JP3885325B2 - 車両用エアバッグ制御装置及び車両用乗員状態検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時に、エアバッグを展開させて乗員を保護するように制御する車両用エアバッグ制御装置及び車両用乗員状態検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開平7−277123号公報に示されるように、エアバッグを展開させるインフレータで発生したガスを加熱してガス圧を高めるための加熱器を設け、シートベルトを着用しない状態で車両の衝突事故が発生したときに、上記加熱器を作動させてエアバッグの展開圧力を高めるように構成することにより、乗員がシートベルトを着用していたか否かに応じ、異なった圧力でエアバッグを展開させるようにした自動車の搭乗者拘束装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように乗員がシートベルトを着用していない状態における衝突事故の発生時に、エアバッグの展開圧力を一律に高めるように構成した場合には、乗員の状態に適合したエアバッグの展開制御を実行することができないことがあるという問題があった。すなわち、シートベルトを着用していない状態では、車両の走行状態に応じて乗員の姿勢が大きく変化し、必ずしもエアバッグの展開圧力を高めることにより乗員を適正に保護できるとは限られず、車両の走行状態に適合したエアバッグの展開制御を実行することは不可能であった。
【0004】
本発明は、このような事情に鑑み、車両の衝突時等に、乗員を適正に保護することができる車両用エアバッグ制御装置及び車両用乗員状態検出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】
請求項1に係る発明は、車両の衝突時にエアバッグを展開させるとともに、このエアバッグの展開圧力を制御可能に構成された車両用エアバッグ制御装置において、車体に作用する加減速度を検出する加減速度検出手段と、この加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準加速度以上の加速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグの展開圧力を通常時よりも高くするように制御するものである。
【0006】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記加減速度検出手段の検出信号に応じ、上記基準加速度以上の加速状態が基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記エアバッグ制御手段によりエアバッグが通常時よりも高圧で展開され、エアバッグが迅速に展開することになる。
【0007】
請求項2に係る発明は、上記請求項1記載の車両用エアバッグ制御装置において、乗員がシートベルトを着用しているか否かを検出する着用状態検出手段を備え、この着用状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していることが検出された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記加減速度検出手段の検出状態の如何に拘わらずエアバッグの展開圧力を高圧にするように構成したものである。
【0008】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記着用状態検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記エアバッグ制御手段によりエアバッグが通常時よりも高圧で展開されるように制御され、エアバッグの急展開が抑制されることになる。
【0009】
請求項3に係る発明は、上記請求項2記載の車両用エアバッグ制御装置において、着用 状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していないことが検出され、かつ加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準減速度以上の減速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された状態で、上車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開圧力を通常時よりも低くするように構成したものである。
【0010】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記着用状態検出手段及び加減速度検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記基準減速度以上の減速状態が基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記エアバッグ制御手段によりエアバッグが通常時よりも低圧で展開されるように制御され、エアバッグの急展開が抑制されることになる。
【0011】
請求項4に係る発明は、上記請求項3記載の車両用エアバッグ制御装置において、記基準減速度よりも大きな値に設定された第2減速度以上の減速状態が、上記基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開を禁止するように構成したものである。
【0012】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記着用状態検出手段及び加減速度検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記第2基準減速度以上の減速状態が基準時間以上に亘って継続された急減速状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記エアバッグ制御手段によりエアバッグの展開が禁止され、エアバッグが非展開状態に保持されることになる。
【0013】
請求項5に係る発明は、上記請求項3記載の車両用エアバッグ制御装置において、上記基準減速度以上の減速状態が、上記基準時間よりも長い時間に設定された第2基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開を禁止するように構成したものである。
【0014】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記着用状態検出手段及び加減速度検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記基準減速度以上の減速状態が第2基準時間以上に亘って継続された急減速状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記エアバッグ制御手段によりエアバッグの展開が禁止され、エアバッグ非展開状態に保持されることになる。
【0015】
請求項6に係る発明は、上記請求項7記載の車両用エアバッグ制御装置において、上記基準減速度よりも大きな値に設定された第2減速度以上の減速状態が、上記基準時間よりも長い時間に設定された第2基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開を禁止するように構成したものである。
【0016】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記着用状態検出手段及び加減速度検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記第2基準減速度以上の減速状態が第2基準時間以上に亘って継続された急減速状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記エアバッグ制御手段によりエアバッグの展開が禁止され、エアバッグ非展開状態に保持されることになる。
【0017】
請求項7に係る発明は、車両の衝突時に乗員がシートに適正状態で着座しているか否かを検出する車両用乗員状態検出装置であって、車体に作用する加減速度を検出する加減速度検出手段と、この加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準加速度以上の加速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していると判断する着座状態検出手段とを備えたものである。
【0018】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記加減速度検出手段の検出信号に応じ、上記基準加速度以上の加速状態が基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記着座状態検出手段において乗員がシートに適正状態で着座していると判断され、上記着座状態検出手段から表示手段等に制御信号が出力されることになる。
【0019】
請求項8に係る発明は、上記請求項7記載の車両用乗員状態検出装置において、乗員がシートベルトを着用しているか否かを検出する着用状態検出手段を備え、この着用状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していることが確認された場合に、上記加減速度検出手段の検出状態の如何に拘わらず乗員がシートに適正状態で着座していると判断するように構成したものである。
【0020】
上記構成によれば、車両の衝突時に、着用状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していることが確認された場合には、上記加減速度検出手段の検出状態の如何に拘わらず、上記着座状態検出手段において乗員がシートに適正状態で着座していると判断され、上記着座状態検出手段から表示手段等に制御信号が出力されることになる。
【0021】
請求項9に係る発明は、上記着用状態検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準減速度以上の減速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していないと判断するように構成したものである。
【0022】
上記構成によれば、車両の衝突時に、上記着用状態検出手段及び加減速度検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記基準減速度以上の減速状態が基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記着座状態検出手段において乗員がシートに適正状態で着座していないと判断され、上記着座状態検出手段から表示手段等に制御信号が出力されることになる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1は、乗員を保持する方向にシートベルト1を駆動するプリテンショナー2を有する車両に搭載された本発明に係る車両用エアバッグ制御装置の実施形態を示している。このエアバッグ制御装置は、ステアリングホイール3に設置されたエアバッグ4と、このエアバッグ4を展開させるインフレータ5と、車体に作用する加減速度を検出する一対のGセンサ6,7からなる加減速度検出手段と、乗員がシートベルト1を着用しているか否かを判別するベルトセンサ8からなる着用状態検出手段と、ステアリングホイール3の操舵角度を検出する舵角センサ31からなる操舵角度検出手段と、車両の衝突時に上記プリテンショナー2を作動させるとともに、エアバッグ4を所定の展開圧力で展開させるように制御する制御ユニット9とを有している。
【0024】
上記プリテンショナー2は、乗員の肩部を保持するショルダーベルトを巻き取るように構成されたものであり、例えば図2に示すように、シートベルト1のウェビングを所定のばね力で巻き取る巻取リール10と、この巻取リール10の駆動軸に連結されたピニオンギア11と、このピニオンギア11を回転駆動するラックギア12と、このラックギア12を駆動するガス発生器13とを有している。そして車両の衝突時に、上記制御ユニット9から出力される制御信号に応じてガス発生器13が作動し、上記ラックギア12を矢印に示すように下方の待機位置から上方の駆動位置に移動させるガス圧が発生して上記ピニオンギア11が回転駆動され、シートベルト1のウェビングが上記巻取リール10によって巻き取られるようになっている。
【0025】
上記エアバッグ4は、図3に示すように、ステアリングホイール3の中央部に設けられた収納ケース14内に折り畳み状態で収納され、車両の衝突時に、上記収納ケース14の表面を覆う保護パッド14aを破断して膨張することにより、上記ステアリングホイール3と、運転席に着座した乗員との間において展開するように構成されている(図1参照)。
【0026】
上記インフレータ5は、仕切壁15により左右に区画されて収容された一対のガス発生剤16,17と、このガス発生剤16,17をそれぞれ個別に燃焼させる一対のスクイブ18,19とを有している。そして、車両の衝突時に、上記制御ユニット9から出力される制御信号に応じ、上記両スクイブ18,19の一方のみを所定の作動タイミングT1で作動させることにより、図4の実線aに示すように、エアバッグ4を低圧特性に基づいて展開させ、また上記両スクイブ18,19の両方を上記作動タイミングT1で同時に作動させることにより、図4の破線bに示すように、エアバッグ4を高圧特性に基づいて展開させるようになっている。さらに、上記両スクイブ18,19の一方を上記作動タイミングT1で作動させた後、所定時間が経過した作動タイミングT2で上記両スクイブ18,19の他方が作動することにより、エアバッグ4が図4の仮想線cに示す中圧特性に基づいて展開することになる。
【0027】
上記Gセンサ6,7は、例えば車体のバンパーフレーム及びカウル部のクロスメンバ等に設置され、車体に作用する前後方向の加減速度を検出してこの検出信号を上記制御ユニット9に出力するように構成されている。この制御ユニット9には、図5に示すように、上記Gセンサ6,7から出力される検出信号等に応じ、車両の衝突状態を判別する衝突状態判別手段20と、上記プリテンショナー2を作動させる制御信号を出力するプリテンショナー制御手段21と、上記インフレータ5を作動させる制御信号を出力してエアバッグ4を展開させるエアバッグ制御手段22とが設けられている。
【0028】
上記衝突状態判別手段20は、Gセンサ6,7によって検出された加減速度の平均値に基づき、車両が衝突状態となったか否かを判別するとともに、車両の衝突時に、上記プリテンショナー2及びインフレータ5を作動させるか否かの判定基準となるしきい値及びその作動時期を設定し、かつ衝突前の所定時期から衝突時までの間における乗員の頭部の移動速度及び移動距離からなる衝突状態を演算によって求めるように構成されている。
【0029】
また、プリテンショナー制御手段21は、上記ベルトセンサ8及び衝突状態判別手段20の出力信号に応じ、車両が所定の衝突状態にあり、かつ乗員がシートベルト1を着用していることが確認された場合に、所定のタイミングでプリテンショナー2を作動させる制御信号を出力するように構成されている。
【0030】
上記エアバッグ制御手段22は、上記Gセンサ6,7、ベルトセンサ8及び衝突状態判別手段20の出力信号に応じ、シートベルト1の非着用時に、所定の減速状態が所定時間に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記両スクイブ18,19の一方のみを作動させることにより、上記エアバッグ4を低圧で展開させ、かつ急減速状態で車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグ4の展開を禁止するように構成されている。
【0031】
また、上記エアバッグ制御手段22は、上記Gセンサ6,7、ベルトセンサ8、衝突状態判別手段20及び舵角センサ31の検出信号に応じ、シートベルト1の非着用時に、所定の減速状態または加速状態のいずれでもない状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合、あるいはシートベルト1の着用時に、ステアリングホイール3の操舵角度が予め設定された基準角度よりも大きいことが確認された場合に、上記両スクイブ18,19を所定の時間差を持って作動させることにより、上記エアバッグ4を中圧で展開させる制御を実行するように構成されている。
【0032】
さらに、上記エアバッグ制御手段22は、上記Gセンサ6,7、ベルトセンサ8、衝突状態判別手段20及び舵角センサ31の出力信号に応じ、シートベルト1の非着用時に、車両の加速状態が所定時間に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合、またはシートベルト1の着用時に、ステアリングホイール3の操舵角度が上記基準角度以下の状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、所定のタイミングでインフレータ5の両スクイブ18,19を同時に作動させることにより、エアバッグ4を高圧で展開させる制御を実行するように構成されている。
【0033】
上記制御ユニット9において実行される制御動作を図6及び図7に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず上記各センサの検出値を入力した後(ステップS1)、上記Gセンサ6,7によって検出された減速度Gが、予め設定された3g(gは重力加速度)程度の衝突判定値以上となって衝突事故が発生したか否かを判定し(ステップS2)、NOと判定された場合には、上記プリテンショナー2の作動制御及びエアバッグ4の展開制御を実行する必要がないと判断してリターンする。
【0034】
また、上記ステップS2でYESと判定され、車体に3g以上の減速度Gが作用したこと、つまり車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、上記各センサの検出値等に基づき、エアバッグ4を展開させるか否かの判定基準となるしきい値V1,L1と、上記プリテンショナー2及びインフレータ5の作動タイミングT1とを設定する(ステップS3)。例えば、予め記憶手段に記憶されたマップのデータと、上記各センサの検出値とに基づき、乗員の頭部の移動速度に対応したしきい値V1及び同移動距離に対応したしきい値L1と、上記作動タイミングT1とを読み出して設定する。
【0035】
次いで、上記減速度Gの検出値に基づき、乗員の頭部の移動速度Vと同移動距離Lとを演算する(ステップS4)。すなわち、車両が衝突状態となったことが確認された現時点よりも所定時間だけ前(例えば1秒前)から現時点までの時間内において上記減速度Gの値を積分することにより上記頭部の移動速度V{=∫Gdt,(t=−1〜0)}を求めるとともに、同時間内において上記移動速度Vの値を積分することにより上記頭部の移動距離L{=∫Vdt,(t=−1〜0)}を求める。
【0036】
その後、上記頭部の移動速度V及び移動距離Lの演算値が、ステップS4で設定された上記しきい値V1,L1以上であるか否かをそれぞれ判定し(ステップS5,S6)、この両ステップS5,S6のいずれかでNOと判定された場合には、乗員に作用する慣性力が小さいために、上記プリテンショナー2の作動制御及びエアバッグ4の展開制御を実行する必要がないと判断してリターンする。
【0037】
また、上記ステップS5,S6でそれぞれYESと判定された場合には、上記ベルトセンサ8の検出信号に応じて乗員がシートベルト1を着用しているか否かを判定し(ステップS7)、YESと判定された場合には、上記ステップS3で設定された作動タイミングT1に基づいて上記プリテンショナー2を作動させる(ステップS8)。
【0038】
上記ステップS7でNOと判定され、乗員がシートベルト1を着用していないことが確認された場合には、上記Gセンサ6,7によって検出された減速度が予め設定された1g程度の第1基準減速度以上となった減速状態が、予め1秒程度に設定された第1基準時間t1だけ前の時点から現時点まで継続した状態で、車両が衝突状態となったか否かを判定する(ステップS9)。
【0039】
上記ステップS9でYESと判定され、上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合には、乗員がシートに適正状態で着座していないアウトオブポジションの状態にあると判断した後(ステップS10)、上記第1基準減速度1gよりも大きな値(例えば2g)に設定された第2基準減速度以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続されたか否かを判定する(ステップS11)。
【0040】
上記ステップS11でNOと判定され、車両の衝突時に上記第2基準減速度2g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続されていないことが確認された場合には、上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1よりも長い時間、例えば2秒程度に設定された第2基準減速時間t2以上に亘って継続されたか否かを判定する(ステップS12)。
【0041】
上記ステップS12でNOと判定され、車両の衝突時に上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第2基準時間t2以上に亘って継続されていないことが確認された場合には、上記ステップS3で設定された作動タイミングT1で、上記インフレータ5を構成する両スクイブ18,19の一方のみを作動させる制御信号を出力し、同他方を非作動状態に維持することにより(ステップS13)、エアバッグ4を低圧で展開させる。
【0042】
また、ステップS11でYESと判定され、上記第2基準減速度2g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続された急減速状態で車両が衝突状態となったことが確認された場合、あるいはステップS12でYESと判定され、上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第2基準時間t2以上に亘って継続された急減速状態で車両が衝突状態となったことが確認された場合には、上記インフレータ5を作動させることなく、制御動作を終了することにより、エアバッグ4の展開を禁止する。
【0043】
上記ステップS9でNOと判定された場合には、上記Gセンサ6,7によって検出された減速度が、予め設定された−1g程度の基準減速度以下となった状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続された加速状態で、車両の衝突事故が発生したか否かを判定する(ステップS14)。すなわち、車両の衝突時に、予め設定された基準加速度1g以上の加速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続されたか否かを判定する。
【0044】
上記ステップS14でNOと判定された場合には、車両が所定の減速状態または加速状態のいずれでもないために、乗員がシートに適正状態で着座していないアウトオブポジションの状態にあるか否かの判定が不能であると判断した後(ステップS15)、上記ステップS3で設定された作動タイミングT1で、上記インフレータ5を構成する両スクイブ18,19の一方を作動させた後(ステップS16)、上記作動タイミングT1から予め設定された所定時間だけ経過した作動タイミングT2で、上記両スクイブ18,19の他方を作動させることにより(ステップS17)、エアバッグ4を中圧で展開させる。
【0045】
また、上記ステップS14でYESと判定され、車両の衝突時に、上記基準加速度1g以上の加速状態が上記第1基準時間t1以上に亘って継続されたことが確認された場合、または上記ステップS8でプリテンショナー2が作動状態となった場合には、乗員がアウトオブポジションになく、シートに適正状態で着座していると判断した後(ステップS18)、上記ベルトセンサ8の検出信号に応じて乗員がシートベルト1を着用しているか否かを判定する(ステップS19)。
【0046】
上記ステップS19でYESと判定された場合には、上記舵角センサ31によって検出されたステアリングホイール3の操舵角度θが、予め90°程度に設定された基準舵角よりも大きいか否かを判定し(ステップS20)、YESと判定された場合には、上記ステップS16,S17に移行して上記スクイブ18,19を所定の時間差を持って作動させることにより、エアバッグ4を二回に分けて展開させてその展開圧力を中圧に設定する。
【0047】
また、上記ステップS20でNOと判定され、ステアリングホイール3の操舵角度θが上記基準舵角90°以下であることが確認された場合には、上記ステップS3で設定された作動タイミングT1で、上記インフレータ5を構成する両スクイブ18,19の両方を同時に作動させることにより(ステップS21)、エアバッグ4を高圧で展開させる。なお、上記ステップS19でNOと判定され、乗員がシートベルト1を着用していないことが確認された場合には、上記操舵角度θの判定を行うことなく、直接上記ステップS21に移行してエアバッグ4を高圧で展開させる。
【0048】
上記のように乗員がシートベルト1を着用しているか否かを検出するベルトセンサ8からなる着用状態検出手段と、車体に作用する加減速度を検出するGセンサ6,7からなる加減速度検出手段と、上記ベルトセンサ8によって乗員がシートベルト1を着用していないことが確認され、かつ上記Gセンサ6,7の検出信号に応じ、予め設定された第1基準減速度1g以上の減速状態が、予め設定された第1基準時間t1以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグ4の展開圧力を、中圧で展開される通常時よりも低くし、エアバッグ4を低圧で展開させるように制御するエアバッグ制御手段22とを設けたため、車両の衝突時等に、上記エアバッグ4を適正圧力で展開させて乗員を効果的に保護することができる。
【0049】
すなわち、乗員がシートベルト1を着用していない場合において、上記減速状態で衝突事故が発生すると、乗員に作用する慣性力に応じて乗員の体が車体の前方側に移動したアウトオブポジションの状態にあると考えられるため、上記インフレータ5を構成する両スクイブ18,19の一方のみを作動させてエアバッグ4の展開圧力を低圧に設定することにより、このエアバッグ4の急展開を抑制して、乗員に過大な押圧力が与えるのを防止した状態で、上記エアバッグ4によって乗員を適正に保護することができる。
【0050】
また、上記実施形態に示すように、Gセンサ6,7からなる加減速度検出手段の検出信号に応じ、上記第1基準減速度1gよりも大きな値に設定された第2減速度2g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグ4の展開を禁止するようにした構成によると、車両の衝突時に作用する大きな慣性力に応じて乗員の体が車室の前端部に近い位置まで移動していると考えられる急減速状態で、上記エアバッグ4が展開するのを防止できるため、エアバッグ4の押圧力が乗員に作用するのを確実に防ぐことができる。この場合には、車両が衝突状態となるまでにかなり減速しており、エアバッグ4を展開させなくても、乗員に与えられる影響は少ない状態にあると考えられる。
【0051】
さらに、上記実施形態では、Gセンサ6,7からなる加減速度検出手段の検出信号に応じ、上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1よりも長い時間に設定された第2基準時間t2以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグ4の展開を禁止するように構成したため、車両の衝突時に作用する慣性力に応じて乗員の体が車室の前端部に近い位置まで移動し、かつ車速が十分に減速していると考えられる急減速状態で、上記エアバッグ4が展開するのを防止してエアバッグ4の押圧力が乗員に作用するのを確実に防ぐことができる。
【0052】
なお、上記実施形態では、図7に示す制御動作のステップS11,S12のいずれかでYESと判定され、上記第2基準減速度2g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続された状態で車両が衝突状態となったことが確認された場合、あるいは上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第2基準時間t2以上に亘って継続された状態で車両が衝突状態となったことが確認された場合に、エアバッグ4の展開を禁止するように構成した例について説明したが、この構成に代え、上記第2減速度2g以上の減速状態が、上記第2基準時間t2以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグ4の展開を禁止するように構成してもよい。
【0053】
すなわち、図8に示すように、ステップS10でYESと判定されて上記第1基準減速度1g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1以上に亘って継続された状態で車両が衝突状態となったことが確認された場合に、上記第1基準減速度1gよりも大きな値に設定された第2減速度2g以上の減速状態が、上記第1基準時間t1よりも長い時間に設定された第2基準時間t2以上に亘って継続されたか否かを判定するようにしてもよい(ステップS31)。そして、このステップS31でYESと判定された場合に、そのままリターンして上記エアバッグ4の展開を禁止し、かつ上記ステップS31でNOと判定された場合に、ステップS13に移行してエアバッグ4を通常時よりも低い圧力で展開させるように構成してもよい。
【0054】
上記のように上記Gセンサ6,7からなる加減速度検出手段の検出信号に応じ、ステップS14において予め設定された基準加速度1g以上の加速状態が、基準時間t1以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグ4の展開圧力を、中圧で展開される通常時よりも高くし、エアバッグ4を高圧で展開させるように構成したため、車両の衝突時に、上記エアバッグ4を迅速に展開させて乗員を効果的に保護することができる。
【0055】
すなわち、上記加速状態で衝突事故が発生すると、乗員がシートベルト1を着用しているかいないかに拘らず、車両の衝突時に作用する慣性力に応じて乗員の体が車体の後方側に移動し、乗員がシートに適正状態で着座してエアバッグ4による押圧力を受けにくい状態にあると考えられるため、上記インフレータ5を構成する両スクイブ18,19の両方を同時に作動させてエアバッグ4の展開圧力を高圧に設定することにより、上記エアバッグ4を迅速に展開させて乗員を適正に保護することができる。
【0056】
そして、上記ステップS7,S9,S14においてそれぞれNOと判定され、乗員がシートベルトを着用していない状態で、上記第1基準減速度1G以上の減速状態、または上記基準加速度1g以上の加速状態が、上記基準時間t1以上に亘って継続されていない状態で、車両の衝突事故が発生し、乗員がシートに適正状態で着座しているか否かが不明であると判断された場合には、上記ステップS16に移行して両スクイブ18,19を所定の時間差を持って作動させることにより、上記エアバッグ4を中圧で展開させるように構成したため、車両の衝突時に、乗員に過度の押圧力が与えられるのを防止しつつ、上記エアバッグ4を適正速度で展開させて乗員を保護することができる。
【0057】
また、上記実施形態では、車両の衝突時に、乗員がシートに適正状態で着座していると考えられる状態で、上記舵角センサ31からなる操舵角度検出手段によって検出されたステアリングホイール3の操舵角度θが、予め90°程度に設定された基準舵角よりも大きいことが確認された場合に、上記両スクイブ18,19を所定の時間差を持って作動させることにより、エアバッグ4を二回に分けて展開させるように構成したため、このエアバッグ4の第1段階目の展開時に、ステアリングホイール3を覆うような状態となった乗員の腕をステアリングホイール3から離脱させ、あるいはステアリング3の適正位置に乗員の手を移動させるように促した後に、第2段階目の展開を行うことができる。したがって、上記エアバッグ4の押圧力が乗員の腕に作用するのを効果的に防止した状態で、エアバッグ4を所定速度で展開させて乗員を適正に保護することができる。
【0058】
さらに上記実施形態に示すように、車両に3g以上の減速度が作用するとともに、乗員の頭部の移動速度V及び移動距離Lがそれぞれ所定のしきい値V1,L1よりも大きくなって車両が衝突したことが確認された場合に、上記プリテンショナー2を作動させてシートベルト1を巻き取るようにした構成によると、衝突時の慣性力等に応じて車体の前方側に移動した乗員の体を、シートベルト1により後方に引き戻してシートに適正に着座させることができるため、上記プリテンショナー2を作動させることによる乗員の保護効果と、上記エアバッグ4を展開させることによる乗員の保護効果との相乗効果によって乗員を適正に保護することができる。
【0059】
本発明は、運転席用のエアバッグ4に限られず、助手席等の前方に配設されたエアバッグについても適用可能である。この場合には、上記助手席等に乗員が着座したか否かを検出する赤外線センサ、超音波センサまたはCCDセンサ等からなる乗員検出手段を設け、この乗員検出手段の検出信号に応じ、乗員が着座していることが確認された場合にのみ、上記制御を実行するように構成することにより、上記エアバッグが不必要に展開するのを防止することが望ましい。また、乗員の前方には、ステアリングホイール3が設けられていないため、上記図7及び図8に示す制御動作におけるステップS19,S20の判別動作を省略することができる。なお、運転席用のエアバッグ4においても、上記ステップS19,S20の判別動作を省略し、ステップS18で乗員がアウトオブポジションになく、シートに適正状態で着座していると判断された後に、直接ステップS21に移行してエアバッグ4を高圧で展開させるようにしてもよい。
【0060】
また、上記実施形態では、インフレータ5に一対のガス発生剤16,17及びスクイブ18,19を設け、車両の衝突時に、上記両スクイブ18,19の一方もしくは両方を同時に作動させ、あるいは両スクイブ18,19を所定の時間差を持って作動させることにより、エアバッグ4の展開圧力を制御するようにしているが、この展開圧力の制御方法は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、エアバッグを低圧展開させるインフレータと、中圧展開させるインフレータと、高圧展開させるインフレータとからなる三種類のインフレータを設け、これらのインフレータの一つを選択的に作動させ、あるいは開口面積を調節可能な排気バルブを上記エアバッグに設け、この排気バルブの開度を調節することにより、エアバッグの展開圧力を制御するように構成してもよい。
【0061】
また、図9に示すように、乗員がシートベルト1を着用しているか否かを検出するベルトセンサ8からなる着用状態検出手段と、車体に作用する加減速度を検出するGセンサ6,7からなる加減速度検出手段とを有する車両において、上記ベルトセンサ8の検出信号に応じ、乗員がシートベルト1を着用していないことが確認され、かつ上記Gセンサ6,7の検出信号に応じ、予め設定された1g程度の基準減速度以上の減速状態が、1秒程度の基準時間t1以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していないと判断する着座状態検出手段23を設けた構造としてもよい。
【0062】
上記のように構成した場合には、車両の衝突時に、上記Gセンサ6,7、ベルトセンサ8等の検出信号に応じ、乗員が適正状態で着座しているか否かを容易かつ正確に検出することができるため、この検出結果に対応したデータを表示手段または記憶手段等に出力して所定の表示またはデータの記憶等を行うことができるとともに、上記着座状態検出手段23によって検出された乗員の状態に適合した作動指令信号を上記エアバッグ制御装置等からなる乗員保護手段に出力することにより、この乗員保護手段によって乗員を適正に保護することがでる。
【0063】
さらに、上記着座状態検出手段23において、上記Gセンサ6,7の検出信号に応じ、予め設定された1g程度の基準加速度以上の加速状態が、1秒程度の基準時間t1以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していると判断するように構成することにより、乗員の着座状態を容易かつ正確に検出することができるようにしてもよい。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、車両の衝突時にエアバッグを展開させるとともに、このエアバッグの展開圧力を制御可能に構成された車両用エアバッグ制御装置において、車体に作用する加減速度を検出する加減速度検出手段と、この加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準加速度以上の加速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグの展開圧力を通常時よりも高くするように制御するエアバッグ制御手段とを設けたため、乗員がシートに適正状態で着座していると考えられる衝突事故の発生時に、上記エアバッグを迅速に展開させて乗員を効果的に保護できるという利点がある。
【0065】
また、本発明は、車両の衝突時に乗員がシートに適正状態で着座しているか否かを検出する車両用乗員状態検出装置であって、車体に作用する加減速度を検出する加減速度検出手段と、この加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準加速度以上の加速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していると判断する着座状態検出手段とを設けたため、車両の衝突時に、乗員が適正状態で着座しているか否かを容易かつ正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る車両用エアバッグ制御装置の実施形態を示す説明図である。
【図2】 プリテンショナーの具体的構成を示す断面図である。
【図3】 エアバッグの具体的構成を示す断面図である。
【図4】 エアバッグ展開特性を示すタイムチャートである。
【図5】 エアバッグ制御装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図6】 エアバッグ展開制御動作の第1行程を示すフローチャートである。
【図7】 エアバッグ展開制御動作の第2行程を示すフローチャートである。
【図8】 エアバッグ展開制御動作の第2行程の別の例を示すフローチャートである。
【図9】 本発明に係る車両用乗員状態検出装置の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 シートベルト
4 エアバッグ
6,7 Gセンサ(加減速度検出手段)
8 ベルトセンサ(着用状態検出手段)
22 エアバッグ制御手段
23 着座状態検出手段
31 舵角センサ(操舵角度検出手段)
Claims (9)
- 車両の衝突時にエアバッグを展開させるとともに、このエアバッグの展開圧力を制御可能に構成された車両用エアバッグ制御装置において、車体に作用する加減速度を検出する加減速度検出手段と、この加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準加速度以上の加速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記エアバッグの展開圧力を通常時よりも高くするように制御するエアバッグ制御手段とを備えたことを特徴とする車両用エアバッグ制御装置。
- 乗員がシートベルトを着用しているか否かを検出する着用状態検出手段を備え、この着用状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していることが検出された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、上記加減速度検出手段の検出状態の如何に拘わらずエアバッグの展開圧力を高圧にするように構成したことを特徴とする請求項1記載の車両用エアバッグ制御装置。
- 着用状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していないことが検出され、かつ加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準減速度以上の減速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された状態で、上車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開圧力を通常時よりも低くするように構成したことを特徴とする請求項1記載の車両用エアバッグ制御装置。
- 上記基準減速度よりも大きな値に設定された第2減速度以上の減速状態が、上記基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開を禁止するように構成したことを特徴とする請求項3記載の車両用エアバッグ制御装置。
- 上記基準減速度以上の減速状態が、上記基準時間よりも長い時間に設定された第2基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開を禁止するように構成したことを特徴とする請求項3記載の車両用エアバッグ制御装置。
- 上記基準減速度よりも大きな値に設定された第2減速度以上の減速状態が、上記基準時間よりも長い時間に設定された第2基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、エアバッグの展開を禁止するように構成したことを特徴とする請求項3記載の車両用エアバッグ制御装置。
- 車両の衝突時に乗員がシートに適正状態で着座しているか否かを検出する車両用乗員状態検出装置であって、車体に作用する加減速度を検出する加減速度検出手段と、この加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準加速度以上の加速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していると判断する着座状態検出手段とを備えたことを特徴とする車両用乗員状態検出装置。
- 乗員がシートベルトを着用しているか否かを検出する着用状態検出手段を備え、この着用状態検出手段により乗員がシートベルトを着用していることが確認された場合に、上記加減速度検出手段の検出状態の如何に拘わらず乗員がシートに適正状態で着座していると判断するように構成したことを特徴とする請求項7記載の車両用乗員状態検出装置。
- 上記着用状態検出手段の検出信号に応じ、乗員がシートベルトを着用していないことが確認され、かつ上記加減速度検出手段の検出信号に応じ、予め設定された基準減速度以上の減速状態が、基準時間以上に亘って継続された状態で、車両の衝突事故が発生したことが確認された場合に、乗員がシートに適正状態で着座していないと判断するように構成したことを特徴とする請求項7記載の車両用乗員状態検出装置。
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