JP2669659B2 - 車両用エアバッグ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用エアバッグ制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より、例えば特公昭52−5128号公報に記載される
ように、衝突時にインフレータに電源を供給して該イン
フレータを作動させ、それによって衝撃吸収袋を膨張さ
せて乗員の胸に当て、乗員を拘束することで乗員を保護
するエアバッグ装置は知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来のエアバッグ装置においては、衝
撃吸収袋が固定され、衝撃吸収袋の膨張に要する時間も
ほぼ一定であるため、乗員の状態が変化すると、それに
応じて乗員と衝撃吸収袋との相対位置が変化するので、
衝突時において、略最大膨張状態にある衝撃吸収袋が乗
員の胸に当たるタイミングが変化して、膨張状態にある
衝撃吸収袋が乗員を十分に拘束し得ないことがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、衝突時に
おいて、略最大膨張状態にある衝撃吸収袋が乗員の胸に
確実に当たり、乗員を十分に拘束することができる車両
用エアバッグ制御装置を提供するものである。

（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の発明の解決手
段は、車両の衝突状態を検出する衝突検出手段と、該衝
突検出手段の出力を受け高圧ガスを発生させるガス発生
手段と、通常時は折畳まれた収納状態にある一方、車両
の衝突時は上記ガス発生手段から供給される高圧ガスに
より所定の形状に膨張した膨張状態を取る衝撃吸収袋
と、この膨脹状態を取る衝撃吸収袋の車両後方位置に配
置されて乗員が着座する乗員が着座するシートのリクラ
イニング角を検出するシート位置検出手段と、該シート
位置検出手段で検出された上記シートのリクライニング
角に基づいて上記衝撃吸収袋の略最大膨張時に該衝撃吸
収袋が乗員に当接するように上記衝撃吸収袋を制御する
制御手段とを備えたものとするものである。

また、請求項２または請求項３の発明は、車両の衝突
状態を検出する衝突検出手段と、該衝突検出手段の出力
を受け高圧ガスを発生させるガス発生手段と、通常時は
折畳まれた収納状態にある一方、車両の衝突時は上記ガ
ス発生手段から供給される高圧ガスにより所定の形状に
膨張した膨張状態を取る衝撃吸収袋と、上記衝突検出手
段より検出された衝突時から上記ガス発生手段が作動す
るまでの時間を設定する時間設定手段とを有するものを
前提とし、それぞれ、シートのリクライニング角または
乗員の着座姿勢が変化した場合に、乗員が衝撃吸収袋に
当たるまでの時間が異なってくるので、それらの変化に
応じて、上記衝突検出手段により検出された衝突時から
上記ガス発生手段が作動するまでの時間を補正するもの
である。

具体的には、請求項２の発明は、上記膨脹状態を取る
衝撃吸収袋の車両後方位置にリクライニング可能に配設
されたシートと、該シートのリクライニング角を検出す
るシート位置検出手段と、該シート位置検出手段の出力
に基づいてリクライニング角が大きいときにはリクライ
ニング角が小さいときに比べて上記時間設定手段の設定
時間を長く補正する補正手段とを備えているものとす
る。

請求項３の発明は、上記膨脹状態を取る衝撃吸収袋の
車両後方位置に配設されるシートに着座する乗員の腰部
が前方位置にあるか後方位置にあるかを検出する着座姿
勢検出手段と、該着座姿勢検出手段の出力に基づいて乗
員の腰部が前方位置にあるときには後方位置にあるとき
に比べて上記時間設定手段の設定時間を短く補正する補
正手段とを備えているものとする。

（作用） これにより、請求項１の発明では、乗員が着座するシ
ートのリクライニング角に基づいて衝撃吸収袋の略最大
膨張時に該衝撃吸収袋が乗員に当接するように上記衝撃
吸収袋が制御されるので、衝突時、略最大膨張状態の衝
撃吸収袋が乗員に確実に当接することになり、乗員を確
実にかつ十分に拘束することができる。

また、請求項２の発明では、シート位置検出手段の出
力を受けた制御手段が、リクライニング角が大きいとき
にはリクライニング角が小さいときに比べて上記設定時
間を長く補正する。これによって、衝撃吸収袋の膨張量
は略一定であるが、シートのリクライニング角の変化に
より乗員が、衝突時に前方へ押出されるタイミングに合
致して膨張するように補正することができるので、衝突
時に、略最大膨張した衝撃吸収袋が、シートのリクライ
ニング角にかかわりなく、常時所定値以下の衝撃力でも
って乗員の胸に確実に当たる。

請求項３の発明では、着座姿勢検出手段の出力を受け
て制御手段が、膨張のタイミングを早くするために、前
記設定時間を短く補正する。これによって、乗員の腰部
が前方位置にあるときには、乗員の胸の位置が後方であ
るが、後方位置にあるときとは異なり、衝突により腰部
を中心として乗員が起き上がり、乗員の胸が前方位置と
なるので、上記補正により膨張タイミングが早まること
で、衝突時に略最大膨張した衝撃吸収袋が、所定値以下
の衝撃力でもって乗員の胸に当たる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

車室内前部の構造を示す第１図において、１は、パイ
プ状のステアリングサポートメンバで、左右側部のカウ
ルサイドパネル（図示せず）の間に架設されている。該
ステアリングサポートメンバ１の運転手席側においては
ステアリングホイール３のステアリングシャフト４が支
持されている。上記ステアリングサポートメンバ１の助
手席側には、エアバッグ装置５が取付けられている。

なお、上記カウルサイドパネルは剛性が高く、衝突時
においてもあまり変形しないものであり、このようなカ
ウルサイドパネルに対し取付けられた剛性の高いステア
リングサポートメンバ１にエアバッグ装置５を支持させ
るようにしているので、エアバッグ装置５は、衝突時に
おいて変位することがなく、確実に作動する。また、エ
アバッグ装置５の下側には、ブロアユニット６、クーラ
ユニット７及びヒータユニット８からなる空調装置９が
配設されている。

上記エアバッグ装置５は、ステアリングサポートメン
バ１に固設された固定ブラケット11,11に支承されてい
る。

上記エアバッグ装置５は、ケーシング12内に、車両の
衝突状態を検出する衝突検出センサ（後述のフロントセ
ンサ51,52、リヤセンサ53,54,55）の出力を受け衝突時
に高圧ガスを発生させるガス発生手段としての複数のイ
ンフレータ17と、通常時は折畳まれた収納状態にある一
方、車両の衝突時は上記インフレータ17から供給される
高圧ガスにより所定の形状に膨張した膨張状態を取る衝
撃吸収袋18とが収納されている。上記インフレータ17
は、後述の制御ユニット70に制御されて、衝突時から設
定時間経過した後に作動するようになっている。

また、上記ケーシング12の乗員側においては、通常時
には衝撃吸収袋18を隠蔽し、衝突時に衝撃吸収袋18が膨
張することによりケーシング12内から突出できる切欠部
19aを有するカバー19が装設されている。

第３図において、20はスライド位置検出センサで、乗
員が着座するシート21のスライド量を検出するものであ
る。すなわち、スライド位置検出センサ20は、車体フロ
ア22に車体前後方向に固設されたロアレール23と、該ロ
アレール23にスライド可能に係合しシート21のシートフ
レーム21a（第４図参照）に固設されたアッパレール24
とからなるシートスライド機構に対して設けられたスラ
イド式の可変抵抗器と同様なもので、具体的には、上記
両レール23,24の間を絶縁する絶縁体25（第５図参照）
と、ロアレール23のベース部材23Aに取付けられた抵抗
器27と、アッパレール24に設けた接点28とを有し、上記
抵抗器27に接点28を常時接触させるようにすることで、
両レール23,24の相対移動量を抵抗値に変換して電気的
に検出するようになっている（スライド量例えば200mm
程度）。

30はシート位置検出手段としてのリクライニング角検
出センサで、シート21のリクライニング機構31の回転軸
31a上に取付けられた回転式の可変抵抗器と同様なもの
で、リクライニング機構31の作動を可変抵抗器の回転に
変換し、リクライニング角を抵抗値として検出するよう
になっている。

35は圧力センサで、シート21のシートバック21A及び
シートクッション21Bの内部にそれぞれ複数個ずつ（図
面においてはシートバック21Aに５個、シートクッショ
ン21Bに４個）設けられ、乗員の腰部が前方位置にある
か後方位置にあるかを検出する着座姿勢検出手段を構成
している。

この圧力センサ35は、具体的には、例えば第６図に示
すように、一対の導体36,36（例えばアルミニウム合
金）の間に絶縁体37（例えば、弾性を有する合成樹脂）
を設けてなり、これに圧力が加わると、導体36,36が互
いに接近して静電容量が変化するので、これにより圧力
を検出するようになっている。

すなわち、シートバック21Aとシートクッション21Bに
かかる圧力分布を相対的に検出し、乗員の着座姿勢を検
出するようになっている。つまり、シートバック21Aに
大きな圧力が作用していると、トルソー角（乗員の上半
身が鉛直線に対してなす角）が大きく、乗員は寝そべっ
た状態にあると判断される一方、シートクッション 21Bに大きな圧力が作用していると、トルソー角が小さ
いと判断される。

40は体格検出センサで、車室内上面のルームランプ内
に配設され、発信器より発信された超音波より乗員の身
長（座高）を検出するもので、いわゆるバックソナーで
ある。

45は衝突状態検出手段としての衝突速度検出センサ
で、バンパー内に設けられた超音波（水平波）の発信器
により、前方の障害物の速度の検出をドップラー効果に
て行うものである。

70は制御ユニットで、後述の衝突検出センサ（フロン
トセンサ51,52及びリヤセンサ53,54,55）により検出さ
れた衝突時からインフレータ作動時までの時間を設定す
る時間設定手段としてのインフレータ作動時間設定手段
101と、上記各センサ20,30,35,40,45の出力を受け、そ
れに応じて上記設定時間を補正する補正手段102とを有
する。

上記補正手段102による補正は、第８図〜第11図に示
す特性図に基づいて行われる。また、各条件の優先順位
であるが、衝突速度、シートのリクライニング角、乗員
の着座姿勢及び乗員の体格の順である。

車両の衝突を感知するために衝突検出手段としての衝
突検出センサは、バンパーなどの車体前部に複数個（例
えば２個）設けられたフロントセンサ51,52と、車体前
部のダッシュボードに複数個（例えば３個）設けられた
リヤセンサ53,54,55とにより構成されている。

しかして、上記２個のフロントセンサ51,52のうち少
なくとも１つ、及び上記３個のリヤセンサ53,54,55のう
ち少なくとも１つが衝突を感知してON作動することによ
り通電され、周知の機構により、インフレータ17が衝撃
吸収袋18を膨張させて、乗員がフロントガラスあるいは
ステアリングホイール３などに衝突することを阻止する
ようになっている。

上記インフレータ17の一端には、制御ユニット70を介
してエアバッグ装置５の主給電ラインＬに接続されると
ともに互いに並列に配置されたフロントセンサ51,52が
接続される一方、他端には、端末がそれぞれアースされ
るとともに互いに並列に配置されたリヤセンサ53,54,55
が接続されており、上記フロントセンサ51,52のいずれ
か一方がON作動し、かつ、上記リヤセンサ53,54,55のい
ずれか１つがON作動すると、インフレータ17内のヒータ
17aに電流が流れて該ヒータ17aが発熱し、このことによ
り起爆部（図示せず）が起爆されて衝撃吸収袋18が膨張
するようになっている。

なお、上記主給電ラインＬは、保護ヒューズ56、電源
57及びコンデンサ58（補助電源）から、システムダウン
スイッチ59、エアバッグ装置５の主要部であるフロント
センサ51,52、インフレータ17、及びリヤセンサ53,54,5
5に至るラインとなっている。

上記フロントセンサ51,52、インフレータ及びリヤセ
ンサ53,54,55には、常時、モニタ用に所定電流値の微弱
電流が流されており、通常時開いた状態であるべき上記
各センサ51,52,53,54,55をそれぞれ流れる電流の電流値
が増加した場合には、モニタライン51l,52l,53l,54l,55
lを介して、故障検出装置61がこれを検知し、電流値が
増加したセンサについてその短絡を検出する。そして、
この場合、車両が衝突しないにもかかわらず、衝撃吸収
袋18が開いてしまう異常動作を起こす原因となり得るの
で、この異常動作による事故の発生を防止するために、
システムダウンスイッチ59がOFF作動され、主給電ライ
ンが遮断されてエアバッグ装置５が不作動状態に維持さ
れるようになっている。なお、上記各モニタライン51l,
52l,53l,54l,55lはいずれも故障診断ユニット60内の故
障検出装置61に接続されている。

また、通常時、導通状態であるべきインフレータ17の
両端子間に電流が流れない場合には、モニタライン56l
を介して故障検出装置61によりインフレータ17の断線が
検出されるようになっている。

そして、上記故障検出装置61は、上記センサ51,52,5
3,54,55及びインフレータ17など、エアバッグ装置５の
故障を検出した場合、操作スイッチ62を介して電源57に
接続された警報回路64に命令信号に出力して該警報回路
64を作動させ、例えばブザー65等により乗員にエアバッ
グ装置５の故障を知らせるようになっている。63は故障
記録装置である。

なお、上記各センサ51,52,53,54,55にそれぞれ設けら
れた抵抗51R,52R,53R,54R,55Rの電気抵抗値は、インフ
レータ17のヒータ17aの電気抵抗値に比べて非常に大き
く設定されており、上記モニタ用の微弱電流を流して
も、フロントセンサ51,52のいずれか一方がON状態（接
点が閉じた状態）となり、かつ、リヤセンサ53,54,55の
いずれか１つがON状態とならない限り、インフレータ17
に流れる電流は微弱であり、起爆部（図示せず）を起爆
させることがない。

続いて、上記装置の動作について説明する。

まず、シート21のリクライニング角によって、乗員の
胸の前後位置が変化しすなわちリクライニング角が大き
いと乗員の胸の位置が後方位置に、リクライニング角が
小さいと乗員の胸の位置が前方位置になるので、乗員と
衝撃吸収袋18との衝突による衝撃力を常に所定値以下に
するためには、リクライニング角が小さいほど、衝突時
からインフレータ17の作動までの時間を短くする必要が
ある。

したがって、衝突時において、リクライニング角検出
センサ30の信号により、シート21のリクライニング角が
大きいときは、小さいときに比べて、インフレータ17の
作動までの時間が短くなるように補正される。

また、同じ体格の乗員であっても、乗員の着座姿勢に
よって乗員の胸の位置が変わるので、それによっても変
更する必要がある。すなわち、乗員が腰部（ヒップポイ
ント）を前にしたときには胸の位置が、衝突時に乗員の
腰部を中心としてただちに前方に移動するのに対し、腰
部を後にしたときには胸の位置が前方位置ときのように
変化しない。

よって、乗員の腰部が前方位置のときには、後方位置
のときに比べて、衝撃吸収袋18を早く膨張させる必要が
あり、インフレータ17の作動までの時間が短くなるよう
に補正される。

また、衝突の程度が大きいときには、衝突後の乗員の
動きが速くなるので、そのため、衝撃吸収袋18を早く膨
らます必要がある。

よって、衝突の程度が大きいときには、小さいときに
比して、制御ユニット70がインフレータ17の作動までの
時間を短くし補正し、衝撃吸収袋18を早く膨張させる。

上記実施例では、助手席側に着席する乗員が特にいろ
いろな姿勢を取り得ることから、助手席側に適用した実
施例について説明したが、運転手側にエアバッグ装置を
設けて運転手を保護するエアバッグ装置に対しても本発
明を適用できるのは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。

請求項１の発明によれば、乗員が着座するシートのリ
クライニング角に基づいて衝撃吸収袋の略最大膨張時に
該衝撃吸収袋が乗員に当接するようにしたので、衝突
時、略最大膨張状態の衝撃吸収袋が乗員に確実に当接す
ることになり、乗員を確実にかつ十分に拘束することが
でき、乗員の保護が十分に図れる。

請求項２の発明によれば、シートのリクライニング角
に応じて、ガス発生手段の作動までの時間を制御して乗
員が、所定値以下の衝撃力でもって膨張した衝撃吸収袋
に最適のタイミングでもって当たるようにすることがで
き、衝突時に、略最大に膨張した衝撃吸収袋を乗員の胸
に確実に当てて、乗員を十分に拘束して保護することが
できる。

請求項３の発明によれば、乗員の着座姿勢に応じて、
ガス発生手段の作動までの時間を制御して乗員が、所定
値以下の衝撃力でもって膨張した衝撃吸収袋に最適のタ
イミングでもって当たるようにすることができ、衝突時
に、略最大に膨張した衝撃吸収袋を乗員の胸に確実に当
てて、乗員を十分に拘束して保護することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車室内前部のエ
アバッグ装置付近の斜視図、第２図はエアバッグ装置の
取付状態を示す図、第３図は車室内の各種センサの配置
を示す図、第４図〜第６図は各種センサの説明図、第７
図は制御系の説明図、第８図〜第11図はそれぞれシート
のリクライニング角、乗員の体格、乗員の着座姿勢及び
衝突速度と、作動タイミングの遅れ時間との関係を示す
特性図、第12図は各種センサと制御ユニットとの関係を
示す図である。 ５……エアバッグ装置、17……インフレータ（ガス発生
手段）、18……衝撃吸収袋、30……リクライニング角検
出センサ（シート位置検出手段）、35……圧力センサ
（着座姿勢検出手段）、51,52……フロントセンサ（衝
突検出手段）、53,54,55……リヤセンサ（衝突検出手
段）、70……制御ユニット、101……インフレータ作動
時間設定手段（時間設定手段）、102……補正手段。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の衝突状態を検出する衝突検出手段
   と、該衝突検出手段の出力を受け高圧ガスを発生させる
   ガス発生手段と、通常時は折畳まれた収納状態にある一
   方、車両の衝突時は上記ガス発生手段から供給される高
   圧ガスにより所定の形状に膨張した膨張状態を取る衝撃
   吸収袋と、この膨脹状態を取る衝撃吸収袋の車両後方位
   置に配置されて乗員が着座するシートのリクライニング
   角を検出するシート位置検出手段と、該シート位置検出
   手段で検出されたシートのリクライニング角に基づいて
   上記衝撃吸収袋の略最大膨張時に該衝撃吸収袋が乗員に
   当接するように上記衝撃吸収袋を制御する制御手段とを
   備えたことを特徴とする車両用エアバッグ制御装置。
2. 【請求項２】車両の衝突状態を検出する衝突検出手段
   と、該衝突検出手段の出力を受け高圧ガスを発生させる
   ガス発生手段と、通常時は折畳まれた収納状態にある一
   方、車両の衝突時は上記ガス発生手段から供給される高
   圧ガスにより所定の形状に膨張した膨張状態を取る衝撃
   吸収袋と、上記衝突検出手段により検出された衝突時か
   ら上記ガス発生手段が作動するまでの時間を設定する時
   間設定手段と、上記膨脹状態を取る衝撃吸収袋の車両後
   方位置にリクライニング可能に配設されたシートと、該
   シートのリクライニング角を検出するシート位置検出手
   段と、該シート位置検出手段の出力に基づいてリクライ
   ニング角が大きいときにはリクライニング角が小さいと
   きに比べて上記時間設定手段の設定時間を長く補正する
   制御手段とを備えていることを特徴とする車両用エアバ
   ッグ制御装置。
3. 【請求項３】車両の衝突状態を検出する衝突検出手段
   と、該衝突検出手段の出力を受け高圧ガスを発生させる
   ガス発生手段と、通常時は折畳まれた収納状態にある一
   方、車両の衝突時は上記ガス発生手段から供給される高
   圧ガスにより所定の形状に膨張した膨張状態を取る衝撃
   吸収袋と、上記衝突検出手段より検出された衝突時から
   上記ガス発生手段が作動するまでの時間を設定する時間
   設定手段と、上記膨脹状態を取る衝撃吸収袋の車両後方
   位置に配設されるシートに着座する乗員の腰部が前方位
   置にあるか後方位置にあるかを検出する着座姿勢検出手
   段と、該着座姿勢検出手段の出力に基づいて乗員の腰部
   が前方位置にあるときには後方位置にあるときに比べて
   上記時間設定手段の設定時間を短く補正する補正手段と
   を備えていることを特徴とする車両用エアバッグ制御装
   置。