JP2004284382A - Occupant protective device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において衝突あるいは事故発生時の衝撃に対して乗員を保護する乗員保護装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両において衝突や事故が発生した際に乗員を保護する装置として、エアバッグを展開させることにより乗員の頭部を保護するエアバッグ装置や、シートベルトの弛みを巻き取るプリテンショナなどが知られている。このような乗員保護装置は、エアバッグの展開やプリテンショナの駆動を制御する制御装置(ECU)を備えており、このECUは、車両上に配設されたセンサからの信号などに基づいて、車両の衝突を検出し、必要に応じてエアバッグを展開させたり、プリテンショナを駆動したりする。
【0003】
近年では、乗員保護装置は、正面衝突や前席側面衝突に加えて、後席側面衝突やロールオーバに対しても乗員保護機能を備えるようになっており、これに伴って、乗員保護装置が備えるセンサの数やエアバッグの数、プリテンショナの数が増加し、その結果、乗員保護装置による消費電力が増加している。
【0004】
乗員保護装置は、通常は車両に搭載されているバッテリを電源として作動するが、衝突時の衝撃による電源ラインの断線やバッテリの破損などによりバッテリからの電力供給が遮断された場合には、ECU内に搭載されているバックアップコンデンサ(バックアップ電源)を用いて、エアバッグの展開やプリテンショナの駆動を行うようになっている。
【0005】
乗員保護装置がバックアップコンデンサからの電力供給により作動する時間は、正面衝突および側面衝突のみを検出する乗員保護装置では、衝突発生後100〜150msほどであるのに対して、ロールオーバを検出する乗員保護装置においては、ロールオーバ発生後1sほどであり、またこの場合、上記のようにセンサなども多く備えていることから、大きな容量のバックアップコンデンサが必要となる。
【0006】
そこで、正面衝突や側面衝突の検出に用いるセンサおよびこれらの衝突発生時に用いる点火装置への通電を遮断可能に構成し、バッテリからの電力供給の遮断後、所定時間経過したら、これらのセンサや点火装置への通電を遮断することにより、衝突発生後の消費電力を削減することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このように、衝突後所定時間経過したら、使用する可能性のないセンサや点火装置への通電を遮断すると、バックアップコンデンサからの限られた電力供給により乗員保護装置が作動可能な時間が長くなり、その結果、より低容量のバックアップコンデンサを用いたロールオーバの検出、およびその結果に基づくエアバッグの展開やプリテンショナの駆動が可能となる。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−227556号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、多数のセンサや点火装置が個々の信号線によってECUに接続されているため、配線の数が多くなり、ハーネスが重量化するという問題があった。
【0009】
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、ECU外部に配設されている一部の構成要素への通電を遮断可能に構成された乗員保護装置において、ECU外部の構成要素とECUとの間を接続する配線の数を削減することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の乗員保護装置は、車両に搭載されたバッテリと、車両の衝突時に乗員を保護する保護手段と、バッテリから供給される電力により保護手段の起動を制御する制御手段とを備える乗員保護装置であって、制御手段に接続され、保護手段の起動制御に関する信号および電力を伝送する第1通信バスと、バッテリからの電力供給が遮断された場合に電源として用いられるバックアップ電源と、バックアップ電源から第1通信バスへ電力が供給される電力供給状態と第1通信バスへの電力供給を遮断する電力遮断状態とのいずれかの状態に切り替えることができるバス電源切替手段と、バッテリからの電力供給が遮断された場合に、遮断直後の所定時間の間はバス電源切替手段を電力供給状態に制御し、所定時間経過後はバス電源切替手段を電力遮断状態に制御する切替制御手段とを備えたことを特徴としている。
【0011】
このような構成によると、第1通信バスへの電力供給はバッテリからの電力供給遮断後、所定時間が経過したら遮断されるため、衝突後所定時間が経過したら使用する可能性がなくなるような複数の構成要素を第1通信バスに接続するようにすれば、これらの構成要素への電力供給を衝突後所定時間で遮断することができる。このようにして、簡単な構成により、複数の構成要素への電力供給を遮断して、衝突後の消費電力を削減することができる。また、制御手段とその外部の構成要素間の接続に通信バスを用いることにより、個々に信号線を用いて接続する場合に比較して、配線の数を削減することができ、その結果、ハーネスを軽量化することができる。
【0012】
第1通信バスには、請求項2記載のように、側面衝突発生時の衝撃に応じた加速度を検出する側面衝突検出手段を接続したり、請求項3記載のように、側面衝突発生時にのみ保護手段の作動をトリガするトリガ手段を接続したりするとよい。側面衝突に関連する処理は衝突後50msほどの早い時点で終了するため、このような側面衝突に関連する検出手段やトリガ手段を、第1通信バスに接続することにより、衝突後所定時間が経過すると電力供給が遮断されるように構成すると、衝突後の消費電力を効果的に削減することができる。
【0013】
また、3列以上のシートを備えた車両などにおいては、側面衝突検出手段として多数のセンサを備えている場合があり、このような場合には、これらのセンサを第1通信バスに接続して、衝突後所定時間で電力供給を遮断するようにすると、衝突後の消費電力を効果的に削減することができる。さらに、これら多数のセンサを通信バスによって制御手段に接続することにより、配線の数も効果的に削減することができる。
【0014】
第1通信バスには、請求項4記載のように、正面衝突発生時の衝撃に応じた加速度を検出する正面衝突検出手段を接続したり、請求項5記載のように、正面衝突発生時にのみ保護手段の作動をトリガするトリガ手段を接続したりするとよい。正面衝突に関連する処理は衝突後150msほどで終了するため、このような正面衝突に関連する検出手段やトリガ手段を、第1通信バスに接続して、衝突後所定時間が経過すると電力供給が遮断されるように構成すると、衝突後の消費電力を効果的に削減することができる。
【0015】
あるいは、正面衝突に関連する検出手段は、請求項6記載のように、第1通信バスと異なる第2通信バスに接続してもよく、またこの場合、請求項7記載のように、正面衝突発生時に保護手段の作動をトリガするトリガ手段も第2通信バスに接続するとよい。このように正面衝突に関連する検出手段やトリガ手段を第1通信バスと異なる第2通信バスに接続するようにすると、側面衝突に関連する検出手段やトリガ手段が接続されている第1通信バスを衝突後50msほどの早い時点で遮断することが可能となる。
【0016】
また、車両の種類によっては、上記のように、側面衝突検出手段として多くのセンサを備えていたり、トリガ手段として多くの点火装置を備えている場合があるため、これら多くのセンサや点火装置への電力供給を衝突後早い時点で遮断すると、衝突後の消費電力を効果的に削減することができる。これにより、より低容量のバックアップコンデンサを用いても、正面衝突に関連する処理やロールオーバに関連する処理を実行することが可能となる。
【0017】
第1通信バスに側面衝突および正面衝突に関連する検出手段やトリガ手段が接続されている場合には、請求項8記載のように、ロールオーバを検出するための検出手段を第1通信バスと異なる第2通信バスに接続するようにするとよく、またこの場合、請求項10記載のように、ロールオーバ発生時に保護手段の作動をトリガするトリガ手段も第2通信バスに接続するとよい。
【0018】
上記のように、側面衝突に関連する処理は衝突後50msほどで終了し、正面衝突に関連する処理は衝突後150msほどで終了するのに対して、ロールオーバに関連する処理は1sほどを要するため、側面衝突および正面衝突に関連する検出手段やトリガ手段を第1通信バスに接続して、衝突後150msほどの時点で第1通信バスへの電力供給を遮断すると、より低容量のバックアップコンデンサを用いても、比較的長い時間を要するロールオーバに関連する処理を実行することが可能となる。
【0019】
また、側面衝突に関連する検出手段やトリガ手段は第1通信バスに接続され、正面衝突に関連する検出手段やトリガ手段は第2通信バスに接続されている場合にも、請求項9記載のように、ロールオーバに関連する検出手段は第2通信バスに接続するとよく、またこの場合、請求項10記載のように、ロールオーバに関連するトリガ手段も第2通信バスに接続するとよい。
【0020】
このような構成によると、側面衝突に関連する検出手段やトリガ手段が接続されている第1通信バスを衝突後50msほどの早い時点で遮断することが可能となる。これにより、より低容量のバックアップコンデンサを用いても、正面衝突およびロールオーバに関連する処理を実行することが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る乗員保護装置は、3列シートの車両に搭載されて、車両の正面衝突、側面衝突およびロールオーバを検出し、必要であれば、プリテンショナによりシートベルトの弛みを巻き取り、さらにエアバッグを展開させることにより、これらの衝突や事故に対して乗員を保護する。図1は乗員保護装置1の全体構成を示している。
【0022】
乗員保護装置1は、制御装置(ECU)2を備えており、このECU2には、エアバッグを展開させるインフレータ8内の点火装置(スクイブ)80とプリテンショナ9を駆動する点火装置90が接続されており、さらに、第1通信バス3と第2通信バス4が接続されている。第1通信バス3には、側面衝突時の衝撃に応じた加速度を検出する側面衝突検出用センサ5が接続されており、第2通信バス4には、正面衝突時の衝撃に応じた加速度を検出する正面衝突検出用センサ6および車両のロール状態を検出するロールオーバ検出用センサ7が接続されている。
【0023】
図2は車両におけるECU2およびセンサ5、6、7の配置を示している。ECU2は、車室内前方中央部のフロアトンネル上に配設される。側面衝突検出用センサ5は、1列目シートに対応して左右のBピラー付近にそれぞれ配設される加速度センサ5A、5Bと、2列目シートに対応して左右のCピラー付近にそれぞれ配設される加速度センサ5C、5Dと、3列目シートに対応して左右のDピラー付近にそれぞれ配設される加速度センサ5E、5Fとからなる。
【0024】
正面衝突検出用センサ6は、車両前方の左右にそれぞれ配設される加速度センサ6A、6Bからなる。ロールオーバ検出用センサ7は、車両の前後方向に延びる軸線回りの回転角速度を検出するロールレートセンサ7A、車両の上下方向の加速度を検出する上下加速センサ7B、車両の左右方向の加速度を検出する横加速度センサ7Cからなる。
【0025】
ロールレートセンサ7Aは例えば運転席下に配置される。横加速度センサ7Cは、車両の左右に対する中心線上のシート2列目と3列目の間あたりに配置され、ロールオーバの検出のためだけでなく、シート2列目や3列目における側面衝突を検出するための第2センサとしても用いられる。上下加速度センサ7Bは、車両の左右に対する中心線上に、横加速度センサ7Cに並べて配置される。
【0026】
これらのセンサ5A〜5F、6A、6B、7A〜7Cは、検出した加速度あるいは回転角速度を示すレベル信号をシリアル信号に変換して、通信バス3、4上に送信する。
【0027】
図3は車両におけるエアバッグおよびプリテンショナ9の配置を示している。車両内には、正面衝突発生時に展開される右フロントエアバッグ8Aおよび左フロントエアバッグ8B、1列目シートにおける右側および左側の側面衝突発生時にそれぞれ展開される右サイドエアバッグ8Cおよび左サイドエアバッグ8D、2列目シートにおける右側および左側の側面衝突発生時にそれぞれ展開される右サイドエアバッグ8Eよび左サイドエアバッグ8F、3列目シートにおける右側および左側の側面衝突発生時にそれぞれ展開される右サイドエアバッグ8Gおよび左サイドエアバッグ8Hが設けられており、さらに右側面衝突発生時およびロールオーバ発生時に展開される右カーテンエアバッグ8I、左側面衝突発生時およびロールオーバ発生時に展開される左カーテンエアバッグ8Jが設けられている。
【0028】
これらの各エアバッグ8A〜8Jは、これを展開させるための点火装置(スクイブ)80を備えたインフレータ8と共にエアバッグモジュールとして配置されている。図1には点火装置80を1つだけ示したが、実際には各エアバッグ8A〜8Jが個々に点火装置80を備えている。
【0029】
プリテンショナ9は、1列目右側シートに設けられて、正面衝突発生時、右側面衝突発生時、ロールオーバ発生時に駆動される右プリテンショナ9A、1列目左側シートに設けられて、正面衝突発生時、左側面衝突発生時、ロールオーバ発生時に駆動される左プリテンショナ9Bからなる。プリテンショナ9A、9Bは点火装置90を備えており、この点火装置90を点火させることにより駆動することができる。図1には点火装置90を1つだけ示したが、実際には各プリテンショナ9A、9Bが個々に点火装置90を備えている。
【0030】
ECU2は、その内部に、バスを介して互いに接続されたCPU、ROM、RAM、I/Oポートなど(図示せず)を備えたマイクロコンピュータ20を有しており、さらに、内部センサ21として、正面衝突時の衝撃に応じた加速度を検出するセンサ、側面衝突時の衝撃に応じた加速度を検出するセンサ、車両のロール状態を検出するセンサを備えている。
【0031】
マイクロコンピュータ20は、通信制御回路27を介して、第1バス回路25および第2バス回路26に接続されている。第1バス回路25は第1通信バス3に接続しており、第1通信バス3への電力の供給および信号の送受信を行う。第2バス回路26も同様に、第2通信バス4への電力の供給および信号の送受信を行う。
【0032】
第1通信バス3および第2通信バス4は、それぞれ、信号伝送ラインBL1と基準ラインBL2とからなるもので、通信バス3、4に接続されているセンサ5〜7に電力を供給すると共に、マイクロコンピュータ20とセンサ5〜7の間で送受信される信号を伝送する。信号は、基準ラインBL2に対する信号伝送ラインBL1の電圧を変化させることにより伝送される。
【0033】
通信制御回路27は、マイクロコンピュータ20から指示される所定のタイミング(例えば0.5ms)で、センサ5〜7からの信号を、第1および第2バス回路25、26から取り出して、マイクロコンピュータ20に送る。
【0034】
ECU2は、車両のイグニションスイッチ50がONにされると、バッテリ51から電力が供給されて作動するようになっている。ECU2は、昇圧回路30およびバックアップコンデンサ(バックアップ電源)31を備えており、昇圧回路30はバッテリ電圧を所定の駆動電圧(例えば25V)に変換して、乗員保護装置1の各部に供給する。マイクロコンピュータ20には、昇圧回路30からの駆動電圧がレギュレータ32によって5Vに降圧されて供給される。また、第1バス回路25および第2バス回路26には、昇圧回路30からの駆動電圧がバス電源回路33により所定の電圧(例えば16V)に変換されて、供給される。
【0035】
バス電源回路33と第1バス回路25の間には、例えばFETなどによって構成されるスイッチ34が設けられており、マイクロコンピュータ20はこのスイッチ34の開閉を制御することにより、第1バス回路25へ電力が供給される状態(電力供給状態)と電力供給が遮断される状態(電力遮断状態)とのいずれかの状態に切り替えることができる。
【0036】
バックアップコンデンサ31は、昇圧回路30からの出力により充電され、衝突の衝撃による電源ラインの断線やバッテリ51の破損などによりバッテリ51からの電力供給が遮断された場合には、このバックアップコンデンサ31から乗員保護装置1の各部に電力が供給される。
【0037】
マイクロコンピュータ20は、ROMに記憶されているプログラムを実行することにより、点火判定処理、診断処理、および電源監視処理を実行する。
【0038】
点火判定処理においては、第1通信バス3および第2通信バス4に接続されているセンサ5〜7からの信号、および内部センサ21からの信号に基づいて、プリテンショナ9A、9Bを駆動する必要があるか否か、エアバッグ8A〜8Jを展開させる必要があるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、必要であれば点火回路22に制御信号を出力することにより、点火装置80、90を点火させて、これにより、プリテンショナ9A、9Bを駆動し、エアバッグ8A〜8Jを展開させる。
【0039】
この点火判定処理においては、車両の正面衝突、側面衝突、ロールオーバは、それぞれ外部センサ5〜7と内部センサ21の両方に基づいて同様の衝突あるいは事故が検出された場合にのみ、実際にそのような衝突あるいは事故が発生したと判定される。このように、外部センサ5〜7にのみ、あるいはECU2にのみ、衝撃が与えられても、エアバッグ8A〜8Jやプリテンショナ9A、9Bは作動しないようになっており、このようにして誤作動が防止される。
【0040】
診断処理においては、乗員保護装置1の各部における異常の有無を監視して、異常を検出した場合には、警告灯(図示せず)を点灯させることにより、乗員に対して異常を表示する。
【0041】
電源監視処理においては、バッテリ51からの電力供給が遮断されていないかどうかを監視し、遮断された場合には、遮断後所定時間(例えば50ms)経過したら、スイッチ34を操作することにより、バックアップコンデンサ31から第1通信バス3へ供給される電力を遮断する。
【0042】
図4は電源監視処理の手順を示している。ステップ100において、バッテリ電圧のA/D変換値が所定の閾値以下であるか否かに基づいて、バッテリ51が遮断されているか否かを判定する。NO判定した場合は、ステップ100における判定を繰り返し実行し、これにより、バッテリ51が遮断されていないかどうか監視する。
【0043】
ステップ100においてYESと判定した場合は、つまりバッテリ51からの電力供給の遮断が検出された場合には、ステップ120において、バッテリ51からの電力供給遮断後、50msが経過したか否か判定する。NOと判定した場合は、遮断後の経過時間が50msを超えるまで、ステップ120における判定を繰り返し実行する。
【0044】
ステップ120においてYESと判定した場合は、つまり、バッテリ51からの電力供給遮断後の経過時間が50msを超えた場合は、ステップ130において、スイッチ34へOFF信号を出力することにより、バックアップコンデンサ31から第1通信バス3へ供給される電力を遮断し、電源監視処理を終了する。
【0045】
本実施形態の構成によると、衝突後に早い時点で使用する可能性がなくなる側面衝突検出用センサ5を第1通信バス3に接続し、正面衝突検出用センサ6およびロールオーバ検出用センサ7は第2通信バス4に接続して、衝突後の早い時点で第1通信バスへ3の電力供給を遮断するため、衝突後の消費電力を削減することができる。
【0046】
特に、本実施形態におけるように、3列シートを備えた車両などにおいては、側面衝突検出用センサ5として多数のセンサを備えている場合が多く、従って、これらのセンサへの電力供給を衝突後早い時点で遮断すると、衝突後の消費電力を効果的に削減することができ、これにより、より低容量のバックアップコンデンサ31を用いても、正面衝突やロールオーバに関連する処理を実行することが可能となる。
【0047】
また通信バス3を用いてこのような多数の側面衝突検出用センサ5をECU2に接続すると、個々に信号線を用いて接続する場合に比較して、配線の数を削減することができ、その結果、ハーネスを軽量化することができる。さらに、側面衝突検出用センサ5への電力供給の遮断も、上記のように第1通信バス3への電力供給を遮断することにより、簡単に行うことができる。
【0048】
本実施形態における側面衝突検出用センサ5、正面衝突検出用センサ6、ロールオーバ検出用センサ7は、それぞれ本発明の側面衝突検出手段、正面衝突検出手段、ロールオーバ検出手段に対応している。また、本実施形態におけるマイクロコンピュータ20は、本発明の制御手段および切替制御手段に対応しており、スイッチ34は本発明のバス電源切替手段に対応している。エアバッグ8A〜8Jおよびプリテンショナ9A、9Bは、本発明の保護手段に対応しており、点火装置80、90は、本発明の第1トリガ手段、第2トリガ手段、第3トリガ手段に対応している。
【0049】
(第2実施形態)
図5は本発明の第2実施形態に係る乗員保護装置の全体構成を示している。上記第1実施形態では、第1通信バス3に側面衝突検出用センサ5を接続し、第2通信バス4に正面衝突検出用センサ6およびロールオーバ検出用センサ7を接続したが、これに対して、本実施形態においては、第1通信バス3に側面衝突検出用センサ5および正面衝突検出用センサ6を接続し、第2通信バス4にロールオーバ検出用センサ7を接続する。また、マイクロコンピュータ20は、バッテリ51からの電力供給遮断後、150msが経過したら第1通信バス3への電力供給を遮断する。その他の部分の構成は、上記第1実施形態と同様である。
【0050】
図6は、車両上において、側面衝突検出用センサ5A〜5Fおよび正面衝突検出用センサ6A、6Bが第1通信バス3によりECU2に接続されており、ロールオーバ検出用センサ7A〜7Cが第2通信バス4によりECU2に接続されている様子を示している。
【0051】
図7は、マイクロコンピュータ20により実行される電源監視処理の手順を示している。ステップ100において、バッテリ電圧のA/D変換値が所定の閾値以下であるか否かに基づいて、バッテリ51が遮断されているか否かを判定する。NO判定した場合は、ステップ100における判定を繰り返し実行し、これにより、バッテリ51からの電力供給が遮断されていないかどうか監視する。
【0052】
ステップ100においてYESと判定した場合は、つまりバッテリ51からの電力供給の遮断が検出された場合には、ステップ125において、バッテリ51からの電力供給遮断後、150msが経過したか否か判定する。NOと判定した場合は、遮断後の経過時間が150msを超えるまで、ステップ125における判定を繰り返し実行する。
【0053】
ステップ125においてYESと判定した場合は、つまり、バッテリ51からの電力供給遮断後の経過時間が150msを超えた場合は、ステップ130において、スイッチ34へOFF信号を出力することにより、第1通信バス3への電力供給を遮断し、電源監視処理を終了する。
【0054】
本実施形態の構成によると、側面衝突検出用センサ5および正面衝突用センサ6を第1通信バス3に接続し、ロールオーバ検出用センサ7は第2通信バス4に接続して、バッテリ51からの電力供給遮断後150msで、第1通信バス3への電力供給を遮断するため、衝突後の消費電力を削減することができる。上記のように側面衝突に関連する処理は衝突後50msほどで終了し、正面衝突に関連する処理は衝突後150msほどで終了するのに対して、ロールオーバに関連する処理は1sほどを要するため、側面衝突検出用センサ5および正面衝突用センサ6への電力供給を衝突後150msほどで遮断すると、より低容量のバックアップコンデンサを用いても、比較的長い時間を要するロールオーバ関連処理を実行することが可能となる。
【0055】
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されることなく、つぎのように種々の変形が可能である。
【0056】
上記実施形態においては、第1通信バス3への電力供給を遮断するためのスイッチ34が、バス電源回路33と第1バス回路26の間に設けられていたが、図8に示すように、第1通信バス3への電力供給を遮断するためのスイッチ38を第1バス回路33内に設けて、このスイッチ38の操作を指示する制御信号をマイクロコンピュータ20から第1バス回路33に出力するように構成されていてもよい。
【0057】
上記実施形態において、第1通信バス3および第2通信バス4にはセンサ5〜7のみが接続されていたが、インフレータ8やプリテンショナ9の点火装置80、90も通信バス3、4に接続するようにしてもよい。この場合、上記第1実施形態においては、サイドエアバッグ8C〜8Hの点火装置80は第1通信バス3に接続され、その他のエアバッグ8A、8B、8I、8Jの点火装置80およびプリテンショナ9A、9Bの点火装置90は第2通信バス4に接続される。
【0058】
また、上記第2実施形態においては、フロントエアバッグ8A、8Bおよびサイドエアバッグ8C〜8Hの点火装置80は第1通信バス3に接続され、カーテンエアバッグ8I、8Jの点火装置80およびプリテンショナ9A、9Bの点火装置90は第2通信バス4に接続される。このように、点火装置80、90を通信バス3、4に接続すると、さらに配線の数を削減して、ハーネスを軽量化することができる。
【0059】
上記第1実施形態においては、バッテリ51からの電力供給遮断後、50msが経過した時点で第1通信バス3への電力供給を遮断したが、バッテリ51からの電力供給遮断後、0msで第1通信バス3への電力供給を遮断するようにしてもよい。側面衝突発生時に電源ラインの断線やバッテリの破損が生じることは極めてまれであるため、バッテリ51からの電力供給が遮断した時点で、正面衝突かロールオーバが発生したと判断することができる。そこで、バッテリ51からの電力供給遮断後、すぐに第1通信バス3への電力供給を遮断すると、衝突後の消費電力をさらに削減することができ、より低容量のバックアップコンデンサを用いても、正面衝突やロールオーバに関連する処理を実行することが可能となる。
【0060】
上記第1実施形態において、ロールオーバ検出用センサ7A〜7Cは第2通信バス4によりECU2に接続されていたが、これらのロールオーバ検出用センサ7A〜7Cは信号線により個々にECU2に接続されていてもよい。
【0061】
上記実施形態では、正面衝突や側面衝突の発生時だけでなく、ロールオーバ発生時にも乗員を保護する乗員保護装置に本発明を適用したが、正面衝突や側面衝突の発生時にのみ乗員を保護する乗員保護装置に本発明を適用することもできる。この場合、第1通信バス3に側面衝突検出用センサ5を接続し、第2通信バス4に正面衝突検出用センサ6を接続し、バッテリ遮断後150msほどで第1通信バス3への電力供給を遮断する。このような構成により、ロールオーバを検出しない乗員保護装置においても、衝突後の消費電力を削減することが可能である。
【0062】
上記実施形態では、センサ5〜7は検出した加速度あるいは回転角速度を示す信号を出力するものであったが、検出した加速度あるいは回転角速度が所定の閾値を超えたか否かを判定して、その判定結果を示す信号を出力するものであってもよい。
【0063】
上記実施形態では、昇圧回路30からの25Vの駆動電圧をバス電源回路33において16Vに変換して第1バス回路25および第2バス回路26に供給したが、昇圧回路30から16Vの駆動電圧を出力する構成にしてもよく、この場合バス電源回路33を省くことができる。
【0064】
上記実施形態では、3列シートの車両に搭載される乗員保護装置に本発明を適用したが、2列シートの車両に搭載される乗員保護装置に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る乗員保護装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】車両におけるECUおよびセンサの配置と、これらの間を接続する通信バスを示す図である。
【図3】車両におけるエアバッグおよびプリテンショナの配置を示す図である。
【図4】ECUにより実行される電源監視処理のフローチャートである。
【図5】本発明の第2実施形態に係る乗員保護装置の全体構成を示すブロック図である。
【図6】車両におけるECUおよびセンサの配置と、これらの間を接続する通信バスを示す図である。
【図7】ECUにより実行される電源監視処理のフローチャートである。
【図8】第1実施形態における乗員保護装置の変形例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
1 乗員保護装置
2 ECU
3 第1通信バス
4 第2通信バス
5 側面衝突検出用センサ (側面衝突検出手段)
6 正面衝突検出用センサ (正面衝突検出手段)
7 ロールオーバ検出用センサ (ロールオーバ検出手段)
8A〜8J エアバッグ (保護手段)
9A、9B プリテンショナ (保護手段)
20 マイクロコンピュータ (制御手段、切替制御手段)
31 バックアップコンデンサ (バックアップ電源)
34 スイッチ (バス電源切替手段)
51 バッテリ
80 インフレータの点火装置 (第1トリガ手段、第2トリガ手段、第3トリガ手段)
90 プリテンショナの点火装置 (第1トリガ手段、第2トリガ手段、第3トリガ手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an occupant protection device that protects an occupant against impact in the event of a collision or accident in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a device for protecting an occupant in the event of a collision or accident in a vehicle, an airbag device for protecting the occupant's head by deploying an airbag, a pretensioner for winding up a slack in a seat belt, and the like have been used. Are known. Such an occupant protection device includes a control device (ECU) that controls the deployment of the airbag and the driving of the pretensioner, and the ECU uses a signal from a sensor disposed on the vehicle, and the like. Detects vehicle collisions and deploys airbags or drives pretensioners as needed.
[0003]
In recent years, occupant protection devices have been equipped with an occupant protection function against rear-side collisions and rollovers in addition to frontal collisions and front-seat side collisions. The number of provided sensors, the number of airbags, and the number of pretensioners have increased, and as a result, power consumption by the occupant protection device has increased.
[0004]
The occupant protection device normally operates using a battery mounted on the vehicle as a power source. However, when the power supply from the battery is cut off due to disconnection of a power supply line or damage to the battery due to an impact at the time of a collision, an ECU is provided. The airbag is deployed and the pretensioner is driven by using a backup capacitor (backup power supply) mounted inside.
[0005]
In the occupant protection device that detects only a frontal collision and a side collision, the time that the occupant protection device is activated by the power supply from the backup capacitor is about 100 to 150 ms after the occurrence of the collision, whereas the occupant that detects the rollover is In the protection device, it is about 1 second after the occurrence of the rollover. In this case, since many sensors are provided as described above, a backup capacitor having a large capacity is required.
[0006]
Therefore, a sensor used for detecting a frontal collision or a side collision and a power supply to an ignition device used in the case of the collision are configured to be able to be cut off. It has been proposed to reduce power consumption after a collision has occurred by cutting off the power supply to the device (for example, see Patent Document 1). As described above, when a predetermined time has elapsed after the collision, when the power supply to the sensors and the ignition devices that are not likely to be used is cut off, the occupant protection device can operate for a longer time due to the limited power supply from the backup capacitor, As a result, it is possible to detect rollover using a lower-capacity backup capacitor, and to deploy the airbag and drive the pretensioner based on the result.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-227556
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described related art, since a large number of sensors and ignition devices are connected to the ECU via individual signal lines, there is a problem that the number of wirings increases and the weight of the harness increases.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and in an occupant protection device configured to be able to cut off energization to some components provided outside the ECU, the components outside the ECU, the ECU, The purpose of the present invention is to reduce the number of wirings connecting between them.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem, an occupant protection device according to claim 1 controls a battery mounted on a vehicle, protection means for protecting an occupant in the event of a vehicle collision, and activation of the protection means by electric power supplied from the battery. An occupant protection device comprising: a first communication bus connected to the control means for transmitting a signal and power related to activation control of the protection means; and a power supply when power supply from a battery is cut off. A backup power supply to be used, and a bus power supply that can be switched to one of a power supply state in which power is supplied from the backup power supply to the first communication bus and a power cutoff state in which power supply to the first communication bus is cut off Switching means for controlling the bus power switching means to a power supply state for a predetermined time immediately after the power supply from the battery when the power supply from the battery is cut off; After During it is characterized in that a switching control unit for controlling the bus power supply switching means to the power cutoff state.
[0011]
According to such a configuration, the power supply to the first communication bus is cut off after a predetermined time has elapsed after the power supply from the battery has been cut off. By connecting these components to the first communication bus, power supply to these components can be cut off for a predetermined time after the collision. In this way, with a simple configuration, power supply to a plurality of components can be cut off, and power consumption after a collision can be reduced. Further, by using a communication bus for the connection between the control means and its external components, the number of wirings can be reduced as compared with the case where connection is made individually using signal lines. Can be reduced in weight.
[0012]
The first communication bus may be connected to a side collision detecting means for detecting an acceleration corresponding to an impact at the time of the side collision, or may be connected to the first communication bus only when the side collision occurs. Trigger means for triggering the operation of the protection means may be connected. Since the processing related to the side collision is completed as early as about 50 ms after the collision, by connecting the detecting means and the triggering means related to the side collision to the first communication bus, a predetermined time elapses after the collision. Then, when the power supply is configured to be cut off, the power consumption after the collision can be effectively reduced.
[0013]
In a vehicle having three or more rows of seats, a large number of sensors may be provided as side collision detection means. In such a case, these sensors are connected to the first communication bus. If the power supply is cut off for a predetermined time after the collision, the power consumption after the collision can be effectively reduced. Further, by connecting these many sensors to the control means via a communication bus, the number of wirings can be effectively reduced.
[0014]
The first communication bus may be connected to a frontal collision detecting means for detecting an acceleration corresponding to an impact at the time of a frontal collision, or may be connected to the first communication bus only at the time of a frontal collision. Trigger means for triggering the operation of the protection means may be connected. Since the processing related to the frontal collision is completed about 150 ms after the collision, the detecting means and the triggering means related to such a frontal collision are connected to the first communication bus, and power is supplied when a predetermined time elapses after the collision. When configured to be shut off, power consumption after a collision can be effectively reduced.
[0015]
Alternatively, the detecting means relating to the frontal collision may be connected to a second communication bus different from the first communication bus as described in
[0016]
Also, depending on the type of vehicle, as described above, many sensors may be provided as side collision detection means, or many ignition devices may be provided as trigger means. If the power supply is interrupted early after the collision, the power consumption after the collision can be effectively reduced. This makes it possible to execute a process related to a head-on collision and a process related to a rollover even if a lower-capacity backup capacitor is used.
[0017]
When detection means and trigger means relating to side collision and frontal collision are connected to the first communication bus, detection means for detecting rollover is connected to the first communication bus. It is preferable to connect to a different second communication bus, and in this case, it is preferable that trigger means for triggering the operation of the protection means when a rollover occurs is also connected to the second communication bus.
[0018]
As described above, the process related to the side collision ends approximately 50 ms after the collision, the process related to the frontal collision ends approximately 150 ms after the collision, whereas the process related to the rollover requires approximately 1 s. Therefore, when the detection means and the trigger means relating to the side collision and the frontal collision are connected to the first communication bus and the power supply to the first communication bus is cut off at about 150 ms after the collision, a lower-capacity backup capacitor is obtained. , It is possible to execute a process related to rollover that requires a relatively long time.
[0019]
The detecting means and the triggering means relating to the side collision are connected to the first communication bus, and the detecting means and the triggering means relating to the frontal collision are connected to the second communication bus. Thus, the detection means associated with the rollover may be connected to the second communication bus, and in this case, the trigger means associated with the rollover may be connected to the second communication bus.
[0020]
According to such a configuration, it is possible to cut off the first communication bus to which the detection unit and the trigger unit related to the side collision are connected at an early time of about 50 ms after the collision. This makes it possible to execute processing related to head-on collision and rollover even when a lower-capacity backup capacitor is used.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
The occupant protection device according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle having three rows of seats, detects a frontal collision, a side collision, and a rollover of the vehicle, and if necessary, loosens a seatbelt by a pretensioner. And protect the occupant against these collisions and accidents by deploying the airbag. FIG. 1 shows the overall configuration of the
[0022]
The
[0023]
FIG. 2 shows the arrangement of the
[0024]
The frontal
[0025]
The
[0026]
These
[0027]
FIG. 3 shows an arrangement of the airbag and the
[0028]
Each of these
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
When the
[0035]
A
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
In the ignition determination process, it is necessary to drive the pretensioners 9A and 9B based on signals from the
[0039]
In the ignition determination process, the frontal collision, side collision, and rollover of the vehicle are actually performed only when a similar collision or accident is detected based on both the
[0040]
In the diagnosis process, the presence or absence of an abnormality in each part of the
[0041]
In the power supply monitoring process, it is monitored whether or not the power supply from the
[0042]
FIG. 4 shows the procedure of the power supply monitoring process. In
[0043]
If YES is determined in
[0044]
If the determination in
[0045]
According to the configuration of the present embodiment, the side
[0046]
In particular, as in the present embodiment, in a vehicle equipped with a three-row seat, a large number of sensors are often provided as the side
[0047]
Further, when such a large number of side
[0048]
The side
[0049]
(2nd Embodiment)
FIG. 5 shows the overall configuration of the occupant protection device according to the second embodiment of the present invention. In the above-described first embodiment, the side
[0050]
FIG. 6 shows that, on a vehicle, side
[0051]
FIG. 7 shows the procedure of the power supply monitoring process executed by the
[0052]
If YES is determined in
[0053]
If the determination at
[0054]
According to the configuration of the present embodiment, the side
[0055]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible as follows.
[0056]
In the above embodiment, the
[0057]
In the above embodiment, only the
[0058]
In the second embodiment, the
[0059]
In the above-described first embodiment, the power supply to the
[0060]
In the first embodiment, the
[0061]
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the occupant protection device that protects the occupant not only at the time of a frontal collision or a side collision but also at the time of a rollover, but the occupant is protected only at the time of a frontal collision or a side collision. The present invention can also be applied to an occupant protection device. In this case, a side
[0062]
In the above embodiment, the
[0063]
In the above-described embodiment, the drive voltage of 25 V from the
[0064]
In the above embodiment, the present invention is applied to an occupant protection device mounted on a three-row seat vehicle, but the present invention can also be applied to an occupant protection device mounted on a two-row seat vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an occupant protection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of ECUs and sensors in a vehicle and a communication bus connecting them.
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of an airbag and a pretensioner in a vehicle.
FIG. 4 is a flowchart of a power supply monitoring process executed by an ECU.
FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of an occupant protection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an arrangement of ECUs and sensors in a vehicle and a communication bus connecting them.
FIG. 7 is a flowchart of a power supply monitoring process executed by the ECU.
FIG. 8 is an overall configuration diagram illustrating a modified example of the occupant protection device according to the first embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Occupant protection device
2 ECU
3 First communication bus
4 Second communication bus
5 Side collision detection sensor (side collision detection means)
6 Frontal collision detection sensor (Front collision detection means)
7 Rollover detection sensor (rollover detection means)
8A to 8J Airbag (Protection measures)
9A, 9B Pretensioner (Protection means)
20 microcomputer (control means, switching control means)
31 Backup capacitor (backup power supply)
34 switch (bus power switching means)
51 Battery
80 Ignition device for inflator (first trigger means, second trigger means, third trigger means)
90 Ignition device for pretensioner (first trigger means, second trigger means, third trigger means)
Claims (10)
前記車両の衝突時に乗員を保護する保護手段と、
前記バッテリから供給される電力により前記保護手段の起動を制御する制御手段とを備える乗員保護装置であって、
前記制御手段に接続され、前記保護手段の起動制御に関する信号および電力を伝送する第1通信バスと、
前記バッテリからの電力供給が遮断された場合に電源として用いられるバックアップ電源と、
前記バックアップ電源から前記第1通信バスへ電力が供給される電力供給状態と、前記第1通信バスへの電力供給を遮断する電力遮断状態とのいずれかの状態に切り替えることができるバス電源切替手段と、
前記バッテリからの電力供給が遮断された場合に、遮断直後の所定時間の間は前記バス電源切替手段を前記電力供給状態に制御し、前記所定時間の経過後は前記バス電源切替手段を前記電力遮断状態に制御する切替制御手段とを備えたことを特徴とする乗員保護装置。A battery mounted on the vehicle,
Protection means for protecting an occupant in the event of a collision of the vehicle;
Control means for controlling the activation of the protection means by the power supplied from the battery, an occupant protection device,
A first communication bus that is connected to the control unit and transmits a signal and power related to activation control of the protection unit;
A backup power supply used as a power supply when power supply from the battery is interrupted,
Bus power switching means capable of switching between a power supply state in which power is supplied from the backup power supply to the first communication bus and a power cutoff state in which power supply to the first communication bus is cut off When,
When the power supply from the battery is cut off, the bus power switching means is controlled to the power supply state for a predetermined time immediately after the cutoff, and after the predetermined time elapses, the bus power switching means is set to the power supply state. An occupant protection device, comprising: switching control means for controlling the vehicle to be in a cutoff state.
前記第2通信バスに接続され、前記車両において正面衝突発生時の衝撃に応じた加速度を検出し、検出した加速度に基づく信号を前記第2通信バス上に送信する正面衝突検出手段とを備えたことを特徴とする請求項2または3記載の乗員保護装置。A second communication bus connected to the control means;
A head-on collision detection unit connected to the second communication bus, for detecting acceleration corresponding to an impact at the time of a head-on collision occurring in the vehicle, and transmitting a signal based on the detected acceleration on the second communication bus. The occupant protection device according to claim 2 or 3, wherein:
前記第2通信バスに接続され、前記車両におけるロール状態を検出し、検出したロール状態に基づく信号を前記第2通信バス上に送信するロールオーバ検出手段とを備えたことを特徴とする請求項2ないし5のいずれか1項に記載の乗員保護装置。A second communication bus connected to the control means;
And a rollover detecting means connected to the second communication bus for detecting a roll state of the vehicle and transmitting a signal based on the detected roll state to the second communication bus. The occupant protection device according to any one of claims 2 to 5.
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