be tilted or rotated, thereby pushing up the seat surface 26 via the push-up member.
  • the push-up member e.g., a plate with an upwardly inclined front end
  • inflators 34a and 34b with different performance may be used. In this case, it is preferable that the output of inflator 34b is greater than the output of inflator 34a, but the reverse may be true depending on the severity of the collision and the layout.
  • the internal pressure data from the inflator 34 has two peaks (an early peak value P1 and a later peak value P2), but this is not limited to this.
  • the internal pressure data from the inflator 34 may be a gentle straight line rising to the right, or may be a two-step curve with no valley.
  • An occupant protection device provided inside or below a seat cushion of a vehicle seat, an airbag cushion that is inflatable so as to push up the seat surface of the seat cushion; At least one inflator that is activated in the event of a vehicle emergency; the at least one inflator is configured to operate at least once in the event of a vehicle emergency to supply inflation gas to an internal space of the airbag cushion, and the timing of supplying the inflation gas to the airbag cushion is controlled by varying the timing of gas generation from at least one gas generating unit based on sensing from the vehicle.
  • An occupant protection device provided inside or below a seat cushion of a vehicle seat, an airbag cushion that is inflatable so as to push up the seat surface of the seat cushion; At least one inflator that is activated in the event of a vehicle emergency; The at least one inflator is configured to operate at least two times during the vehicle emergency to supply inflation gas to the internal space of the airbag cushion at least two times.
  • the at least one inflator includes a first inflator and a second inflator each capable of supplying inflation gas to an internal space of the airbag cushion; 3.
  • the passenger protection device according to claim 1 or 2 wherein the first inflator and the second inflator have different activation timings in the event of a vehicle emergency.
  • a controller connected to the first inflator and the second inflator; In the event of a vehicle emergency, the controller: outputting an activation signal to the first inflator so that the first inflator is activated at a first timing; 7.
  • An occupant protection device according to any one of claims 3 to 6, further comprising: outputting an activation signal to the second inflator so that the second inflator is activated at a second timing different from the first timing.
  • the at least one inflator comprises an inflator having a plurality of squibs including a first squib and a second squib each adapted to ignite in the event of a vehicle emergency; 3.
  • a controller connected to the inflator; In the event of a vehicle emergency, the controller: outputting an ignition signal to the first squib so that the first squib is ignited at a first timing; 10.
  • An occupant protection device according to claim 8 or 9, further comprising: an ignition signal outputted to the second squib such that the second squib is ignited at a second timing different from the first timing.
  • the first timing is earlier than the second timing
  • the second timing is a timing when the internal pressure of the airbag cushion reaches an initial peak value due to the activation of the first inflator and then starts to decrease, but before the internal pressure reaches its final decrease;

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Abstract

乗員の腰部拘束性能の向上に寄与する乗員保護装置が開示される。車両シート１００のシートクッション２の内部又は下方に設けられる乗員保護装置３０は、シートクッション２の座面２６を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッション３２と、車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータ３４（インフレータ３４ａ、３４ｂ）と、を備える。少なくとも１つのインフレータ３４は、車両緊急時に少なくとも１回のタイミングで作動して、膨張用のガスをエアバッグクッション３２の内部空間に供給するように構成されており、当該膨張用のガスの供給タイミングが、車両からのセンシングに基づいて、少なくとも一本以上のガス発生部よりガスの発生させるタイミングを可変することによりコントロールされている。

Description

乗員保護装置
　本発明は、車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置に関する。
　車両が前方衝突した場合、シートベルを着用した乗員は、慣性により前方へ移動しようとする。特許文献１には、このような前方衝突時に、車両シート内のエアバッグを瞬時に膨張させることにより、シートクッションの前端部を上昇させ、それにより乗員の腰部の前方移動を抑制するようにした乗員保護装置が記載されている。
特開２００７－１１８８２０号公報
　特許文献１では、エアバッグはシートパン上に固定され、膨張時に、シートクッションの前端下部を押し上げる。しかし、例えば衝突期間の後期においては、膨張したエアバッグの内圧が乗員からの負荷により低下し、乗員の腰部の拘束力が低下するおそれがある。
　本発明は、乗員の腰部拘束性能の向上に寄与する乗員保護装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る乗員保護装置は、車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置であって、前記シートクッションの座面を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッションと、車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータと、を備え、前記少なくとも１つのインフレータは、前記車両緊急時に少なくとも２回のタイミングで作動して、少なくとも２回のタイミングで膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給するように構成されている。
　かかる態様によれば、エアバッグクッションには、少なくとも２回、膨張用のガスが時間間隔をあけて供給される。エアバッグクッションの１回目の膨張によって、座面を押し上げて乗員の腰部を拘束することができる。その後にエアバッグクッションの内圧が下がったとしても、エアバッグクッションの２回目の膨張によって、エアバッグクッションの内圧が上昇するので、座面の押上げ力が増大する。したがって、乗員の腰部の拘束力を維持することができる。
　より詳細な具体例として、正規の姿勢でシートクッションに着座してシートベルトをつけた乗員がいる場合に、車両が前方衝突した場合を説明する。このとき、１回目の膨張によって、エアバッグクッションは、乗員の尻に近い大腿部近傍を持ち上げ、それにより乗員の腰部の前方移動を抑制するとともに、乗員の骨盤に時計回りの方向への回転（腰部の後屈回転）を促すことができる。これにより、乗員の胸の移動が抑制される。そして、その後のタイミング（例えば、エアバッグクッションの内圧が下がり、腰拘束力が低下し得るタイミング）で２回目の膨張を行う。これによって、エアバッグクッションは、再度、大腿部近傍を持ち上げ、それにより腰部の挙動（前方移動の抑制と後屈回転の促進）をコントロールすることができる。したがって、衝突期間の後期を含む全衝突期間において、乗員の胸の移動を抑制し、腰部拘束性能を向上することができる。
　本発明の他の態様に係る乗員保護装置は、車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置であって、前記シートクッションの座面を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッションと、車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータと、を備え、前記少なくとも１つのインフレータは、前記車両緊急時に少なくとも１回のタイミングで作動して、膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給するように構成されており、当該膨張用のガスの前記エアバッグクッションへの供給タイミングが、車両からのセンシングに基づいて、少なくとも一本以上のガス発生部よりガスの発生させるタイミングを可変することによりコントロールされている。
　かかる態様によれば、膨張用のガスの供給タイミングがコントロールされるため、例えば、エアバッグクッションには、少なくとも２回、膨張用のガスが時間間隔をあけて供給されるように構成することも可能である。したがって、上記同様に、衝突期間の後期を含む全衝突期間において、乗員の胸の移動を抑制し、腰部拘束性能を向上することができる。
実施形態に係る乗員保護装置が設けられる車両シートの外観形状を示す斜視図である。 図１Ａの車両シートの内部のフレーム構造を示す斜視図である。 車両シートの側方断面おける、実施形態に係る乗員保護装置を示す図であり、（ａ）はエアバッグクッションの膨張前を、（ｂ）はエアバッグクッションの膨張後の各様子を示す。 第１実施例に係る乗員保護装置の制御構成を示すブロック図である。 第１実施例に係る乗員保護装置の制御方法を示すフローチャートである。 第１実施例に関し、２回膨張させるときのエアバッグクッションの内圧の時間経過を示すグラフである。 比較例及び第１実施例に関し、車両緊急時における乗員の胸たわみの時間経過を示すグラフである。 実施形態に係る乗員保護装置の効果を別の観点で説明するための図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は第１実施例を示している。 第２実施例に係る乗員保護装置の制御構成を示すブロック図である。 第２実施例に係る乗員保護装置の制御方法を示すフローチャートである。
　添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る乗員保護装置について説明する。本書において、上下、左右及び前後を以下のとおり定義する。乗員が正規の姿勢で座席（車両シート）に着座した際に、乗員が向いている方向を前方、その反対方向を後方と称し、座標の軸を示すときは前後方向とする。また、乗員が正規の姿勢で車両シートに着座した際に、乗員の右側を右方向、乗員の左側を左方向と称し、座標の軸を示すときは左右方向とする。同様に、乗員が正規の姿勢で着座した際に、乗員の頭部方向を上方、乗員の腰部方向を下方と称し、座標の軸を示すときは上下方向とする。
　また、本書において「乗員」とは、前面衝突試験用のダミー（Hybrid III AM50 / NHTSA [National Highway Traffic Safety Administration：米国高速道路交通安全協会]の規格[49CFR Part572 Subpart E 及びO] にて決められた前面衝突試験用人体ダミー）に準拠した、米国における平均的な男性に相当する体格を有するものをいい、概略サイズは、身長１７５ｃｍ、座高８８ｃｍ、体重７８ｋｇである。
　図１Ａ及び１Ｂに示すように、車両シート１００は、乗員の背中を支えるシートバック１と、乗員が着座するシートクッション２と、乗員の頭部を支えるヘッドレスト３と、を備えている。車両シート１００は、例えば、運転席又は助手席であるが、後部座席であってもよい。
　シートバック１及びシートクッション２の内部には、それぞれ、シートの骨格を形成するバックフレーム１０及び着座フレーム２０が設けられている。バックフレーム１０及び着座フレーム２０は、金属部品又は硬質樹脂を加工してなり、互いにリクライニング機構４を介して連結されている。着座フレーム２０は、左右に離間して配置された一対のサイドフレーム２２、２２を有しており、一対のサイドフレーム２２、２２の前部同士の間にシートパン２４（参照：図２）が架設されている。シートパン２４は、シートクッション２の前部の下側に位置しており、シートパン２４の後方には、シートクッション２を支承するスプリング２５が設けられている。
　シートクッション２は、例えば、着座フレーム２０の表面及び周囲を覆うウレタン発泡材等からなるシートパッドと、シートパッドの表面を覆う皮革やファブリック等からなるシートカバーと、を有している。シートカバーの上面が、乗員が着座する面、すなわちシートクッション２の座面２６を構成する。
　乗員保護装置３０は、シートクッション２の内部又は下方に設けられる。例えば、乗員保護装置３０は、シートクッション２の内部に設けられ、シートカバーにより覆われる。この場合、乗員保護装置３０をシートパン２４の上面に設置してもよい。あるいは、シートパン２４が設けられていない場合には、着座フレーム２０に設置してもよい。他の例では、乗員保護装置３０は、シートクッション２の内部ではなく、シートクッション２の下方に設けられる。この場合、例えば、シートクッション２の下方にて車両シート１００に固定したブラケットに、乗員保護装置３０が取り付けられる。以下では、乗員保護装置３０をシートパン２４の上面に設置した例を説明する。
　図２に示すように、乗員保護装置３０は、シートクッション２の座面２６を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッション３２と、車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータ３４と、を備える。車両緊急時とは、例えば、車両の前方衝突時である。
　エアバッグクッション３２は、袋体であり、インフレータ３４からのガスの供給を受けて、膨張する。エアバッグクッション３２は、１枚又は複数枚の基布等（不織布等）を適宜の位置で縫合又は接着する方法、又は、ＯＰＷ（One-Piece Woven）を用いて紡織する方法によって袋状に形成される。エアバッグクッション３２は、例えば折り畳まれた状態で、シートパン２４の載置面２４ａ上に配置される。折り畳みの態様は任意であり、例えばアコーディオン状、ロール状及びこれらの組み合わせとすることができる。折り畳まれた状態のエアバッグクッション３２は、インフレータ３４からのガスの供給を受けることにより展開し、シートパン２４の載置面２４ａを反力面として膨張する。
　インフレータ３４は、車両側ＥＣＵと電気的に接続されている。例えば、インフレータ３４は、車両の前方衝突時にその衝撃を検知した信号を車両側ＥＣＵから受信して作動し、エアバッグクッション３２に向けてガスを瞬時に供給する。インフレータ３４としては、ディスクタイプ及びシリンダタイプのいずれのタイプも用いることができ、また、ガス発生剤、圧縮ガス又はこれらの両方が充填されたものなど、各種のものを利用することができる。公知となっているインフレータは、一般的に次の３つに分類される。すなわち、火薬式インフレータ、圧縮ガス式インフレータおよびハイブリッド型インフレータである。火薬式インフレータは膨張ガスを提供するのに燃焼のみに依存しており、圧縮ガス式インフレータは圧縮状態の膨張ガスを解放するためにチャンバを開放するのに最小限の火薬を使用する。ハイブリッド型インフレータはクッションに膨張ガスを充填するために燃焼と圧縮ガス貯蔵とを組合せて用いている。本実施形態の一例を挙げると、シリンダタイプのインフレータ３４は、有底の円筒体の開放端部にスクイブ（着火装置）を有している。そして、このスクイブによって円筒体内のガス発生剤を着火することにより、ガスを発生させ、円筒体の周面にある複数の噴出孔からエアバッグクッション３２内に膨張用のガスを供給する。
　エアバッグクッション３２は、各種の方法でシートパン２４に取り付けることができる。例えば、エアバッグクッション３２は、ボルトやリベットなどの留め具を介して、前後の部分及び／又は前後中間の部分をシートパン２４に取り付けることができる。図２の例では、エアバッグクッション３２は、前後の部分を取り付けられている。また、シートパン２４に対するエアバッグクッション３２の取付点は、インフレータ３４をシートパン２４に取り付けるための取付点を兼ねることができる。例えば、インフレータ３４として、上記の有底の円筒体を用いた場合、円筒体の軸線方向を左右方向に合わせ、エアバッグクッション３２の内部に収容させる。そして、その円筒体の外周部に突設させたスタッドボルト３５を、エアバッグクッション３２の外側に突出させるとともに、載置面２４ａ側からシートパン２４を挿通させ、ナットによってシートパン２４に締結固定する。こうすることで、スタッドボルト３５及びナットによって、インフレータ３４及びエアバッグクッション３２がシート」パン２４の載置面２４ａに共締めされる。
　エアバッグクッション３２の配置位置は、正規の姿勢でシートクッション２に着座してシートベルト（図２では省略）をつけた乗員Ｐの尻に近い大腿部近傍を押し上げる位置に設定されている。例えば、膨張したエアバッグクッション３２の中心３２ｃは、乗員Ｐの大腿部の尻に近い部分の下方に位置する。エアバッグクッション３２は、膨張した際、座面２６を介して乗員Ｐの尻に近い大腿部近傍を持ち上げ、乗員Ｐの大腿部から膝にかけての部分を全体として持ち上げる。それによって乗員Ｐの骨盤が時計回りの方向に回転（腰部の後屈回転）するような力が作用するようになる。この作用により、乗員Ｐの背椎が押し上げられず、乗員Ｐの背骨が下方に保たれるようになる。すなわち、背骨が押し上げられないため、あばら骨に位相差が発生せず、乗員Ｐの胸に負担がかからない状況としながら、乗員Ｐの腰部の前方移動を抑制する。また、サブマリン現象の発生を抑制する。
　エアバッグクッション３２が膨張展開した際の形状は、図２（ｂ）に示すような形状となる。具体的には、エアバッグクッション３２は、膨張展開した状態において、前方部３２ａの頂部が後方部３２ｂの頂部よりも上方に位置する。前方部３２ａは、エアバッグクッション３２の中心３２ｃよりも前方に位置する部分であり、前方部３２ａの頂部は、エアバッグクッション３２の前端部付近となり得る。後方部３２ｂは、エアバッグクッション３２の中心３２ｃよりも後方に位置する部分であり、後方部３２ｂの頂部は、エアバッグクッション３２の後端部付近となり得る。乗員Ｐに対する前方部３２ａ及び後方部３２ｂによる持ち上げ量を比較すると、前方部３２ａの頂部の方が、後方部３２ｂの頂部よりも、乗員Ｐの大腿部から膝にかけての部分を高く持ち上げると言える。
　ここで、本実施形態においては、少なくとも１つのインフレータ３４は、車両緊急時に少なくとも２回のタイミングで作動して、少なくとも２回のタイミングで膨張用のガスをエアバッグクッション３２の内部空間に供給するように構成されている。以下では、説明の便宜のため、この作動タイミングの回数が２回である例を説明する。また、このような２回（複数回）の膨張を行わせる態様として、インフレータ３４を２個（複数個）用いる態様と、インフレータ３４を１個用いる態様とがあり、以下では、前者を第１実施例、後者を第２実施例として説明する。
[第１実施例]
　図３は、乗員保護装置３０のインフレータ３４ａ、３４ｂを含む制御構成６０を示している。少なくとも１つのインフレータ３４は、第１のインフレータ３４ａと、第２のインフレータ３４ｂと、を含んでいる。インフレータ３４ａ、３４ｂは、それぞれが膨張用のガスをエアバッグクッション３２の内部空間に供給可能に構成されている。インフレータ３４ａ、３４ｂは、同一の性能を有している。同一の性能とすることで、モジュール管理の品質上望ましい。
　インフレータ３４ａ、３４ｂは、互いに前後又は左右に並べて配置することができる。例えば、インフレータ３４ａ、３４ｂは、車両前後方向において異なる位置に設けることができる。例えば、上述したシートパン２４に対するエアバッグクッション３２の前後の取り付けを、前方ではインフレータ３４ａによって、後方ではインフレータ３４ｂによって行ってもよい。また、インフレータ３４ａ、３４ｂは、車両前後方向に沿って設けることもできる。例えば、円筒型のインフレータ３４ａ、３４ｂの場合、その円筒の軸線を車両前後方向において合致させることができる。他の実施態様では、インフレータ３４ａ、３４ｂを車幅方向において異なる位置に設けることも可能であり、その際に、車幅方向に沿って設けることも可能である。
　乗員保護装置３０におけるコントローラ７０は、ＣＰＵ７１、メモリ７２及び入出力インタフェース７３を備える電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、例えばマイクロコンピュータとして構成される。ＣＰＵ７１は、制御プログラムに従って所望の演算を実行するものであり、種々の処理や制御を行う。メモリ７２は、例えばＲＯＭ及びＲＡＭを有する。ＲＯＭは、ＣＰＵ７１で処理する制御プログラムや制御データを記憶し、ＲＡＭは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。入出力インタフェース７３には、外部のセンサ７５及びインフレータ３４ａ、３４ｂが電気的に接続される。センサ７５は、車両衝突を検知するためのものであり、例えば加速度センサ又は圧力センサなど、公知の各種方式のものを用いることができる。このような構成により、コントローラ７０は、センサ７５からの入力信号を受け、車両緊急時（車両が前方衝突したか否かを判定し、前方衝突したと判定した際）に、インフレータ３４ａ、３４ｂに作動信号を出力する。
　なお、コントローラ７０は、車両側ＥＣＵと通信可能なエアバッグＥＣＵとして構成することができ、乗員保護装置３０のインフレータ３４ａ、３４ｂのみならず、他のエアバッグ装置（例えばフロントエアバッグ装置、カーテンエアバッグ装置など）におけるインフレータの作動を制御することもできる。他の実施態様では、車両が前方衝突したか否かの判定を車両側ＥＣＵで行い、コントローラ７０は、車両側ＥＣＵから衝突情報を受信してインフレータ３４ａ、３４ｂに作動信号を出力してもよい。
　図４は、乗員保護装置３０の制御方法を示すフローチャートである。この制御方法は、車両衝突時（Ｓ１０）に、コントローラ７０によって実行される。
　この制御方法では、インフレータ３４ａ、３４ｂの作動のタイミングを異ならしている。すなわち、インフレータ３４ａは第１のタイミングｔ１で作動し、インフレータ３４ｂは第１のタイミングとは異なる第２のタイミングｔ２で作動する。ここでは、コントローラ７０は、第２のインフレータ３４ｂが第１のインフレータ３４ａよりも遅れて作動するように、作動信号の出力タイミングを変えている。具体的には、まず、第１のインフレータ３４ａからエアバッグクッション３２に膨張用のガスを供給するための作動信号を出力し（Ｓ１１）、次いで、第２のインフレータ３４ｂからエアバッグクッション３２に膨張用のガスを供給するための作動信号を出力する（Ｓ１２）。
　ここで、インフレータ３４ａ、３４ｂの作動のタイミングの差（点火の遅延時間）は、例えば１５～４０ｍｓｅｃであるとよい。１５ｍｓｅｃ未満であると、インフレータ３４ａ、３４ｂを同時に作動させることとほぼ同じとなり、エアバッグクッション３２の膨張初期の内圧が過剰に上昇し得るからである。また、４０ｍｓｅｃを超えると、エアバッグクッション３２の内圧の低下が大きくなりすぎるからである。１５～４０ｍｓｅｃの範囲とすることで、エアバッグクッション３２の膨張初期の内圧を適正な範囲としつつ、エアバッグクッション３２の内圧が下がりすぎる前に、エアバッグクッション３２の内圧を再度上昇させることができる。
　なお、１５～４０ｍｓｅｃの範囲の中では、２５ｍｓｅｃ、あるいはその前後３５ｍｓｅｃが好ましい。ただし、この遅延時間は、使用するインフレータのタイプや性能による影響を大きく受けることに留意されたい。
　図５は、２回膨張させるときのエアバッグクッション３２の内圧の時間経過を示すグラフである。車両緊急時までは、エアバッグクッション３２の内圧は０である。車両緊急時にインフレータ３４ａが第１のタイミングｔ１で作動すると、エアバッグクッション３２の内圧が上昇する。これによって、エアバッグクッション３２は展開し、１回目の膨張を行う。エアバッグクッション３２の内圧は、初期ピーク値Ｐ１に達した後、乗員Ｐからの負荷によって、降下し始める。その後、エアバッグクッション３２の内圧が下がりきる前に、インフレータ３４ｂが第２のタイミングｔ２で作動すると、エアバッグクッション３２の内圧が再び上昇する。これによって、エアバッグクッション３２は２回目の膨張を行う。エアバッグクッション３２の内圧は、初期ピーク値Ｐ１を超えて後期ピーク値Ｐ２に達した後、乗員Ｐからの負荷によって、降下し始める。後期ピーク値Ｐ２は、初期ピーク値Ｐ１よりも大きく、上記のようにインフレータ３４ａ、３４ｂが同一の性能の場合には、後期ピーク値Ｐ２は、初期ピーク値Ｐ１の約２倍となり得る。
　ここで、第２のタイミングｔ２は、図５に示すように、エアバッグクッション３２の内圧が例えば初期ピーク値Ｐ１の５０％になったタイミングとすることができる。他の実施態様では、初期ピーク値Ｐ１の７０％、６０％、４０％、３０％又は２０％などになったタイミングとしてもよい。
　また、エアバッグクッション３２の膨張展開の挙動をインフレータ３４ａ、３４ｂの配置によってコントロールすることも可能である。例えば、初段点火させるインフレータ３４ａを車両前後方向においてできるだけ前方に位置するように設ける。一例を挙げると、車両前方側にインフレータ３４ａを、車両後方側にインフレータ３４ｂをそれぞれ配置する。これにより、初段点火時（第１のタイミングｔ１）に、折り畳まれたエアバッグクッション３２に対しその後方部分よりも前方部分に早期にかつ多くの膨張用ガスが供給されるので、前方部３２ａは後方部３２ｂよりも早期にかつ大きく膨張展開する。そして、二段目点火（第２のタイミングｔ２）を経てエアバッグクッション３２の内圧が上昇し最大となると、エアバッグクッション３２はフル展開となり、座面の押上げ力が最大となる。
　図６は、比較例及び第１実施例に関し、車両緊急時における乗員Ｐの胸たわみの時間経過を示すグラフである。乗員Ｐは、正規の姿勢でシートクッション２に着座してシートベルトをつけている。比較例では、乗員保護装置３０が設けられていない。比較例の場合、車両緊急時に、乗員Ｐの胸たわみが経時的に上昇し続ける。
　これに対し、第１実施例の場合、車両緊急時に第１のインフレータ３４ａが第１のタイミングｔ１で作動する。すると、エアバッグクッション３２が１回目の膨張を行い、乗員Ｐの尻に近い大腿部近傍を持ち上げる。それにより乗員Ｐの腰部の前方移動が抑制されるとともに、乗員Ｐの腰部の後屈回転が促される。これにより、乗員Ｐの胸の移動が抑制される。図６において、タイミングｔ１とタイミングｔ２との間で、比較例よりも胸たわみが減少していることに留意されたい。
　そして、第１実施例の場合、その後のタイミングｔ２において、第２のインフレータ３４ｂが作動する。すると、エアバッグクッション３２が２回目の膨張を行い、再度、乗員Ｐの尻に近い大腿部近傍を持ち上げる。それにより再度乗員Ｐの腰部の挙動（前方移動の抑制と後屈回転の促進）がコントロールされ、乗員Ｐの胸の移動が抑制される。図６において、タイミングｔ２の後において、比較例よりも胸たわみのピークが減少していることに留意されたい。
　このように、第１実施例によれば、衝突期間の後期（例えばタイミングｔ１以降）を含む全衝突期間において、乗員Ｐの胸の移動を抑制し、腰部拘束性能を向上することができる。
　図７は、第１実施例の効果を別の観点で説明するための図であり、（ａ）は比較例を、（ｂ）は第１実施例を示している。ここでの比較例でも、乗員保護装置３０が設けられていない。比較例の場合、車両緊急時に、乗員Ｐの胸骨は前後方向に直線的な軌跡をたどる（参照：矢印８１）。これに対し、第１実施例の場合、車両緊急時に、乗員Ｐの胸骨は円弧軌跡をたどる（参照：矢印８２）。その結果、胸たわみが抑制される。
　すなわち、第１実施例では、エアバッグクッション３２の展開によって乗員Ｐの腰の拘束時に、腰部分とそれにつながる背骨全体を上方に向かって押し上げるような力が働く。そうすると乗員Ｐの胸骨の裏側の背骨が、車両の前後方向に対してはとどまりながら上方に向かって動く。もともと前方衝突時の動きであるので、乗員Ｐに対しては相対的に前方に対して移動するような力が加わっているが、このエアバッグクッション３２の展開によって、前述のように乗員Ｐの腰から背骨にかけて上方に動くように力を受け、それに伴って、乗員Ｐの胸骨が乗員Ｐの前方の下方に向かって倒れるような動きになる。その際、乗員Ｐの胸骨は前方且つ斜め下向き方向に倒れて、胸骨の先端部分の移動方向に対して、胸骨とシートベルト３００及びフロントエアバッグクッション３１０との間の距離の減少を抑制することができる（すなわちギャップを大きくすることができる）ようになり、結果として、シートベルト３００やフロントエアバッグクッション３１０から乗員Ｐが受ける力による胸たわみを抑制することができる。
[第２実施例]
　続いて、図８及び９を参照して、第２実施例について説明する。ここでは、インフレータ３４が一つの場合となっている。なお、第１実施例との共通点については、同一の符号を付して説明を省略する。
　図８に示すように、インフレータ３４は、車両緊急時にそれぞれ着火する第１のスクイブ４００ａ及び第２のスクイブ４００ｂを含む複数のスクイブを有する。インフレータ３４としては、上述したように、ディスクタイプ及びシリンダタイプのいずれのタイプも用いることができる。例えば、インフレータ３４は、スクイブ４００ａ、４００ｂに対応して、２つ（複数）のガス発生部を有する。インフレータ３４は、スクイブ４００ａによって一方のガス発生部内のガス発生剤を着火することにより、ガスを発生させ、エアバッグクッション３２内に膨張用のガスを供給する。また、インフレータ３４は、スクイブ４００ｂによって他方のガス発生部内のガス発生剤を着火することにより、ガスを発生させ、エアバッグクッション３２内に膨張用のガスを供給する。
　乗員保護装置３０におけるコントローラ７０は、ＣＰＵ７１、メモリ７２及び入出力インタフェース７３を備え、センサ７５からの入力信号を受けて、車両緊急時に、スクイブ４００ａ、４００ｂに着火信号を出力する。
　図９に示すように、スクイブ４００ａ、４００ｂの着火のタイミングは異なっている。すなわち、スクイブ４００ａは第１のタイミングｔ１で作動し、スクイブ４００ｂは第２のタイミングｔ２で作動する。具体的には、まず、第１のスクイブ４００ａからエアバッグクッション３２に膨張用のガスを供給するための着火信号を出力し（Ｓ２１）、次いで、第２のスクイブ４００ｂからエアバッグクッション３２に膨張用のガスを供給するための着火信号を出力する（Ｓ２２）。スクイブ４００ａ、４００ｂの着火のタイミングの差（ｔ２―ｔ1）は、第１実施例のインフレータ３４ａ、３４ｂの作動のタイミングの差と同様に、例えば１５～４０ｍｓｅｃであるとよい。
　したがって、第２実施例においても、第１実施例と同様に作用する。すなわち、図５～７に示した、内圧及び胸たわみ等の変化となるため、衝突期間の後期（例えばタイミングｔ１以降）を含む全衝突期間において、乗員Ｐの胸の移動を抑制し、腰部拘束性能を向上することができる。
　上述した第１実施例及び第２実施例を含む実施形態に係る乗員保護装置３０を別の観点で捉えると、以下のとおり捉えることができる。すなわち、実施形態に係る乗員保護装置３０は、車両シート１００のシートクッション２の内部又は下方に設けられる乗員保護装置３０であって、シートクッション２の座面２６を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッション３２と、車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータ３４と、を備え、少なくとも１つのインフレータ３４は、前記車両緊急時に少なくとも１回のタイミングで作動して、膨張用のガスをエアバッグクッション３２の内部空間に供給するように構成されており、当該膨張用のガスのエアバッグクッション３２への供給タイミングが、車両からのセンシング（センサ７５からの情報）に基づいて、少なくとも一本以上のガス発生部よりガスの発生させるタイミングを可変することによりコントロールされている。
　これは、例えば、一本のインフレータ３４の火薬形状や、区画構造によりマスフローをコントロールすることをも意味する。
　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
　例えば、エアバッグクッション３２が座面２６を直接押し上げる構成に代えて、エアバッグクッション３２と座面２６との間に押上げ部材を介在させてもよい。すなわち、エアバッグクッション３２は、膨張した際に、押上げ部材（例えば前端が上向きに傾斜したプレート）を傾動又は回動させ、それにより押上げ部材を介して座面２６を押し上げるようにしてもよい。
　また、衝突の厳しさやレイアウトに鑑みて、インフレータ３４ａ、３４ｂを互いに異なる性能のものを用いてもよい。この場合、インフレータ３４ｂの出力はインフフレータ３４ａの出力よりも大きいとよいが、衝突の厳しさやレイアウトによっては逆にしてもよい。
　また、インフレータ３４による内圧データは、図５では、２山（初期ピーク値Ｐ１及び後期ピーク値Ｐ２）があるものとしたが、これに限らない。例えば、インフレータ３４による内圧データは、なだらかな右肩上がりの直線であってもよいし、あるいは、谷のない２段の階段状のカーブとなっていてもよい。
＜さまざまな実施態様に関する追加の考察＞
　[実施態様１]
　車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置であって、
　前記シートクッションの座面を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッションと、
　車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータと、を備え、
　前記少なくとも１つのインフレータは、前記車両緊急時に少なくとも１回のタイミングで作動して、膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給するように構成されており、当該膨張用のガスの前記エアバッグクッションへの供給タイミングが、車両からのセンシングに基づいて、少なくとも一本以上のガス発生部よりガスの発生させるタイミングを可変することによりコントロールされている、乗員保護装置。
　[実施態様２]
　車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置であって、
　前記シートクッションの座面を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッションと、
　車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータと、を備え、
　前記少なくとも１つのインフレータは、前記車両緊急時に少なくとも２回のタイミングで作動して、少なくとも２回のタイミングで膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給するように構成されている、乗員保護装置。
　[実施態様３]
　前記少なくとも１つのインフレータは、それぞれが膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給可能な第１のインフレータ及び第２のインフレータを含み、
　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータは、前記車両緊急時における作動のタイミングが異なる、実施態様１又は２の乗員保護装置。
　[実施態様４]
　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータは、同一の性能を有する、実施態様３の乗員保護装置。
　[実施態様５]
　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータは、車両前後方向において異なる位置に設けられる、実施態様３又は４の乗員保護装置。
　[実施態様６]
　前記第２のインフレータは、前記第１のインフレータよりも１５～４０msecの時間だけ遅れて作動する、実施態様３～５のいずれか一つの乗員保護装置。
　[実施態様７]
　前記第１のインフレータ及び第２のインフレータに接続されたコントローラをさらに備え、
　前記コントローラは、車両緊急時に、
　前記第１のインフレータが第１のタイミングで作動するよう、前記第１のインフレータに作動信号を出力すると共に、
　前記第２のインフレータが前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングで作動するよう、前記第２のインフレータに作動信号を出力する、実施態様３～６のいずれか一つの乗員保護装置。
　[実施態様８]
　前記少なくとも１つのインフレータは、車両緊急時にそれぞれ着火する第１のスクイブ及び第２のスクイブを含む複数のスクイブを有するインフレータを備え、
　前記第１のスクイブ及び前記第２のスクイブは、前記車両緊急時における着火のタイミングが異なる、実施態様１又は２の乗員保護装置。
　[実施態様９]
　前記第２のスクイブは、前記第１のスクイブよりも１５～４０msecの時間だけ遅れて着火する、実施態様８の乗員保護装置。
　[実施態様１０]
　前記インフレータに接続されたコントローラをさらに備え、
　前記コントローラは、車両緊急時に、
　前記第１のスクイブが第１のタイミングで着火するよう、前記第１のスクイブに着火信号を出力すると共に、
　前記第２のスクイブが前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングで着火するよう、前記第２のスクイブに着火信号を出力する、実施態様８又は９の乗員保護装置。
　[実施態様１１]
　前記エアバッグクッションは、シートパン上に配置され、当該シートパンを反力面として膨張展開するように構成されている、実施態様１～１０のいずれか一つの乗員保護装置。
　[実施態様１２]
　前記エアバッグクッションは、前記少なくとも１つのインフレータによって前記シートパンに取り付けられている、実施態様１１の乗員保護装置。
　[実施態様１３]
　乗員が正規の姿勢で前記シートクッションに着座してシートベルトをつけている場合に、
　前記エアバッグクッションの膨張によって、前記乗員の腰の後屈回転が促される、実施態様１～１２のいずれか一つの乗員保護装置。
　[実施態様１４]
　前記第１のタイミングは、前記第２のタイミングよりも前であり、
　前記第２のタイミングは、前記第１のインフレータの作動により前記エアバッグクッションの内圧が初期のピーク値に達してから降下し始めた後、下がりきる前のタイミングであり、
　前記エアバッグクッションの内圧は、前記第２のインフレータの作動により、前記初期のピーク値を超える後期のピーク値に達する、実施態様７の乗員保護装置。
　[実施態様１５]
　前記エアバッグクッションは、膨張展開した状態において、前方部の頂部が後方部の頂部よりも上方に位置する、実施態様１～１３のいずれか一つの乗員保護装置。
　[実施態様１６]
　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータのうち、車両前方側に設けられた一方が最初に作動する、実施態様５の乗員保護装置。
　１…シートバック、２…シートクッション、３…ヘッドレスト、４…リクライニング機構、１０…バックフレーム、２０…着座フレーム、２２…サイドフレーム、２４…シートパン、２４ａ…載置面、２５…スプリング、２６…座面、３０…乗員保護装置、３２…エアバッグクッション、３２ａ…前方部、３２ｂ…後方部、３２ｃ…中心、３４、３４ａ、３４ｂ…インフレータ、３５…スタッドボルト、６０…制御構成、７０…コントローラ、７１…ＣＰＵ、７２…メモリ、７３…入出力インタフェース、７５…センサ、８１、８２…矢印、ｔ１…第１のタイミング、ｔ２…第２のタイミング、３００…シートベルト、３１０…フロントエアバッグのエアバッグクッション、４００ａ、４００ｂ…スクイブ、Ｐ…乗員
 

Claims (15)

  1. 　車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置であって、
    　前記シートクッションの座面を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッションと、
    　車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータと、を備え、
    　前記少なくとも１つのインフレータは、前記車両緊急時に少なくとも１回のタイミングで作動して、膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給するように構成されており、当該膨張用のガスの前記エアバッグクッションへの供給タイミングが、車両からのセンシングに基づいて、少なくとも一本以上のガス発生部よりガスの発生させるタイミングを可変することによりコントロールされている、乗員保護装置。
  2. 　車両シートのシートクッションの内部又は下方に設けられる乗員保護装置であって、
    　前記シートクッションの座面を押し上げるように膨張可能なエアバッグクッションと、
    　車両緊急時に作動する少なくとも１つのインフレータと、を備え、
    　前記少なくとも１つのインフレータは、前記車両緊急時に少なくとも２回のタイミングで作動して、少なくとも２回のタイミングで膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給するように構成されている、乗員保護装置。
  3. 　前記少なくとも１つのインフレータは、それぞれが膨張用のガスを前記エアバッグクッションの内部空間に供給可能な第１のインフレータ及び第２のインフレータを含み、
    　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータは、前記車両緊急時における作動のタイミングが異なる、請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
  4. 　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータは、同一の性能を有する、請求項３に記載の乗員保護装置。
  5. 　前記第１のインフレータ及び前記第２のインフレータは、車両前後方向において異なる位置に設けられる、請求項３に記載の乗員保護装置。
  6. 　前記第２のインフレータは、前記第１のインフレータよりも１５～４０msecの時間だけ遅れて作動する、請求項３に記載の乗員保護装置。
  7. 　前記第１のインフレータ及び第２のインフレータに接続されたコントローラをさらに備え、
    　前記コントローラは、車両緊急時に、
    　前記第１のインフレータが第１のタイミングで作動するよう、前記第１のインフレータに作動信号を出力すると共に、
    　前記第２のインフレータが前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングで作動するよう、前記第２のインフレータに作動信号を出力する、請求項３に記載の乗員保護装置。
  8. 　前記少なくとも１つのインフレータは、車両緊急時にそれぞれ着火する第１のスクイブ及び第２のスクイブを含む複数のスクイブを有するインフレータを備え、
    　前記第１のスクイブ及び前記第２のスクイブは、前記車両緊急時における着火のタイミングが異なる、請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
  9. 　前記第２のスクイブは、前記第１のスクイブよりも１５～４０msecの時間だけ遅れて着火する、請求項８に記載の乗員保護装置。
  10. 　前記インフレータに接続されたコントローラをさらに備え、
    　前記コントローラは、車両緊急時に、
    　前記第１のスクイブが第１のタイミングで着火するよう、前記第１のスクイブに着火信号を出力すると共に、
    　前記第２のスクイブが前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングで着火するよう、前記第２のスクイブに着火信号を出力する、請求項８に記載の乗員保護装置。
  11. 　前記エアバッグクッションは、シートパン上に配置され、当該シートパンを反力面として膨張展開するように構成されている、請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
  12. 　前記エアバッグクッションは、前記少なくとも１つのインフレータによって前記シートパンに取り付けられている、請求項１１に記載の乗員保護装置。
  13. 　乗員が正規の姿勢で前記シートクッションに着座してシートベルトをつけている場合に、
    　前記エアバッグクッションの膨張によって、前記乗員の腰の後屈回転が促される、請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
  14. 　前記第１のタイミングは、前記第２のタイミングよりも前であり、
    　前記第２のタイミングは、前記第１のインフレータの作動により前記エアバッグクッションの内圧が初期のピーク値に達してから降下し始めた後、下がりきる前のタイミングであり、
    　前記エアバッグクッションの内圧は、前記第２のインフレータの作動により、前記初期のピーク値を超える後期のピーク値に達する、請求項７に記載の乗員保護装置。
  15. 　前記エアバッグクッションは、膨張展開した状態において、前方部の頂部が後方部の頂部よりも上方に位置する、請求項１又は２に記載の乗員保護装置。
     
     
     
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