JP2003312437A - エアバッグの展開制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷重センサの出力の上限値をリミット処理し
た場合でも、エアバッグの確実な展開を可能にする。 【解決手段】 車両のシートに検出レンジの上限値を有
する４個の荷重センサを設け、シートに着座した乗員の
重量を前記４個の荷重センサの出力の和として検出し、
検出した乗員の重量が所定値以上の場合にエアバッグの
展開を許可し、所定値未満の場合にエアバッグの展開を
禁止する。４個の荷重センサの何れかの出力が検出レン
ジの上限値であるとき、検出した乗員の重量に関わらず
にエアバッグの展開を許可することにより、荷重センサ
の出力が検出レンジの上限値にリミット処理されたため
に、乗員の重量が実際の重量よりも小さく算出されて前
記所定値未満になっても、エアバッグを確実に展開して
乗員を拘束することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、車両のシートに検
出レンジの上限値を有する複数の荷重センサを設け、シ
ートに着座した乗員の重量を前記複数の荷重センサの出
力の和として検出し、検出した乗員の重量が所定値以上
の場合にエアバッグの展開を許可し、所定値未満の場合
にエアバッグの展開を禁止するエアバッグの展開制御方
法に関する。 【０００２】 【従来の技術】助手席用のエアバッグ装置の作動・非作
動やエアバッグの展開速度の大小等は、助手席に着座し
た乗員の体格や乗員の有無、即ちステータスに応じて制
御される。例えば、乗員が大人あるいは子供である場合
にはエアバッグ装置を作動させ、乗員がチャイルドシー
ト（ＣＲＳ）に着座した乳幼児である場合や乗員が着座
していない場合にはエアバッグ装置を作動させず、更に
エアバッグ装置を作動させる場合でも、乗員が大人であ
る場合にはエアバッグを高速で展開し、乗員が子供であ
る場合にはエアバッグを低速で展開するといった制御が
行われる。これにより、エアバッグ装置に乗員のステー
タスに応じた最適な拘束性能を発揮させるとともに、エ
アバッグの無駄な展開を回避することができる。従来よ
り、ステータスの判定は、シートに設けた荷重センサで
検出した乗員の重量に基づいて行われている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】図６に示すように、荷
重センサで検出した乗員の重量に基づいてステータスを
判定する場合に、例えば重量５０ｋｇ以上が「大人」、
重量２０ｋｇ以上で５０ｋｇ未満が「子供」、重量２ｋ
ｇ以上で２０ｋｇ未満が「チャイルドシート」（つまり
乳幼児）、重量２ｋｇ未満が「空席」、といった基準を
設けて判定している。しかしながら、車両の走行中には
路面の凹凸による上下加速度が発生するだけでなく、加
減速による前後加速度や旋回による横加速度が発生する
ため、シートに設けた荷重センサで検出した乗員の重量
は、図６に示すように大きく変動する。 【０００４】上下加速度によって荷重センサの出力が変
化するのは勿論であるが、前後加速度や横加速度よって
荷重センサの出力が変化するのは次のような理由によ
る。例えば、車両が急制動したような場合、シートに着
座した乗員が慣性で前方に投げ出されるため、シートの
前部はフロアに押し付けられ、シートの後部はフロアか
ら浮き上がろうとする。従って、シートの前部に荷重セ
ンサが設けられている場合には実際の重量よりも大きい
重量が検出されまた、シートの後部に荷重センサが設け
られている場合には実際の重量よりも小さい重量が検出
されてしまい、後者の場合には負の重量が検出されるこ
ともある。 【０００５】このような不具合を解消するために、例え
ばシートの四隅にそれぞれ荷重センサを設け、４個の荷
重センサの出力の平均値や合計値からステータスを判定
することが考えられる。しかしながら、この種の荷重セ
ンサの出力は上限値および下限値を有しており、上限値
を上回る出力は該上限値にリミット処理され、下限値を
下回る出力は該下限値にリミット処理されるため、大人
あるいは子供の着座時に本来展開すべきエアバッグが展
開しなくなる可能性がある。 【０００６】即ち、４個の荷重センサの出力の何れかが
上限値を上回ったために該上限値にリミット処理された
場合、４個の荷重センサの出力の平均値や合計値から算
出した乗員の体重は、実際の体重よりも小さくなる。従
って、実際にはステータスが大人あるいは子供であるの
にチャイルドシートと誤判定され、本来展開すべきエア
バッグの展開が禁止される可能性がある。 【０００７】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、荷重センサの出力の上限値をリミット処理した場合
でも、エアバッグの確実な展開を可能にすることを目的
とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、車両のシート
に検出レンジの上限値を有する複数の荷重センサを設
け、シートに着座した乗員の重量を前記複数の荷重セン
サの出力の和として検出し、検出した乗員の重量が所定
値以上の場合にエアバッグの展開を許可し、所定値未満
の場合にエアバッグの展開を禁止するエアバッグの展開
制御方法であって、前記複数の荷重センサの何れかの出
力が検出レンジの上限値であるとき、検出した乗員の重
量に関わらずにエアバッグの展開を許可することを特徴
とするエアバッグの展開制御方法が提案される。 【０００９】上記構成によれば、車両のシートに設けた
複数の荷重センサの出力の和として乗員の重量を検出
し、検出した乗員の重量が所定値以上の場合にエアバッ
グの展開を許可し、所定値未満の場合にエアバッグの展
開を禁止するものにおいて、複数の荷重センサの何れか
の出力が検出レンジの上限値であるとき、検出した乗員
の重量に関わらずにエアバッグの展開を許可するので、
荷重センサの出力が検出レンジの上限値にリミット処理
されたために、乗員の重量が実際の重量よりも小さく算
出されて前記所定値未満になっても、エアバッグを確実
に展開して乗員を拘束することができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 【００１１】図１〜図５は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はシートに設けられた体格判定装置の斜視図、
図２は重量検出ユニットを下面側から見た図、図３は図
２の３−３線拡大断面図、図４は体格判定の手法を説明
するフローチャート、図５はステータステーブルおよび
カウンタの説明図である。 【００１２】図１に示すように、自動車のフロアに左右
一対のベース部材１１，１１が固定されており、各々の
ベース部材１１，１１の上面に沿って左右一対の重量検
出ユニット１２，１２が取り付けられる。重量検出ユニ
ット１２，１２の上面に固定された左右一対のシートレ
ール１３，１３に、シートＳが前後移動自在に支持され
る。 【００１３】図２には重量検出ユニット１２を下面側か
ら見た状態が示される。左右の重量検出ユニット１２，
１２は実質的に同じ構造を有しており、図２に示される
のはその一方である。 【００１４】重量検出ユニット１２は下面が開放した断
面溝形のセンサハウジング１４を備えており、センサハ
ウジング１４の前端および後端に、シートレール１３が
結合される前後のブラケット１５，１６が設けられる。
センサハウジング１４の前半部に前側アーム部材１７が
収納されており、その前寄りの位置が支点ピン１８でセ
ンサハウジング１４に枢支されるとともに、その前端位
置にボルト１９で前側荷重受け部材２０が支持される。
同様に、センサハウジング１４の後半部に後側アーム部
材２１が収納されており、その後寄りの位置が支点ピン
２２でセンサハウジング１４に枢支されるとともに、そ
の後端位置にボルト２３で後側荷重受け部材２４が支持
される。前記両ボルト１９，２３は、センサハウジング
１４に形成した長孔１４ａ…を上下移動可能に貫通す
る。 【００１５】前後の取付ブラケット１５，１６は、それ
ぞれ２本のボルト２５，２５でベース部材１１の上面に
固定される。センサハウジング１４の中央部にはロード
セルよりなる２個の荷重センサ２６，２６が設けられて
おり、前側アーム部材１７の後端と、後側アーム部材２
１の前端とが荷重センサ２６，２６に接続される。荷重
センサ２６で検出した荷重に基づいてシートＳに着座し
た乗員の体格やシートＳに着座する乗員の有無（ステー
タス）を判定する電子制御ユニットＵが、右側のベース
部材１１の内面に設けられる。 【００１６】次に、電子制御ユニットＵにおいて行われ
る処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。 【００１７】先ず、ステップＳ１で、シートＳの前後左
右に加わる荷重を４個の荷重センサ２６…で検出する。
即ち、シートＳ自体の重量とシートＳに着座した乗員の
重量とが前後左右の４個の荷重受け部材２０，２０，２
４，２４に加わると、４個の荷重受け部材２０，２０，
２４，２４からの荷重が一端に入力された４個のアーム
部材１７，１７，２１，２１に支点ピンまわりのモーメ
ントが作用し、４個のアーム部材１７，１７，２１，２
１の他端から荷重センサ２６…に荷重が作用する。各々
の荷重センサ２６は、前記荷重の検出を第１の所定時間
ｔ１（実施例では１２０ｍｓｅｃ）毎に実行する。シー
トＳに着座する乗員の姿勢、加減速に伴う前後加速度、
旋回に伴う左右加速度、路面の凹凸に伴う上下加速後等
の影響により、４個の荷重センサ２６…の出力はそれぞ
れ異なったものとなる。 【００１８】続くステップＳ２で、各々の荷重センサ２
６で検出した荷重が上限値を上回るか、下限値を下回っ
た場合には、荷重センサ２６の出力を上限値に相当する
荷重あるいは下限値に相当する荷重に制限するリミット
処理を行う。 【００１９】続くステップＳ３で、各々の荷重センサ２
６で検出した荷重の平均値を、第２の所定時間ｔ２（実
施例では５００ｍｓｅｃ）に毎に算出する。第１の所定
時間ｔ１毎の荷重の検出は第２の所定時間ｔ２の間に４
回ないし５回行われるため、荷重の平均値は前記４回な
いし５回の算出結果の平均値となる。 【００２０】以上のようにして、４個の荷重センサ２６
…のそれぞれについて、第２の所定時間ｔ２の間の荷重
の平均値が算出されると、続くステップＳ４で第２の所
定時間ｔ２の間の荷重の平均値を瞬間ステータスに変換
する。尚、シートＳにチャイルドシートが取り付けられ
ている場合には、検出される荷重はチャイルドシートの
重量と、そこに着座した乳幼児の重量との和であり、シ
ートＳに乗員が着座していない場合には、検出される荷
重はシートＳの重量の加速度による変動成分やノイズ成
分だけとなるが、以下、それらを含めて乗員の重量とい
う。 【００２１】以上のようにして、第２の所定時間ｔ２毎
に乗員の瞬間ステータスが判定されると、ステップＳ５
で第２の所定時間ｔ２よりも長い確定時間内に判定され
た各瞬間ステータスの回数に基づいて、最終的なステー
タス、つまり乗員が大人であるか、子供であるか、チャ
イルドシートに着座した乳幼児であるか、あるいはシー
トＳが空席であるかが確定される。そして続くステップ
Ｓ６で、車両の衝突時におけるエアバッグの展開が前記
確定したステータスに応じて制御される。即ち、乗員が
大人あるいは子供であればエアバッグの展開を許可し、
更に乗員が大人であればエアバッグの展開速度を高く
し、乗員が子供であればエアバッグの展開速度を低くす
ることで、ステータスに応じた最適の拘束性能が得られ
るようにする。また乗員がチャイルドシートに着座した
乳幼児である場合には乗員保護のためにエアバッグの展
開を禁止し、乗員が無い場合には無駄防止のためにエア
バッグの展開を禁止する。 【００２２】以下、図５に基づいて、ステータスの判定
手法を説明する。 【００２３】電子制御ユニットＵには、４つのステータ
スである「大人」、「子供」、「チャイルドシート」お
よび「空席」に対応する４つのステータステーブルが設
けられており、第２の所定時間ｔ２毎に算出した乗員の
重量に応じて４つのステータステーブルの何れかに
「１」を立て、他のステータステーブルに「０」を立て
る。最新の第２の所定時間ｔ２において判定されたステ
ータスが瞬間ステータスとなる。瞬間ステータスを判定
する基準の一例は、図６に示すように、重量５０ｋｇ以
上が「大人」、重量２０ｋｇ以上で５０ｋｇ未満が「子
供」、重量２ｋｇ以上で２０ｋｇ未満が「チャイルドシ
ート」、重量２ｋｇ未満が「空席」である。 【００２４】そして第２の所定時間ｔ２が経過する毎
に、ステータステーブルのデータを左にシフトすること
で、所定時間（例えば、１２ｓｅｃ）前から現在までの
各々２４個の瞬間ステータスの履歴を記憶する。 【００２５】電子制御ユニットＵは、４つのステータス
である「大人」、「子供」、「チャイルドシート」およ
び「空席」に対応する４つのカウンタを備えており、例
えば、現在確立しているステータスが「空席」であれ
ば、残りの「大人」、「子供」、「チャイルドシート」
の三つのカウンタが作動する。第２の所定時間ｔ２が経
過する毎にカウンタのデータは左にシフトし、その際に
最新のステータステーブルで瞬間ステータスが「１」に
なっている部分に対応するカウンタのデータに「１」が
加算される。 【００２６】各々のステータスを判定する閾値は、専有
時間／確定時間＝Ｍ／Ｎによって定義される。専有時間
および確定時間は第２の所定時間ｔ２を１単位として測
定されるもので、例えば、「空席」→「チャイルドシー
ト」を判定する閾値はＭ＝５、Ｎ＝１０（Ｍ／Ｎ＝５／
１０）であり、「空席」→「子供」および「空席」→
「大人」を判定する閾値はＭ＝７、Ｎ＝１０（Ｍ／Ｎ＝
７／１０）である。従って、図５の例では、「大人」の
最新のカウンタ値が「７」になったことで、確定時間Ｎ
＝１０に対する専有時間Ｍ＝７の比率が閾値に達し、ス
テータスが「空席」から「大人」に移行すると判断され
る。 【００２７】このようにして新たなステータスが確立す
ると、ステータステーブルおよびカウンタをリセットす
る。 【００２８】以上説明したように、荷重センサ２６…で
検出した乗員の重量を第２の所定時間ｔ２毎に複数の領
域に割り振り、確定時間Ｎの間に各々の領域に割り振ら
れた瞬間ステータスの回数に応じてステータスを判定す
るので、一時的な加速度やノイズによる荷重センサ２６
…の出力の変動を排除してステータスを精密に判定する
ことができる。 【００２９】 【表１】 【００３０】さて、４個の荷重センサ２６…の何れかで
検出した荷重が上限値を上回るか下限値を下回ってリミ
ット処理が行われた場合、４個の荷重センサ２６…の出
力の和に基づいて算出した乗員の重量の信頼性が問題に
なる。乗員が「大人」あるいは「子供」であって車両の
衝突時にエアバッグを展開する必要があるとき、表１の
ケース１に示すように、上限値のリミット処理および下
限値のリミット処理が何れも行われていない場合には、
算出された乗員の重量の信頼性は正常であり、通常どお
りの制御によりエアバッグは支障なく展開する。ケース
２のように、上限値のリミット処理が行われていて下限
値のリミット処理が行われていない場合には、算出され
た乗員の重量は実際の重量よりも小さくなり、本来「大
人」あるいは「子供」のステータスが「チャイルドシー
ト」あるいは「空席」と誤判断され、展開すべきエアバ
ッグが非展開となる可能性がある。従って、上限値のリ
ミット処理が行われていて下限値のリミット処理が行わ
れていない場合には、ステータスの如何に関わらずエア
バッグを強制的に展開する。 【００３１】ケース３のように、下限値のリミット処理
が行われていて上限値のリミット処理が行われていない
場合には、算出された乗員の重量は実際の重量よりも大
きくなるはずであり、本来展開すべきエアバッグが非展
開となる可能性はない。従って、通常どおりの制御によ
りエアバッグは支障なく展開する。ケース４のように、
上限値のリミット処理および下限値のリミット処理の両
方が行われている場合には、算出された乗員の重量と実
際の重量との大小関係は不明であり、本来「大人」ある
いは「子供」のステータスが「チャイルドシート」ある
いは「空席」と誤判断され、展開すべきエアバッグが非
展開となる可能性がある。従って、上限値のリミット処
理および下限値のリミット処理の両方が行われている場
合には、ステータスの如何に関わらずエアバッグを強制
的に展開する。 【００３２】以上のことから、上限値のリミット処理が
行われている場合に、ステータスの如何に関わらずエア
バッグを強制的に展開することで、本来展開すべきエア
バッグが非展開となるのを確実に防止することができ
る。 【００３３】ところで、ステータスが「チャイルドシー
ト」の場合、エアバッグは非展開にする必要があるが、
上記表１の制御を導入すると、チャイルドシートの装着
時にエアバッグが展開する可能性がある。 【００３４】 【表２】 【００３５】表２のケース１に示すように、上限値のリ
ミット処理および下限値のリミット処理が何れも行われ
ていない場合には、算出された乗員の重量の信頼性は正
常であり、チャイルドシートの装着時にエアバッグが展
開する虞はない。ケース２およびケース４のように、上
限値のリミット処理が行われている場合には、前記表１
の制御が行われて強制的にエアバッグが展開してしま
う。またケース３のように、下限値のリミット処理が行
われている場合には、算出された乗員の重量（チャイル
ドシートの重量）は実際の重量よりも大きくなるため、
やはりエアバッグが展開してしまう可能性がある。 【００３６】このように、前記表１の制御を採用する
と、エアバッグが展開してはいけないチャイルドシート
の装着時に、表２のケース２〜ケース４の状況が発生し
てエアバッグが展開する可能性がある。これを回避する
には、表２のケース２〜ケース４の状況が発生しないこ
とが必要であり、そのためはチャイルドシートの装着時
に荷重センサ２６…の出力がリミット処理の上限値およ
び下限値を越えないように、つまり表１の制御が実行さ
れないように、該上限値および下限値を余裕をもって設
定する必要がある。 【００３７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。 【００３８】例えば、実施例では４個の荷重センサ２６
…を設けているが、荷重センサ２６…の個数は４個に限
定されず、２個、３個あるいは５個以上であっても良
い。 【００３９】 【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、車両のシートに設けた複数の荷重センサの出
力の和として乗員の重量を検出し、検出した乗員の重量
が所定値以上の場合にエアバッグの展開を許可し、所定
値未満の場合にエアバッグの展開を禁止するものにおい
て、複数の荷重センサの何れかの出力が検出レンジの上
限値であるとき、検出した乗員の重量に関わらずにエア
バッグの展開を許可するので、荷重センサの出力が検出
レンジの上限値にリミット処理されたために、乗員の重
量が実際の重量よりも小さく算出されて前記所定値未満
になっても、エアバッグを確実に展開して乗員を拘束す
ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】シートに設けられた体格判定装置の斜視図 【図２】重量検出ユニットを下面側から見た図 【図３】図２の３−３線拡大断面図 【図４】体格判定の手法を説明するフローチャート 【図５】ステータステーブルおよびカウンタの説明図 【図６】荷重センサの出力の変動を示すグラフ 【符号の説明】 ２６ 荷重センサ Ｓ シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長井 誠 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3B087 DE08 3D054 AA03 EE09 EE10 EE28 EE31 EE38 EE41 FF09

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車両のシート（Ｓ）に検出レンジの上限
   値を有する複数の荷重センサ（２６）を設け、シート
   （Ｓ）に着座した乗員の重量を前記複数の荷重センサ
   （２６）の出力の和として検出し、検出した乗員の重量
   が所定値以上の場合にエアバッグの展開を許可し、所定
   値未満の場合にエアバッグの展開を禁止するエアバッグ
   の展開制御方法であって、 前記複数の荷重センサ（２６）の何れかの出力が検出レ
   ンジの上限値であるとき、検出した乗員の重量に関わら
   ずにエアバッグの展開を許可することを特徴とするエア
   バッグの展開制御方法。