JP2002172999A - 乗員保護装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明に係わる乗員保護装置は、運転者や
その他の乗員の頭の位置よりも後方に設置され、後頭
部、背中など、人の後面までの距離を検出する位置検出
手段の出力によって動作を制御する様にしたものであ
る。 【解決手段】 この発明によれば、より安全な乗員保護
装置を得られる効果がある。
その他の乗員の頭の位置よりも後方に設置され、後頭
部、背中など、人の後面までの距離を検出する位置検出
手段の出力によって動作を制御する様にしたものであ
る。 【解決手段】 この発明によれば、より安全な乗員保護
装置を得られる効果がある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の衝突時
に、乗員を保護するために用いられる、エアバッグシス
テム等の乗員保護装置に関する。
に、乗員を保護するために用いられる、エアバッグシス
テム等の乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エアバッグは、自動車の衝突時に、ハン
ドルやダッシュボードと乗員との間で急膨張し、乗員を
保護するためのものである。しかし、運転者が小柄であ
るために、ハンドルに近い位置で運転した場合や、子供
が助手席用シートの前方に立った場合の様に、ハンドル
やダッシュボードと乗員との間の距離が極めて近い場合
には、このエアバッグの展開が乗員に傷害を与える場合
がある事が知られている。このため、米国ではこれを防
ぐために、エアバッグを用いた乗員保護装置において
は、乗員検知装置の設置義務が法制化されようとしてい
る。
ドルやダッシュボードと乗員との間で急膨張し、乗員を
保護するためのものである。しかし、運転者が小柄であ
るために、ハンドルに近い位置で運転した場合や、子供
が助手席用シートの前方に立った場合の様に、ハンドル
やダッシュボードと乗員との間の距離が極めて近い場合
には、このエアバッグの展開が乗員に傷害を与える場合
がある事が知られている。このため、米国ではこれを防
ぐために、エアバッグを用いた乗員保護装置において
は、乗員検知装置の設置義務が法制化されようとしてい
る。
【０００３】このための乗員検知装置を備えた乗員保護
装置としては、たとえば、特開平１０−１００８５８号
公報に記載されたものが知られている。この装置の構造
を図５に基づいて説明する。図において、１は自動車の
ウインドシールド、２はダッシュボード、３はダッシュ
ボード２に格納された、前面衝突用エアバッグ、４は助
手席、５は、エアバッグが展開した場合に人が存在する
と、負傷する恐れのある危険領域、６は車室天井、１１
は、ダッシュボード２に備えられた、赤外線ビームを放
射するための赤外線放射手段、１６は、同じくダッシュ
ボード２に備えられた、ＰＳＤを備えた赤外線検出手段
であり、赤外線放射手段１１と赤外線検出手段１６とで
位置検出手段２０を構成する。
装置としては、たとえば、特開平１０−１００８５８号
公報に記載されたものが知られている。この装置の構造
を図５に基づいて説明する。図において、１は自動車の
ウインドシールド、２はダッシュボード、３はダッシュ
ボード２に格納された、前面衝突用エアバッグ、４は助
手席、５は、エアバッグが展開した場合に人が存在する
と、負傷する恐れのある危険領域、６は車室天井、１１
は、ダッシュボード２に備えられた、赤外線ビームを放
射するための赤外線放射手段、１６は、同じくダッシュ
ボード２に備えられた、ＰＳＤを備えた赤外線検出手段
であり、赤外線放射手段１１と赤外線検出手段１６とで
位置検出手段２０を構成する。
【０００４】次に、動作について説明する。赤外線放射
手段１１からは、図示の様に斜め上方に赤外線ビームが
放射される。大人が助手席に正常に着座している場合
等、危険領域に人がいない場合は、この赤外線ビーム車
室天井６に達し、車室天井６に赤外線スポットを作る。
また、逆に、子供が助手席の前に立った場合の様に、危
険領域に人が存在する場合には、赤外線ビームは人体に
よって遮られるため、赤外線スポットは人体上に作られ
る。赤外線検出手段１６によって、この赤外線スポット
の位置を検出する事により、三角測量の原理でダッシュ
ボードと人体の距離を検出する事ができる。図示されて
いないＥＣＵは、この検出された距離が極めて近く、エ
アバッグが展開すると危険だと判断した場合には、図示
しない加速度センサで衝突を検出した場合にもエアバッ
グの展開を抑制し、エアバッグの展開が乗員に傷害を与
える事を防止する。
手段１１からは、図示の様に斜め上方に赤外線ビームが
放射される。大人が助手席に正常に着座している場合
等、危険領域に人がいない場合は、この赤外線ビーム車
室天井６に達し、車室天井６に赤外線スポットを作る。
また、逆に、子供が助手席の前に立った場合の様に、危
険領域に人が存在する場合には、赤外線ビームは人体に
よって遮られるため、赤外線スポットは人体上に作られ
る。赤外線検出手段１６によって、この赤外線スポット
の位置を検出する事により、三角測量の原理でダッシュ
ボードと人体の距離を検出する事ができる。図示されて
いないＥＣＵは、この検出された距離が極めて近く、エ
アバッグが展開すると危険だと判断した場合には、図示
しない加速度センサで衝突を検出した場合にもエアバッ
グの展開を抑制し、エアバッグの展開が乗員に傷害を与
える事を防止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】また、ダッシュボード
と人体の距離を検出する位置検出手段を備えた事を特徴
とする乗員保護装置の例としては、特開平１１−２８６
２５６号公報に示される如く超音波センサを用いた物、
特開平１１−２１７０５６号公報に示される如く光セン
サを用いた物等、いくつかの方式が知られている。しか
し、いずれの場合も、位置検出手段は、乗員前方のダッ
シュボード、または、車室天井の前端に備えられてお
り、乗員の前面の距離を測定している。従って、例え
ば、乗員が雑誌や新聞を広げた場合や、体の前面に手を
伸した場合には、システムは、危険領域に人が存在する
と誤認識し、エアバッグの展開が必要な衝突の場合に
も、エアバッグの展開を抑制してしまうという課題があ
った。
と人体の距離を検出する位置検出手段を備えた事を特徴
とする乗員保護装置の例としては、特開平１１−２８６
２５６号公報に示される如く超音波センサを用いた物、
特開平１１−２１７０５６号公報に示される如く光セン
サを用いた物等、いくつかの方式が知られている。しか
し、いずれの場合も、位置検出手段は、乗員前方のダッ
シュボード、または、車室天井の前端に備えられてお
り、乗員の前面の距離を測定している。従って、例え
ば、乗員が雑誌や新聞を広げた場合や、体の前面に手を
伸した場合には、システムは、危険領域に人が存在する
と誤認識し、エアバッグの展開が必要な衝突の場合に
も、エアバッグの展開を抑制してしまうという課題があ
った。
【０００６】また、更に乗員は必ずしも正規の位置にい
るとは限らず、横方向にずれて着座する場合も有るた
め、上記従来例の様に、１本の赤外線ビームを用いる方
法では、人体に赤外線ビームが当らない場合もあった。
るとは限らず、横方向にずれて着座する場合も有るた
め、上記従来例の様に、１本の赤外線ビームを用いる方
法では、人体に赤外線ビームが当らない場合もあった。
【０００７】一方、ＵＳＰ ５，１１８，１３４に示さ
れた如く、位置検出手段によって衝突時の乗員の動きを
検出し、それによって衝突を検出し、エアバッグ等の乗
員保護装置の動作を制御する方式も知られているが、実
際には、距離センサの応答性や、耐外乱性が十分でな
く、未だ実用化はされていない。例えば、超音波を用い
る距離センサでは、音速が限られている事から、例えば
１ｍの距離を検出するためには、原理的に、音が１ｍを
往復するのに要する６ｍＳより応答性を早くする事が出
来ず、ＰＳＤを用いた位置検出手段でも、乗員に直射日
光が当った場合の様な、強い外乱光が作用した場合にも
正常動作を保証しようとすると、応答性を速くできない
という課題があった。
れた如く、位置検出手段によって衝突時の乗員の動きを
検出し、それによって衝突を検出し、エアバッグ等の乗
員保護装置の動作を制御する方式も知られているが、実
際には、距離センサの応答性や、耐外乱性が十分でな
く、未だ実用化はされていない。例えば、超音波を用い
る距離センサでは、音速が限られている事から、例えば
１ｍの距離を検出するためには、原理的に、音が１ｍを
往復するのに要する６ｍＳより応答性を早くする事が出
来ず、ＰＳＤを用いた位置検出手段でも、乗員に直射日
光が当った場合の様な、強い外乱光が作用した場合にも
正常動作を保証しようとすると、応答性を速くできない
という課題があった。
【０００８】さらに、前後方向の衝突だけでなく、横方
向の衝突も位置検出手段によって検出しようとすると、
横方向の位置を検出する位置検出手段が別途必要になる
という課題があった。
向の衝突も位置検出手段によって検出しようとすると、
横方向の位置を検出する位置検出手段が別途必要になる
という課題があった。
【０００９】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、簡単な構造で、安全に動作方法を制御す
る事のできる乗員保護装置を得る事を目的としている。
されたもので、簡単な構造で、安全に動作方法を制御す
る事のできる乗員保護装置を得る事を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る乗員保護装置は、自動車の車室内において乗員の頭の
位置よりも後方に設置され、後頭部、背中など、後面ま
での距離を検出する位置検出手段と、位置検出手段の出
力する乗員の距離信号によってエアバッグ等の保護手段
の動作方法を変更する制御手段を備えたものである。
る乗員保護装置は、自動車の車室内において乗員の頭の
位置よりも後方に設置され、後頭部、背中など、後面ま
での距離を検出する位置検出手段と、位置検出手段の出
力する乗員の距離信号によってエアバッグ等の保護手段
の動作方法を変更する制御手段を備えたものである。
【００１１】この発明の請求項２に係る乗員保護装置
は、平面状の赤外線シート、またはシート状に並べられ
た複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射手段と、そ
の赤外線シートまたはビームが運転者やその他の乗員に
当って散乱された光スポットの位置を検出する２次元イ
メージセンサとを有する位置検出手段と、位置検出手段
の出力する乗員の位置信号によって、エアバッグ等の保
護手段の動作方法を変更する制御手段を備えたものであ
る。
は、平面状の赤外線シート、またはシート状に並べられ
た複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射手段と、そ
の赤外線シートまたはビームが運転者やその他の乗員に
当って散乱された光スポットの位置を検出する２次元イ
メージセンサとを有する位置検出手段と、位置検出手段
の出力する乗員の位置信号によって、エアバッグ等の保
護手段の動作方法を変更する制御手段を備えたものであ
る。
【００１２】この発明の請求項３に係る乗員保護装置
は、２次元イメージセンサでとらえた乗員などに当って
散乱された光スポットの形状から、位置検出手段の出力
結果の妥当性を判断する手段を備えたものである。
は、２次元イメージセンサでとらえた乗員などに当って
散乱された光スポットの形状から、位置検出手段の出力
結果の妥当性を判断する手段を備えたものである。
【００１３】この発明の請求項４に係る乗員保護装置
は、平面状の赤外線シート、またはシート状に並べられ
た複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射手段と、そ
の赤外線シートまたはビームが乗員などに当って散乱さ
れた光スポットの位置を検出するフレームレートが２０
０ｆｐｓ以上のイメージセンサとを有する位置検出手段
と、この位置検出手段の出力する乗員の位置信号に基づ
いて衝突を検出する衝突検出手段を備えたものである。
は、平面状の赤外線シート、またはシート状に並べられ
た複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射手段と、そ
の赤外線シートまたはビームが乗員などに当って散乱さ
れた光スポットの位置を検出するフレームレートが２０
０ｆｐｓ以上のイメージセンサとを有する位置検出手段
と、この位置検出手段の出力する乗員の位置信号に基づ
いて衝突を検出する衝突検出手段を備えたものである。
【００１４】この発明の請求項５に係る乗員保護装置
は、平面状の赤外線シート、またはシート状に並べられ
た複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射手段と、そ
の赤外線シートまたはビームが乗員などに当って散乱さ
れた光スポットの位置を検出するフレームレートが２０
０ｆｐｓ以上のイメージセンサとを有する位置検出手段
と、この位置検出手段の出力する乗員の位置信号に基づ
いて衝突の発生並びに衝突の方向を検出する衝突検出手
段を備えたものである。
は、平面状の赤外線シート、またはシート状に並べられ
た複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射手段と、そ
の赤外線シートまたはビームが乗員などに当って散乱さ
れた光スポットの位置を検出するフレームレートが２０
０ｆｐｓ以上のイメージセンサとを有する位置検出手段
と、この位置検出手段の出力する乗員の位置信号に基づ
いて衝突の発生並びに衝突の方向を検出する衝突検出手
段を備えたものである。
【００１５】この発明の請求項６に係る乗員保護装置
は、射影機能を備えた２次元ＣＭＯＳイメージセンサを
備えたものである。
は、射影機能を備えた２次元ＣＭＯＳイメージセンサを
備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１による乗員保護装置を助手席に設けた場
合の構成図である。図において、従来例である図５と同
一もしくは同等の部材および部位には、同一符号を付
す。図において、１は自動車のウインドシールド、２は
ダッシュボード、３はダッシュボード２に格納された、
助手席前面衝突用エアバッグ、８は衝突を検出するため
の加速度センサ、７はエアバッグの展開を制御するＥＣ
Ｕ、４は助手席、６は車室天井、１１は、ダッシュボー
ド２に備えられた、赤外線シートを放射するための赤外
線放射手段、１６は、同じくダッシュボード２に備えら
れた、赤外線検出手段であり、赤外線放射手段１１と赤
外線検出手段１６とで位置検出手段２０を構成する。図
２は、この位置検出手段２０の動作を説明するための構
成図である。赤外線放射手段１１において、２１は赤外
ＬＥＤ、２２は円筒面レンズである。赤外線検出手段１
６において、２３は集光レンズ、２６は２次元のＣＭＯ
Ｓイメージセンサである。
の実施の形態１による乗員保護装置を助手席に設けた場
合の構成図である。図において、従来例である図５と同
一もしくは同等の部材および部位には、同一符号を付
す。図において、１は自動車のウインドシールド、２は
ダッシュボード、３はダッシュボード２に格納された、
助手席前面衝突用エアバッグ、８は衝突を検出するため
の加速度センサ、７はエアバッグの展開を制御するＥＣ
Ｕ、４は助手席、６は車室天井、１１は、ダッシュボー
ド２に備えられた、赤外線シートを放射するための赤外
線放射手段、１６は、同じくダッシュボード２に備えら
れた、赤外線検出手段であり、赤外線放射手段１１と赤
外線検出手段１６とで位置検出手段２０を構成する。図
２は、この位置検出手段２０の動作を説明するための構
成図である。赤外線放射手段１１において、２１は赤外
ＬＥＤ、２２は円筒面レンズである。赤外線検出手段１
６において、２３は集光レンズ、２６は２次元のＣＭＯ
Ｓイメージセンサである。
【００１７】次に、動作について説明する。ＬＥＤ２１
から放射された赤外線は、円筒面レンズ２２その他の図
示しない光学系によって、車室に対して上下方向の幅が
狭く、左右方向には扇型に広がるシート状に整形され
る。この赤外線は、助手席に乗員がいない場合には、ダ
ッシュボード２に達し、線状の赤外線スポットをつく
る。助手席に大人が正常に着座している場合には、図２
に示す様に、乗員の頭部または首の後ろに、線状の赤外
線スポットが生じる様に調整されている。これらの赤外
線スポットで散乱された赤外線は、赤外線検出手段１６
に設けられたレンズ２３で集光され、２次元ＣＭＯＳイ
メージセンサ２６上に結像される。像３１は、乗員の後
頭部につくられた赤外線スポットの像、像３２，３３
は、乗員の頭の左右を通過した赤外線シートが、ダッシ
ュボード上につくった赤外線スポットの像である。
から放射された赤外線は、円筒面レンズ２２その他の図
示しない光学系によって、車室に対して上下方向の幅が
狭く、左右方向には扇型に広がるシート状に整形され
る。この赤外線は、助手席に乗員がいない場合には、ダ
ッシュボード２に達し、線状の赤外線スポットをつく
る。助手席に大人が正常に着座している場合には、図２
に示す様に、乗員の頭部または首の後ろに、線状の赤外
線スポットが生じる様に調整されている。これらの赤外
線スポットで散乱された赤外線は、赤外線検出手段１６
に設けられたレンズ２３で集光され、２次元ＣＭＯＳイ
メージセンサ２６上に結像される。像３１は、乗員の後
頭部につくられた赤外線スポットの像、像３２，３３
は、乗員の頭の左右を通過した赤外線シートが、ダッシ
ュボード上につくった赤外線スポットの像である。
【００１８】この種の多くのセンサと同様に、ＬＥＤ２
１は、ＣＭＯＳイメージセンサ２６のフレームレートと
同期して点滅しており、ＬＥＤ２１が発光した状態での
イメージセンサ出力とＬＥＤ２１が消灯した状態でのイ
メージセンサの出力の差分を取る事により、外乱光が大
きい場合にも外乱光に影響されずにＬＥＤ２１の作る赤
外線スポットのみを検出する、いわゆる同期検波の手法
を用いている。
１は、ＣＭＯＳイメージセンサ２６のフレームレートと
同期して点滅しており、ＬＥＤ２１が発光した状態での
イメージセンサ出力とＬＥＤ２１が消灯した状態でのイ
メージセンサの出力の差分を取る事により、外乱光が大
きい場合にも外乱光に影響されずにＬＥＤ２１の作る赤
外線スポットのみを検出する、いわゆる同期検波の手法
を用いている。
【００１９】乗員の頭部の前後方向の位置は、三角測量
の原理から、像３１の、図示ｘ方向の位置より求める事
が出来る。この結果、位置検出手段２０の出力する乗員
の位置信号が、前面衝突用エアバッグから十分離れた位
置を示した場合には、ＥＣＵ７は、助手席には大人が正
常に着座していると判断し、加速度センサが前面の衝突
を検知した場合には、前面衝突用エアバッグを展開する
ように制御する。
の原理から、像３１の、図示ｘ方向の位置より求める事
が出来る。この結果、位置検出手段２０の出力する乗員
の位置信号が、前面衝突用エアバッグから十分離れた位
置を示した場合には、ＥＣＵ７は、助手席には大人が正
常に着座していると判断し、加速度センサが前面の衝突
を検知した場合には、前面衝突用エアバッグを展開する
ように制御する。
【００２０】位置検出手段２０の出力する乗員の位置信
号が、ダッシュボードに非常に近い位置を示した場合に
は、ＥＣＵ７は、エアバッグを展開すると危険であると
判断し、加速度センサが前面の衝突を検知した場合にも
前面衝突用エアバッグの展開を抑制する。
号が、ダッシュボードに非常に近い位置を示した場合に
は、ＥＣＵ７は、エアバッグを展開すると危険であると
判断し、加速度センサが前面の衝突を検知した場合にも
前面衝突用エアバッグの展開を抑制する。
【００２１】位置検出手段２０の出力する乗員の位置信
号が、ダッシュボードにやや近い位置を示した場合に
は、ＥＣＵ７は、エアバッグを強く展開すると危険であ
るが、展開は必要と判断し、加速度センサが前面の衝突
を検知した場合には、弱い力で前面衝突用エアバッグを
展開するように制御する。
号が、ダッシュボードにやや近い位置を示した場合に
は、ＥＣＵ７は、エアバッグを強く展開すると危険であ
るが、展開は必要と判断し、加速度センサが前面の衝突
を検知した場合には、弱い力で前面衝突用エアバッグを
展開するように制御する。
【００２２】乗員の頭部の左右方向の位置は、像３１
の、図示ｙ方向の位置より求める事が出来る。この結
果、乗員の位置が図示しないサイドエアバッグに近すぎ
る場合は、ＥＣＵ７は、エアバッグを強く展開すると危
険であると判断し、加速度センサが側面の衝突を検知し
た場合にもサイドエアバッグの展開を抑制するか、ある
いは、弱い力で展開するように制御する。
の、図示ｙ方向の位置より求める事が出来る。この結
果、乗員の位置が図示しないサイドエアバッグに近すぎ
る場合は、ＥＣＵ７は、エアバッグを強く展開すると危
険であると判断し、加速度センサが側面の衝突を検知し
た場合にもサイドエアバッグの展開を抑制するか、ある
いは、弱い力で展開するように制御する。
【００２３】イメージセンサ２６において、像３１が観
測されなかった場合は、ＥＣＵ７は、助手席に乗員がい
ないか、あるいは、図３の右側の乗員の図に示すよう
に、乗員は赤外線シートに座高が達しない子供であると
判断する。助手席に乗員がいない場合に助手席用エアバ
ッグを使用するのは不経済であるし、助手席乗員が子供
である場合には、エアバッグを強い力で展開しない方が
安全で有る事が知られているので、ＥＣＵ７は、加速度
センサが前面の衝突を検知した場合にも前面衝突用エア
バッグの展開を抑制するか、あるいは、子供が着座して
いる場合に備えて弱い力で展開するように制御する。
測されなかった場合は、ＥＣＵ７は、助手席に乗員がい
ないか、あるいは、図３の右側の乗員の図に示すよう
に、乗員は赤外線シートに座高が達しない子供であると
判断する。助手席に乗員がいない場合に助手席用エアバ
ッグを使用するのは不経済であるし、助手席乗員が子供
である場合には、エアバッグを強い力で展開しない方が
安全で有る事が知られているので、ＥＣＵ７は、加速度
センサが前面の衝突を検知した場合にも前面衝突用エア
バッグの展開を抑制するか、あるいは、子供が着座して
いる場合に備えて弱い力で展開するように制御する。
【００２４】図３の左側に示すように、助手席乗員が子
供であり、ダッシュボードに近い位置に着座、または、
ダッシュボード前に立った場合は、位置検出手段の出力
する乗員の位置信号は近すぎるので、ＥＣＵ７は、エア
バッグを強く展開すると危険であると判断し、加速度セ
ンサが前面の衝突を検知した場合にも前面衝突用エアバ
ッグの展開を抑制するか、あるいは、弱い力で展開する
ように制御する。
供であり、ダッシュボードに近い位置に着座、または、
ダッシュボード前に立った場合は、位置検出手段の出力
する乗員の位置信号は近すぎるので、ＥＣＵ７は、エア
バッグを強く展開すると危険であると判断し、加速度セ
ンサが前面の衝突を検知した場合にも前面衝突用エアバ
ッグの展開を抑制するか、あるいは、弱い力で展開する
ように制御する。
【００２５】図４に示すように、助手席に後ろ向きにチ
ャイルドシートが装着されている場合は、位置検出手段
の出力する乗員の位置信号は、常時ダッシュボードに近
い位置を示すので、ＥＣＵ７は、乗員ではなく、固定さ
れた後ろ向きチャイルドシートが存在しているので、固
定されているのでエアバッグを展開すると危険であると
判断し加速度センサが前面の衝突を検知した場合にも前
面衝突用エアバッグの展開を抑制する。
ャイルドシートが装着されている場合は、位置検出手段
の出力する乗員の位置信号は、常時ダッシュボードに近
い位置を示すので、ＥＣＵ７は、乗員ではなく、固定さ
れた後ろ向きチャイルドシートが存在しているので、固
定されているのでエアバッグを展開すると危険であると
判断し加速度センサが前面の衝突を検知した場合にも前
面衝突用エアバッグの展開を抑制する。
【００２６】イメージセンサ２６において観測された、
像３１の幅が想定される幅よりも広すぎる場合は、ＥＣ
Ｕ７は位置検出手段２０が乗員を正確に捕捉しておら
ず、誤出力をしていると判断し、その出力をエアバッグ
展開制御に用いない。
像３１の幅が想定される幅よりも広すぎる場合は、ＥＣ
Ｕ７は位置検出手段２０が乗員を正確に捕捉しておら
ず、誤出力をしていると判断し、その出力をエアバッグ
展開制御に用いない。
【００２７】実施の形態２．上記実施の形態１では、位
置検出手段２０は乗員の静的な位置のみを検出し、衝突
の発生は加速度センサ８で検出していた。エアバッグを
早期に展開するためには、衝突の判断は、衝突後なるべ
く早く完了する事が望ましいが、短時間の加速度信号の
みから判断すると、段差乗上げ時の様な、衝突以外の原
因で誤動作する場合が有るため、衝突検出の信頼性を上
げるためには、有る程度長時間の加速度波形を用いるの
が普通である。従って、衝突時の、位置検出手段２０の
動的な出力変化から、乗員の動きを検出し、衝突検出の
補助とするか、あるいは、位置検出手段２０のみで衝突
の発生を検知する様にしても良い。
置検出手段２０は乗員の静的な位置のみを検出し、衝突
の発生は加速度センサ８で検出していた。エアバッグを
早期に展開するためには、衝突の判断は、衝突後なるべ
く早く完了する事が望ましいが、短時間の加速度信号の
みから判断すると、段差乗上げ時の様な、衝突以外の原
因で誤動作する場合が有るため、衝突検出の信頼性を上
げるためには、有る程度長時間の加速度波形を用いるの
が普通である。従って、衝突時の、位置検出手段２０の
動的な出力変化から、乗員の動きを検出し、衝突検出の
補助とするか、あるいは、位置検出手段２０のみで衝突
の発生を検知する様にしても良い。
【００２８】エアバッグ制御用の衝突センサは、衝突発
生後、１０〜１５ｍＳの時間内に衝突を検知する必要が
有るとされている。従って、加速度センサで衝突を判断
する場合には、その時間いっぱいの加速度波形を判断に
用いている。イメージセンサで衝突を検知するために
は、この時間内に最低２フレーム、つまり、２００ｆｐ
ｓ（Frame Per Second）以上、好ましくは１０００ｆｐ
ｓ以上のフレームレートで観測する事が必要である。し
かし、一般には、２次元イメージセンサは画素数が多い
ために、この様な高速なフレームレートを実現するのは
困難である。
生後、１０〜１５ｍＳの時間内に衝突を検知する必要が
有るとされている。従って、加速度センサで衝突を判断
する場合には、その時間いっぱいの加速度波形を判断に
用いている。イメージセンサで衝突を検知するために
は、この時間内に最低２フレーム、つまり、２００ｆｐ
ｓ（Frame Per Second）以上、好ましくは１０００ｆｐ
ｓ以上のフレームレートで観測する事が必要である。し
かし、一般には、２次元イメージセンサは画素数が多い
ために、この様な高速なフレームレートを実現するのは
困難である。
【００２９】そこで、実施の形態２では、イメージセン
サ２６に、射影機能を備えたＣＭＯＳ型のものを使用し
た。射影機能とは、通常の２次元イメージセンサの様
に、全画素の輝度値を全て出力するのではなく、図２の
右下のグラフに示したように、前後方向の位置を検出す
る場合には、ｘ方向の画素各列それぞれについて、ｚ方
向の画素の輝度値全ての合計値を一括して１次元情報と
して出力する機能、つまり、１次元のイメージセンサと
して働かせる事のできる機能である。例えば、３２×３
２ドットのイメージセンサを用いた場合、通常は１０２
４個全ての画素の輝度値を出力する必要があるが、射影
機能を用いた場合、ｘ方向各列につき１個、合計３２個
の輝度値を出力するだけで良いため、１０００ｆｐｓ以
上の、非常に高速なフレームレートの実現が可能であ
り、衝突センサとして使用可能である。
サ２６に、射影機能を備えたＣＭＯＳ型のものを使用し
た。射影機能とは、通常の２次元イメージセンサの様
に、全画素の輝度値を全て出力するのではなく、図２の
右下のグラフに示したように、前後方向の位置を検出す
る場合には、ｘ方向の画素各列それぞれについて、ｚ方
向の画素の輝度値全ての合計値を一括して１次元情報と
して出力する機能、つまり、１次元のイメージセンサと
して働かせる事のできる機能である。例えば、３２×３
２ドットのイメージセンサを用いた場合、通常は１０２
４個全ての画素の輝度値を出力する必要があるが、射影
機能を用いた場合、ｘ方向各列につき１個、合計３２個
の輝度値を出力するだけで良いため、１０００ｆｐｓ以
上の、非常に高速なフレームレートの実現が可能であ
り、衝突センサとして使用可能である。
【００３０】実施の形態２では、イメージセンサ２６
は、平常時は、本来の２次元イメージセンサとして上記
実施の形態１と同様に乗員の静的な位置を検出するため
に働き、前後方向の加速度センサが一定値以上の加速度
を検出した瞬間からは、射影機能を用いた、高速なｘ方
向の１次元イメージセンサとして動作する様にし、左右
方向の加速度センサが一定値以上の加速度を検出する
と、その瞬間からは、射影機能を用いた、高速なｚ方向
の１次元イメージセンサとして動作する様にし、衝突セ
ンサの補助的役割を負わせた。実施の形態１と同様に、
同期検波の手法を用いて外乱光の影響を防いでいる。こ
の補助によって、加速度センサの出力のみから衝突を判
断するよりも早期に、確実に衝突を判断する事が可能と
なる。
は、平常時は、本来の２次元イメージセンサとして上記
実施の形態１と同様に乗員の静的な位置を検出するため
に働き、前後方向の加速度センサが一定値以上の加速度
を検出した瞬間からは、射影機能を用いた、高速なｘ方
向の１次元イメージセンサとして動作する様にし、左右
方向の加速度センサが一定値以上の加速度を検出する
と、その瞬間からは、射影機能を用いた、高速なｚ方向
の１次元イメージセンサとして動作する様にし、衝突セ
ンサの補助的役割を負わせた。実施の形態１と同様に、
同期検波の手法を用いて外乱光の影響を防いでいる。こ
の補助によって、加速度センサの出力のみから衝突を判
断するよりも早期に、確実に衝突を判断する事が可能と
なる。
【００３１】また、実施の形態２では、衝突の瞬間の乗
員の動きを、リアルタイムで観測する事が可能なので、
より高度なエアバッグ展開制御が可能となる。例えば、
衝突直前に乗員が正常位置範囲内に着座していたが、シ
ートベルトを着用していなかった等の理由で、衝突直後
に、予想よりもダッシュボードに急接近し、エアバッグ
を展開すると危険な状態になった様な場合にも、安全に
エアバッグ展開を抑制する事が可能となる。
員の動きを、リアルタイムで観測する事が可能なので、
より高度なエアバッグ展開制御が可能となる。例えば、
衝突直前に乗員が正常位置範囲内に着座していたが、シ
ートベルトを着用していなかった等の理由で、衝突直後
に、予想よりもダッシュボードに急接近し、エアバッグ
を展開すると危険な状態になった様な場合にも、安全に
エアバッグ展開を抑制する事が可能となる。
【００３２】また、図３に示す様に、衝突直前に子供が
正常位置に着座しており、衝突時に、前に飛出した様な
場合には、最初は、位置検出手段２０は乗員を検出せ
ず、衝突の一定時間後に頭を検出し始めるので、ＥＣＵ
７は、子供が席から飛出したという事実を、リアルタイ
ムで知ることができる。したがって、その状況に応じ
た、より高度な乗員保護装置の制御が可能になる。
正常位置に着座しており、衝突時に、前に飛出した様な
場合には、最初は、位置検出手段２０は乗員を検出せ
ず、衝突の一定時間後に頭を検出し始めるので、ＥＣＵ
７は、子供が席から飛出したという事実を、リアルタイ
ムで知ることができる。したがって、その状況に応じ
た、より高度な乗員保護装置の制御が可能になる。
【００３３】なお、図１〜３では、構成を分りやすくす
るために、赤外線放射手段１１と赤外線検出手段１６を
かなり離して描いたが、実際にはもっと近い距離に置
き、一体化しても良い。
るために、赤外線放射手段１１と赤外線検出手段１６を
かなり離して描いたが、実際にはもっと近い距離に置
き、一体化しても良い。
【００３４】また、上記実施の形態１，２では、乗員の
位置が左右にずれた場合にも乗員の後面に赤外線スポッ
トが投影される様に、赤外線放射手段は幅の広いシート
状の赤外線を放射する様にしたが、同じ目的を達成する
ために、シート状に並べられた複数の赤外線ビームを用
いても良い。
位置が左右にずれた場合にも乗員の後面に赤外線スポッ
トが投影される様に、赤外線放射手段は幅の広いシート
状の赤外線を放射する様にしたが、同じ目的を達成する
ために、シート状に並べられた複数の赤外線ビームを用
いても良い。
【００３５】また、上記実施の形態１，２では、乗員１
人の位置を検出するために、１セットの赤外線放射手段
と赤外線検出手段を用いたが、万全を期すために、複数
のセットの赤外線放射手段と赤外線検出手段を用いても
良い。
人の位置を検出するために、１セットの赤外線放射手段
と赤外線検出手段を用いたが、万全を期すために、複数
のセットの赤外線放射手段と赤外線検出手段を用いても
良い。
【００３６】また、上記実施の形態１，２では、助手席
用のエアバッグ展開制御装置について述べたが、その他
の乗員のための、衝突時の保護手段の動作制御装置とし
ても同様に応用可能である。
用のエアバッグ展開制御装置について述べたが、その他
の乗員のための、衝突時の保護手段の動作制御装置とし
ても同様に応用可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、運転
者やその他の乗員の頭の位置よりも後方に設置され、後
頭部、背中など、人の後面までの距離を検出する位置検
出手段の出力によってエアバッグ等の保護装置の動作を
制御する様にしたので、より安全な乗員保護装置を得ら
れる効果がある。
者やその他の乗員の頭の位置よりも後方に設置され、後
頭部、背中など、人の後面までの距離を検出する位置検
出手段の出力によってエアバッグ等の保護装置の動作を
制御する様にしたので、より安全な乗員保護装置を得ら
れる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１、２による乗員保護
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１、２による乗員保護
装置の位置検出手段の動作を説明するための構成図であ
る。
装置の位置検出手段の動作を説明するための構成図であ
る。
【図３】 この発明の実施の形態１による乗員保護装置
の備えられた助手席に子供が着座した場合を示す構成図
である。
の備えられた助手席に子供が着座した場合を示す構成図
である。
【図４】 この発明の実施の形態１による乗員保護装置
の備えられた助手席に後ろ向きにチャイルドシートを装
着した場合を示す構成図である。
の備えられた助手席に後ろ向きにチャイルドシートを装
着した場合を示す構成図である。
【図５】 従来の乗員保護装置を示す構成図である。
２ ダッシュボード ３ エアバッグ ６ 車室天井 ７ ＥＣＵ ８ 加速度センサ １１ 赤外線放射
手段 １６ 赤外線検出手段 ２１ ＬＥＤ ２６ イメージセンサ
手段 １６ 赤外線検出手段 ２１ ＬＥＤ ２６ イメージセンサ
Claims (6)
- 【請求項１】 自動車の車室内において乗員の頭の位置
よりも後方に設置され、前記乗員の後頭部、背中など、
後面までの距離を検出する位置検出手段と、この位置検
出手段の出力する乗員の位置信号によってエアバッグ等
の保護手段の動作方法を変更する制御手段を備えたこと
を特徴とする乗員保護装置。 - 【請求項２】 平面状の赤外線シート、またはシート状
に並べられた複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射
手段と、この赤外線シートまたはビームが乗員などに当
って散乱された光スポットの位置を検出する２次元イメ
ージセンサとを有する位置検出手段と、この位置検出手
段の出力する乗員の位置信号によって、エアバック等の
保護手段の動作方法を変更する制御手段を備えたことを
特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。 - 【請求項３】 制御手段は、２次元イメージセンサでと
らえた乗員などに当って散乱された光スポットの形状か
ら位置検出手段の出力結果の妥当性を判断する手段を備
えたことを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。 - 【請求項４】 平面状の赤外線シート、またはシート状
に並べられた複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射
手段と、その赤外線シートまたはビームが乗員などに当
って散乱された光スポットの位置を検出するフレームレ
ートが２００ｆｐｓ以上のイメージセンサとを有する位
置検出手段と、この位置検出手段の出力する乗員の位置
信号に基づいて衝突を検出する衝突検出手段を備えたこ
とを特徴とする乗員保護装置。 - 【請求項５】 平面状の赤外線シート、またはシート状
に並べられた複数の赤外線ビームを放射する赤外線放射
手段と、その赤外線シートまたはビームが乗員などに当
って散乱された光スポットの位置を検出するフレームレ
ートが２００ｆｐｓ以上のイメージセンサとを有する位
置検出手段と、この位置検出手段の出力する乗員の位置
信号に基づいて衝突の発生、並びに衝突の方向を検出す
る衝突検出手段を備えたことを特徴とする乗員保護装
置。 - 【請求項６】 射影機能を備えた２次元ＣＭＯＳイメー
ジセンサを備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項
５のいずれかに記載の乗員保護装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000373936A JP3785929B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 乗員保護装置 |
| US09/861,569 US6921106B2 (en) | 2000-12-08 | 2001-05-22 | Passenger protecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000373936A JP3785929B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 乗員保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002172999A true JP2002172999A (ja) | 2002-06-18 |
| JP3785929B2 JP3785929B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=18843221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000373936A Expired - Fee Related JP3785929B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | 乗員保護装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6921106B2 (ja) |
| JP (1) | JP3785929B2 (ja) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20170097201A (ko) * | 2014-12-27 | 2017-08-25 | 가디언 옵티컬 테크놀로지스 엘티디. | 표면 진동 감지 시스템 및 방법 |
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| DE10231016A1 (de) * | 2002-07-09 | 2004-01-29 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Körperposition |
| JP2005067281A (ja) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Toshiba Corp | 距離検出装置、エアバッグ制御装置および距離検出方法 |
| US20050179239A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-18 | Farmer Michael E. | Imaging sensor placement in an airbag deployment system |
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| JP2018179640A (ja) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | 矢崎総業株式会社 | 乗員検出装置 |
| KR20210026248A (ko) * | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 현대자동차주식회사 | 차량 사고 통보 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 |
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| US6324453B1 (en) * | 1998-12-31 | 2001-11-27 | Automotive Technologies International, Inc. | Methods for determining the identification and position of and monitoring objects in a vehicle |
| DE4005598C2 (de) | 1990-02-22 | 2000-06-15 | Bosch Gmbh Robert | Schutzverfahren für Fahrzeuginsassen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US5943295A (en) * | 1997-02-06 | 1999-08-24 | Automotive Technologies International Inc. | Method for identifying the presence and orientation of an object in a vehicle |
| US5366241A (en) * | 1993-09-30 | 1994-11-22 | Kithil Philip W | Automobile air bag system |
| US5531472A (en) * | 1995-05-01 | 1996-07-02 | Trw Vehicle Safety Systems, Inc. | Apparatus and method for controlling an occupant restraint system |
| US6027138A (en) * | 1996-09-19 | 2000-02-22 | Fuji Electric Co., Ltd. | Control method for inflating air bag for an automobile |
| JPH10100858A (ja) | 1996-10-02 | 1998-04-21 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 乗員検知装置 |
| JP3766145B2 (ja) * | 1996-10-16 | 2006-04-12 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車室内状況検出装置 |
| JP3826245B2 (ja) | 1997-04-01 | 2006-09-27 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 乗員の姿勢判別装置 |
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-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000373936A patent/JP3785929B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-22 US US09/861,569 patent/US6921106B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR102359907B1 (ko) * | 2014-12-27 | 2022-02-08 | 가디언 옵티컬 테크놀로지스 엘티디. | 표면 진동 감지 시스템 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020070538A1 (en) | 2002-06-13 |
| JP3785929B2 (ja) | 2006-06-14 |
| US6921106B2 (en) | 2005-07-26 |
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