JP2004268775A

JP2004268775A - 乗員保護装置

Info

Publication number: JP2004268775A
Application number: JP2003063509A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Uono; 豊宇尾野; Makoto Aso; 真麻生
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】車両のシートにおける乗員の着座状態を考慮することにより、効果的に消費電力の低減を図ることが可能な乗員保護装置を提供すること。
【解決手段】着座検出スイッチ１５からの検出信号に基づいて、助手席シートに乗員が着座しているか否かを判定する（ステップＳ１００）。このとき、助手席シートに乗員が着座していないと判定された場合、助手席用サイドエアバッグ４を展開する必要はない。このため、助手席用サイドエアバッグ４の展開制御に利用されるＢピラーサテライトセンサ１０に対する電源供給を遮断する（ステップＳ１１０）。さらに、この場合には、ＣＰＵ２４において、Ｂピラーサテライトセンサ１０からの送信信号の受信処理や、その信号に基づく側突判定処理、さらにサイドエアバッグ４の展開処理等は全く実行されない。このため、Ｂピラーサテライトセンサ１０及びエアバッグＥＣＵ１３の消費電力を効果的に低減することができる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両に乗車した乗員を保護する乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員保護装置としては、例えば車両の衝突時等にエアバッグを展開することにより乗員を保護するエアバッグ装置が知られている。このエアバッグ装置では、例えば特許文献１に示されるように、車両に加わる衝撃を加速度として測定するＧセンサを備えたサテライトセンサが車両の各部に配設される。そのＧセンサによって測定された測定値は、サテライトセンサに内蔵されたＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換された後に、Ｉ／Ｏ回路等の通信インターフェースを介してエアバッグＥＣＵに送信される。エアバッグＥＣＵは、受信した測定値（すなわち、衝撃加速度）に基づいて、衝突の有無を判定し、エアバッグの起動制御を行なう。
【０００３】
上述したようなエアバッグ装置においては、Ｇセンサによって車両に加わる衝撃が随時測定される。この測定値を常にエアバッグＥＣＵに送信すると、その送信処理のために電力が消費されるとともに、測定値に対応する送信信号が電気ノイズの発生源になってしまう。このため、特許文献１に記載されたエアバッグ装置では、所定の基準値を設定し、測定値がこの基準値を超えない場合には、サテライトセンサからの測定値の送信を禁止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１６６９９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のエアバッグ装置では、サテライトセンサにおける衝撃加速度の測定は常時行なわれており、その測定値が基準値を超えない場合のみ送信処理を中止している。従って、その消費電力の低減効果は十分なものとはいえない。
【０００６】
ここで、例えば車両のエンジンがリモートスターターによって駆動を開始された場合には、保護すべき乗員が車室内に全く存在しない状態となる。また、車両に運転者のみが乗車し、他のシートに乗員が着座していない場合には、保護すべき乗員は運転者のみとなり、他のシートの乗員を保護するためのエアバッグの展開は不要である。すなわち、このような場合には、全部もしくは一部のエアバッグに関して、衝撃加速度の測定や、エアバッグＥＣＵがエアバッグの起動判定処理等を行なう必要はないのである。
【０００７】
本発明は、上述した点を鑑みてなされたもので、車両のシートにおける乗員の着座状態を考慮することにより、より効果的に消費電力の低減を図ることが可能な乗員保護装置を提供することを目的とするものである。
【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に記載した乗員保護装置は、
車両の乗員を保護する保護手段と、
車両のシートにおける乗員の着座状態を検出する検出手段と、
車両の各部に配置され、当該車両に加わる衝撃を測定する衝撃測定手段と、
衝撃測定手段によって測定された衝撃に基づいて、保護手段の起動を制御する起動制御手段とを備え、
起動制御手段は、検出手段により乗員が着座していないことが検出されたシートの乗員を保護するための保護手段に関して、衝撃測定手段により測定された衝撃に基づく起動制御を中止することを特徴とする。
【０００９】
このように、起動制御手段は、シートに乗員が着座していない場合には、そのシートの乗員を保護するための保護手段に関して、衝撃測定手段により測定された衝撃に基づく起動制御を中止するので、その起動制御に要する分の電力消費を低減することができる。
【００１０】
この起動制御手段は、請求項２に記載したように、衝撃測定手段の動作電圧の供給を制御する動作電圧供給制御手段を備え、この動作電圧供給制御手段は、検出手段により乗員が着座していないことが検出されたシートの乗員を保護する保護手段の起動制御に利用される衝撃測定手段に対し、動作電圧の供給を遮断、もしくは、間欠的に動作電圧を供給することが好ましい。
【００１１】
そもそも実行不要な起動制御に利用されるに過ぎないのであれば、衝撃加速度の測定自体を行なう必要がない。従って、乗員が着座していないシートに対応する保護手段の起動制御に利用される衝撃測定手段に対しては、その動作電圧の供給の遮断、もしくは間欠的に動作電圧を供給する。これにより、より一層の電力消費の低減を図ることが可能になる。
【００１２】
請求項３に記載したように、検出手段は、少なくとも車両の助手席シートに設けられることが好ましい。近年、運転席用に加え、助手席用のフロントエアバッグ、サイドエアバッグ等の保護手段が装着された車両が増加している一方で、運転者のみしか乗車していない状況が良く見られるためである。
【００１３】
請求項４に記載したように、検出手段により助手席シートに乗員が着座していないことが検出された場合、動作電圧供給制御手段は、助手席側からの側面衝突による衝撃を検出するための衝撃測定手段への動作電圧の供給を遮断、もしくは、間欠的に動作電圧を供給することが好ましい。助手席側からの側面衝突による衝撃を検出するための衝撃測定手段は、助手席シートの乗員を保護するための保護手段の起動制御のみに用いられるためである。
【００１４】
さらに、請求項５に記載したように、衝撃測定手段は、間欠的に動作電圧が供給された場合に、衝撃測定に関する機能が正常であるか否かを診断する診断処理を実施することが望ましい。乗員の着座が検出されるようになると、その後は、衝撃測定を行なう必要がある。従って、乗員の着座が検出されず、衝撃測定を行なう必要はない場合であっても、その衝撃測定に関する機能が正常であるか否かを診断しておくことが望ましいためである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による乗員保護装置の実施の形態について説明する。なお、本実施形態においては、本発明による乗員保護装置がエアバッグ装置として構成された例について説明するが、シートベルトプリテンショナー等に適用することも可能である。
【００１６】
図１はエアバッグ装置の全体構成を示す構成図である。図１に示されるように、エアバック装置２０は、運転席及び助手席用フロントエアバッグ１，２、サイドエアバッグ３，４、及びカーテンエアバッグ５，６を備えている。これらのエアバッグ１〜６は、図示しないインフレータ内において、スクイブによってガス発生剤が点火されたときに展開される。
【００１７】
エアバック装置２０は、車両に加わる衝撃を検出するための加速度（Ｇ）センサを有し、車両の各部に配設されたサテライトセンサ７〜１２を備えている。すなわち、車両の前部の両側にはフロントサテライトセンサ７，８が配設される。このフロントサテライトセンサ７，８は車両の前後方向の衝撃加速度を検出するものである。また、車両の両側のＢピラー及びＣピラーにも、それぞれＢピラー及びＣピラーサテライトセンサ９〜１２が配設されている。これらのＢピラー及びＣピラーサテライトセンサ９〜１２は、車両の側方からの衝撃加速度を検出する。
【００１８】
これらのサテライトセンサ７〜１２は、エアバッグＥＣＵ１３と信号線によって接続されており、それぞれのＧセンサによって検出した衝撃加速度をアナログ／デジタル変換によりデジタル信号（Ｇ信号）に変換した後、エアバッグＥＣＵ１３に送信する。
【００１９】
また、助手席シートには、この助手席シートへの乗員の着座を検出するための着座検出スイッチ１５が設けられる。この着座検出スイッチ１５は、助手席シートの座面に埋設されたメンブレンスイッチによって構成することができるが、その他のセンサや検出装置を用いて乗員の着座を検出することも可能である。例えばＣＣＤカメラによって車室内の画像を取り込み、その画像に対して認識処理を行い、助手席シートを含む各シートに乗員が着座しているか検出することもできる。着座検出スイッチ１５による検出信号は、エアバッグＥＣＵ１３に入力される。
【００２０】
エアバッグＥＣＵ１３は、図１では省略しているが、その内部に車両の前後方向及び横方向の加速度を検出するＧセンサを備えている。そして、車両の前後方向に衝撃加速度が生じる態様で車両の衝突が発生した場合、フロントサテライトセンサ７，８によって検出される衝撃加速度と、エアバッグＥＣＵ１３内部の前後Ｇセンサによって検出される衝撃加速度とに基づいて、車両の前後方向の衝突から乗員を保護するフロントエアバッグ１，２を展開すべきか否かを判定する。このとき、フロントエアバッグ１，２を展開すべきと判定した場合には、上述したように、スクイブに点火電流を通電することによりインフレータからガスを発生させる。
【００２１】
一方、車両の側方から衝撃加速度が発生する態様で車両の衝突が発生した場合、ＢピラーまたはＣピラーサテライトセンサ９〜１２のＧセンサによって検出される衝撃加速度と、エアバッグＥＣＵ１３内部の横Ｇセンサによって検出される衝撃加速度とに基づいてサイドエアバッグ３，４及びカーテンエアバッグ５，６を展開すべきか否かを判定する。
【００２２】
なお、上述した各エアバッグ９〜１２のうち、助手席側のサイドエアバッグ４の展開制御に関しては、着座検出センサ１５の検出結果に応じて、その実行・中止が制御される。この点については、後に詳細に説明する。
【００２３】
次に、各サテライトセンサ７〜１２の内部構成について図２に基づいて説明する。各サテライトセンサ７〜１２は、基本的に同様の構成を有するため、代表例としてフロントサテライトセンサ７の構成について説明する。
【００２４】
図２に示すように、フロントサテライトセンサ７は、電源の供給と信号の伝送に共有される信号線に接続された電源／通信端子とグランド信号線に接続されるＧＮＤ端子とを有している。電源／通信端子には５Ｖの電源電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ３４が接続され、サテライトセンサ７内部の各回路に駆動電圧を供給している。
【００２５】
サテライトセンサ７は、さらに、車両に加わる衝撃による衝撃加速度を測定し、その衝撃加速度の大きさに応じた測定値を出力するＧセンサ３１を備えている。Ｇセンサ３１が出力する測定値はＣＰＵ３２に入力される。ＣＰＵ３２は、Ａ／Ｄ変換機能を有し、Ｇセンサ３１から出力される衝撃加速度に応じた測定値（アナログ値）をデジタル値（Ｇ信号）に変換する。また、このＣＰＵ３２は、Ｇセンサ３１等に異常がないかどうかを診断する診断機能も有する。この診断機能によりＧセンサ３１等に異常が発生していることが検出された場合には、その旨を示す異常信号をエアバッグＥＣＵ１３に送信する。
【００２６】
通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）３３は、ＣＰＵ３２から出力されるＧ信号もしくは異常信号に対応するデジタル信号を、電源／通信端子に接続される信号線を介してエアバッグＥＣＵ１３に送信する。例えば、通信Ｉ／Ｆ３３はＣＰＵ３２からシリアルに出力されるデジタル信号のレベルに応じて、電源／通信端子を流れる電流値を低電流と高電流とに変化させ、この電流変化を利用して、上述したデジタル値をエアバッグＥＣＵ１３に送信することができる。
【００２７】
次に、各サテライトセンサ７〜１２から送信されるＧ信号及び異常信号を受信するとともに、受信したＧ信号に基づいて衝突判定やエアバッグの展開制御を行なうエアバッグＥＣＵ１３について詳しく説明する。
【００２８】
まず、図３にエアバッグＥＣＵ１３の内部構成を示す。図３に示すように、エアバッグＥＣＵ１３は、前後Ｇセンサ２１、横Ｇセンサ２２、不揮発性メモリ２３、ＣＰＵ２４、通信Ｉ／Ｆ２５，２６及びドライバ回路２７、２８から構成される。
【００２９】
通信Ｉ／Ｆ２５，２６は、対応する各サテライトセンサ７〜１２から送信される信号、すなわち電流の変化を検出して、その検出結果をＣＰＵ２４に入力する。例えば、通信Ｉ／Ｆ２５，２６は、電源／通信ラインに接続された抵抗を有し、この抵抗の両端電圧をＣＰＵ２４に入力する。つまり、電源／通信ラインにおける電流値が変化すると、その電流値の変化に応じて抵抗の両端電圧の差も変化するため、その両端電圧の差の変化から、Ｇ信号や異常信号を取得することができる。
【００３０】
なお、助手席側のＢピラーサテライトセンサ１０に対応する通信Ｉ／Ｆに関しては、図４に示すように、Ｂピラーサテライトセンサ１０への電源／通信ラインにスイッチング素子４０が設けられる。このスイッチング素子４０は、ＣＰＵ２４からの制御信号によってオン、オフが切り換えられる。また、図４における抵抗４１は、電源／通信ラインにおける電流値の変化を検出するためのものである。
【００３１】
ＣＰＵ２４は、各サテライトセンサ７〜１２から送信されたＧ信号及び前後Ｇ，横Ｇセンサ２１，２２の測定値に基づいて、車両の衝突の有無を判定する。そして、衝突有りと判定した場合には、その衝突形態に応じて、対応するエアバッグ１〜６を展開するために、ドライバ回路２７，２８により、各エアバッグ１〜６のスクイブ２９，３０に点火電流を通電する。また、各サテライトセンサ７〜１２から異常信号が送信された場合には、その異常信号を不揮発性メモリ２３に記憶する。この不揮発性メモリ２３には、エアバッグＥＣＵの異常診断結果が記憶されるとともに、各エアバッグ１〜６のスクイブの点火制御記録も記憶される。
【００３２】
次に、本実施形態における特徴である、助手席側のＢピラーサテライトセンサ１０を利用した助手席用サイドエアバッグ４の展開制御処理に関して、図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
まず、ステップＳ１００において、着座検出スイッチ１５からの検出信号に基づいて、助手席シートに乗員が着座しているか否かを判定する。このとき、助手席シートに乗員が着座していないと判定された場合、助手席用サイドエアバッグ４を展開する必要はない。このため、ステップＳ１１０に進んで、通信Ｉ／Ｆのスイッチング素子４０をオフすることにより、助手席用サイドエアバッグ４の展開制御に利用されるＢピラーサテライトセンサ１０に対する電源供給を遮断する。さらに、この場合には、ＣＰＵ２４において、Ｂピラーサテライトセンサ１０からの送信信号の受信処理や、その信号に基づく側突判定処理、さらにサイドエアバッグ４の展開処理等は全く実行されない。
【００３４】
一方、ステップＳ１００において、乗員が助手席シートに着座していると判定された場合には、ステップＳ１２０において、スイッチング素子４０をオンすることにより、Ｂピラーサテライトセンサ１０に対して電源を供給する。これにより、Ｂピラーサテライトセンサ１０のＧセンサ３１は、車両の助手席側側面への衝突による衝撃加速度に応じたＧ信号を出力することが可能になる。ステップＳ１３０では、Ｂピラーサテライトセンサ１０から、そのＧ信号を受信する。そして、ステップＳ１４０では、エアバッグＥＣＵ１３の内部に設けられた横Ｇセンサ２２からの測定値も考慮した上で、衝突によりサイドエアバッグ４の展開が必要な衝撃加速度が発生したか否かを判定する。サイドエアバッグ４の展開が必要である場合には、ステップＳ１５０に進み、該当するドライバ回路よりスクイブに点火電流を通電し、サイドエアバッグ４を展開する。
【００３５】
上述したように、助手席シートに乗員が着座していない場合には、その助手席用シートの乗員を保護するためのサイドエアバッグ４の展開制御を中止するとともに、その展開制御に利用されるＢピラーサテライトセンサ１０への電源供給を遮断するので、Ｂピラーサテライトセンサ１０及びエアバッグＥＣＵ１３の消費電力を効果的に低減することができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態において、助手席シートに乗員が着座していないことが検出された場合には、助手席用のフロントエアバッグ２の展開も中止される。ただし、車両正面からの衝突の場合には、フロントサテライトセンサ７，８によって衝撃加速度を測定する必要があるため、助手席シートへの乗員の着座の有無に係わらず、これらのセンサ７，８への電源供給は継続される。また、運転席用フロントエアバッグ１の展開の要否を判定する必要があるため、衝突判定処理に関しても実行される。
【００３７】
本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００３８】
例えば、上述した実施形態においては、助手席シートに乗員が着座していない場合には、Ｂピラーサテライトセンサ１０への電源供給を遮断する例について説明した。しかしながら、完全に電源供給を遮断するのではなく、間欠的に電源供給を行なっても良い。これによっても、ある程度の消費電力の低減を図ることができる。そして、この間欠的な電源供給の間に、Ｂピラーサテライトセンサ１０のＣＰＵ３２は、Ｇセンサ３１等の異常診断処理を実行することが望ましい。助手席シートへの乗員の着座が検出されると、その後は、Ｂピラーサテライトセンサ１０によって衝撃加速度の測定を行なう必要がある。従って、乗員の着座が検出されず、衝撃加速度の測定を行なう必要はない場合であっても、その衝撃加速度の測定に関する機能が正常であるか否かを診断しておくことが望ましいためである。
【００３９】
また、上述した実施形態においては、助手席シートのみに着座検出スイッチ１５を設けたが、上述したＣＣＤカメラを利用したり、運転席や後部座席等助手席以外のシートにも着座検出スイッチを設け、その検出結果に基づいて、各座席の乗員を保護するためのエアバッグの展開制御等の中止や、その展開制御に利用するサテライトセンサへの電源供給の遮断、あるいは間欠的な電源供給を行なっても良い。たとえば、リモートスターターなどによりエンジンを始動させ、エンジンの暖機を行なっている場合等、車室内に乗員が全く存在しない場合などは、すべてのエアバッグの展開制御等を中止するとともに、各サテライトセンサへの電源供給を遮断あるいは制限しても良い。また、後部座席に乗員が着座していない場合には、Ｃピラーサテライトセンサ１１，１２への電源供給を遮断あるいは制限しても良い。
【００４０】
さらに、上述した実施形態では、各サテライトセンサが衝撃加速度に応じたＧ信号をエアバッグＥＣＵに送信するものであったが、各サテライトセンサにおいて、衝突の有無まで判定し、その判定結果をエアバッグＥＣＵに送信するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるエアバッグ装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】サテライトセンサの内部構成を示す構成図である。
【図３】エアバッグＥＣＵの内部構成を示す構成図である。
【図４】エアバッグＥＣＵにおける通信Ｉ／Ｆの回路構成を示す回路構成図である。
【図５】エアバッグＥＣＵにおける、助手席側のＢピラーサテライトセンサを利用した助手席用サイドエアバッグの展開制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜６エアバッグ
７〜１２サテライトセンサ
１３エアバッグＥＣＵ
１５着座検出スイッチ

Claims

車両の乗員を保護する保護手段と、
前記車両のシートにおける乗員の着座状態を検出する検出手段と、
車両の各部に配置され、当該車両に加わる衝撃を測定する衝撃測定手段と、
前記衝撃測定手段によって測定された衝撃に基づいて、前記保護手段の起動を制御する起動制御手段とを備え、
前記起動制御手段は、前記検出手段により乗員が着座していないことが検出されたシートの乗員を保護するための保護手段に関して、前記衝撃測定手段により測定された衝撃に基づく起動制御を中止することを特徴とする乗員保護装置。
前記起動制御手段は、前記衝撃測定手段の動作電圧の供給を制御する動作電圧供給制御手段を備え、この動作電圧供給制御手段は、前記検出手段により乗員が着座していないことが検出されたシートの乗員を保護する保護手段の起動制御に利用される前記衝撃測定手段に対し、動作電圧の供給を遮断、もしくは、間欠的に動作電圧を供給することを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置。
前記検出手段は、少なくとも車両の助手席シートに設けられることを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
前記検出手段により助手席シートに乗員が着座していないことが検出された場合、前記動作電圧供給制御手段は、助手席側からの側面衝突による衝撃を検出するための衝撃測定手段への動作電圧の供給を遮断、もしくは、間欠的に動作電圧を供給することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の乗員保護装置。
前記衝撃測定手段は、間欠的に動作電圧が供給された場合に、衝撃測定に関する機能が正常であるか否かを診断する診断処理を実施することを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の乗員保護装置。