JP2002347568A - 車両用乗員拘束装置 - Google Patents
車両用乗員拘束装置Info
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Abstract
拘束装置しか作動させない加速度であっても、その後の
乗員の前後方向及び左右方向の移動量を推定し、推定結
果に応じて他方の拘束装置も最適なタイミングで作動さ
せる。 【解決手段】 加速度センサーユニット2は、車両の衝
突と、前後加速度、左右加速度を検出する。コントロー
ラ1は、前面衝突(または側面衝突)したことを検出
し、移動量推定部12は、加速度に基づいて乗員の前後
方向移動量及び左右方向移動量を推定する。タイミング
制御部13は、前後方向及び左右方向の推定移動量に基
づいて、一方の拘束装置10(または11)をさせてか
ら他方の拘束装置11(または10)を作動させるまで
の作動遅延時間Tdを設定する。
Description
置に係り、特に推定した乗員の挙動に応じて前後方向及
び左右方向に乗員を拘束する車両用乗員拘束装置に関す
る。
めに、シートベルト、エアバッグ、ニーパッド等の乗員
拘束装置が用いられている。一般に乗用車用のシートベ
ルトは、乗員身体の中心線に対して非対称に装着される
ため、衝突時に乗員身体のねじれを生じる。この乗員身
体のねじれを抑制し、衝撃吸収性能を最大限に高める技
術として、特開平5−39000号公報記載の技術が知
られている。この従来技術は、乗員測定センサにより乗
員の体格や挙動を把握し、エアバッグ、シートベルト、
ニーパッド等を調整制御し、衝突時の衝撃吸収効果を高
めるものである。
来例によれば、乗員測定センサで検出した乗員の変位に
応じて各拘束装置を作動させるため、乗員の移動を確実
に拘束するためには、必ずしも乗員移動に対する拘束装
置作動に十分な応答性が得られないケースが発生する可
能性がある。
衝突の場合、衝突してからエンジンコンパートメントが
衝撃エネルギーを吸収して潰れる間は、左右方向の移動
量は小さく、車体に発生する左右方向の加速度も小さ
い。しかしエンジンコンパートメントが潰れ終わると車
両の回転や車両左右方向の衝撃力により左右方向の加速
度が大きくなり、乗員に左右方向の力が作用する。この
時点でシートベルトはロードリミッタが機能しているた
め、左右方向の拘束力は小さく、しかも、通常の側面衝
突時ほど大きな車体左右方向加速度ではないため、サイ
ドエアバッグ等の左右方向の拘束装置も作動しない可能
性がある。また乗員の挙動に応じて作動したとしても、
エアバッグ等が展開に時間を要するため、その効果が十
分に発揮できない可能性もある。
なされたもので、その目的は、従来の車両用乗員拘束装
置では、前後方向拘束装置または左右方向拘束装置の一
方の拘束装置しか作動しない衝突時にも、乗員の前後方
向移動量及び左右方向移動量を推定し、この推定結果に
応じて他方の拘束装置も最適なタイミングで作動させる
ことにより、乗員移動及び車体変形に伴う乗員と部品と
の干渉を回避し、もし干渉した場合にも衝撃吸収能力を
最大限に発揮させることができる車両用乗員拘束装置を
提供することである。
上記目的を達成するため、車両の衝突を検出する衝突検
出手段と、乗員を前後方向に拘束する前後方向拘束手段
と、乗員を左右方向に拘束する左右方向拘束手段と、前
記衝突検出手段からの信号により、前記前後方向拘束手
段及び前記左右方向拘束手段を作動させるタイミングを
制御するタイミング制御手段と、乗員の前後方向移動量
と左右方向移動量とをそれぞれ推定する移動量推定手段
と、を備えた車両用乗員拘束装置であって、前記タイミ
ング制御手段は、前記推定された前後方向移動量及び左
右方向移動量に基づいて、前記前後方向拘束手段を作動
させてから前記左右方向拘束手段を作動させるまでの作
動遅延時間を設定し、該作動遅延時間は、前記前後方向
移動量に比例し、かつ前記左右方向移動量に反比例する
ように設定されることを要旨とする。
るため、車両の衝突を検出する衝突検出手段と、乗員を
前後方向に拘束する前後方向拘束手段と、乗員を左右方
向に拘束する左右方向拘束手段と、前記衝突検出手段か
らの信号により、前記前後方向拘束手段及び前記左右方
向拘束手段を作動させるタイミングを制御するタイミン
グ制御手段と、乗員の前後方向移動量と左右方向移動量
とをそれぞれ推定する移動量推定手段と、を備えた車両
用乗員拘束装置であって、前記タイミング制御手段は、
前記推定された前後方向移動量及び左右方向移動量に基
づいて、前記左右方向拘束手段を作動させてから前記前
後方向拘束手段を作動させるまでの作動遅延時間を設定
し、該作動遅延時間は、前記左右方向移動量に比例し、
かつ前記前後方向移動量に反比例するように設定される
ことを要旨とする。
るため、請求項1または請求項2記載の車両用乗員拘束
装置において、前記推定される前後方向移動量及び左右
方向移動量は、少なくとも大小2つの設定域を有し、小
さい設定域は、車両前後方向に略平行な前面衝突または
車両左右方向に略平行な側面衝突で発生する推定移動量
以下の値とすることを要旨とする。
るため、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の
車両用乗員拘束装置において、前記移動量推定手段は、
車体にかかる車両前後方向加速度と車体にかかる車両左
右方向加速度とに基づいて、乗員の前後方向移動量と左
右方向移動量とをそれぞれ推定することを要旨とする。
るため、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の
車両用乗員拘束装置において、前記移動量推定手段は、
シートベルトにかかる張力に基づいて乗員の前後方向移
動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定することを要旨
とする。
るため、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の
車両用乗員拘束装置において、前記移動量推定手段は、
エアバッグの内圧に基づいて乗員の前後方向移動量と左
右方向移動量とをそれぞれ推定することを要旨とする。
るため、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の
車両用乗員拘束装置において、前記タイミング制御手段
は、前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を乗員の前後
移動量に線形に反比例させ、前記前後方向拘束手段の作
動遅延時間を乗員の左右移動量に線形に反比例させるよ
うに設定することを要旨とする。
るため、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の
車両用乗員拘束装置において、前記タイミング制御手段
は、前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定さ
れた前後方向移動量に幾何級数により反比例させ、前記
前後方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定された左右
方向移動量に幾何級数により反比例させるように設定す
ることを要旨とする。
るため、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の
車両用乗員拘束装置において、前記タイミング制御手段
は、前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定さ
れた前後方向移動量に対し段階的に設定することを要旨
とする。
するため、請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載
の車両用乗員拘束装置において、前記タイミング制御手
段は、前記前後方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定
された左右方向移動量に対し段階的に設定することを要
旨とする。
するため、請求項9または請求項10記載の車両用乗員
拘束装置において、前記タイミング制御手段は、前記前
後方向拘束手段または左右方向拘束手段の作動遅延時間
を前記推定された前後方向移動量と左右方向移動量との
マトリクスにより設定することを要旨とする。
するため、請求項1ないし請求項11のいずれか1項記
載の車両用乗員拘束装置において、前記移動量推定手段
は、前記推定された前後方向移動量または左右方向移動
量を少なくとも乗員の体格または位置または姿勢のいず
れかにより補正することを要旨とする。
突を検出する衝突検出手段と、乗員を前後方向に拘束す
る前後方向拘束手段と、乗員を左右方向に拘束する左右
方向拘束手段と、前記衝突検出手段からの信号により、
前記前後方向拘束手段及び前記左右方向拘束手段を作動
させるタイミングを制御するタイミング制御手段と、乗
員の前後方向移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定
する移動量推定手段と、を備えた車両用乗員拘束装置で
あって、前記タイミング制御手段は、前記推定された前
後方向移動量及び左右方向移動量に基づいて、前記前後
方向拘束手段を作動させてから前記左右方向拘束手段を
作動させるまでの作動遅延時間を設定し、該作動遅延時
間は、前記前後方向移動量に比例し、前記左右方向移動
量に反比例するよう設定され、前記前後方向移動量及び
前記左右方向移動量は、少なくとも大小2つの設定域を
有し、小さい設定域は、車両前後方向に略平行な前面衝
突または車両左右方向に略平行な側面衝突で発生する推
定移動量以下の値とするようにしたので、車両の衝突方
向を検知するとともに、乗員の前後、左右方向の移動量
を推定し、たとえ単純な前面衝突や側面衝突で拘束装置
が作動しないような乗員移動量であっても、その推定移
動量に対し前後方向拘束手段と左右方向拘束手段を適切
なタイミングで作動させることにより、乗員移動および
車体変形に伴う乗員と部品との干渉を最小にし、干渉し
た場合その衝撃吸収を最大にすることができるという効
果がある。
を検出する衝突検出手段と、乗員を前後方向に拘束する
前後方向拘束手段と、乗員を左右方向に拘束する左右方
向拘束手段と、前記衝突検出手段からの信号により、前
記前後方向拘束手段及び前記左右方向拘束手段を作動さ
せるタイミングを制御するタイミング制御手段と、乗員
の前後方向移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定す
る移動量推定手段と、を備えた車両用乗員拘束装置であ
って、前記タイミング制御手段は、前記推定された前後
方向移動量及び左右方向移動量に基づいて、前記左右方
向拘束手段を作動させてから前記前後方向拘束手段を作
動させるまでの作動遅延時間を設定し、該作動遅延時間
は、前記左右方向移動量に比例し、前記前後方向移動量
に反比例するよう設定され、前記前後方向移動量及び前
記左右方向移動量は、少なくとも大小2つの設定域を有
し、小さい設定域は、車両前後方向に略平行な前面衝突
または車両左右方向に略平行な側面衝突で発生する推定
移動量以下の値とするようにしたので、車両の衝突方向
を検知するとともに、乗員の前後、左右方向の移動量を
推定し、たとえ単純な前面衝突や側面衝突で拘束装置が
作動しないような乗員移動量であっても、その推定移動
量に対し前後方向拘束手段と左右方向拘束手段を適切な
タイミングで作動させることにより、乗員移動および車
体変形に伴う乗員と部品との干渉を最小にし、干渉した
場合その衝撃吸収を最大にすることができるという効果
がある。
たは請求項2記載の発明の効果に加えて、前記推定され
る前後方向移動量及び左右方向移動量は、少なくとも大
小2つの設定域を有し、小さい設定域は、車両前後方向
に略平行な前面衝突または車両左右方向に略平行な側面
衝突で発生する推定移動量以下の値とするようにしたの
で、従来左右方向拘束手段が作動しなかった単純前面衝
突、または従来前後方向拘束手段が作動しなかった単純
側面衝突においても、乗員の左右方向移動量及び前後左
右移動量を推定して、左右方向拘束装置または前後方向
拘束装置を作動させて、車体の衝突変形後の二次的な加
速度による乗員と部品との干渉を効果的に回避または衝
撃吸収を最大限に発揮することができるという効果があ
る。
いし請求項3記載の発明の効果に加えて、前記移動量推
定手段は、車体にかかる車両前後方向加速度と車体にか
かる車両左右方向加速度とに基づいて、乗員の前後方向
移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定するので、前
方からの衝突に対しても、側方からの衝突に対しても乗
員の前後及び左右方向の移動量を推定することができる
という効果がある。
いし請求項3記載の発明の効果に加えて、前記移動量推
定手段は、シートベルトにかかる張力に基づいて乗員の
前後方向移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定する
ので、拘束手段の作動状況を把握することができ、より
直接的に乗員の前後方向、左右方向の移動量の時間変化
を推定することができるという効果がある。
いし請求項3記載の発明の効果に加えて、前記移動量推
定手段は、エアバッグの内圧に基づいて乗員の前後方向
移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定するので、拘
束手段の作動状況を把握することができ、より直接的に
乗員の前後方向、左右方向の移動量の時間変化を推定す
ることができるという効果がある。
いし請求項6記載の発明の効果に加えて、前記タイミン
グ制御手段は、前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を
乗員の前後移動量に線形に反比例させ、前記前後方向拘
束手段の作動遅延時間を乗員の左右移動量に線形に反比
例させるように設定するので、より詳細な拘束装置の作
動遅延時間設定が可能となるという効果がある。
いし請求項6記載の発明の効果に加えて、前記タイミン
グ制御手段は、前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を
前記推定された前後方向移動量に幾何級数により反比例
させ、前記前後方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定
された左右方向移動量に幾何級数により反比例させるよ
うに設定するので、より詳細な拘束装置の作動遅延時間
設定ができるという効果がある。
いし請求項6記載の発明の効果に加えて、前記タイミン
グ制御手段は、前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を
前記推定された前後方向移動量に対し段階的に設定する
ようにしたので、拘束装置の作動遅延時間設定を容易に
することができるという効果がある。
ないし請求項6記載の発明の効果に加えて、前記タイミ
ング制御手段は、前記前後方向拘束手段の作動遅延時間
を前記推定された左右方向移動量に対し段階的に設定す
るようにしたので、拘束装置の作動遅延時間設定を容易
にすることができるという効果がある。
または請求項10記載の発明の効果に加えて、前記タイ
ミング制御手段は、前記前後方向拘束手段または左右方
向拘束手段の作動遅延時間を前記推定された前後方向移
動量と左右方向移動量とのマトリクスにより設定するよ
うにしたので、拘束装置の作動遅延時間設定を容易にす
ることができるという効果がある。
ないし請求項11記載の発明の効果に加えて、前記移動
量推定手段は、前記推定された前後方向移動量または左
右方向移動量を少なくとも乗員の体格または位置または
姿勢のいずれかにより補正するようにしたので、より正
確な乗員の移動量を推定することができ、これに基づい
てより適切な拘束装置の作動遅延時間を設定することが
できるという効果がある。
係る車両用乗員拘束装置の実施の形態を詳細に説明す
る。
両用乗員拘束装置を乗用車に適用した場合の全体構成を
示す平面図であり、運転者に対応する拘束装置のみを示
している。同図においてコントロールユニット1は、衝
突検知及び前後左右の加速度を検出する加速度センサー
ユニット2(衝突検出手段)からの信号を受けて車両用
乗員拘束装置の作動を制御する。加速度センサーユニッ
ト2には衝突を検知するとともに、車体前後方向及び車
体左右方向のそれぞれの加速度を計測するための加速度
センサーが搭載されている。ここで、前面衝突検知用セ
ンサをフロントサンドメンバ先端に搭載してもよく、ま
た側面衝突検知用センサをセンターピラー下端に搭載し
ても良い。
期にシートベルトのたるみを除去するようシートベルト
を巻き込み、乗員7を拘束する拘束装置であり、ロード
リミッタ機能も併せ持っている。前面衝突用エアバッグ
4は、前面衝突時に乗員7とステアリング等車体部品と
の干渉による衝撃を吸収するための前後方向拘束装置で
ある。
乗員7とピラー等車体部品との干渉による衝撃を吸収す
るための左右方向拘束装置である。バックルプリテンシ
ョナ6は、シートベルトに張力をあたえるべく、シート
ベルトのバックルを客室後方へ引き込む拘束装置であ
る。
衝突用エアバッグ4,側面衝突用エアバッグ5,及びバ
ックルプリテンショナ6は、コントロールユニット1か
らの信号によりその作動タイミングが制御されるよう構
成されている。
の第1実施形態の構成を示すブロック図である。図1に
おいて、車両用乗員拘束装置は、車両の衝突を検出する
衝突検出手段である加速度センサーユニット2と、乗員
を前後方向に拘束する前後方向拘束手段である前後方向
拘束装置10と、乗員を左右方向に拘束する左右方向拘
束手段である左右方向拘束装置11と、加速度センサー
ユニット2からの信号により、前後方向拘束装置10及
び左右方向拘束装置11を作動させるタイミングを制御
するタイミング制御手段であるタイミング制御部13
と、乗員の前後方向移動量と左右方向移動量とをそれぞ
れ推定する移動量推定手段である移動量推定部12と、
を備え、タイミング制御部13は、推定された前後方向
移動量及び左右方向移動量に基づいて、前後方向拘束装
置10(または左右方向拘束装置11)を作動させてか
ら、左右方向拘束装置11(または前後方向拘束装置1
0)を作動させるまでの作動遅延時間を演算し、該作動
遅延時間は、前後方向移動量(または左右方向移動量)
に比例し、かつ左右方向移動量(前後方向移動量)に反
比例するように設定される(請求項1、請求項2)。
御部13とは、コントロールユニット1としてまとめて
実装されている。また乗員を前後方向に拘束する前後方
向拘束装置10は、前面衝突用エアバッグ4及びシート
ベルトプリテンショナ3であり、左右方向に拘束する左
右方向拘束装置11は、側面衝突用エアバッグ5及びバ
ックルプリテンショナ6である。
5のタイムチャートを参照して、第1実施形態の動作に
ついて説明する。図4(a)は、第1実施形態における
前面衝突時のタイムチャートであり、図4(b)は、第
1実施形態における側面衝突時のタイムチャートであ
る。図6は、斜め前面衝突時における前後方向の加速度
(前後G)及び左右方向の加速度(左右G)の時間変化
と図3のフローチャートの各ステップS1〜S9の対応
を示すタイムチャートである。
ユニット2が検出した車両の前後方向及び左右方向の加
速度をコントロールユニット1が読み込む(ステップS
1)。次いで、前後方向の加速度が所定値を超えるか否
かにより前面衝突したか否かを判定する(ステップS
2)。前後方向の加速度が所定値を超えていれば、前面
衝突と判定しステップS4へ進む。前後方向の加速度が
所定値を超えていなければ、次いで、左右方向の加速度
が所定値を超えるか否かにより側面衝突したか否かを判
定する(ステップS3)。左右方向の加速度が所定値を
超えていれば、側面衝突と判定しステップS10へ進
む。左右方向の加速度が所定値を超えていなければ、衝
突はないとして、ステップS1へ戻る。
前後方向拘束装置10である前面衝突用エアバッグ4及
びシートベルトプリテンショナ3を作動させる(ステッ
プS4)。この間の車両および乗員の挙動は、図15
(b)に示すように、車両エンジンコンパートメントが
潰れながら、減速する。このとき乗員は、車両に対し相
対的に前方移動を開始するが、その移動は前後方向拘束
装置の作動により拘束される。
量を推定し(ステップS5)、これら推定した前後方向
移動量及び左右方向移動量に基づいて、乗員の左右方向
拘束が必要か否かを判定する(ステップS6)。左右方
向拘束が必要でなければ、以上で処理を終了する。左右
方向拘束が必要であれば、左右方向拘束装置の作動遅延
時間Td1を演算し(ステップS7)、作動遅延時間T
d1が経過するまで待つ(ステップS8)。作動遅延時
間Td1となると左右方向拘束装置11である側面衝突
用エアバッグ5及びバックルプリテンショナ6を作動さ
せる(ステップS9)。
左右方向拘束装置11である側面衝突用エアバッグ5、
及びシートベルトプリテンショナ3を作動させ(ステッ
プS10)、乗員の前後方向及び左右方向移動量を推定
する(ステップS11)。次いで、これら推定した前後
方向移動量及び左右方向移動量に基づいて、乗員の前後
方向拘束が必要か否かを判定する(ステップS12)。
前後方向拘束が必要でなければ、以上で処理を終了す
る。前後方向拘束が必要であれば、前後方向拘束装置の
作動遅延時間Td2を演算し(ステップS13)、作動
遅延時間Td2が経過するまで待つ(ステップS1
4)。作動遅延時間Td2となると前後方向拘束装置1
0である前面衝突用エアバッグ4、及びバックルプリテ
ンショナ6を作動させる(ステップS15)。
後に行うステップS6の左右方向の拘束が必要かどうか
の判断から、ステップS9の左右方向拘束装置の作動ま
での詳細例を図5の詳細フローチャートに示す。尚、以
下の説明では、作動遅延時間Td1と作動遅延時間Td
2とを特に区別せずに作動遅延時間Tdと表記する。
のステップS31で、車体前後方向加速度(以下、前後
Gと略す)、左右方向加速度(以下、左右Gと略す)、
衝突後又は前後方向拘束装置10の作動後の経過時間T
s(t)が計測される。続くステップS32では、前後
Gおよび左右Gに基づいて乗員の前後方向移動量と左右
方向移動量を推定し、これら推定移動量により左右方向
拘束装置11の作動遅延時間Tdが演算される(請求項
4)。
量の推測から決定されるものであり、前後Gが大きいほ
ど大きく、左右Gが大きいほど小さく定義され、*を乗
算記号として、例えば、次に示す式(1)により演算さ
れるものとする。
後G(t))は、たとえば、図7(a)に示すような前
後Gの線形関係により定義される関数fとしてもよいし
(請求項7)、あるいは、図7(b)に示すように、関
数fを前後Gの幾何級数で定義し、この関数fを用いて
式(1)により作動遅延時間Tdを演算してもよい。
(2)により演算することもできる。
する関数f(左右G(t))は、図8(a)に示すよう
関数fを左右Gの幾何級数に反比例する関数で定義した
り(請求項8)、図8(b)に示すよう関数fを左右G
の階段状の関数で定義し(請求項9)、それに前後Gを
積算することにより作動遅延時間Tdを求めてもよい。
Gをそれぞれの段階にわけ、その2次元マトリックスの
組み合わせで作動遅延時間Tdを定義するようにしても
よい(請求項11)。
右方向に略平行な単純側面衝突で左右方向拘束装置が作
動する場合に発生する左右Gより小さい左右Gでも、前
後Gの状態によっては左右方向拘束装置が作動するよう
に定義される。すなわち、従来の左右方向拘束装置が作
動しない10G程度の左右Gでも、前面衝突時の前後方
向拘束装置作動後に、左右方向拘束装置を作動させるこ
とが可能である(請求項3)。
置の作動遅延時間Tdと、衝突開始時刻を基準とした現
在の時刻、すなわち衝突発生からの経過時間Ts(t)
を加算することによりステップS33で左右方向拘束装
置が作動すべき時刻T(t)が決定される。続くステッ
プS34〜S36で前回のタイムステップ、すなわちt
−△t時に求められたT(t−△t)と比較され小さい
ほうをT(t)とする。
られた作動時刻T(t)と現在の時刻Ts(t)の大小
が比較され、作動時刻T(t)の方が大きければ、ステ
ップS31からを繰り返し、作動時刻T(t)の方が小
さければ、ステップS38で左右方向拘束装置作動トリ
ガを出力する。このトリガをうけた左右方向拘束装置1
1すなわち側面衝突用エアバッグ5および、バックルプ
リテンショナ6は、図3のステップS9で左右方向拘束
装置を作動させ一連の作動を終了する。
断した場合、ステップS10に進み、左右方向拘束装置
11すなわち側面衝突用エアバッグ5を作動させ、また
シートベルトプリテンショナ3を作動させる。次いで乗
員の前後方向及び左右方向移動量を推定し(ステップS
11)、これら推定した前後方向移動量及び左右方向移
動量に基づいて、乗員の前後方向拘束が必要か否かを判
定する(ステップS12)。
要か否かの判断のフローは、前面衝突時のステップS6
の判断と同様である。ただし、側面衝突時に左右方向拘
束装置11を作動させた後の前後方向拘束装置10の作
動遅延時間Td2は、前後Gが大きいほど小さく、左右
Gが大きいほど大きく定義される。
る式は、前後衝突時の式(1)、式(2)に代えて、次
に示す式(3)、式(4)を用いる。
右G(t))は、たとえば、左右Gの線形関係により定
義される関数fとしてもよいし(請求項7)、あるい
は、関数fを左右Gの幾何級数で定義し、この関数fを
用いて式(3)により作動遅延時間Td2を演算しても
よい。
(4)により演算することもできる。
後」を「左右」と読み替え、「左右」を「前後」と読み
替えて、参照することができる。
拘束装置が作動する限界の前後Gより小さい前後Gで
も、左右Gの状態によっては前後方向拘束装置が作動す
るように定義される(請求項3)。
しない10G程度の前後Gでも、側面衝突時に左右方向
拘束装置を作動させた後に前後方向拘束装置を作動させ
ることが可能である。続くステップS15で前後方向拘
束装置10すなわち前面衝突用エアバッグ4を作動さ
せ、またバックルプリテンショナ6を作動させて一連の
作動を終了する。
車体にかかる前後加速度及び左右加速度から乗員の移動
量を推定し、左右方向拘束装置の作動の必要性を判断す
ること、あるいは、左右方向拘束装置の作動後に車体に
かかる前後加速度及び左右加速度から乗員の移動量を推
定し、前後方向拘束装置の作動の必要性を判断すること
により、従来の斜め衝突のような前後方向拘束装置また
は左右方向拘束装置のいずれか一方しか作動しない、ま
たは作動遅れが発生する可能性があるような状況でも乗
員の移動を確実に拘束するために十分な拘束装置作動の
応答性が得ることが可能となる。
形態を図面を参照して説明する。第2実施形態は、前面
衝突の場合に作用を特化した場合である。第2実施形態
の構成は、第1実施形態に対してシートベルトにかかる
張力を検出するシートベルト張力計8、図示していない
シート座面圧力計10、シート位置検出装置11を付加
したものであり、シートベルト張力計8は衝突後のシー
トベルト張力を計測し、コントロールユニット1にその
計測値を送るよう構成されている。
ただし、図3のステップS6の左右方向拘束の必要性の
判定、及びステップS7の左右方向拘束装置の作動遅延
時間Tdの演算には、図9,10、11に示すようシー
トベルト張力が使用される(請求項5)。
イムチャートであり、図10は第2実施形態の要部の動
作を説明するフローチャートである。また図11は、シ
ートベルト張力F(t)と、所定のシートベルト張力閾
値Cf(t)とを示すタイムチャートである。
シートベルトプリテンショナ3の作動が確認された後、
ステップS42で、シートベルト張力F(t)、前後方
向拘束装置の作動後の経過時間Ts(t)が計測され
る。続くステップS43では、あらかじめ設定されてい
るシートベルト張力閾値Cf(t)とシートベルト張力
F(t)が比較される。
7に示すよう前後G、乗員の体格、シート位置、乗車姿
勢により補正される(請求項12)。ただし、シート位
置補正係数S1(d)はシート位置が可動範囲の中央の
場合を0とし、それより前方の場合、シート位置補正係
数S1(d)は−の値で前方ほど小さい値をとるよう、
後方の場合+の値で後方ほど大きい値となるよう定義さ
れる。また乗車姿勢補正係数S2(a)は、乗車姿勢と
して、シートバック角度を計測使用しており、シートバ
ック角度20°の場合を0とし、それより角度が小さい
場合、乗車姿勢補正係数S2(a)は−の値で前方ほど
小さい値をとるよう、角度が20°より大きい場合は乗
車姿勢補正係数S2(a)は+の値で角度が大きいほど
大きい値となるよう定義される。
ルト張力F(t)は、そのピーク値が大きいほど、また
張力持続時間が長いほど、乗員の左右方向移動量が小さ
い。従って、シートベルト張力と張力持続時間により乗
員の左右方向移動量を演算することができる(請求項
5)。
に発生するシートベルト張力よりも大きく、持続時間も
大きい範囲、すなわち、単純側面衝突で発生する乗員左
右方向移動量より小さい場合でも、左右方向拘束装置作
動の必要性の判定されることになる。ステップS42〜
S43は、シートベルト張力F(t)がシートベルト張
力閾値Cf(t)より小さくなるまで繰り返される。F
(t)の方がCf(t)より小さい場合は、続くステッ
プS44で左右方向拘束装置の作動遅延時間Tdと、現
在の時刻、すなわち衝突発生からの経過時間Ts(t)
を加算することにより、左右方向拘束装置の作動時刻T
が決定される。ここで左右方向拘束装置の作動遅延時間
Tdは一定値とする。
められた作動時刻Tと現在の時刻Ts(t)の大小が比
較され、作動時刻Tの方が大きければ、引き続きステッ
プS46で現在の時刻Ts(t)を計測、ステップS4
5を繰り返し、作動時刻Tの方が現在の時刻Ts(t)
より小さい場合、ステップS46で左右方向拘束装置作
動トリガを出力する。このトリガをうけた左右方向拘束
装置11すなわち側面衝突用エアバッグ5及びバックル
プリテンショナ6は、図3ステップS9で左右方向拘束
装置を作動させ一連の作動を終了する。
形態と同様の効果が得られるのに加え、シートベルト張
力から前面衝突後の乗員の左右方向移動量および移動開
始をより正確に推定することが可能となる。
形態を図面を参照して説明する。第3実施形態は、前面
衝突の場合に作用を特化した場合である。第3実施形態
の構成は、第1実施形態に前面衝突用エアバッグ内圧計
9、図示していないシート座面圧力計10、シート位置
検出装置11を付加したものであり、前面衝突用エアバ
ッグ内圧計9は衝突後の前面衝突用エアバッグ4の内圧
を計測し、コントロールユニット1にその計測値を送る
よう構成されている。
ただし、図3のステップS6の左右方向拘束の必要性の
判定、ないしステップS7の左右方向拘束装置の作動遅
延時間Tdの演算には、図12,13、14に示すよう
に前面衝突用エアバッグ内圧が使用される(請求項
6)。
タイムチャートである。図13は、第3実施形態の要部
の動作を説明するフローチャートである。図14は、前
面衝突用エアバッグ内圧P(t)と、所定の前面衝突用
エアバッグ内圧閾値Cp(t)とを説明するタイムチャ
ートである。
突用エアバッグ4の作動が確認された後、ステップS5
2で、前面衝突用エアバッグ内圧P(t)、前後方向拘
束装置の作動後の経過時間Ts(t)が計測される。続
くステップS53では、あらかじめ設定されている前面
衝突用エアバッグ内圧閾値Cp(t)と前面衝突用エア
バッグ内圧P(t)が比較される。
は、図17に示すよう前後G、乗員の体格、乗車位置、
乗車姿勢により補正される(請求項12)。ここで、エ
アバッグ内圧はそのピーク値が大きいほど、また内圧持
続時間が長いほど、乗員の左右方向移動量が小さい。し
たがって、図14に示す単純側面衝突時に発生するエア
バッグ内圧よりも大きく、持続時間も大きい範囲、すな
わち、単純側面衝突で発生する乗員左右方向移動量より
小さい場合でも、左右方向拘束の必要性が判定されるこ
とになる。ステップS52〜S53は、P(t)がCp
(t)より小さくなるまで繰り返される。
は、続くステップS54でTdと現在の時刻、すなわち
衝突発生からの経過時間Ts(t)を加算することによ
り左右方向拘束装置の作動時刻Tが決定される。ここで
左右方向拘束装置の作動遅延時間Tdは一定値とする。
ステップS55では、ステップS54で求められた作動
時刻Tと現在の時刻Ts(t)の大小が比較され、作動
時刻Tの方が大きければ、引き続きステップS56で現
在の時刻Ts(t)を計測、ステップS55を繰り返
し、作動時刻Tの方が現在の時刻Ts(t)より小さい
場合、ステップS56で左右方向拘束装置の作動トリガ
を出力する。このトリガをうけた左右方向拘束装置11
すなわち側面衝突用エアバッグ5及びバックルプリテン
ショナ6は、図3のステップS9で左右方向拘束装置を
作動させ一連の作動を終了する。
形態と同様の効果が得られるのに加え、前面衝突用エア
バッグ内圧から前面衝突後の乗員の左右方向移動量およ
び移動開始をより正確に推定することが可能となる。
態の構成を示すブロック図である。
示す平面図である。
である。
ムチャート、(b)第1実施形態における側面衝突時の
タイムチャートである。
作動後の左右方向(前後方向)拘束装置の作動遅延時間
を決定するフローチャートである。
ムチャートである。
図である。
図である。
である。
後の左右方向拘束装置の作動遅延時間を決定するフロー
チャートである。
の説明図である。
トである。
後の左右方向拘束装置の作動遅延時間を決定するフロー
チャートである。
内圧閾値の説明図である。
明する図である。
明図である。
明図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 車両の衝突を検出する衝突検出手段と、 乗員を前後方向に拘束する前後方向拘束手段と、 乗員を左右方向に拘束する左右方向拘束手段と、 前記衝突検出手段からの信号により、前記前後方向拘束
手段及び前記左右方向拘束手段を作動させるタイミング
を制御するタイミング制御手段と、 乗員の前後方向移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推
定する移動量推定手段と、 を備えた車両用乗員拘束装置であって、 前記タイミング制御手段は、 前記推定された前後方向移動量及び左右方向移動量に基
づいて、 前記前後方向拘束手段を作動させてから前記左右方向拘
束手段を作動させるまでの作動遅延時間を設定し、 該作動遅延時間は、 前記前後方向移動量に比例し、かつ前記左右方向移動量
に反比例するように設定されることを特徴とする車両用
乗員拘束装置。 - 【請求項2】 車両の衝突を検出する衝突検出手段と、 乗員を前後方向に拘束する前後方向拘束手段と、 乗員を左右方向に拘束する左右方向拘束手段と、 前記衝突検出手段からの信号により、前記前後方向拘束
手段及び前記左右方向拘束手段を作動させるタイミング
を制御するタイミング制御手段と、 乗員の前後方向移動量と左右方向移動量とをそれぞれ推
定する移動量推定手段と、 を備えた車両用乗員拘束装置であって、 前記タイミング制御手段は、 前記推定された前後方向移動量及び左右方向移動量に基
づいて、 前記左右方向拘束手段を作動させてから前記前後方向拘
束手段を作動させるまでの作動遅延時間を設定し、 該作動遅延時間は、 前記左右方向移動量に比例し、かつ前記前後方向移動量
に反比例するように設定されることを特徴とする車両用
乗員拘束装置。 - 【請求項3】 前記推定される前後方向移動量及び左右
方向移動量は、少なくとも大小2つの設定域を有し、 小さい設定域は、 車両前後方向に略平行な前面衝突または車両左右方向に
略平行な側面衝突で発生する推定移動量以下の値とする
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両用
乗員拘束装置。 - 【請求項4】 前記移動量推定手段は、 車体にかかる車両前後方向加速度と車体にかかる車両左
右方向加速度とに基づいて乗員の前後方向移動量と左右
方向移動量とをそれぞれ推定することを特徴とする請求
項1ないし請求項3のいずれか1項記載の車両用乗員拘
束装置。 - 【請求項5】 前記移動量推定手段は、 シートベルトにかかる張力に基づいて乗員の前後方向移
動量と左右方向移動量とをそれぞれ推定することを特徴
とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の車
両用乗員拘束装置。 - 【請求項6】 前記移動量推定手段は、 エアバッグの内圧に基づいて乗員の前後方向移動量と左
右方向移動量とをそれぞれ推定することを特徴とする請
求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の車両用乗員
拘束装置。 - 【請求項7】 前記タイミング制御手段は、 前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を乗員の前後移動
量に線形に反比例させ、 前記前後方向拘束手段の作動遅延時間を乗員の左右移動
量に線形に反比例させるように設定することを特徴とす
る請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の車両用
乗員拘束装置。 - 【請求項8】 前記タイミング制御手段は、 前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定された
前後方向移動量に幾何級数により反比例させるように設
定するか、あるいは、前記前後方向拘束手段の作動遅延
時間を前記推定された左右方向移 動量に幾何級数により反比例させるように設定すること
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項記
載の車両用乗員拘束装置。 - 【請求項9】 前記タイミング制御手段は、 前記左右方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定された
前後方向移動量に対し段階的に設定することを特徴とす
る請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の車両用
乗員拘束装置。 - 【請求項10】 前記タイミング制御手段は、 前記前後方向拘束手段の作動遅延時間を前記推定された
左右方向移動量に対し段階的に設定することを特徴とす
る請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載の車両用
乗員拘束装置。 - 【請求項11】 前記タイミング制御手段は、 前記前後方向拘束手段または左右方向拘束手段の作動遅
延時間を前記推定された前後方向移動量と左右方向移動
量とのマトリクスにより設定することを特徴とする請求
項9または請求項10記載の車両用乗員拘束装置。 - 【請求項12】 前記移動量推定手段は、 前記推定された前後方向移動量または左右方向移動量を
少なくとも乗員の体格または位置または姿勢のいずれか
により補正することを特徴とする請求項1ないし請求項
11のいずれか1項記載の車両用乗員拘束装置。
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