JP2004090717A - サイドエアバッグシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】シートに対する乗員の着座の有無や、その姿勢の検知結果に基づいて適切にサイドエアバッグの展開を制御する必要があった。
【解決手段】車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置４と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知できる姿勢検知ユニット７と、乗員の重量を歪ゲージを用いて検知できる重量検知ユニット８と、姿勢検知ユニット７および重量検知ユニット８の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動を制御する制御ユニット９とを含み、重量検知ユニット７の検知結果、および姿勢検知ユニット８の検知結果が共にシートが空席であることを示したときには、作動しないようにサイドエアバッグ装置４を制御するサイドエアバッグシステム１とした。
【選択図】 図２
【解決手段】車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置４と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知できる姿勢検知ユニット７と、乗員の重量を歪ゲージを用いて検知できる重量検知ユニット８と、姿勢検知ユニット７および重量検知ユニット８の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動を制御する制御ユニット９とを含み、重量検知ユニット７の検知結果、および姿勢検知ユニット８の検知結果が共にシートが空席であることを示したときには、作動しないようにサイドエアバッグ装置４を制御するサイドエアバッグシステム１とした。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドエアバッグの展開を制御するサイドエアバッグシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突時に乗員を保護する方法としては、瞬時にエアバッグを展開させる方法があげられる。このうち、側面衝突の際に乗員を保護するための乗員の側方に展開するエアバッグはサイドエアバッグと呼ばれている。
【０００３】
このサイドエアバッグの展開を制御する従来の技術としては、座席に対する乗員の有無を検知して、所定の場合にはサイドエアバッグを展開しないようにするものがある。なお、この際に乗員の有無を検知する技術の従来例としては、例えば、特開２０００−８５５２４号公報に開示されている。
【０００４】
特開２０００−８５５２４号公報において、乗員センサは座席の背もたれの上部、かつ幅方向において車体中央側にオフセットされた位置に設けられる静電容量センサである。このため、乗員が着座していない状態や、体格の小さい乗員が座席の側方にもたれかかった状態では乗員無しと検知されることになる。一方、正しい姿勢で着座していれば、所定体格以上の場合であれ、所定体格未満の場合であれ、乗員の体の一部が乗員センサにより検出される。また、湿度に伴う乗員センサの出力変動を防止するために、着座の有無を単純に検知する着座センサを設け、着座センサが所定時間異常継続して乗員の着座を検知した場合に、乗員センサの判定値を初期化することにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように着座が所定時間継続した場合に、乗員センサの判定値を初期化する方法では、絶えず変化する状況に適確に反応することは困難である。また、乗員センサは一つしかないので、多様な乗員の体格や、姿勢を識別することは困難である。このような例としては、乗員が前寄りに着座して乗員センサから充分な出力が得られない場合などがあげられる。さらに、実際の車両においては、着座中に湿度が変化したり、シートが濡れていたり、軽量ではあるが人体に近い誘電率を持つ荷物がシートに置かれたりすることがある。これらの場合においても乗員の有無やその姿勢を正しく検知し、その検知結果に基づいて適切にサイドエアバッグの展開を制御する必要があり、ここに本発明が解決すべき課題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明の請求項１にかかる発明は、車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、乗員の重量を検知する重量検知手段と、姿勢検知手段および重量検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、重量検知手段の検知結果、および姿勢検知手段の検知結果が共にシートが空席であることを示したときには、エアバッグが展開しないようにサイドエアバッグ装置を制御する構成を有するサイドエアバッグシステムとした。
【０００７】
このサイドエアバッグシステムは、姿勢検知手段の検知結果と、重量検知手段の検知結果とが共に乗員の着座を示すものでない場合には、たとえ、車両が衝突したとしても、そのシートのサイドエアバッグは展開させる必要がないので、あらかじめサイドエアバッグ装置の作動を停止させるようにする。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、乗員の重量を検知する重量検知手段と、姿勢検知手段および重量検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、重量検知手段の検知結果が乗員の着座もしくは空席以外を示すものであった場合には、姿勢検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置を制御することとした。
【０００９】
このサイドエアバッグシステムは、外乱などにより重量検知手段から正しい検出結果が得られていない場合は、姿勢検知手段の検知結果に従ってサイドエアバッグ装置の作動を制御することにしたので、外乱などに対しても安定した制御が行える。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、乗員の重量を検知する重量検知手段と、姿勢検知手段および重量検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、重量検知手段が検知する重量があらかじめ決められた値を超えた場合には、姿勢検知手段の検知結果にかかわらずにエアバッグを展開できるようにサイドエアバッグ装置を制御する構成を有するサイドエアバッグシステムとした。
【００１１】
このサイドエアバッグ装置は、乗員が所定以上の重量を有する場合、つまり大人であると判定された場合には、多少の姿勢の違いによらずにサイドエアバッグを展開させるようにするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施形態におけるサイドエアバッグシステムの構成を示す図であり、図２はサイドエアバッグシステムのブロック図である。
図１および図２に示すようにサイドエアバッグシステム１は、シート２に着座している乗員の姿勢や、重量を検知するための乗員検知システム３で検知した結果に基づいて、サイドエアバッグを収容したサイドエアバッグ装置４の制御を行うものである。
【００１３】
ここで、サイドエアバッグ装置４は、加速度センサを備える衝突加速度検知部５が所定値以上の衝撃を検知した際にサイドエアバッグ制御ユニット６から出力される起動信号を受けて、車両のドアの内面と乗員との間の領域（サイドエアバッグ展開エリア）にサイドエアバッグを展開させる装置である。本実施形態におけるサイドエアバッグは、シートバック２ａ（図１参照）内に固定されたモジュールケース４ａに折り畳まれて収容されている。車両が衝突するなどして、あらじめ設置された加速度が検出された場合には、モジュールケース４ａ内の不図示のインフレータから供給される不活性ガスにより、折り畳まれているサイドエアバッグは膨らんで、シートバック２ａを破って、サイドエアバッグ展開エリアに飛び出すようにして展開する。なお、図１に示すサイドエアバッグ装置４は一例であり、車体のルーフサイドレールやピラー内、あるいはドア内に設置されるサイドエアバッグでも良い。
【００１４】
乗員検知システム３は、シートバック２ａに埋設されてシート２に着座する乗員の姿勢を検知できる姿勢センサを有する姿勢検知ユニット７と、シート２の下側に配設され、乗員の重量を検知できる重量センサを有する重量検知ユニット８と、二つのユニット７，８から取得した情報に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を判定する制御ユニット９とからなる。なお、乗員検知システム３における乗員の検知とは、シート２に乗員がいないことを検知することも含むものとする。
【００１５】
まず、姿勢検知ユニット７について説明する。
姿勢検知ユニット７は、人体との間の静電容量を測定することでシート２に着座している乗員の有無およびその姿勢を検知するものである。具体的には、シートバック２ａに埋設されるアンテナ電極１１と、アンテナ電極１１に接続された姿勢センサ制御部１２とを含んで構成されている。
【００１６】
アンテナ電極１１は、複数の第一アンテナ電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆと、一つの第二アンテナ電極１１ｇとかなる。図１に示すように第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆは、外形が細長形状を有し、その長さ方向がシートバック２ａの左右方向と一致するようにし、かつ、上下方向に所定の間隔で配列される。第二アンテナ電極１１ｇは、外形が細長形状を有し、その長さ方向がシートバック２ａの高さ方向と一致するように、シートバック２ａのドア側、つまりサイドエアバッグの展開エリア側に配置される。
【００１７】
姿勢センサ制御部１２は、ＣＰＵやＲＯＭなどからなり、図２に示すように電界出力手段１２ａと、判定部１２ｂとを備える。電界出力手段１２ａは、アンテナ電極１１とアース（車体）との間に電界を発生させる高周波発振回路とモニタ用の抵抗を有し、その電界の強さに応じてモニタ用の抵抗の両端に発生する電圧からモニタ電流を測定し、出力するものである。なお、電界出力手段１２ａは、各第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆ、および第二アンテナ電極１１ｇと一つずつ順番に接続されるように制御される。判定部１２ｂは、順番に取得する第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆおよび第二アンテナ電極１１ｇのモニタ電流を一つのパターンとして捉え、このパターンから乗員の姿勢を検知する。例えば、下側に配置されている第一アンテナ電極（例えば第一アンテナ電極１１ｅおよび第一アンテナ電極１１ｆ）の出力が相対的に大きいパターンであれば、乗員の体格が小さいと判定する。また、下側だけでなく、上側に配置されているアンテナ電極（例えば第一アンテナ電極１１ａから第一アンテナ電極１１ｆまで）の出力まで大きいパターンであれば、乗員の体格は大きいと判定する。また、第二アンテナ電極１１ｇに出力があるときは、乗員がドア側に向かって寝ている場合、ドア側に座っている場合、あるいは大人などの体格が比較的大きい乗員の体の一部が第二アンテナ電極１１ｇの埋設位置にかかっている場合、の少なくとも一つの場合であると想定することができる。
【００１８】
ここで、本実施形態における姿勢センサ制御部１２は、アンテナ電極１１からの出力に応じて、アンテナ電極１１からの出力が所定値以下の場合にシート２に乗員がいないとみなす「空席」と、第二アンテナ電極１１ｇからの出力が所定値以上で、少なくともシート２のドア側に乗員の体の一部が位置しているとみなす「もたれ掛かり姿勢」と、第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆからの出力によるパターンから乗員が通常の姿勢でシート２に着座しているとみなす「通常姿勢」との三種類に分類し、これに応じた信号を出力するようになっている。
【００１９】
次に、重量検知ユニット８について説明する。
重量検知ユニット８は、乗員などの重量をシート２の重量を含んで検出し、検出した重量に応じて着座の有無や、乗員が子供であるか大人であるかなどを、検知するものである。具体的には、シート２と車体との間に設置される二つの重量センサ部１５と、重量センサ部１５を制御する重量センサ制御部１６とを含んで構成されている。
【００２０】
重量センサ部１５の構成を図３に示す。なお、図３はシートの側面の一部を拡大した図である。
重量センサ部１５は、シートクッション２ｂの下部に取り付けられてシート２の全体を前後方向にスライド移動させる際に用いられるシートレール２ｃの各々にベースプレート２１が固定されており、ベースプレート２１の中央部分には歪ゲージを構成する電気回路が形成されたセンサプレート２２が取り付けられている。このセンサプレート２２は中央部分を固定部２２ａとし、その両方の端部２２ｂが、固定部２２ａに対して上下方向に変形可能になっている。この端部２２ｂは、アーム２３を介して車体側の取付部材５０に固定されるブラケット２４に連係している。さらに、アーム２３は、支点ピン２５を回動中心として回動可能になっている。これにより、例えばアーム２３のブラケット２４側の一端２３ａが上側に押されると、センサプレート２２が取り付けられる他端２３ｂが下側に移動することになる。
【００２１】
乗員が着座した場合には、シート２に押されるようにしてベースプレート２１が下方に下がる。このときに車体側に固定されているブラケット２４は移動しないので、ベースプレート２１の移動量に応じてセンサプレート２２が変形する。このときのセンサプレート２２の端部２２ｂに形成されている電気回路の抵抗変化は、センサプレート２２の変形量、すなわちベースプレート２１の移動量に応じて変化するので、この抵抗を調べることで、ベースプレート２１の移動量、つまり重量検知ユニットに作用する荷重の大きさを見積もることができる。この荷重はシート２の自重に乗員の体重を加えたものであるので、この荷重の大きさからシート２の重量を引くと乗員の体重を見積もることが可能になる。
【００２２】
重量センサ制御部１６は、ＣＰＵやＲＯＭなどからなり、歪ゲージの抵抗値を測定して、乗員の重量を検知する処理を行う判定部１６ａを有する。判定部１６ａは、例えば、ＲＯＭに登録されている重量と抵抗値との関係を示すテーブルを検索して、測定した抵抗値から乗員の重量を取得する。重量センサ制御部１６から出力される情報は、重量値であっても良く、重量の大きさに応じて幾つかに階級分けした場合の階級値であっても良い。
【００２３】
本実施形態における重量センサ制御部１６は、乗員が着座していないか、軽量の荷物が置かれている場合など、シート２の重量からの有意な変化がない場合の「Ｅｍｐｔｙ」と、重量は増加しているが所定の重さ以下の場合の「Ｌｏｗ」と、所定の重さ以上の場合の「Ｈｉｇｈ」と、「Ｅｍｐｔｙ」、または「Ｌｏｗ」、あるいは「Ｈｉｇｈ」に分類できない値が得られたときの「Ｆａｕｌｔ」との四種類に分類し、これに応じた信号を出力するようになっている。なお、所定の重さとは子供と大人を識別できる重量とする。つまり、「Ｈｉｇｈ」はシート２に着座している乗員が大人であることを示す。また、「Ｆａｕｌｔ」は、正常な検出値未満、または正常な検出値を超える結果を得た場合である。このような結果を得るケースとしては、重量検知ユニット８の電気配線の断線や、機械的な損傷など、のいわゆる故障や、急激な温度変化などの外乱があげられる。本来、重量検知ユニット８がこのような異常値を出力する可能性は低いが、本実施形態ではフェールセーフの観点から、このような場合も考慮した制御を行うものとする。
【００２４】
そして、制御ユニット９は、ＣＰＵやＲＯＭなどからなり、姿勢センサ制御部１２、および重量センサ制御部１６からのデータを取得して、図４に示す判定テーブル４１に従って、サイドエアバッグ装置４の作動の可否を判定し、エアバッグ制御ユニット６に判定結果を出力する。なお、判定テーブル４１は、四種類の重量検知結果と、三種類の姿勢検知結果とから作動の可否（作動可能；「ＯＮ」、または作動停止；「ＯＦＦ」）を検索できるようにしたマトリックスである。また、サイドエアバッグ装置４を作動停止にする場合には、インストルメントパネル１７の警告灯１８を点灯させる。警告灯１８の配置例としては、燃料計などのメータに埋め込むなどがあげられる。このような警告灯１８を点灯させることで、運転者に現在の状態を知らせることができ、運転者の判断で、乗員の着座位置を直させるなどの措置を講じることが可能になる。
【００２５】
次に、このようなサイドエアバッグシステム１において、乗員の有無および姿勢の検知結果に基づいて、制御ユニット９がサイドエアバッグ装置４の作動の可否を制御する処理を図５のフローチャートを用いて説明する。
【００２６】
まず、制御ユニット９は、ステップＳ１で姿勢検知結果が「空席」であれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進んで、重量検知結果を調べる。重量検知結果が「Ｅｍｐｔｙ」以外であれば（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ１１で作動許可信号をサイドエアバッグ制御ユニット６に送信する。一方、ステップＳ２で重量検知結果が「Ｅｍｐｙｔ」であれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２で作動停止信号をサイドエアバッグ制御ユニット６に送信する。
【００２７】
また、前記のステップＳ１で姿勢検知結果が「空席」以外である場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３に進んで、姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」であるか否かを調べる。「もたれ掛かり姿勢」である場合（ステップＳ３でＹｅｓ）は、ステップＳ４として重量検知結果を調べ、「Ｈｉｇｈ」でなければ（Ｎｏ）、子供がもたれ掛かり姿勢であると判断し、ステップＳ１２で作動停止信号を送信する。一方、ステップＳ３で姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」ではない（Ｎｏ）は、あるいは、「もたれ掛かり姿勢」であっても重量検知結果が「ｈｉｇｈ」である場合は、ステップＳ１３で作動許可信号をサイドエアバッグ制御ユニット６に出力する。そして、この処理（ステップＳ１からステップＳ１３）は、常時、もしくは短い時間間隔で繰り返し行われる。
【００２８】
したがって、制御ユニット９は、図４に示すフローおよび図５の判定テーブル４１に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の許可または停止を判断し、その結果、
（１）重量検知結果が「Ｅｍｐｔｙ」で、かつ姿勢検知結果が「空席」のときにはサイドエアバッグ装置４を作動停止にする。
（２）重量検知結果が大人（「ｈｉｇｈ」に相当）である場合には、姿勢のいかんに拘わらずサイドエアバッグ装置４を作動可能にする。
（３）重量検知結果が大人以外（「Ｅｍｐｔｙ」、「Ｌｏｗ」、「Ｆａｕｌｔ」に相当）では、乗員がもたれ掛かり姿勢のときは、サイドエアバッグ装置４を作動停止にする。
さらに、（４）重量検知結果が、所定値（「Ｅｍｐｔｙ」、「Ｌｏｗ」、「Ｈｉｇｈ」以外、つまり「Ｆａｕｌｔ」に相当）の場合は、姿勢検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を決定する。例えば、図４の判定テーブル４１によれば、姿勢検知結果が「空席」、または「通常姿勢」の場合はサイドエアバッグ装置４を作動可能にし、姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」の場合はサイドエアバッグ装置４を作動停止とする。
【００２９】
また、姿勢検知結果を中心に考えると、制御ユニット９は、
（Ａ）姿勢検知結果が「空席」のときは、重量検知結果が「Ｅｍｐｔｙ」の場合のみサイドエアバッグ装置４を作動停止にする。
（Ｂ）姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」のときは、重量検知結果が「Ｈｉｇｈ」の場合のみサイドエアバッグ装置４の作動を許可する。
（Ｃ）姿勢検知結果が「通常姿勢」のときは、重量検知結果によらずサイドエアバッグ装置４の作動を許可する。
【００３０】
このようにして、本実施形態は、乗員について検知する姿勢および重量に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を制御するようにした。すなわち、サイドエアバッグを展開させる必要のない場合（前記（１）または（Ａ）に相当）は、車両に衝撃が加わっても、そのシート２のサイドエアバッグが展開しないようにする。また、子供が寝込んだりして、その頭部がサイドエアバッグの展開エリア内にあったり、ドアにもたれ掛かるような姿勢になったとき（前記（３）に相当）は、サイドエアバッグを展開させる十分な領域が確保できないと判断して、そのシート２のサイドエアバッグ装置４が作動しないようにする。一方、大人の場合（前記（Ｂ）に相当）は、体が大きいため、もたれ掛かっているかのように検出されているだけで、サイドエアバッグを展開させる領域は確保できると判断して、そのシート２のサイドエアバッグ装置４が必要に応じて作動できるようにする。
【００３１】
また、フェールセーフの観点から姿勢検知結果が「空席」であっても、重量検知結果が乗員の着座を示している場合（前記（Ａ）に相当）には、サイドエアバッグを展開可能にした。乗員が前寄りに座っているなどする場合があるからである。さらに、外乱などの影響を受けて重量検知結果が正しい値を示さずに「Ｆａｕｌｔ」と判定した場合は、子供がシート２に着座している場合と同様に取り扱って、姿勢検知結果に応じてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を決定することにした。ただし、「Ｆａｕｌｔ」の場合は、図４に示す判定テーブル４１の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」と逆の制御を行っても良い。また、「Ｆａｕｌｔ」の場合は、図示しない警告表示を行うことが望ましい。
【００３２】
なお、本発明は前記の実施形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、図１において、重量検知ユニット８の電気配線の断線や機械的な損傷を検出する診断手段を設けて、診断手段の検出結果に基づいて、制御ユニット９に「Ｆａｕｌｔ」に相当する信号を出力するように構成しても良い。
また、姿勢センサ制御部１２と、重量センサ制御部１６と、制御ユニット９は、一つの制御装置で構成しても良い。
そして、姿勢や重量を検出するセンサは、シート２に乗員が着座したときに作用する圧力を検出することで乗員を検出するセンサなど、種々のセンサを用いることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、シートに着座する乗員の姿勢を検知するための手段、および乗員の重量を検知するための手段に基づいて乗員の有無や、姿勢を判定し、その結果に基づいて適切にサイドエアバッグの展開を制御することが可能になる。従って、衝突時の乗員の保護を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるサイドエアバッグシステムの構成を示す図である。
【図２】サイドエアバッグシステムのブロック図である。
【図３】シートの側面の一部を拡大した図である。
【図４】制御ユニットにおける判定を模式的に示したテーブルである。
【図５】制御ユニットの処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ サイドエアバッグシステム
２ シート
２ａ シートバック
４ サイドエアバッグ装置
６ サイドエアバッグ制御ユニット
７ 姿勢検知ユニット（姿勢検知手段）
８ 重量検知ユニット（重量検知手段）
９ 制御ユニット（制御手段）
４１ 判定テーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドエアバッグの展開を制御するサイドエアバッグシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突時に乗員を保護する方法としては、瞬時にエアバッグを展開させる方法があげられる。このうち、側面衝突の際に乗員を保護するための乗員の側方に展開するエアバッグはサイドエアバッグと呼ばれている。
【０００３】
このサイドエアバッグの展開を制御する従来の技術としては、座席に対する乗員の有無を検知して、所定の場合にはサイドエアバッグを展開しないようにするものがある。なお、この際に乗員の有無を検知する技術の従来例としては、例えば、特開２０００−８５５２４号公報に開示されている。
【０００４】
特開２０００−８５５２４号公報において、乗員センサは座席の背もたれの上部、かつ幅方向において車体中央側にオフセットされた位置に設けられる静電容量センサである。このため、乗員が着座していない状態や、体格の小さい乗員が座席の側方にもたれかかった状態では乗員無しと検知されることになる。一方、正しい姿勢で着座していれば、所定体格以上の場合であれ、所定体格未満の場合であれ、乗員の体の一部が乗員センサにより検出される。また、湿度に伴う乗員センサの出力変動を防止するために、着座の有無を単純に検知する着座センサを設け、着座センサが所定時間異常継続して乗員の着座を検知した場合に、乗員センサの判定値を初期化することにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように着座が所定時間継続した場合に、乗員センサの判定値を初期化する方法では、絶えず変化する状況に適確に反応することは困難である。また、乗員センサは一つしかないので、多様な乗員の体格や、姿勢を識別することは困難である。このような例としては、乗員が前寄りに着座して乗員センサから充分な出力が得られない場合などがあげられる。さらに、実際の車両においては、着座中に湿度が変化したり、シートが濡れていたり、軽量ではあるが人体に近い誘電率を持つ荷物がシートに置かれたりすることがある。これらの場合においても乗員の有無やその姿勢を正しく検知し、その検知結果に基づいて適切にサイドエアバッグの展開を制御する必要があり、ここに本発明が解決すべき課題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明の請求項１にかかる発明は、車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、乗員の重量を検知する重量検知手段と、姿勢検知手段および重量検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、重量検知手段の検知結果、および姿勢検知手段の検知結果が共にシートが空席であることを示したときには、エアバッグが展開しないようにサイドエアバッグ装置を制御する構成を有するサイドエアバッグシステムとした。
【０００７】
このサイドエアバッグシステムは、姿勢検知手段の検知結果と、重量検知手段の検知結果とが共に乗員の着座を示すものでない場合には、たとえ、車両が衝突したとしても、そのシートのサイドエアバッグは展開させる必要がないので、あらかじめサイドエアバッグ装置の作動を停止させるようにする。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、乗員の重量を検知する重量検知手段と、姿勢検知手段および重量検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、重量検知手段の検知結果が乗員の着座もしくは空席以外を示すものであった場合には、姿勢検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置を制御することとした。
【０００９】
このサイドエアバッグシステムは、外乱などにより重量検知手段から正しい検出結果が得られていない場合は、姿勢検知手段の検知結果に従ってサイドエアバッグ装置の作動を制御することにしたので、外乱などに対しても安定した制御が行える。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、乗員の重量を検知する重量検知手段と、姿勢検知手段および重量検知手段の検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、重量検知手段が検知する重量があらかじめ決められた値を超えた場合には、姿勢検知手段の検知結果にかかわらずにエアバッグを展開できるようにサイドエアバッグ装置を制御する構成を有するサイドエアバッグシステムとした。
【００１１】
このサイドエアバッグ装置は、乗員が所定以上の重量を有する場合、つまり大人であると判定された場合には、多少の姿勢の違いによらずにサイドエアバッグを展開させるようにするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施形態におけるサイドエアバッグシステムの構成を示す図であり、図２はサイドエアバッグシステムのブロック図である。
図１および図２に示すようにサイドエアバッグシステム１は、シート２に着座している乗員の姿勢や、重量を検知するための乗員検知システム３で検知した結果に基づいて、サイドエアバッグを収容したサイドエアバッグ装置４の制御を行うものである。
【００１３】
ここで、サイドエアバッグ装置４は、加速度センサを備える衝突加速度検知部５が所定値以上の衝撃を検知した際にサイドエアバッグ制御ユニット６から出力される起動信号を受けて、車両のドアの内面と乗員との間の領域（サイドエアバッグ展開エリア）にサイドエアバッグを展開させる装置である。本実施形態におけるサイドエアバッグは、シートバック２ａ（図１参照）内に固定されたモジュールケース４ａに折り畳まれて収容されている。車両が衝突するなどして、あらじめ設置された加速度が検出された場合には、モジュールケース４ａ内の不図示のインフレータから供給される不活性ガスにより、折り畳まれているサイドエアバッグは膨らんで、シートバック２ａを破って、サイドエアバッグ展開エリアに飛び出すようにして展開する。なお、図１に示すサイドエアバッグ装置４は一例であり、車体のルーフサイドレールやピラー内、あるいはドア内に設置されるサイドエアバッグでも良い。
【００１４】
乗員検知システム３は、シートバック２ａに埋設されてシート２に着座する乗員の姿勢を検知できる姿勢センサを有する姿勢検知ユニット７と、シート２の下側に配設され、乗員の重量を検知できる重量センサを有する重量検知ユニット８と、二つのユニット７，８から取得した情報に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を判定する制御ユニット９とからなる。なお、乗員検知システム３における乗員の検知とは、シート２に乗員がいないことを検知することも含むものとする。
【００１５】
まず、姿勢検知ユニット７について説明する。
姿勢検知ユニット７は、人体との間の静電容量を測定することでシート２に着座している乗員の有無およびその姿勢を検知するものである。具体的には、シートバック２ａに埋設されるアンテナ電極１１と、アンテナ電極１１に接続された姿勢センサ制御部１２とを含んで構成されている。
【００１６】
アンテナ電極１１は、複数の第一アンテナ電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆと、一つの第二アンテナ電極１１ｇとかなる。図１に示すように第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆは、外形が細長形状を有し、その長さ方向がシートバック２ａの左右方向と一致するようにし、かつ、上下方向に所定の間隔で配列される。第二アンテナ電極１１ｇは、外形が細長形状を有し、その長さ方向がシートバック２ａの高さ方向と一致するように、シートバック２ａのドア側、つまりサイドエアバッグの展開エリア側に配置される。
【００１７】
姿勢センサ制御部１２は、ＣＰＵやＲＯＭなどからなり、図２に示すように電界出力手段１２ａと、判定部１２ｂとを備える。電界出力手段１２ａは、アンテナ電極１１とアース（車体）との間に電界を発生させる高周波発振回路とモニタ用の抵抗を有し、その電界の強さに応じてモニタ用の抵抗の両端に発生する電圧からモニタ電流を測定し、出力するものである。なお、電界出力手段１２ａは、各第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆ、および第二アンテナ電極１１ｇと一つずつ順番に接続されるように制御される。判定部１２ｂは、順番に取得する第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆおよび第二アンテナ電極１１ｇのモニタ電流を一つのパターンとして捉え、このパターンから乗員の姿勢を検知する。例えば、下側に配置されている第一アンテナ電極（例えば第一アンテナ電極１１ｅおよび第一アンテナ電極１１ｆ）の出力が相対的に大きいパターンであれば、乗員の体格が小さいと判定する。また、下側だけでなく、上側に配置されているアンテナ電極（例えば第一アンテナ電極１１ａから第一アンテナ電極１１ｆまで）の出力まで大きいパターンであれば、乗員の体格は大きいと判定する。また、第二アンテナ電極１１ｇに出力があるときは、乗員がドア側に向かって寝ている場合、ドア側に座っている場合、あるいは大人などの体格が比較的大きい乗員の体の一部が第二アンテナ電極１１ｇの埋設位置にかかっている場合、の少なくとも一つの場合であると想定することができる。
【００１８】
ここで、本実施形態における姿勢センサ制御部１２は、アンテナ電極１１からの出力に応じて、アンテナ電極１１からの出力が所定値以下の場合にシート２に乗員がいないとみなす「空席」と、第二アンテナ電極１１ｇからの出力が所定値以上で、少なくともシート２のドア側に乗員の体の一部が位置しているとみなす「もたれ掛かり姿勢」と、第一アンテナ電極１１ａ〜１１ｆからの出力によるパターンから乗員が通常の姿勢でシート２に着座しているとみなす「通常姿勢」との三種類に分類し、これに応じた信号を出力するようになっている。
【００１９】
次に、重量検知ユニット８について説明する。
重量検知ユニット８は、乗員などの重量をシート２の重量を含んで検出し、検出した重量に応じて着座の有無や、乗員が子供であるか大人であるかなどを、検知するものである。具体的には、シート２と車体との間に設置される二つの重量センサ部１５と、重量センサ部１５を制御する重量センサ制御部１６とを含んで構成されている。
【００２０】
重量センサ部１５の構成を図３に示す。なお、図３はシートの側面の一部を拡大した図である。
重量センサ部１５は、シートクッション２ｂの下部に取り付けられてシート２の全体を前後方向にスライド移動させる際に用いられるシートレール２ｃの各々にベースプレート２１が固定されており、ベースプレート２１の中央部分には歪ゲージを構成する電気回路が形成されたセンサプレート２２が取り付けられている。このセンサプレート２２は中央部分を固定部２２ａとし、その両方の端部２２ｂが、固定部２２ａに対して上下方向に変形可能になっている。この端部２２ｂは、アーム２３を介して車体側の取付部材５０に固定されるブラケット２４に連係している。さらに、アーム２３は、支点ピン２５を回動中心として回動可能になっている。これにより、例えばアーム２３のブラケット２４側の一端２３ａが上側に押されると、センサプレート２２が取り付けられる他端２３ｂが下側に移動することになる。
【００２１】
乗員が着座した場合には、シート２に押されるようにしてベースプレート２１が下方に下がる。このときに車体側に固定されているブラケット２４は移動しないので、ベースプレート２１の移動量に応じてセンサプレート２２が変形する。このときのセンサプレート２２の端部２２ｂに形成されている電気回路の抵抗変化は、センサプレート２２の変形量、すなわちベースプレート２１の移動量に応じて変化するので、この抵抗を調べることで、ベースプレート２１の移動量、つまり重量検知ユニットに作用する荷重の大きさを見積もることができる。この荷重はシート２の自重に乗員の体重を加えたものであるので、この荷重の大きさからシート２の重量を引くと乗員の体重を見積もることが可能になる。
【００２２】
重量センサ制御部１６は、ＣＰＵやＲＯＭなどからなり、歪ゲージの抵抗値を測定して、乗員の重量を検知する処理を行う判定部１６ａを有する。判定部１６ａは、例えば、ＲＯＭに登録されている重量と抵抗値との関係を示すテーブルを検索して、測定した抵抗値から乗員の重量を取得する。重量センサ制御部１６から出力される情報は、重量値であっても良く、重量の大きさに応じて幾つかに階級分けした場合の階級値であっても良い。
【００２３】
本実施形態における重量センサ制御部１６は、乗員が着座していないか、軽量の荷物が置かれている場合など、シート２の重量からの有意な変化がない場合の「Ｅｍｐｔｙ」と、重量は増加しているが所定の重さ以下の場合の「Ｌｏｗ」と、所定の重さ以上の場合の「Ｈｉｇｈ」と、「Ｅｍｐｔｙ」、または「Ｌｏｗ」、あるいは「Ｈｉｇｈ」に分類できない値が得られたときの「Ｆａｕｌｔ」との四種類に分類し、これに応じた信号を出力するようになっている。なお、所定の重さとは子供と大人を識別できる重量とする。つまり、「Ｈｉｇｈ」はシート２に着座している乗員が大人であることを示す。また、「Ｆａｕｌｔ」は、正常な検出値未満、または正常な検出値を超える結果を得た場合である。このような結果を得るケースとしては、重量検知ユニット８の電気配線の断線や、機械的な損傷など、のいわゆる故障や、急激な温度変化などの外乱があげられる。本来、重量検知ユニット８がこのような異常値を出力する可能性は低いが、本実施形態ではフェールセーフの観点から、このような場合も考慮した制御を行うものとする。
【００２４】
そして、制御ユニット９は、ＣＰＵやＲＯＭなどからなり、姿勢センサ制御部１２、および重量センサ制御部１６からのデータを取得して、図４に示す判定テーブル４１に従って、サイドエアバッグ装置４の作動の可否を判定し、エアバッグ制御ユニット６に判定結果を出力する。なお、判定テーブル４１は、四種類の重量検知結果と、三種類の姿勢検知結果とから作動の可否（作動可能；「ＯＮ」、または作動停止；「ＯＦＦ」）を検索できるようにしたマトリックスである。また、サイドエアバッグ装置４を作動停止にする場合には、インストルメントパネル１７の警告灯１８を点灯させる。警告灯１８の配置例としては、燃料計などのメータに埋め込むなどがあげられる。このような警告灯１８を点灯させることで、運転者に現在の状態を知らせることができ、運転者の判断で、乗員の着座位置を直させるなどの措置を講じることが可能になる。
【００２５】
次に、このようなサイドエアバッグシステム１において、乗員の有無および姿勢の検知結果に基づいて、制御ユニット９がサイドエアバッグ装置４の作動の可否を制御する処理を図５のフローチャートを用いて説明する。
【００２６】
まず、制御ユニット９は、ステップＳ１で姿勢検知結果が「空席」であれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進んで、重量検知結果を調べる。重量検知結果が「Ｅｍｐｔｙ」以外であれば（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ１１で作動許可信号をサイドエアバッグ制御ユニット６に送信する。一方、ステップＳ２で重量検知結果が「Ｅｍｐｙｔ」であれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２で作動停止信号をサイドエアバッグ制御ユニット６に送信する。
【００２７】
また、前記のステップＳ１で姿勢検知結果が「空席」以外である場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３に進んで、姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」であるか否かを調べる。「もたれ掛かり姿勢」である場合（ステップＳ３でＹｅｓ）は、ステップＳ４として重量検知結果を調べ、「Ｈｉｇｈ」でなければ（Ｎｏ）、子供がもたれ掛かり姿勢であると判断し、ステップＳ１２で作動停止信号を送信する。一方、ステップＳ３で姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」ではない（Ｎｏ）は、あるいは、「もたれ掛かり姿勢」であっても重量検知結果が「ｈｉｇｈ」である場合は、ステップＳ１３で作動許可信号をサイドエアバッグ制御ユニット６に出力する。そして、この処理（ステップＳ１からステップＳ１３）は、常時、もしくは短い時間間隔で繰り返し行われる。
【００２８】
したがって、制御ユニット９は、図４に示すフローおよび図５の判定テーブル４１に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の許可または停止を判断し、その結果、
（１）重量検知結果が「Ｅｍｐｔｙ」で、かつ姿勢検知結果が「空席」のときにはサイドエアバッグ装置４を作動停止にする。
（２）重量検知結果が大人（「ｈｉｇｈ」に相当）である場合には、姿勢のいかんに拘わらずサイドエアバッグ装置４を作動可能にする。
（３）重量検知結果が大人以外（「Ｅｍｐｔｙ」、「Ｌｏｗ」、「Ｆａｕｌｔ」に相当）では、乗員がもたれ掛かり姿勢のときは、サイドエアバッグ装置４を作動停止にする。
さらに、（４）重量検知結果が、所定値（「Ｅｍｐｔｙ」、「Ｌｏｗ」、「Ｈｉｇｈ」以外、つまり「Ｆａｕｌｔ」に相当）の場合は、姿勢検知結果に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を決定する。例えば、図４の判定テーブル４１によれば、姿勢検知結果が「空席」、または「通常姿勢」の場合はサイドエアバッグ装置４を作動可能にし、姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」の場合はサイドエアバッグ装置４を作動停止とする。
【００２９】
また、姿勢検知結果を中心に考えると、制御ユニット９は、
（Ａ）姿勢検知結果が「空席」のときは、重量検知結果が「Ｅｍｐｔｙ」の場合のみサイドエアバッグ装置４を作動停止にする。
（Ｂ）姿勢検知結果が「もたれ掛かり姿勢」のときは、重量検知結果が「Ｈｉｇｈ」の場合のみサイドエアバッグ装置４の作動を許可する。
（Ｃ）姿勢検知結果が「通常姿勢」のときは、重量検知結果によらずサイドエアバッグ装置４の作動を許可する。
【００３０】
このようにして、本実施形態は、乗員について検知する姿勢および重量に基づいてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を制御するようにした。すなわち、サイドエアバッグを展開させる必要のない場合（前記（１）または（Ａ）に相当）は、車両に衝撃が加わっても、そのシート２のサイドエアバッグが展開しないようにする。また、子供が寝込んだりして、その頭部がサイドエアバッグの展開エリア内にあったり、ドアにもたれ掛かるような姿勢になったとき（前記（３）に相当）は、サイドエアバッグを展開させる十分な領域が確保できないと判断して、そのシート２のサイドエアバッグ装置４が作動しないようにする。一方、大人の場合（前記（Ｂ）に相当）は、体が大きいため、もたれ掛かっているかのように検出されているだけで、サイドエアバッグを展開させる領域は確保できると判断して、そのシート２のサイドエアバッグ装置４が必要に応じて作動できるようにする。
【００３１】
また、フェールセーフの観点から姿勢検知結果が「空席」であっても、重量検知結果が乗員の着座を示している場合（前記（Ａ）に相当）には、サイドエアバッグを展開可能にした。乗員が前寄りに座っているなどする場合があるからである。さらに、外乱などの影響を受けて重量検知結果が正しい値を示さずに「Ｆａｕｌｔ」と判定した場合は、子供がシート２に着座している場合と同様に取り扱って、姿勢検知結果に応じてサイドエアバッグ装置４の作動の可否を決定することにした。ただし、「Ｆａｕｌｔ」の場合は、図４に示す判定テーブル４１の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」と逆の制御を行っても良い。また、「Ｆａｕｌｔ」の場合は、図示しない警告表示を行うことが望ましい。
【００３２】
なお、本発明は前記の実施形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、図１において、重量検知ユニット８の電気配線の断線や機械的な損傷を検出する診断手段を設けて、診断手段の検出結果に基づいて、制御ユニット９に「Ｆａｕｌｔ」に相当する信号を出力するように構成しても良い。
また、姿勢センサ制御部１２と、重量センサ制御部１６と、制御ユニット９は、一つの制御装置で構成しても良い。
そして、姿勢や重量を検出するセンサは、シート２に乗員が着座したときに作用する圧力を検出することで乗員を検出するセンサなど、種々のセンサを用いることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、シートに着座する乗員の姿勢を検知するための手段、および乗員の重量を検知するための手段に基づいて乗員の有無や、姿勢を判定し、その結果に基づいて適切にサイドエアバッグの展開を制御することが可能になる。従って、衝突時の乗員の保護を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるサイドエアバッグシステムの構成を示す図である。
【図２】サイドエアバッグシステムのブロック図である。
【図３】シートの側面の一部を拡大した図である。
【図４】制御ユニットにおける判定を模式的に示したテーブルである。
【図５】制御ユニットの処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ サイドエアバッグシステム
２ シート
２ａ シートバック
４ サイドエアバッグ装置
６ サイドエアバッグ制御ユニット
７ 姿勢検知ユニット（姿勢検知手段）
８ 重量検知ユニット（重量検知手段）
９ 制御ユニット（制御手段）
４１ 判定テーブル
Claims (3)
- 車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により前記乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記乗員の重量を検知する重量検知手段と、前記姿勢検知手段および前記重量検知手段の検知結果に基づいて前記サイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、
前記重量検知手段の検知結果、および前記姿勢検知手段の検知結果が共に前記シートが空席であることを示したときには、前記エアバッグが展開しないように前記サイドエアバッグ装置を制御するように構成したことを特徴とするサイドエアバッグシステム。 - 車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により前記乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記乗員の重量を検知する重量検知手段と、前記姿勢検知手段および前記重量検知手段の検知結果に基づいて前記サイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、
前記重量検知手段の検知結果が乗員の着座もしくは空席以外を示すものであった場合には、前記姿勢検知手段の検知結果に基づいて前記サイドエアバッグ装置を制御するように構成したことを特徴とするサイドエアバッグシステム。 - 車両のシートに着座する乗員の側方にエアバッグを展開させるサイドエアバッグ装置と、静電容量の変化により前記乗員の姿勢を検知する姿勢検知手段と、前記乗員の重量を検知する重量検知手段と、前記姿勢検知手段および前記重量検知手段の検知結果に基づいて前記サイドエアバッグ装置の作動を制御する制御手段とを含み、
前記重量検知手段が検知する前記重量があらかじめ決められた値を超えた場合には、前記姿勢検知手段の検知結果にかかわらずに前記エアバッグを展開できるように前記サイドエアバッグ装置を制御するように構成したことを特徴とするサイドエアバッグシステム。
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