JP2006298259A - 助手席用エアバッグ制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】助手席用エアバッグが不必要に展開してしまうことを回避するとともに、子供が着座した場合の安全性に配慮しつつも安価な着座センサを採用可能にする。
【解決手段】助手席乗員の着座を検出する着座センサ１０と、イグニッションスイッチ５０をオン操作した際に、着座センサ１０により乗員着座が検出され、かつ、助手席用エアバッグが展開可能でない展開不可状態である場合に、前記展開不可状態である旨をドライバーに報知するインジケータ２０と、ドライバーにより操作され、助手席用エアバッグが展開可能である展開可能状態と前記展開不可状態とを切替制御する操作スイッチ３０とを備える。これにより、助手席用エアバッグのオン展開不可状態の切り替えはドライバーの判断に委ねられるので、着座した乗員が大人であるか子供であるかを確実に検出する必要性を無くすることができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、助手席用エアバッグを展開可能な展開可能状態または展開不可状態に切り替え制御する、助手席用エアバッグ制御システムに関するものである。

従来、特許文献１、２に記載されているように、車両の助手席への乗員着座を検出する着座センサを備え、この着座センサにて助手席への乗員着座が検出された場合に、助手席用エアバッグを展開可能な展開可能状態にすることを自動的に行う制御システムが知られている。この制御システムによれば、助手席乗員が不在であるにも拘わらず車両衝突にともなって助手席用エアバッグが展開してしまうことを回避できるため、助手席用エアバッグの再設置による修理コストの大幅アップを抑制できる。

このように、安全装置としてのエアバッグを自動的に制御する従来の制御システムでは、着座した乗員が大人であるか子供であるかをも確実に検出することが要求される。つまり、展開した助手席用エアバッグが助手席に着座している子供を過度に圧迫してしまうことを回避する必要があり、子供が着座している場合には助手席用エアバッグを展開可能状態にすることを禁止するように制御する必要が有る。

そこで、特許文献１、２に記載の制御システムでは、前述の着座センサを、助手席着座面の下方４角に配置された４つの歪ゲージにて構成している。そして、これら４つの歪ゲージの各々にて検出された荷重の総和が設定値を超えていなければ、誰も着座していない、或いは子供が着座していると判定し、助手席用エアバッグを展開可能状態にすることを禁止している。
特開平９−１５０６６２号公報 特開２００４−３１４９６２号公報

しかしながら、このように助手席用エアバッグを自動的に制御する従来の制御システムでは、前述したように着座した乗員が大人であるか子供であるかを確実に検出する必要性が生じるため、歪ゲージを多数個（特許文献１、２では４個）必要とするとともに高精度の歪ゲージを採用しなければならず、着座センサの大幅なコストアップを招いてしまう。

本発明は、上記点に鑑み、子供が着座した場合の安全性に配慮しつつ助手席用エアバッグが不必要に展開してしまうことを回避できるようにすることを、安価な着座センサで実現できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
車両の助手席シートに設けられて乗員着座を検出する着座センサと、
車両の走行を許可する走行許可スイッチをオン操作した際に、前記着座センサにより乗員着座が検出され、かつ、助手席用エアバッグが展開可能でない展開不可状態である場合に、前記展開不可状態である旨をドライバーに報知する警告報知装置と、
ドライバーにより操作され、前記助手席用エアバッグが展開可能である展開可能状態と前記展開不可状態とを切替制御する操作スイッチとを備えることを要旨とする。

なお、特許請求の範囲に記載の「走行許可スイッチをオン操作」の具体例として、エンジン駆動の車両においてイグニッションスイッチをオン操作する場合や、電動モータ駆動の車両において走行を許可するスタートスイッチをオン操作する場合等が挙げられる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗降サポート付車両用シートにおいて、前記着座センサにより乗員着座が検出されていない場合には、強制的に前記展開可能な状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の乗降サポート付車両用シートにおいて、前記着座センサにより乗員着座が検出されていない場合には、強制的に前記展開不可状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の乗降サポート付車両用シートにおいて、前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない場合には、強制的に前記展開可能な状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の乗降サポート付車両用シートにおいて、前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない場合には、強制的に前記展開不可状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の乗降サポート付車両用シートにおいて、前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない状態が、前記走行許可スイッチをオン操作してから所定時間以上継続した場合には、前記展開不可状態から前記展開可能な状態に強制的に切り替える切替制御を実行することを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の乗降サポート付車両用シートにおいて、前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない状態が前記所定時間以上継続したことに加え、車速が所定値以上となった場合に前記切替制御を実行することを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、操作スイッチにより助手席用エアバッグの展開可能状態と展開不可状態とを切替制御することができるので、助手席用エアバッグが不必要に展開してしまうことを回避できる。そして、助手席用エアバッグの展開可能状態と展開不可状態との切り替えは、ドライバーの判断に委ねられるので、着座した乗員が大人であるか子供であるかを確実に検出する必要性を、無くすることができる。よって、子供が着座した場合の安全性に配慮しつつも安価な着座センサを採用することができる。

さらに請求項１に記載の発明によれば、走行を開始しようとするドライバーは、操作スイッチによる助手席用エアバッグのオンオフ操作を警告報知装置により促されるので、ドライバーが操作スイッチを操作し忘れてしまうことを抑制できることは勿論のこと、ドライバーは、走行を開始しようとする毎に助手席用エアバッグのオンオフ判断を促されるので、ドライバーの安全意識を高めさせることができる。

ここで、着座センサにより乗員着座が検出されていない場合に、予め設定された作動となるように助手席用エアバッグを制御して好適である。すなわち、請求項２に記載の如く強制的に展開可能状態となるように制御して好適であり、或いは、請求項３に記載の如く強制的に展開不可状態となるように制御しても好適である。

また、操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされない場合に、予め設定された作動となるように助手席用エアバッグを制御して好適である。すなわち、請求項４に記載の如く強制的に展開可能状態となるように制御して好適であり、或いは、請求項５に記載の如く強制的に展開不可状態となるように制御しても好適である。

請求項６に記載の発明によれば、操作スイッチにより展開可能状態となるように操作すべきであった場合において、ドライバーがその操作をし忘れていた場合であっても、走行許可スイッチをオン操作してから所定時間以上継続した場合には、展開不可状態から展開可能状態に強制的に切り替わるので、好適である。また、請求項７に記載の如く、所定時間以上継続したことに加え、車速が所定値以上となった場合に展開可能状態に強制的に切り替わるようにしても好適である。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図５に従って説明する。

本実施形態に係る助手席用エアバッグ制御システムは、エンジン駆動の乗用車に適用されたものであり、図１に示すように、着座センサ１０、警告表示（報知）装置としてのインジケータ２０、操作スイッチ３０およびエアバッグＥＣＵ４０から構成されている。

図２は着座センサ１０の正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、これらの図２、図３に示すように、着座センサ１０は、上部フィルム１１、スペーサ１２、下部フィルム１３、および取付用粘着シート１４を順に積層して構成された、シート状のセンサである。そして、該着座センサ１０は、乗用車の助手席シートの座面下に配置されている。

なお、上部フィルム１１および下部フィルム１３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等からなり、厚さが例えば７５乃至１２５μｍのフィルムであり、選択的に銀又はカーボン等の導電性ペーストが印刷されている。この導電性ペーストにより、上部フィルム１１の下面には、複数個の上部接点１１ａとこれらの上部接点１１ａを樹枝状に接続する上部電極回路１１ｂが形成され、下部フィルム１３の上面には、上部接点１１ａと対向するように配置された下部接点１３ａとこれらの下部接点１３ａを樹枝状に接続する下部電極回路１３ｂが形成されている。

スペーサ１２は、ＰＥＴ又はＰＥＮ等からなる電気絶縁材にて構成されており、上部フィルム１１と下部フィルム１３との間に介装されている。このスペーサ１２のうち、上部接点１１ａと下部接点１３ａとが対向する位置には、開口部１２ａが設けられている。そして、スペーサ１２と上部フィルム１１及び下部フィルム１３とは、スペーサ１２の両面に塗布された粘着剤により接着されている。

取付用粘着シート１４は、下部フィルム１３のうちスペーサ１２と反対側（下側）の面に貼り付けられており、裏面粘着シート１２の下側の面には、離型紙１４ａが貼り付けられている。着座センサ１０を助手席シートに取付ける際には、離型紙１４ａを剥がし取付用粘着シート１４を助手席シートの所定位置に貼り付ければよい。

更に、全ての上部接点１１ａを接続する上部電極回路１１ｂの基幹部、及び全ての下部接点１３ａを接続する下部電極回路１３ｂの基幹部には、防水構造のコネクタ１５を介して接続されたハーネスから、夫々、電圧が印加されている。

このように構成された着座センサ１０においては、上部接点１１ａと下部接点１３ａとが対向する位置に空隙部１２ｂが形成されており、この空隙部１２ｂの位置で、図３に示すようにスイッチが構成されている。従って、コネクタ１５を介して上部電極回路１１ｂ及び下部電極回路１３ｂに電圧が印加された状態で、着座センサ１０の上下方向に荷重がかかると、上部接点１１ａと下部接点１３ａとが接触してスイッチが展開可能状態となり、荷重が印加されていない状態では、スイッチは展開不可状態である。これにより、着座センサ１０が取付けられた座席に人が座っているか否かを検出することができる。

図４は、上部電極回路１１ｂ及び下部電極回路１３ｂから構成される、着座センサ１０の電気回路１０ａを示しており、この電気回路１０ａには、断線検知抵抗体１６および短絡検知抵抗体１７が備えられている。断線検知抵抗体１６は、電気回路１０ａの基部端子１０ｂに電気的に最も遠くに配置され、短絡検知抵抗体１７は、前記基部端子１０ｂに電気的に最も近くに配置されている。なお、これらの抵抗体１６、１７の厚さは例えば５乃至２０μｍであり、その抵抗値は例えば５乃至１５ｋΩである。

従って、電気回路１０ａ内にて断線および短絡が生じていなければ、いずれのスイッチもオフとなっている場合において、断線検知抵抗体１６および短絡検知抵抗体１７の抵抗値に応じた電流が基部端子１０ｂ間に流れることとなる。これに対し、電気回路１０ａ内にて断線が生じていれば、基部端子１０ｂ間に電流が流れないこととなる。よって、いずれのスイッチもオフとなっている場合において基部端子１０ｂ間にて電流が流れているか否か（電圧が生じているか否か）を判定することで、電気回路１０ａ内にて断線が生じているか否かを判定できる。

また、電気回路１０ａ内にて短絡が生じていれば、断線検知抵抗体１６の抵抗値とは無関係に、短絡検知抵抗体１７の抵抗値のみに応じた電流が基部端子１０ｂ間に流れることとなる。よって、いずれのスイッチもオフとなっている場合において基部端子１０ｂ間の電流値または電圧値を測定することで、電気回路１０ａ内にて短絡が生じているか否かを判定できる。

インジケータ２０は、ドライバーが運転席に着座しながら（或いは運転しながら）視認可能な位置に配置されている。具体的には、インストルメントパネルに設置されたメーターの表示面にインジケータ２０を配置したり、また、ヘッドアップディスプレイ表示装置によりフロントウインドシールドに投影表示される表示内容の一部としてインジケータの如く警告表示するようにしてもよい。操作スイッチ３０は、ドライバーが運転席に着座しながら（或いは運転しながら）操作可能な位置に配置されている。具体的には、インストルメントパネル、ステアリング、またはドアトリム等に配置されている。

そして、図１に示すように、エアバッグＥＣＵ４０には、イグニッションスイッチ（走行許可スイッチ）のオンオフ信号、着座センサ１０のオンオフ信号、および操作スイッチ３０のオンオフ信号等が、入力信号として入力される。また、エアバッグＥＣＵ４０からは、インジケータ２０を作動させる信号、および助手席用エアバッグの駆動制御を行うエアバッグコントローラ６０を作動させる信号等が、出力信号として出力される。なお、エアバッグＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータと、入力処理回路と、出力処理回路と、電源回路等から構成されている。

図５は、エアバッグＥＣＵ４０のマイクロコンピュータによる制御を示すフローチャートであり、はじめに、ステップＳ１０において、イグニッションスイッチがオンとなっているか否かを判定し、オフ判定であればステップＳ１０の処理を繰り返し実行し、オン判定であればステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、助手席に乗員が着座して着座センサ１０からオン信号がエアバッグＥＣＵ４０に入力されているか否かを判定し、オフ判定であればステップＳ７０に進み、助手席用エアバッグが展開可能でない状態（以降、展開不可状態と呼ぶ）となるように、エアバッグコントローラ６０にオフ信号を出力する。これにより、助手席に乗員が不在である場合には、助手席用エアバッグは常時展開不可状態となる。

一方、オン判定であればステップＳ３０に進み、インジケータ２０を点灯または点滅させるように、オン信号をインジケータ２０に向けて出力する。従って、走行許可スイッチとしてのイグニッションスイッチ５０がオンであり、かつ、助手席乗員が着座したことを条件として、インジケータ２０は作動する。

ステップＳ３０にてインジケータ２０を作動させた後ステップＳ４０に進み、操作スイッチ３０からの入力信号が、助手席用エアバッグが展開可能である状態（以降、展開可能状態と呼ぶ）にするオン信号であるか、展開不可状態にするオフ信号であるかを判定する。オフ信号判定の場合には前述のステップＳ７０に進み助手席用エアバッグを展開不可状態に制御する。一方、オン信号判定の場合には、ステップＳ５０に進み、助手席用エアバッグが展開可能状態となるように、エアバッグコントローラ６０にオン信号を出力する。そして、ステップＳ５０、Ｓ７０の処理が実行されるとステップＳ６０に進み、インジケータ２０の作動を停止（消灯）させて、処理はリターンに抜ける。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）操作スイッチ３０により助手席用エアバッグの展開可能状態と展開不可状態とを切替制御することができるので、助手席用エアバッグが不必要に展開してしまうことを回避できる。

（２）助手席用エアバッグの展開可能状態と展開不可状態との切り替えは、ドライバーの判断に委ねられるので、着座した乗員が大人であるか子供であるかを確実に検出する必要性を、無くすることができる。よって、子供が着座した場合の安全性に配慮しつつも安価な シート状の着座センサ１０を採用することができる。

（３）イグニッションスイッチ５０をオン操作して走行を開始しようとするドライバーは、操作スイッチ３０による助手席用エアバッグのオンオフ操作をインジケータ２０により促されるので、ドライバーが操作スイッチ３０を操作し忘れてしまうことを抑制できることは勿論のこと、ドライバーは、走行を開始しようとする毎に助手席用エアバッグのオンオフ判断を促されるので、ドライバーの安全意識を高めさせることができる。

（４）安全装置としてのエアバッグを制御するシステムでは、着座センサ１０の断線および短絡を確実に検出することが特に要求される。これに対し、本実施形態では、着座センサ１０の電気回路１０ａに断線検知抵抗体１６および短絡検知抵抗体１７を備えることで断線および短絡を検出できるので、好適である。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ステップＳ２０に示す如く、助手席に乗員が不在である場合には、助手席用エアバッグは常時展開不可状態となるように制御しているが、本実施形態では、助手席に乗員が着座している場合には、助手席用エアバッグは常時展開可能状態となるように制御している。

図６を用いてより具体的に説明すると、ステップＳ２０において、助手席に乗員が着座しておらず着座センサ１０からオフ信号がエアバッグＥＣＵ４０に入力されていると判定された場合には、ステップＳ７０ではなくステップＳ５０に進み、助手席用エアバッグが展開可能状態となるように、エアバッグコントローラ６０にオン信号を出力する。

なお、ステップＳ２０にてオフ判定である場合にステップＳ５０に進む以外に関する本実施形態の制御およびハード構成は、第１実施形態の構成と同じであるため、図６にて第１実施形態と同様の符号を付し、それらの制御の説明を援用する。

（第３実施形態）
上記第１および第２実施形態では、ステップＳ４０に示す如く、操作スイッチ３０がオン操作されたかオフ操作されたかに応じて助手席用エアバッグの展開可能状態と展開不可状態とを切り替え制御しており、操作スイッチ３０によるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされなかった場合には、前回の操作がオン操作であったかオフ操作であったかに応じて展開可能状態と展開不可状態とが切り替え制御されることとなる。これに対し、本実施形態では、操作スイッチ３０が何も操作されなかった場合には、助手席用エアバッグは常時展開不可状態となるように制御される。

図７を用いてより具体的に説明すると、ステップＳ３０に続くステップＳ４１において、インジケータ２０が作動した後に、操作スイッチ３０が操作されたか否かを判定し、何も操作されなかったと判定された場合（Ｓ４１：Ｎｏ）には、ステップＳ７０に進み助手席用エアバッグが展開不可状態となるように制御する。一方、オン操作またはオフ操作がなされたと判定された場合（Ｓ４１：Ｙｅｓ）には、ステップＳ５１に進み、操作スイッチ３０の操作内容に応じて、助手席用エアバッグの展開可能状態と展開不可状態とを切り替え制御する。

なお、第１実施形態に係るステップＳ４０をステップＳ４１に変更し、ステップＳ５０をステップＳ５１に変更した以外は、本実施形態の制御およびハード構成は第１実施形態の構成と同じであるため、図７にて第１実施形態と同様の符号を付し、それらの制御の説明を援用する。

（他の実施形態）
上記第３実施形態では、操作スイッチ３０による操作がなされない場合に、助手席用エアバッグを強制的に展開不可状態となるように制御しているが、本発明の実施にあたり、操作スイッチ３０による操作がなされない場合に、助手席用エアバッグを強制的に展開可能状態となるように制御してもよい。また、操作スイッチ３０による操作がなされない状態が、走行許可スイッチ５０をオン操作してから所定時間以上継続した場合に、助手席用エアバッグを強制的に展開可能状態または展開不可状態にするようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態の変形形態として、助手席に乗員が不在であり、かつ、走行許可スイッチ５０をオン操作してから所定時間以上継続した場合に、助手席用エアバッグを強制的に展開可能状態または展開不可状態にするようにしてもよい。また、これらの制御に係る「所定時間以上継続した場合」の条件に加え、車速が所定値以上となった場合に助手席用エアバッグを強制的に展開可能状態または展開不可状態にするようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、インジケータ２０をエアバッグＥＣＵ４０が直接制御しているが、エアバッグＥＣＵ４０からの制御信号を、メータの作動を制御するメータＥＣＵに出力し、該メータＥＣＵがインジケータ２０の作動を制御するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、エンジン駆動の車両においてイグニッションスイッチ５０をオン操作することを条件としてステップＳ２０に進むように制御しているが、エンジンおよび電動モータの両駆動源を備えたハイブリッド車両や、電動モータ駆動の燃料電池車両等において、走行を許可するスタートスイッチをオン操作することを条件としてステップＳ２０に進むように制御してもよい。

上記各実施形態における助手席用エアバッグは、その設置場所を限定されるものではなく、例えば、インストルメントパネルの上面に設置されて助手席乗員の上半身に向けて正面から展開するエアバッグでもよいし、助手席シートの横側部分に配置されて助手席乗員の側方から展開するサイドエアバッグでもよいし、ドアトリムの上部に設置されて助手席乗員の側方から展開するカーテンエアバッグでもよいし、インストルメントパネルの下部に設置されて助手席乗員の上半身に向けて正面から展開するニーエアバッグでもよい。

本発明の第１実施形態に係る助手席用エアバッグ制御システムを示す、ブロック図である。 図１の着座センサ１０を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２の着座センサ１０に備えられた電気回路１０ａを示す電気回路図である。 図１のエアバッグＥＣＵ４０の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るエアバッグＥＣＵ４０の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るエアバッグＥＣＵ４０の制御フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１０・・・着座センサ ２０・・・インジケータ（警告報知装置） ３０・・・操作スイッチ ４０・・・エアバッグＥＣＵ

Claims (7)

1. 車両の助手席シートに設けられて乗員着座を検出する着座センサと、
   車両の走行を許可する走行許可スイッチをオン操作した際に、前記着座センサにより乗員着座が検出され、かつ、助手席用エアバッグが展開可能でない展開不可状態である場合に、前記展開不可状態である旨をドライバーに報知する警告報知装置と、
   ドライバーにより操作され、前記助手席用エアバッグが展開可能な状態と前記展開不可状態とを切替制御する操作スイッチとを備えることを特徴とする、助手席用エアバッグ制御システム。
2. 前記着座センサにより乗員着座が検出されていない場合には、強制的に前記展開可能な状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを特徴とする、請求項１に記載の助手席用エアバッグ制御システム。
3. 前記着座センサにより乗員着座が検出されていない場合には、強制的に前記展開不可状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを特徴とする、請求項１に記載の助手席用エアバッグ制御システム。
4. 前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない場合には、強制的に前記展開可能な状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを特徴とする、請求項１に記載の助手席用エアバッグ制御システム。
5. 前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない場合には、強制的に前記展開不可状態となるように前記助手席用エアバッグを制御することを特徴とする、請求項１に記載の助手席用エアバッグ制御システム。
6. 請求項５に記載の助手席用エアバッグ制御システムにおいて、
   前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない状態が、前記走行許可スイッチをオン操作してから所定時間以上継続した場合には、前記展開不可状態から前記展開可能な状態に強制的に切り替える切替制御を実行することを特徴とする、助手席用エアバッグ制御システム。
7. 請求項６に記載の助手席用エアバッグ制御システムにおいて、
   前記操作スイッチによるオン操作およびオフ操作のいずれの操作もなされていない状態が前記所定時間以上継続したことに加え、車速が所定値以上となった場合に前記切替制御を実行することを特徴とする、助手席用エアバッグ制御システム。

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