JP4134857B2 - 車両の助手席用保護装置 - Google Patents

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本発明は、車両の助手席用保護装置、特に、助手席乗員の下肢を保護する乗員下肢保護装置と、助手席乗員の上部を保護する乗員上部保護装置を備えた車両の助手席用保護装置に関する。
助手席乗員の上部を保護する乗員上部保護装置として、車両の衝突時に膨張展開して助手席乗員の上体を保護するエアバッグ装置を採用したものが、例えば下記の特許文献1に開示され、また、助手席乗員の下肢を保護する乗員下肢保護装置として、車両の衝突時に膨張展開して助手席乗員の膝部を保護するニーエアバッグ装置を採用したものが、例えば下記の特許文献2に開示され、また、助手席乗員の下肢を保護する乗員下肢保護装置として、助手席乗員の膝部を保護するニーボルスタ装置を採用したものが、例えば下記の特許文献3に開示されている。
特開平9−240406号公報 特開平11−115675号公報 特開2001−122061号公報
特開平9−240406号公報に示されているエアバッグ装置では、車両の衝突時に膨張展開するエアバッグが、乗員の着座位置・体格等に応じて膨張状態を設定可能となっている。また、特開平11−115675号公報に示されているニーエアバッグ装置では、車両の衝突時に膨張展開するニーエアバッグが、グローブボックスの開口周縁に沿って設けられている。また、特開2001−122061号公報に示されているニーボルスタ装置では、ニーボルスタと助手席乗員の膝部間の距離が常態で一定値に維持されるように、ニーボルスタが移動されるようになっている。
上記した特開平9−240406号公報に示されているエアバッグ装置と、特開平11−115675号公報に示されているニーエアバッグ装置を組み合わせた場合には、ニーエアバッグ装置が助手席乗員の体格に応じて作動形態を変えないため、体格の相違によって助手席乗員を的確に保護することができないおそれがある。
一方、上記した特開平9−240406号公報に示されているエアバッグ装置と、特開2001−122061号公報に示されているニーボルスタ装置を組み合わせれば、各装置が助手席乗員の体格に応じて作動するため、助手席乗員の体格にかかわらず、助手席乗員を的確に保護することが可能であるが、このものでは、ニーボルスタと助手席乗員の膝部間の距離が常態で一定値に維持されるように、ニーボルスタが移動されるため、このニーボルスタの移動が助手席乗員に違和感を与えるおそれがある。そこで、本発明は、助手席乗員に違和感を与えることなく助手席乗員を的確に保護し得る車両の助手席用保護装置を提供することを目的としている。
本発明(請求項1に係る発明)は、車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され収納位置と膝部前方最適位置間にて移動するニーボルスタを有して前記助手席乗員の膝部を保護するニーボルスタ装置と、車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され車両の衝突時に膨張展開するエアバッグを有して前記助手席乗員の上体を保護するエアバッグ装置と、車両の衝突不可避を検出する衝突不可避検出センサおよび車両の衝突を検出する衝突検出センサからの検出結果に基づいて前記ニーボルスタ装置および前記エアバッグ装置の作動を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突不可避と判定されたときに前記ニーボルスタを前記収納位置から前記膝部前方最適位置に向けて移動させる第1制御部と、前記ニーボルスタを前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後に前記衝突検出センサの検出結果に基づき車両が衝突したと判定されたときに前記エアバッグを膨張展開させる第2制御部と、前記ニーボルスタを前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後でかつ車両が衝突したと判定される前に前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突回避と判定されたときに前記ニーボルスタを前記収納位置に向けて移動させる第3制御部を有していることに特徴がある。
この車両の助手席用保護装置においては、制御装置により、衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突不可避と判定されたときに、ニーボルスタを収納位置から膝部前方最適位置に向けて移動させ、その後(ニーボルスタが膝部前方最適位置に移動した後)に衝突検出センサの検出結果に基づき車両が衝突したと判定されたときにエアバッグを膨張展開させることが可能である。また、ニーボルスタを膝部前方最適位置に向けて移動させた後でかつ車両が衝突したと判定される前に衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突回避と判定されたときにニーボルスタを収納位置に向けて移動させることが可能である。
これにより、車両の衝突不可避時にニーボルスタ装置のニーボルスタを助手席乗員に向けて移動させることができて、車両の衝突前にニーボルスタ装置のニーボルスタを助手席乗員の膝部前方最適位置に移動させることが可能である。したがって、車両の衝突時には、助手席乗員の膝部前方最適位置に移動しているニーボルスタ装置のニーボルスタにて助手席乗員の膝部を保護することができるとともに、車両の衝突時に膨張展開するエアバッグにて助手席乗員の上体を保護することができて、助手席乗員を的確に保護することが可能である。また、車両の衝突回避時にニーボルスタ装置のニーボルスタを収納位置に向けて移動させることができて、助手席乗員に違和感を与えるおそれがない。
また、本発明(請求項2に係る発明)は、車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され複数の作動形態で収納位置と膝部前方最適位置間にて移動するニーボルスタを有して前記助手席乗員の膝部を保護するニーボルスタ装置と、車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され車両の衝突時に複数の作動形態で膨張展開するエアバッグを有して前記助手席乗員の上体を保護するエアバッグ装置と、車両の衝突不可避を検出する衝突不可避検出センサ、車両の衝突を検出する衝突検出センサおよび前記助手席乗員の体格を検出する乗員体格検出センサの検出結果に基づいて前記ニーボルスタ装置および前記エアバッグ装置の作動を制御する制御装置を備えており、前記制御装置は、前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突不可避と判定されたときに前記乗員体格検出センサの検出結果に基づき選択された作動形態にて前記ニーボルスタを前記収納位置から前記膝部前方最適位置に向けて移動させる第1制御部と、前記ニーボルスタを選択された作動形態にて前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後に前記衝突検出センサの検出結果に基づき車両が衝突したと判定されたときに前記乗員体格検出センサの検出結果に基づき選択された作動形態にて前記エアバッグを膨張展開させる第2制御部と、前記ニーボルスタを選択された作動形態にて前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後でかつ車両が衝突したと判定される前に前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突回避と判定されたときに前記ニーボルスタを前記収納位置に向けて移動させる第3制御部を有していることに特徴がある。
この車両の助手席用保護装置においては、上記した請求項1に係る発明の作用に加えて、制御装置により、乗員体格検出センサの検出結果に基づき選択された作動形態にてニーボルスタを収納位置から膝部前方最適位置に向けて移動させることが可能であり、また、乗員体格検出センサの検出結果に基づき選択された作動形態にてエアバッグ21を膨張展開させることが可能である。これにより、上記した請求項1に係る発明に比して、助手席乗員の体格に応じ、助手席乗員A,Bをより的確に保護することが可能である。
以下に、本発明を図面に基づいて説明する。図1〜図5は車両の助手席用保護装置の第1実施形態を示していて、この第1実施形態では、車両の助手席PS前方に、助手席乗員(図4に示した大人Aおよび図5に示した子供B参照)の下肢を保護する乗員下肢保護装置としてのニーエアバッグ装置10が装備されるとともに、助手席乗員AまたはBの上部を保護する乗員上部保護装置としてのエアバッグ装置20が装備されている。
ニーエアバッグ装置10は、車両の助手席PSに着座する助手席乗員AまたはBの前方に常態では収納されて配置されるニーエアバッグ11と、大小二段に出力可能なインフレータ12を有していて、電気制御装置ECUによって作動(インフレータ12の出力)を制御されるようになっている。
ニーエアバッグ11は、内部に破断可能なストラップ11a(図4参照)を有していて、ストラップ11aが破断されない状態、すなわち、インフレータ12の出力がLow出力でバッグ内圧力が低い場合では、図4の仮想線に示したように、小容量で膨張展開して助手席乗員Aの膝部を保護し、ストラップ11aが破断される状態、すなわち、インフレータ12の出力がHigh出力でバッグ内圧力が高い場合では、図5の仮想線に示したように、大容量で膨張展開して助手席乗員Bの膝部を保護する。
インフレータ12は、電気制御装置ECUからの高出力信号に基づいて二つのスクイブ12a,12b(図2参照)を同時に着火させることでHigh出力が得られ、電気制御装置ECUからの低出力信号に基づいて二つのスクイブ12a,12bの着火タイミングを数十ms遅らせることでLow出力が得られるように構成されている。
エアバッグ装置20は、車両の助手席PSに着座する助手席乗員AまたはBの前方に常態では収納されて配置されるエアバッグ21と、大小二段に出力可能なインフレータ22を有していて、電気制御装置ECUによって作動(インフレータ22の出力)を制御されるようになっている。
エアバッグ21は、内部に破断可能なストラップ21a(図5参照)を有していて、ストラップ21aが破断されない状態、すなわち、インフレータ22の出力がLow出力でバッグ内圧力が低い場合では、図5の仮想線に示したように、小容量で膨張展開して助手席乗員Bの上部を保護し、ストラップ21aが破断される状態、すなわち、インフレータ22の出力がHigh出力でバッグ内圧力が高い場合では、図4の仮想線に示したように、大容量で膨張展開して助手席乗員Aの上部を保護する。
インフレータ22は、電気制御装置ECUからの高出力信号に基づいて二つのスクイブ22a,22b(図2参照)を同時に着火させることでHigh出力が得られ、電気制御装置ECUからの低出力信号に基づいて二つのスクイブ22a,22bの着火タイミングを数十ms遅らせることでLow出力が得られるように構成されている。
電気制御装置ECUは、図2にて概略的に示したように、インフレータ12の二つのスクイブ12a,12bとインフレータ22の二つのスクイブ22a,22bに接続されるとともに、助手席乗員A(大人)またはB(子供)の体格を体重等によって検出する乗員体格検出センサ(例えば、荷重センサ)S1と、車両の衝突を減速度によって検出する衝突検出センサ(例えば、Gセンサ)S2に接続されていて、図3のフローチャートに対応したプログラムの実行(所定の短い時間毎に実行される)により、乗員体格検出センサS1および衝突検出センサS2からの検出結果に基づいて各スクイブ12a,12bと22a,22bの作動を制御する。
上記のように構成したこの第1実施形態においては、乗員下肢保護装置としてのニーエアバッグ装置10および乗員上部保護装置としてのエアバッグ装置20が常態(図3のステップ101にて衝突検出センサS2からの検出結果に基づいて「No」と判定される状態)では共に作動しなくて、ニーエアバッグ装置10およびエアバッグ装置20が共に図1または図4および図5の実線に示したように収納されている。
また、車両の衝突時(図3のステップ101にて衝突検出センサS2からの検出結果に基づいて「Yes」と判定されるとき)には、乗員体格検出センサS1からの検出結果に基づいてニーエアバッグ装置10およびエアバッグ装置20の各作動形態が電気制御装置ECUにより選択されて、ニーエアバッグ装置10およびエアバッグ装置20の各作動が電気制御装置ECUにより制御される。
具体的には、助手席乗員が大人Aである場合、車両の衝突時、図3のステップ101にて「Yes」と判定されるとともに、ステップ102にて「Yes」と判定されて、ステップ103が実行される。このため、このときには、ニーエアバッグ装置10におけるインフレータ12の出力がLow出力とされて、助手席のニーエアバッグ11がLow展開(小容量にて膨張展開)し、エアバッグ装置20におけるインフレータ22の出力がHigh出力とされて、助手席のエアバッグ21がHigh展開(大容量にて膨張展開)して、図4の仮想線に示したようになる。
一方、助手席乗員が小人Bである場合、車両の衝突時、図3のステップ101にて「Yes」と判定されるとともに、ステップ102にて「No」と判定されて、ステップ104が実行される。このため、このときには、ニーエアバッグ装置10におけるインフレータ12の出力がHigh出力とされて、助手席のニーエアバッグ11がHigh展開(大容量にて膨張展開)し、エアバッグ装置20におけるインフレータ22の出力がLow出力とされて、助手席のエアバッグ21がLow展開(小容量にて膨張展開)して、図5の仮想線に示したようになる。したがって、この第1実施形態においては、助手席乗員の体格に応じ、助手席乗員をより的確に保護することが可能である。
図6〜図9は車両の助手席用保護装置の第2実施形態を示していて、この第2実施形態では、車両の助手席PS前方に、助手席乗員(図8に示した大人Aおよび図9に示した子供B参照)の下肢を保護する乗員下肢保護装置としてのニーボルスタ装置30が装備されるとともに、助手席乗員AまたはBの上部を保護する乗員上部保護装置としてのエアバッグ装置20が装備されている。
ニーボルスタ装置30は、車両の助手席PSに着座する助手席乗員AまたはBの前方に常態では収納されて配置されるニーボルスタ31と、大小二段に作動ストロークが可変のアクチュエータ32を有していて、電気制御装置ECUによって作動(アクチュエータ32の作動)を制御されるようになっている。
ニーボルスタ31は、アクチュエータ32によって車両の前後方向に駆動・保持されて助手席乗員AまたはBの膝部を保護するアクティブニーボルスタであり、アクチュエータ32の作動ストロークが小である場合、図8の仮想線に示したように、助手席乗員Aの膝部に向けてL1移動した状態で待機して助手席乗員Aの膝部を保護し、アクチュエータ32の作動ストロークが大である場合、図9の仮想線に示したように、助手席乗員Bの膝部に向けてL2(L1<L2)移動した状態で待機して助手席乗員Bの膝部を保護する。
アクチュエータ32は、例えば、油圧シリンダであり、電気制御装置ECUからの小移動信号に基づいて作動ストロークをL1とされて保持され、電気制御装置ECUからの大移動信号に基づいて作動ストロークをL2とされて保持され、電気制御装置ECUからの復帰信号に基づいて作動ストロークをゼロとされて復帰収納・保持される(図8および図9の実線参照)ように構成されている。
エアバッグ装置20は、上記第1実施形態のエアバッグ装置20と同じ構成のものであり、車両の助手席PSに着座する助手席乗員AまたはBの前方に常態では収納されて配置されるエアバッグ21と、大小二段に出力可能なインフレータ22を有していて、電気制御装置ECUによって作動(インフレータ22の出力)を制御されるようになっている。なお、エアバッグ21とインフレータ22の詳細な構成は、上記第1実施形態のものと同じであるため、同一構成に同一符号を付してそれらの説明は省略する。
電気制御装置ECUは、図6にて概略的に示したように、アクチュエータ32とインフレータ22の二つのスクイブ22a,22bに接続されるとともに、助手席乗員A(大人)またはB(子供)の体格を体重等によって検出する乗員体格検出センサ(例えば、荷重センサ)S1と、車両の衝突を減速度によって検出する衝突検出センサ(例えば、Gセンサ)S2と、当該車両と衝突対象物の衝突が不可避であること、すなわち衝突不可避の状態を当該車両と衝突対象物との距離等によって検出する衝突不可避検出センサ(例えば、ミリ波レーダー)S3に接続されていて、図7のフローチャートに対応したプログラムの実行(所定の短い時間毎に実行される)により、乗員体格検出センサS1、衝突検出センサS2および衝突不可避検出センサS3からの検出結果に基づいてアクチュエータ32とインフレータ22の各作動を制御する。
上記のように構成したこの第2実施形態においては、乗員下肢保護装置としてのニーボルスタ装置30および乗員上部保護装置としてのエアバッグ装置20が常態(図7のステップ201にて衝突不可避検出センサS3からの検出結果に基づいて「No」と判定される状態)では共に作動しなくて、ニーボルスタ装置30およびエアバッグ装置20が共に図8および図9の実線に示したように収納されているため、助手席乗員AまたはBに違和感を与えるおそれがない。
また、当該車両と衝突対象物の衝突が不可避となったとき(図7のステップ201にて衝突不可避検出センサS3からの検出結果に基づいて「Yes」と判定されたとき)には、乗員体格検出センサS1からの検出結果に基づいてニーボルスタ装置30の作動形態が電気制御装置ECUにより選択されて、ニーボルスタ装置30の作動が制御される。
具体的には、助手席乗員が大人Aである場合、図7のステップ203にて「Yes」と判定されて、ステップ204が実行される。このため、このときには、ニーボルスタ装置30におけるアクチュエータ32の作動ストロークがL1とされて、助手席のニーボルスタ31が助手席乗員Aに向けてL1移動して、図8の仮想線に示したように待機する。
ところで、この場合において、車両が衝突すると、図7のステップ206にて「Yes」と判定されて、ステップ208が実行される。このため、このときには、エアバッグ装置20におけるインフレータ22の出力がHigh出力とされて、助手席のエアバッグ21がHigh展開(大容量にて膨張展開)して、図8の仮想線に示したようになる。
また、上記した場合において、車両の衝突が回避されると、図7のステップ206にて「No」と判定され、ステップ201にて「No」と判定されてステップ202が実行される。このため、このときには、ニーボルスタ装置30におけるアクチュエータ32の作動ストロークがゼロとされて復帰収納・保持され、助手席のニーボルスタ31が図8の実線に示したように復帰収納される。なお、車両の衝突が回避されるまでは、図7のステップ201,203,204,206が繰り返し実行される。
一方、助手席乗員が小人Bである場合、図7のステップ203にて「No」と判定されて、ステップ205が実行される。このため、このときには、ニーボルスタ装置30におけるアクチュエータ32の作動ストロークがL2とされて、助手席のニーボルスタ31が助手席乗員Aに向けてL2移動して、図9の仮想線に示したように待機する。
ところで、この場合において、車両が衝突すると、図7のステップ207にて「Yes」と判定されて、ステップ209が実行される。このため、このときには、エアバッグ装置20におけるインフレータ22の出力がLow出力とされて、助手席のエアバッグ21がLow展開(小容量にて膨張展開)し、図9の仮想線に示したようになる。したがって、この第2実施形態においても、助手席乗員の体格に応じ、助手席乗員をより的確に保護することが可能である。
また、上記した場合において、車両の衝突が回避されると、図7のステップ207にて「No」と判定され、ステップ201にて「No」と判定されてステップ202が実行される。このため、このときには、ニーボルスタ装置30におけるアクチュエータ32の作動ストロークがゼロとされて復帰収納・保持され、助手席のニーボルスタ31が図9の実線に示したように復帰収納される。なお、車両の衝突が回避されるまでは、図7のステップ201,203,205,207が繰り返し実行される。
この第2実施形態においては、車両の衝突不可避時にニーボルスタ装置30のニーボルスタ31を助手席乗員AまたはBに向けて移動させることができて、車両の衝突前にニーボルスタ装置30のニーボルスタ31を助手席乗員AまたはBの膝部前方最適位置に移動させて待機させることが可能である。したがって、車両の衝突時には、助手席乗員AまたはBの膝部前方最適位置に移動して待機しているニーボルスタ装置30のニーボルスタ31にて助手席乗員AまたはBの膝部を保護することができるとともに、車両の衝突時に膨張展開するエアバッグ21にて助手席乗員AまたはBの上体を保護することができて、助手席乗員AまたはBを的確に保護することが可能である。また、図7のステップ202の実行により、車両の衝突回避時にニーボルスタ装置30のニーボルスタ31を収納位置に移動させることができて、助手席乗員AまたはBに違和感を与えるおそれがない。
上記各実施形態においては、ニーエアバッグ装置10、エアバッグ装置20およびニーボルスタ装置30がそれぞれ二つの作動形態を有する構成として実施したが、ニーエアバッグ装置10、エアバッグ装置20およびニーボルスタ装置30がそれぞれ三つ以上複数の作動形態を有する構成として実施することも可能である。また、上記第1実施形態のニーエアバッグ装置10に代えてニーボルスタ装置30を採用して実施することも可能である。また、上記各実施形態においては、単一の電気制御装置ECUを用いて各装置を制御するように構成したが、互いに接続された複数の電気制御装置を用いて各装置を制御するように構成して実施することも可能である。
両の助手席用保護装置の第1実施形態を概略的に示す斜視図である。 第1実施形態の電気制御装置とこれに接続される両センサと各スクイブの関係を示す回路図である。 図1および図2に示した電気制御装置にて実行されるプログラムのフローチャートである。 第1実施形態で助手席に大人が着座している場合の作動説明図である。 第1実施形態で助手席に子供が着座している場合の作動説明図である。 車両の助手席用保護装置の第2実施形態の電気制御装置とこれに接続される各センサと各スクイブおよびアクチュエータの関係を示す回路図である。 図6に示した電気制御装置にて実行されるプログラムのフローチャートである。 第2実施形態で助手席に大人が着座している場合の作動説明図である。 第2実施形態で助手席に子供が着座している場合の作動説明図である。
符号の説明
10…ニーエアバッグ装置、11…ニーエアバッグ、12…インフレータ、12a,12b…スクイブ、20…エアバッグ装置、21…エアバッグ、22…インフレータ、22a,22b…スクイブ、30…ニーボルスタ装置、31…ニーボルスタ、32…アクチュエータ、S1…乗員体格検出センサ、S2…衝突検出センサ、S3…衝突不可避検出センサ、ECU…電気制御装置、PS…助手席、A…大人、B…子供

Claims (2)

  1. 車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され収納位置と膝部前方最適位置間にて移動するニーボルスタを有して前記助手席乗員の膝部を保護するニーボルスタ装置と、
    車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され車両の衝突時に膨張展開するエアバッグを有して前記助手席乗員の上体を保護するエアバッグ装置と、
    車両の衝突不可避を検出する衝突不可避検出センサおよび車両の衝突を検出する衝突検出センサからの検出結果に基づいて前記ニーボルスタ装置および前記エアバッグ装置の作動を制御する制御装置を備えており、
    前記制御装置は、前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突不可避と判定されたときに前記ニーボルスタを前記収納位置から前記膝部前方最適位置に向けて移動させる第1制御部と、
    前記ニーボルスタを前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後に前記衝突検出センサの検出結果に基づき車両が衝突したと判定されたときに前記エアバッグを膨張展開させる第2制御部と、
    前記ニーボルスタを前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後でかつ車両が衝突したと判定される前に前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突回避と判定されたときに前記ニーボルスタを前記収納位置に向けて移動させる第3制御部を有していることを特徴とする車両の助手席用保護装置。
  2. 車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され複数の作動形態で収納位置と膝部前方最適位置間にて移動するニーボルスタを有して前記助手席乗員の膝部を保護するニーボルスタ装置と、
    車両の助手席に着座する助手席乗員の前方に常態では収納されて配置され車両の衝突時に複数の作動形態で膨張展開するエアバッグを有して前記助手席乗員の上体を保護するエアバッグ装置と、
    車両の衝突不可避を検出する衝突不可避検出センサ、車両の衝突を検出する衝突検出センサおよび前記助手席乗員の体格を検出する乗員体格検出センサの検出結果に基づいて前記ニーボルスタ装置および前記エアバッグ装置の作動を制御する制御装置を備えており、
    前記制御装置は、前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突不可避と判定されたときに前記乗員体格検出センサの検出結果に基づき選択された作動形態にて前記ニーボルスタを前記収納位置から前記膝部前方最適位置に向けて移動させる第1制御部と、
    前記ニーボルスタを選択された作動形態にて前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後に前記衝突検出センサの検出結果に基づき車両が衝突したと判定されたときに前記乗員体格検出センサの検出結果に基づき選択された作動形態にて前記エアバッグを膨張展開させる第2制御部と、
    前記ニーボルスタを選択された作動形態にて前記膝部前方最適位置に向けて移動させた後でかつ車両が衝突したと判定される前に前記衝突不可避検出センサの検出結果に基づき車両が衝突回避と判定されたときに前記ニーボルスタを前記収納位置に向けて移動させる第3制御部を有していることを特徴とする車両の助手席用保護装置。
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