JP4003631B2 - Vehicle occupant protection device - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時におけるステアリングコラムのストロークにより衝突エネルギーを吸収するようにした車両の乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特許文献１に示されているように、車両衝突時にステアリングコラムをストロークさせて車両衝突に伴う衝撃力を吸収する衝突エネルギー吸収装置と、車両衝突時にステアリングコラムを前方へ引き込むコラム引込装置とを備えた車両の乗員保護装置は知られている。衝突エネルギー吸収装置は、ステアリングコラムへの衝撃力が所定力以上になったとき、ステアリングコラムがストロークし始め（アウターコラムとインナーコラムの収縮が開始し）、このステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与して衝突エネルギーを吸収するもので、体格の大きな運転者に対しては小柄な運転者に比べて大きな荷重が付与されるようにしている。コラム引込装置は、ステアリングホイールと運転者との空間を適正にして、エアバックの展開・膨張時にエアバックの後面が運転者の顔面や胸を強打しないようにするもので、小柄な運転者に対しては機能させるが、標準的な体格以上の運転者には機能させないようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−７９９４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の衝突エネルギー吸収装置は、運転者の体格に応じて衝突エネルギーの吸収荷重を変更するようにしているものの、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量に関しては考慮していない。したがって、車両衝突に伴う衝撃力が大きくて車両が大きく変形した場合、ステアリングコラムのストローク量が少なくなるので、車両衝突に伴う衝撃力を効果的に吸収できないおそれがある。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、その目的は、車両衝突に伴う衝撃力が大きくて車両が大きく変形して、コラムストロークが減少した場合でも、車両衝突に伴う衝撃力が効果的に吸収できる車両の乗員保護装置を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重の大きさを変更する荷重変更手段と、車両衝突時の衝撃力を検出する衝撃力検出手段と、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記衝撃力検出手段によって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定されたストローク量に応じて制御する荷重変更制御手段とを設けたことにある。
これによれば、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量として、衝撃力検出手段によって検出された衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少するストローク量が推定される。そして、衝突エネルギー吸収装置によってステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が、前記推定されたストローク量が減少するに従って増加するように制御される。したがって、車両衝突に伴う衝撃力が大きくて車両が大きく変形して、ステアリングコラムのストローク量が少なくなった場合でも、ステアリングコラムのストローク量の減少を、ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重の増加で補うことができ、車両衝突に伴う衝撃力が効果的に吸収される。
【０００７】
また、本願請求項２に係る発明は、上記請求項１の衝撃力検出手段およびストローク量推定手段に代えて、前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段、および車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段をそれぞれ設けたことにある。
これによれば、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量として、相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量が推定される。そして、衝突エネルギー吸収装置によってステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が、前記推定されたストローク量が減少するに従って増加するように制御される。したがって、ステアリングコラムのストローク量が衝突前に余裕をもって推定され、車両衝突時におけるステアリングコラムのストローク量の減少を補うように、衝突エネルギー吸収装置のエネルギー吸収量が制御されるので、良好な衝突エネルギーの吸収が可能になる。
【０００８】
また、本願請求項３に係る発明は、上記請求項１の荷重変更手段および荷重変更制御手段に代えて、車両の衝突時にシートベルトの引き出しに対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なシートベルト拘束装置、および前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定されたストローク量に応じて制御する拘束力変更制御手段をそれぞれ設けたことにある。
これによっても、車両衝突に伴う衝撃力が大きくて車両が大きく変形して、ステアリングコラムのストローク量が少なくなった場合でも、ステアリングコラムのストローク量の減少を、シートベルトの引き出しに対する拘束力の増加で補うことができ、車両衝突に伴う衝撃力が効果的に吸収される。
また、本願請求項４に係る発明は、上記請求項３の衝撃力検出手段およびストローク量推定手段に代えて、前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段、および車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段をそれぞれ設けたことにある。
これによっても、ステアリングコラムのストローク量が衝突前に余裕をもって推定され、車両衝突時におけるステアリングコラムのストローク量の減少を補うように、シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が制御されるので、良好な衝突エネルギーの吸収が可能になる。
【０００９】
また、本願請求項５に係る発明は、上記請求項１の荷重変更手段および荷重変更制御手段に代えて、車両の衝突時に展開して運転者の前方への移動に対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なエアバック装置、および前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定されたストローク量に応じて制御する拘束力変更制御手段をそれぞれ設けたことにある。
これによっても、車両衝突に伴う衝撃力が大きくて車両が大きく変形して、ステアリングコラムのストローク量が少なくなった場合でも、ステアリングコラムのストローク量の減少を、エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力の増加で補うことができ、車両衝突に伴う衝撃力が効果的に吸収される。
また、本願請求項６に係る発明は、上記請求項５の衝撃力検出手段およびストローク量推定手段とを、前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段、および車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段をそれぞれ設けたことにある。
これによっても、ステアリングコラムのストローク量が衝突前に余裕をもって推定され、車両衝突時におけるステアリングコラムのストローク量の減少を補うようにエアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が制御されるので、良好な衝突エネルギーの吸収が可能になる。
【００１０】
また、本願請求項７に係る発明は、車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重の大きさを変更する荷重変更手段と、前方物体との相対速度を検出するプリクラッシュ検出器と、車両前部に組み付けられて前方物体との衝突により車両前部が受ける衝撃力を検出するクラッシュボックスと、前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力と所定値とを比較することにより車両の前方物体との衝突および非衝突を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突していないと判定されているとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記プリクラッシュ検出器によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少する第１のストローク量を決定する第１のストローク量推定手段と、前記第１のストローク量推定手段によって決定された第１のストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定された第１のストローク量に応じて制御する第１の荷重変更制御手段と、前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突したことが判定されたとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少する第２のストローク量を決定する第２のストローク量推定手段と、前記第２のストローク量推定手段によって決定された第２のストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定された第２のストローク量に応じて制御する第２の荷重変更制御手段とを設けたことにある。
【００１１】
これによれば、衝突判定手段により、クラッシュボックスにより検出された前方物体との衝突の衝撃力に基づいて、車両の前方物体との衝突および非衝突が判定される。車両が前方物体と衝突していないことが判定されているときには、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量として、プリクラッシュ検出器によって検出された前方物体との相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少する第１のストローク量が推定される。そして、衝突エネルギー吸収装置によってステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が、前記推定された第１のストローク量が減少するに従って増加するように制御される。また、車両が前方物体と衝突したことが判定されたときには、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量として、クラッシュボックスによって検出された衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少する第２のストローク量が推定される。そして、衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が、前記推定された第２のストローク量が減少するに従って増加するように制御される。したがって、衝突前には、ステアリングコラムのストローク量が余裕をもって推定されて、衝突エネルギー吸収装置によってステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が、ステアリングコラムのストローク量の減少を確実に補うように制御される。また、衝突後には、車両変形に伴うステアリングコラムのストローク量が直接的に推定されて、衝突エネルギー吸収装置によってステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が、ステアリングコラムのストローク量の減少を正確に補うように制御される。したがって、車両衝突に伴う衝撃力をより効果的に吸収できるようになる。
【００１２】
また、本願請求項８に係る発明は、前記請求項７の衝突エネルギー吸収装置、プリクラッシュ検出器、クラッシュボックス、衝突判定手段、第１および第２のストローク量推定手段を備え、前記請求項７の荷重変更手段、第１および第２の荷重変更制御手段に代えて、車両の衝突時にシートベルトの引き出しに対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なシートベルト拘束装置、前記第１のストローク量推定手段によって決定された第１のストローク量が減少するに従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定された第１のストローク量に応じて制御する第１の拘束力変更制御手段、および前記第２のストローク量推定手段によって決定された第２のストローク量が減少するに従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定された第２のストローク量に応じて制御する第２の拘束力変更制御手段をそれぞれ設けたことにある。
これによっても、衝突前には、ステアリングコラムのストローク量が余裕をもって推定されて、シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が、ステアリングコラムのストローク量の減少を確実に補うように制御される。また、衝突後には、車両変形に伴うステアリングコラムのストローク量が直接的に推定されて、シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が、ステアリングコラムのストローク量の減少を正確に補うように制御される。したがって、車両衝突に伴う衝撃力をより効果的に吸収できるようになる。
【００１３】
また、本願請求項９に係る発明は、前記請求項７の衝突エネルギー吸収装置、プリクラッシュ検出器、クラッシュボックス、衝突判定手段、第１および第２のストローク量推定手段を備え、前記請求項７の荷重変更手段、第１および第２の荷重変更制御手段に代えて、車両の衝突時に展開して運転者の前方への移動に対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なエアバック装置、前記第１のストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定された第１のストローク量に応じて制御する第１の拘束力変更制御手段、および前記第２のストローク量推定手段によって決定された第２のストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定された第２のストローク量に応じて制御する第２の拘束力変更制御手段をそれぞれ設けたことにある。
これによっても、衝突前には、ステアリングコラムのストローク量が余裕をもって推定されて、エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が、ステアリングコラムのストローク量の減少を確実に補うように制御される。また、衝突後には、車両変形に伴うステアリングコラムのストローク量が直接的に推定されて、エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が、ステアリングコラムのストローク量の減少を正確に補うように制御される。したがって、車両衝突に伴う衝撃力をより効果的に吸収できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ａ．第１実施形態
まず、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同実施形態に係る車両の乗員保護装置の全体を概略的に示している。この車両の乗員保護装置は、ステアリングホイール１１に装着したエアバッグ装置２０と、ステアリングコラム１２のストロークに対して荷重を付与する荷重付与装置３０と、シート４０と車体ＢＤとの間に装着したシートベルト装置５０とを備えている。
【００１５】
ステアリングホイール１１は、ステアリングコラム１２に軸方向移動不能かつ回転自在に組付けたステアリングシャフト１３の後端部に一体回転可能に組付けられていて、その中央部のステアリングパッド部の塑性変形により運転者Ｈの衝突エネルギーを吸収するように構成されている。ステアリングコラム１２は、その後部にてブレークアウェイブラケット１４を介して車体ＢＤの一部に支持され、かつ、その前部にて荷重付与装置３０を介して車体ＢＤの一部に支持されている。ブレークアウェイブラケット１４は、車両衝突によってステアリングコラム１２と車体ＢＤとの間に所定値以上の荷重が付与されると破壊されて、ステアリングコラム１２の車体ＢＤに対するストロークを許容する。
【００１６】
ステアリングシャフト１３は、その下方端（前端）にて、自在継手１５を介して伸縮可能かつトルク伝達可能に構成された中間軸１６の上方端（後端）に連結されている。中間軸１６は、ダッシュパネルＤＰを貫通し、その下方端（前端）にて自在継手１７を介してステアリングギヤボックス１８に連結されている。このような構成により、ステアリングホイール１１が回動されると、この回動はステアリングシャフト１３、自在継手１５、中間軸１６、自在継手１７およびステアリングギヤボックス１８を介して左右前輪（図示しない）に伝達されて、左右前輪が操舵される。
【００１７】
エアバッグ装置２０は、ステアリングホイール１１の中央部のステアリングパッド内に折り畳んで収納されたエアバッグ本体２１と、このエアバッグ本体２１にガスを供給するための第１および第２インフレータ２２，２３を備えていて、車両の前面衝突時に、運転者Ｈとステアリングホイール１１間にて膨張展開したエアバッグ本体２１が運転者Ｈを受け止めることにより、運転者Ｈに対する衝突エネルギーを吸収するようになっている。第1および第２インフレータ２２，２３は、その点火時期の差により、エアバック本体２１によるエネルギー吸収荷重を可変制御する。
【００１８】
荷重付与装置３０は、ステアリングコラム１２の前方を支持する支持機構を兼ねていて、図２に示したように、支持ブラケット３１、支持ピン３２、荷重付与部材である屈曲プレート３３および剪断ピン３４を備えている。
【００１９】
支持ブラケット３１は、前後方向からみて門形形状のものであり、互いに対向する側壁部３１ａの下側端部にて、ステアリングコラム１２の外周の上方部位に固着されている。また、支持ブラケット３１の両側壁部３１ａには、中央部位から後方へ斜め上方に向けて延びる長孔３１ｂが対向して形成されている。長孔３１ｂには、前部にて内側に向けて突出した幅狭部３１ｂ１が形成されている。支持ピン３２は、支持ブラケット３１の長孔３１ｂを貫通した状態で、車体ＢＤの一部に固着されるブラケット（図示しない）に固着されている。また、支持ピン３２は、図示状態にて支持ブラケット３１の長孔３１ｂにおける前部に挿通されていて、支持ブラケット３１との相対的な移動（相対移動）により、幅狭部３１ｂ１を乗り越えて長孔３１ｂ内を後方へ移動可能である。
【００２０】
屈曲プレート３３は、図２〜図４に示すように、所定幅を有して剪断ピン３４によって剪断可能な材料でプレート状に形成されており、ステアリングコラム１２の軸線方向に延設された延設部３３ａと、後端部側を略３６０度屈曲して形成した屈曲部３３ｂとからなる。この屈曲プレート３３は、その屈曲部３３ｂの前壁にて、支持ブラケット３１の側壁部３１ａに植設された複数のピン３１ｃにより位置決めされた状態で支持ブラケット３１に溶接固定されていて、支持ブラケット３１内で支持ピン３２を包囲している。また、屈曲プレート３３においては、図３および図４に示すように、延設部３３ａの幅方向の中央部に長さ方向に延びる上下の溝部３３ｃ１，３３ｃ２が形成されているとともに、両溝部３３ｃ１，３３ｃ２の後端部に円形状の係合孔３３ｃ３が形成されている。この係合孔３３ｃ３には、屈曲プレート３３の剪断開始を容易にするために切欠き３３ｃ４が形成されている。
【００２１】
剪断ピン３４は、漸次先細りとなるテーパ形状に形成されていて、屈曲プレート３３の係合孔３３ｃ３に侵入して、その侵入量が多くなるに従って屈曲プレート３３を剪断するために大きな剪断力が必要になるようにしている。剪断ピン３４は、その基端部にて、支持ブラケット３１の上壁部に固定されたアクチュエータ３５に組み付けられている。アクチュエータ３５は、小型モータおよび同小型モータの回転を剪断ピン３４の軸線方向の変位に変換する変換機構を備え、剪断ピン３４の係合孔３３ｃ３の侵入量を変更するようになっている。
【００２２】
このように構成した荷重付与装置３０においては、ステアリングコラム１２が前方へ変位すると、支持ピン３２が、支持ブラケット３１と共に屈曲プレート３３の屈曲部３３ｂを図２の右方向に押圧する。このとき、屈曲プレート３３は、剪断ピン３４により図３のラインＬ１に沿って屈曲プレート３３を剪断しながら引き伸ばされる。そして、この剪断力は、アクチュエータ３５による剪断ピン３４の係合孔３３ｃ３への侵入量によって変更されるので、荷重付与装置３０は、ステアリングコラム１２のストロークに対して変更可能な荷重を付与して、車両衝突による衝突エネルギーを吸収するとともに同衝突エネルギーの吸収荷重を可変とする本発明の衝突エネルギー吸収装置を構成する。
【００２３】
シート４０は、図示しない電動モータにより、シートレールに沿って前後方向に変位可能になっている。シートベルト装置５０は、シートベルト５１、タングプレート５２、バックル５３およびショルダーベルトアンカ５４を備えるとともに、リトラクタ６０を備えている。リトラクタ６０は、車両衝突時にシートベルト５１を引き締めて運転者を拘束するプリテンショナ６１と、シートベルト５１の引き出しに対して荷重を付与して同シートベルト５１の引き出しを拘束する拘束装置６２とを含む。拘束装置６２は、シートベルト５１の変位に対して摩擦荷重を付与してシートベルト５１の引き出しを拘束するもので、電気的に制御されて前記摩擦荷重（拘束荷重）が可変設定されるようになっている。
【００２４】
次に、エアバック装置２０、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０を制御する電気制御装置７０について説明する。電気制御装置７０は、クラッシュボックス７１、加速度センサ７２、シートベルト着用センサ７３、シート位置センサ７４および荷重センサ７５に加え、これらの各センサ７１〜７５に接続された電子制御ユニット８０を備えている。
【００２５】
クラッシュボックス７１は、フロントリーンフォース、フロントバンパーなどの車両前部に組み付けられて、前方物体との衝突時における衝撃力ＨＰを検出するものである。この衝撃力ＨＰの検出においては、クラッシュボックス７１に内蔵した荷重計、加速度計、変位計などが利用される。加速度センサ７２は、車体ＢＤに組み付けられて、車両の衝突を検出するために車体ＢＤの前後方向の加速度Ｇを検出する。シートベルト着用センサ７３は、バックル５３内に組み込まれてタングプレート５２の有無を検知するスイッチにより構成され、運転者Ｈのシートベルト着用・非着用を検出する。シート位置センサ７４は、シート４０の移動機構（図示しない）内に組み込まれていて、シート４０の最後部位置を基準に前方への移動量をシート位置ＳＰとして検出する。荷重センサ７５は、シート４０内に組み込まれて運転者Ｈの体重ＷＴを検出する。
【００２６】
電子制御ユニット８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図５の荷重設定プログラムおよび図６の保護装置作動制御プログラムを所定の短時間ごとにそれぞれ繰り返し実行して、エアバック装置２０、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０の作動を制御する。
【００２７】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。車両の走行に伴い、電子制御ユニット８０は図５のプログラムをステップＳ１０にて開始する。このプログラムの実行開始後、電子制御ユニット８０は、ステップＳ１１にて、クラッシュボックス７１によって検出された衝撃力ＨＰを入力して、電子制御ユニット８０のＲＯＭ内に記憶されている衝撃力−ストローク量マップを参照して、衝撃力ＨＰに対応したストローク量ＥＡＳを推定する。衝撃力−ストローク量マップは、車両衝突時におけるステアリングコラム１２の可能なストローク量ＥＡＳを衝撃力ＨＰに対応させて記憶したもので、同ストローク量ＥＡＳは、図７に示すように、衝撃力ＨＰの増加に従って減少する特性を有する。ただし、このステップＳ１１の処理においては、車両の非衝突時のように衝撃力ＨＰが小さな場合（例えば、所定値ＨＰ0以下の場合）には、ストローク量ＥＡＳは予め決められた最大ストローク量ＥＡＳ0に設定される。
【００２８】
前記ステップＳ１１の処理後、電子制御ユニット８０は、ステップＳ１２にて前記推定したストローク量ＥＡＳに応じてエネルギー吸収荷重ＥＡＫを決定する。このエネルギー吸収荷重ＥＡＫは、車両衝突時にエアバック装置２０、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０によって吸収されるエネルギー吸収量に比例するもので、ストローク量−エネルギー吸収荷重マップを参照して、ストローク量ＥＡＳに対応した値に設定される。このマップは、電子制御ユニット８０のＲＯＭ内に設けられており、図８に示すように、ストローク量ＥＡＳの増加に応じて減少するエネルギー吸収荷重ＥＡＫを記憶している。
【００２９】
次に、電子制御ユニット８０は、ステップＳ１３にて、運転者Ｈによるシートベルト５１の着用の有無に応じて第１補正係数ｋ1を決定する。この場合、シートベルト着用センサ７３によってシートベルト５１の着用が検出されれば、第１補正係数ｋ1は「０」に設定される。また、シートベルト着用センサ７３によってシートベルト５１の非着用が検出されれば、第１補正係数ｋ1は「１」よりもかなり小さな正の所定値ｋ10に設定される。
【００３０】
次に、ステップＳ１４にて、シート位置センサ７４によって検出されたシート位置ＳＰに応じて第２補正係数ｋ2を決定する。この場合、電子制御ユニット８０のＲＯＭ内に記憶されているシート位置−第２補正係数マップが参照されて、シート位置ＳＰに対応した値が第２補正係数ｋ2として決定される。この第２補正係数ｋ2は、図９に示すように、シート位置ＳＰが大きくなるに従って、すなわちシート４０が前方へ移動するに従って増加する「１」よりもかなり小さな正の値である。
【００３１】
次に、ステップＳ１５にて、荷重センサ７５によって検出された運転者Ｈの体重ＷＴに応じて第３補正係数ｋ3を決定する。この場合、電子制御ユニット８０のＲＯＭ内に記憶されている体重−第３補正係数マップが参照されて、運転者Ｈの体重ＷＴに対応した値が第３補正係数ｋ3として決定される。この第３補正係数ｋ3は、図１０に示すように、運転者Ｈの体重ＷＴが大きくなるに従って、すなわち運転者の体格が大きくなるに従って増加する「１」よりもかなり小さな正の値である。
【００３２】
前記第１〜第３補正係数ｋ1〜ｋ3の決定後、ステップＳ１６にて、下記数１の演算の実行により、エネルギー吸収荷重ＥＡＫの補正演算を実行する。
【００３３】
【数１】
ＥＡＫ＝ＥＡＫ・(１＋ｋ1＋ｋ2＋ｋ3)
【００３４】
そして、ステップＳ１７にて、補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫに応じて荷重付与装置３０のアクチュエータ３５を駆動制御することにより、ステアリングコラム１２のストローク荷重を同補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫに応じて設定する。具体的には、補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫの大きさに対応する深さ位置まで剪断ピン３４を進退させる。なお、アクチュエータ３５の駆動制御においては、アクチュエータ３５からの剪断ピン３４の突出量を検出する図示しないセンサが利用される。また、この場合、補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫが大きくなるに従って、剪断ピン３４のアクチュエータ３５からの突出量が増加するように制御、すなわち剪断ピン３４が屈曲プレート３３を剪断するための剪断力が増加するように制御される。
【００３５】
次に、ステップＳ１８にて、補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫに応じてリトラクタ６０の拘束装置６２を制御することにより、シートベルト５１の引き出しに対する摩擦荷重を同補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫが増加するに従って増加させる。これにより、補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫが増加するに従って、シートベルト５１の引き出しが大きな力で拘束されるようになる。このステップＳ１８の処理後、ステップＳ１９にて荷重設定プログラムの実行を一旦終了する。
【００３６】
一方、この荷重設定プログラムの実行に並行して、電子制御ユニット８０は図６の保護装置作動制御プログラムも所定の短時間ごとに実行している。この保護装置作動制御プログラムの実行は、ステップＳ２０にて開始され、ステップＳ２１にて、加速度センサ７２により検出された加速度Ｇが、車両が前方物体に衝突した場合に生じる程度に大きな所定値Ｇ0以上であるかが判定される。車両が前方物体に衝突するまでは、ステップＳ２１にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２４にてこの保護装置作動制御プログラムの実行を終了する。
【００３７】
しかし、車両が前方物体に衝突して加速度Ｇが所定値Ｇ0以上になると、電子制御ユニット８０は、ステップＳ２１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２２以降の処理を実行する。ステップＳ２２においては、リトラクタ６０内のプリテンショナ６１を起動する。これにより、シートベルト５１がプリテンショナ６１によって引き込まれて、運転者Ｈはシートベルト５１によってシート４０に固定される。
【００３８】
また、このようなプリテンショナ６１による運転者Ｈの前方への移動の拘束時においては、リトラクタ６０の拘束装置６２によるシートベルト５１に対する拘束力が作用する。この拘束力は前記した図５のステップＳ１８の処理によって決定されているもので、補正エネルギー吸収荷重ＥＡＫが増加するに従って、シートベルト５１の引き出しが大きな力で拘束、すなわち運転者Ｈの前方への移動が大きな力で拘束される。
【００３９】
前記ステップＳ２２の処理後、ステップＳ２３にてエアバック装置２０内の第１および第２インフレータ２２，２３に点火して、エアバック本体２１を展開・膨張させる。これにより、エアバック本体２１が運転者Ｈとステアリングホイール１１との間に介在し、運転者Ｈをエアバック本体２１により拘束しつつ衝撃吸収することができる。
【００４０】
この第１および第２インフレータ２２，２３の点火制御においては、第１インフレータ２２の点火から第２インフレータ２３に点火するまでの時間を、エネルギー吸収荷重ＥＡＫが小さくなるに従って長くするようにする。これは、第２インフレータ２３の点火時期を早めるに従って、エアバック本体２１によって大きな変位規制荷重が得られるからである。すなわち、図１１に示すように、第１および第２インフレータ２２，２３を同時に点火した場合のエアバック本体２１の変位規制荷重（図示実線）に比べて、第１インフレータ２２に対する第２インフレータ２３の点火時期をΔＴ1，ΔＴ2のように遅らせた場合のエアバック本体２１の変位規制荷重（図示破線、一点鎖線）は遅れ時間に応じて減少するからである。したがって、このステップＳ２３の処理により、展開・膨張されたエアバック本体２１による運転者Ｈの前方への移動を拘束する力は、エネルギー吸収荷重ＥＡＫが増加するに従って増加するように制御される。
【００４１】
一方、このようなリトラクタ６０によるシートベルト５１の引き締めおよび拘束と、エアバック本体２１の展開・膨張とによる運転者Ｈの保護後、運転者Ｈが前方へ移動しても、ステアリングコラム１２が前方移動して衝突エネルギーを吸収するので、運転者Ｈは車両衝突から効果的に保護される。
【００４２】
すなわち、運転者Ｈがある程度大きな衝撃力でステアリングホイール１１に２次衝突した場合には、ブレークアウェイブラケット１４が破壊されてステアリングコラム１２が車体ＢＤに対して前方へ移動する。この場合、荷重付与装置３０がこのステアリングコラム１２の変位すなわちストロークに対してエネルギー吸収荷重を付与する。具体的には、支持ピン３２が支持ブラケット３１の長孔３１ｂ内を後方へ移動し、この支持ピン３２の移動に伴って屈曲プレート３３の屈曲部３３は支持ピン３２と共に支持ブラケット３１に対して相対的に後方に移動する。このとき、剪断ピン３４が屈曲プレート３３の延設部３３ａを図３の線Ｌ１に沿って剪断するので、ステアリングコラム１２のストロークに対してエネルギー吸収荷重が付与される。その結果、運転者Ｈのステアリングホイール１１への２次衝突による衝撃が前記ステアリングコラム１２の前方移動によって緩和され、運転者Ｈはこの２次衝突から効果的に保護される。
【００４３】
しかし、ステアリングコラム１２の前記ストロークによる衝撃の吸収にも限界がある。それは、車両衝突に伴う衝撃力が大きい場合には、車両が大きく変形すなわちダッシュパネルＤＰが車室内に大きく侵入して、ステアリングコラム１２のストローク量が少なくなる場合があるからである。
【００４４】
この場合の対策として、上記第１実施形態では、図５のステップＳ１１の処理により、車両前部の衝突時に同衝突の衝撃力ＨＰを検出し、この検出衝撃力ＨＰが増加するに従って減少するエネルギー吸収可能なステアリングコラム１２のストローク量ＥＡＳを推定した。そして、ステップＳ１２の処理により、このストローク量ＥＡＳが減少するに従って増加するエネルギー吸収荷重ＥＡＫを決定して、前記ステップＳ１７の処理によって荷重付与装置３０のエネルギー吸収荷重を前述のように制御するとともに、前記ステップＳ１８の処理によりリトラクタ６０によるシートベルト５１の拘束荷重を前述のように制御した。すなわち、エネルギー吸収荷重ＥＡＫが増加するに従って、荷重付与装置３０のエネルギー吸収荷重およびシートベルト５１の拘束荷重が増加するように制御した。したがって、車両衝突に伴う衝撃力が大きくて車両が大きく変形しても、ステアリングコラム１２のストローク量の減少を荷重付与装置３０およびシートベルト５１のエネルギー吸収荷重の増加により補うことができて、車両衝突に伴う衝撃力を効果的に吸収できる。
【００４５】
また、上記第１実施形態においては、前述のように、図６のステップＳ２３の処理により、展開・膨張されたエアバック本体２１による運転者Ｈの前方への移動を拘束する力が、エネルギー吸収荷重ＥＡＫが増加するに従って増加するように制御される。したがって、前記ステアリングコラム１２のストローク量の減少は、このエアバック装置２０の制御によっても補われて、車両衝突に伴う衝撃力を良好に吸収できる。
【００４６】
しかも、これらのステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ２３による荷重付与装置３０、リトラクタ６０およびエアバック装置２０の制御は、ステアリングコラム１２の前方移動に伴うエネルギー吸収による運転者Ｈの保護よりも事前に行われる。したがって、ステアリングコラム１２のストローク量の減少を確実に補うように、荷重付与装置３０、リトラクタ６０およびエアバック装置２０の制御が制御されるので、効果的な衝突エネルギー吸収が可能になる。
【００４７】
また、上記第１実施形態においては、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理により、エネルギー吸収荷重ＥＡＫを、運転者Ｈがシートベルト５１を着用してない場合に増加させるように補正するとともに、シート４０の位置が前方になり、また運転者Ｈの体重ＷＴが重く（すなわち運転者Ｈの体格が大きく）なるに従って増加させるように補正した。したがって、車両衝突時に運転者Ｈが受ける衝撃エネルギーが大きいと予想される場合には、荷重付与装置３０のエネルギー吸収荷重、シートベルト５１の拘束荷重およびエアバック本体２１による運転者Ｈの前方への移動を拘束する力が、増加するように制御される。したがって、車両衝突時に運転者が受ける衝撃をより良好に緩和できる。
【００４８】
なお、上記第１実施形態では、衝撃力ＨＰに応じたストローク量ＥＡＳ（すなわち、エネルギー吸収荷重ＥＡＫ）に応じて、荷重付与装置３０のエネルギー吸収荷重、シートベルト５１の拘束荷重およびエアバック本体２１による運転者Ｈの前方への移動を拘束する力をそれぞれ制御するようにした。しかし、これらの荷重付与装置３０、シートベルト５１およびエアバック本体２１のうちの一つまたは二つを制御すれば、前述したステアリングコラム１２のストローク量の減少分が補われる場合には、そのようにしてもよい。
【００４９】
また、上記第１実施形態のクラッシュボックス７１を用いたステップＳ１１のストローク量ＥＡＳの推定に代えて、種々の方法を採用できる。
【００５０】
例えば、車両の前方物体への衝突を事前に予測するプリクラッシュ検出器を用いることができる。このプリクラッシュ検出器は、図１に破線で示すように、前方物体までの距離を検出する距離センサ７６を主要部品とし、同距離センサ７６と電子制御ユニット８０による処理プログラムによって構成されるものである。距離センサ７６は、車両の前端部に取り付けられたミリ波、赤外線などを利用したレーダー装置によって構成されて、車両の前端から前方物体（主に前方車両）までの距離Ｌｘを検出する。また、この距離センサ７６を、画像処理により前方物体との距離を検出するように構成してもよい。
【００５１】
このプリクラッシュ検出器を用いる場合、電子制御ユニット８０は上記第１実施形態の図５のステップＳ１１の処理に代えて、図１２のストローク量演算ルーチンを実行する。このストローク量演算ルーチンの実行は、ステップＳ３０にて開始される。この実行開始後、電子制御ユニット８０は、ステップＳ３１にて、距離センサ７６によって検出された車両前端から前方物体までの距離Ｌｘを入力して、今回のプログラムの実行による入力距離を表す今回距離Ｌnewとして設定する。次に、ステップＳ３２にて、前回のプログラムの実行時に入力した距離Ｌｘ（以降、前回距離Ｌoldという）から今回距離Ｌnewを減算した減算値Ｌold−Ｌnewを、このルーチンの実行時間間隔Δｔで除算することにより、前方物体との相対速度Ｖab（＝(Ｌold−Ｌnew)／Δｔ）を計算する。なお、前記相対速度Ｖabの計算後、ステップＳ３３にて今回距離Ｌnewを前回距離Ｌoldとして設定記憶しておく。
【００５２】
次に、ステップＳ３４にて今回距離Ｌnewが所定距離Ｌo以下であるかを判定するとともに、ステップＳ３５にて相対速度Ｖabが所定速度Ｖo以上であるかを判定する。ここで、所定距離Ｌoは前方物体への車両衝突を回避できそうにない程度の小さな値であり、また所定速度Ｖoは前方物体に衝突してもその衝撃力が大きくなることはない小さな値である。今回距離Ｌnewが所定距離Ｌo以上であれば、ステップＳ３４にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ３７にてこの演算ルーチンの実行を終了する。これは、車両衝突の可能性がない場合には、ストローク量ＥＳＡの推定を不要として、ストローク量ＥＡＳをその最大値ＥＡＳ0に設定しておけばよいからである。また、相対速度Ｖabが所定速度Ｖo未満であれば、ステップＳ３５にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ３７にてこの演算ルーチンの実行を終了する。これは、車両衝突時の衝撃力が小さければ、ストローク量ＥＳＡの推定を不要として、ストローク量ＥＡＳをその最大値ＥＡＳ0に設定しておけばよいからである。
【００５３】
しがって、今回距離Ｌnewが所定距離Ｌo以下であり、かつ相対速度Ｖabが所定速度Ｖo以上である場合にのみ、ステップＳ３４，Ｓ３５における共に「Ｙｅｓ」との判定のもとに、ステップＳ３６の処理が実行されてストローク量ＥＡＳが推定される。
【００５４】
このステップＳ３６においては、電子制御ユニット８０のＲＯＭ内に記憶されている相対速度−ストローク量マップを参照して、前記計算した相対速度Ｖabに対応したストローク量ＥＡＳを推定する。相対速度−ストローク量マップは、車両衝突時におけるステアリングコラム１２の可能なストローク量ＥＡＳを前方物体の相対速度Ｖabに対応させて記憶したもので、同ストローク量ＥＡＳは、図７に衝撃力ＨＰと共に示すように、相対速度Ｖabの増加に従って減少する特性を有する。
【００５５】
このようにして計算したストローク量ＥＡＳは、上記第１実施形態の場合と同様に、図５のステップＳ１２以降の処理に利用される。そして、上記第１実施形態およびその変形例の場合と同様に、荷重付与装置３０、リトラクタ６０およびエアバック装置２０が前記計算したストローク量ＥＡＳにより制御される。この前方物体との相対速度Ｖabにおいても、同相対速度Ｖabが大きくなるに従って、前方物体に衝突した際に車両が受ける衝撃は大きくなるので、上記第１実施形態の場合と同様な効果が期待される。
【００５６】
また、車体の前後加速度Ｇおよび車速Ｖが大きい場合にも、車両が衝突時に受ける衝撃は大きくなるので、上記第１実施形態の衝撃力ＨＰに代えて、加速度センサ７２によって検出された加速度Ｇまたは図１に破線で示す車速センサ７７によって検出された車速Ｖを利用してもよい。これらの場合にも、図７に衝撃力ＨＰと共に示すように、加速度Ｇまたは車速Ｖの増加に従って減少する特性を示すストローク量ＥＡＳを推定するようにすればよい。これによっても、上記第１実施形態の場合と同様な効果が期待される。
【００５７】
さらに、上記第１実施形態の衝撃力ＨＰに応じてストローク量ＥＡＳを推定するのに代えて、ステアリングコラム１２の移動時に同コラム１２のストロークを規制する部材の位置すなわちダッシュパネルＤＰの位置に応じてストローク量ＥＡＳを推定するようにしてもよい。そして、この推定したストローク量ＥＡＳに応じて、上記第1実施形態の場合と同様に、荷重付与装置３０、リトラクタ６０およびエアバック装置２０を制御すればよい。
【００５８】
この場合、図１に破線で示すように、中間軸１６にダッシュパネルＤＰの車室内への侵入量を検出する変位量センサ７８を設けるようにすればよい。この変位量センサ７８は、例えば、ダッシュパネルＤＰの侵入により押圧されて閉じる複数の常開スイッチを中間軸１６に沿って設けておき、閉じたスイッチの位置に応じてダッシュパネルＤＰの侵入量を検出するようにすればよい。そして、この場合も、図７に衝撃力ＨＰと共に示すように、ダッシュパネルＤＰの車室内への侵入量の増加に従って減少する特性を示すストローク量ＥＡＳを推定するようにすればよい。
【００５９】
この変位量センサ７８を用いた制御は、車両衝突に伴う車両変形に応じてストローク量ＥＳＡを推定するものであるので、上記のような衝撃力ＨＰ、相対速度Ｖab、加速度Ｇおよび車速Ｖのように、荷重付与装置３０、リトラクタ６０およびエアバック装置２０のエネルギー吸収荷重を事前に設定することはできない。しかし、これによれば、車両変形に伴うステアリングコラム１２のストローク量が直接的に推定されるので、ステアリングコラム１２のストローク量の減少を正確に補うことができて、車両衝突に伴う衝撃力を良好に吸収できる。
【００６０】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、車両衝突前と車両の一部の衝突時との２段階に分けて、衝突エネルギーの吸収荷重を設定するようにしたものである。
【００６１】
この第２実施形態に係る車両の乗員保護装置において、機構的な構成に関しては上記第1実施形態と全く同様な構成を採用している。電気制御装置７０に関しては、上記第１実施形態と同様なクラッシュボックス７１、加速度センサ７２、シートベルト着用センサ７３、シート位置センサ７４および荷重センサ７５を備えるとともに、上記第１実施形態の変形例で用いたプリクラッシュ検出器としての距離センサ７６を採用している。電子制御ユニット８０は、図１３の第１荷重設定プログラムおよび図１４の第２荷重設定プログラムを所定の短時間ごとにそれぞれ繰り返し実行するとともに、上述した図６の保護装置作動制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。
【００６２】
第１荷重設定プログラムの実行はステップＳ４０にて開始されるとともに、第２荷重設定プログラムの実行はステップＳ６０にて開始される。この第１設定プログラムの実行開始後、電子制御ユニット８０は、ステップＳ４１にて、クラッシュボックス７１によって検出された衝撃力ＨＰが所定値ＨＰ0未満であるかを判定する。また、第２荷重設定プログラムの実行開始後、電子制御ユニット８０は、ステップＳ６１にて、クラッシュボックス７１によって検出された衝撃力ＨＰが所定値ＨＰ0以上であるかを判定する。この所定値ＨＰ0は車両の衝突時に検出される最小の衝撃力よりも若干小さな値に設定されており、これらのステップＳ４１，Ｓ６１の処理により車両の衝突および非衝突がそれぞれ判定される。
【００６３】
今、車両が衝突前であって衝撃力ＨＰが所定値ＨＰ0未満であれば、ステップＳ４１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４２以降の処理を実行する。ステップＳ４２の処理は、前方物体との相対速度Ｖabに基づいて、衝突時におけるステアリングコラム１２のエネルギー吸収可能なストローク量を推定するもので、上述した図１２のストローク量演算ルーチンを実行する。ただし、この場合には、推定されるストローク量は第１ストローク量ＥＡＳ１として設定される。
【００６４】
次に、上述した図５のステップＳ１２〜Ｓ１８の処理と同様なステップＳ４３〜Ｓ４９の処理により、前記第１ストローク量ＥＡＳ１に基づいて第１エネルギー吸収荷重ＥＡＫ１を計算するとともに同第１エネルギー吸収荷重ＥＡＫ１を補正し、同補正した第１エネルギー吸収荷重ＥＡＫ１に応じて荷重付与装置３０およびリトラクタ６０を制御してステアリングコラム１２のストローク荷重およびシートベルト５１の拘束荷重を設定する。なお、この場合、第２荷重設定プログラムにおいては、ステップＳ６１にて「Ｎｏ」と判定され、ステップＳ７０にてその実行が終了され、実質的な処理がなされない。
【００６５】
一方、車両の前部が衝突すると、クラッシュボックス７１によって検出される衝撃力ＨＰは所定値ＨＰ0以上になり、図１３のステップＳ４１においては「Ｎｏ」と判定されてステップＳ５０にてその実行が終了されるようになる。したがって、この場合には、図１３の第１荷重設定プログラムの実質的な処理がなされない。逆に、図１４の第２荷重設定プログラムにおいては、ステップＳ６１にて「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップＳ６２以降の処理が実行されるようになる。ステップＳ６２においては、上記実施形態の図５のステップＳ１１と同様にして、クラッシュボックス７１によって検出された衝撃力ＨＰに基づいて第２ストローク量ＥＡＳ２が推定される。
【００６６】
次に、上述した図５のステップＳ１２〜Ｓ１８の処理と同様なステップＳ６３〜Ｓ６９の処理により、前記第２ストローク量ＥＡＳ２に基づいて第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２を計算するとともに同第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２を補正し、同補正した第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２に応じて荷重付与装置３０およびリトラクタ６０を制御してステアリングコラム１２のストローク荷重およびシートベルト５１の拘束荷重を設定する。
【００６７】
さらに、車両の衝突により、加速度センサ７２によって検出される加速度Ｇが所定値Ｇ0以上になると、図６のステップＳ２１にて「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップＳ２２，Ｓ２３の処理により、リトラクタ６０内のプリテンショナ６１およびエアバック装置２０が上記第１実施形態の場合と同様に駆動制御される。一方、エアバック装置２０の第２インフレータ２３の点火時期の制御に関しては、図１４の第２荷重設定プログラムによる第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２の計算が終了していれば、この第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２が利用される。ただし、第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２の計算が終了していない場合には、図１３の第１荷重設定プログラムによって計算された第１エネルギー吸収荷重ＥＡＫ１が利用される。そのために、車両衝突の前でも、エアバック装置２０に対して第１エネルギー吸収荷重ＥＡＫ１を出力しておいて、同エアバック装置２０の制御に利用できるようにしておくとよい。
【００６８】
このように、車両の衝突前においては、前方物体との相対速度Ｖabに基づいて、車両衝突時におけるステアリングコラム１２の第１ストローク量ＥＳＡ１が推定される。そして、この第１ストローク量ＥＡＳ１に基づく第１エネルギー吸収荷重ＥＡＫ１に従って、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０が制御される。したがって、この第２実施形態によれば、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０が、余裕をもってステアリングコラム１２のストローク量の減少を確実に補うように制御されるので、車両衝突時の衝撃エネルギーの吸収が行われる。
【００６９】
また、車両の一部でも前方物体に衝突した後には、クラッシュボックス７１によって検出された衝撃力ＨＰに基づいて第２ストローク量ＥＡＳ２が推定される。そして、この推定された第２ストローク量ＥＡＳ２に基づいて決定された第２エネルギー吸収荷重ＥＡＫ２に従って、エアバック装置２０、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０が制御される。この場合、車両変形に伴うステアリングコラム１２のストローク量が直接的に推定されるので、ステアリングコラム１２のストローク量の減少を正確に補うように、エアバック装置２０、荷重付与装置３０およびリトラクタ６０が制御される。
【００７０】
なお、上記第２実施形態では、相対速度Ｖabに基づいて第１ストローク量ＥＳＡ１を推定し、かつ衝撃力ＨＰに基づいて第２ストローク量ＥＡＳ２を推定するようにした。しかし、相対速度Ｖabは車両衝突前に第１ストローク量ＥＳＡ１を推定できるものであればよいので、この相対速度Ｖabに代えて、上記第１実施形態の変形例で説明した車速センサ７７によって検出された車速Ｖを採用してもよい。また、衝撃力ＨＰは車両の一部の前方物体の衝突時に第２ストローク量ＥＳＡ２を推定できるものであればよいので、この衝撃力ＨＰに代えて、上記第１実施形態の変形例で説明した加速度センサ７２によって検出された加速度Ｇまたは変位量センサ７８によって検出されたダッシュパネルＤＰの車室内への侵入量を採用するようにしてもよい。
【００７１】
ｃ．その他の変形例
以上、本発明の第１実施形態、第２実施形態およびそれらの変形例について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記第１実施形態、第２実施形態およびそれらの変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７２】
例えば、上記第１実施形態、第２実施形態およびそれらの変形例では、エネルギー吸収荷重ＥＡＫ，ＥＡＫ１，ＥＡＫ２を補正するパラメータとしての運転者Ｈの体重（または体格）を、荷重センサ７４によって検出（または推定）するようにした。しかし、これに代えまたは加えて、シート位置センサ７４により検出されるシート位置ＳＰに応じて運転者Ｈの体重（体格）を推定するようにしてもよい。この場合、シート位置ＳＰが小さくなる（後方位置を示す）に従って、推定される運転者Ｈの体重（体格）が増加するようにすればよい。
【００７３】
また、シートベルト５１の引き出し量を検出するセンサを設け、同センサによって検出されたシートベルト５１の引き出し量に応じて運転者Ｈの体重（体格）を推定するようにしてもよい。この場合、シートベルト５１の引き出し量が大きくなるに従って、推定される運転者Ｈの体重（体格）が増加するようにすればよい。
【００７４】
また、上記第１および第２実施形態の各変形例において、ダッシュパネルＤＰの車室内への侵入量を検出するための中間軸１６に組み付けた変位量センサ７８を用いた。しかし、これに代えて、ダッシュパネルＤＰと、ステアリングコラム１２または中間軸１６とを別途設けたリンクで接続しておいて、同リンクの曲げ変位量などを測定することにより、ダッシュパネルＤＰの車室内への侵入量を検出するようにしてもよい。
【００７５】
また、上述したエネルギー吸収可能なストローク量ＥＡＳ，ＥＡＳ１，ＥＡＳ２およびエネルギー吸収荷重ＥＡＫ，ＥＡＫ１，ＥＡＫ２の計算において、車両の前方物体との衝突位置、ステアリングホイール１１の中立位置からの回転角などを考慮して、前記ストローク量ＥＡＳ，ＥＡＳ１，ＥＡＳ２およびエネルギー吸収荷重ＥＡＫ，ＥＡＫ１，ＥＡＫ２を修正するようにしてもよい。前記衝突位置を考慮する場合、クラッシュボックスなどの衝撃検出装置を車両前部の幅方向に複数箇所設けておき、それらの出力に応じてストローク量ＥＡＳ，ＥＡＳ１，ＥＡＳ２およびエネルギー吸収荷重ＥＡＫ，ＥＡＫ１，ＥＡＫ２を修正するようにすればよい。また、ステアリングホイール１１の回転角を考慮する場合には、ステアリングホイール１１の回転角を検出する回転角センサを設けておき、同回転角センサによって検出された回転角に応じてストローク量ＥＡＳ，ＥＡＳ１，ＥＡＳ２およびエネルギー吸収荷重ＥＡＫ，ＥＡＫ１，ＥＡＫ２を修正するようにすればよい。これによれば、車両変形によるステアリングコラム１２のストローク量の減少分がより精度よく修正される。
【００７６】
さらに、上記第１および第２実施形態、ならびにそれらの変形例においては、本発明に係る車両の乗員保護装置を、ステアリングホイール１１と左右前輪とを機械的に連結した車両の操舵装置に適用した。しかし、本発明に係る車両の乗員保護装置は、前記ステアリングホイール１１と左右前輪との機械的な連結を廃して、ステアリングホイール１１と左右前輪とを分離したステアバイワイヤ方式の操舵装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の乗員保護装置の概略図である。
【図２】図１の荷重付与装置をステアリングコラムの軸線方向に沿って一部を破断して示す一部破断図である。
【図３】図２の屈曲プレートの平面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う拡大縦断正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行される荷重設定プログラムのフローチャートである。
【図６】本発明の第１および第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行される保護装置作動制御プログラムのフローチャートである。
【図７】衝撃力（または相対速度、車体加速度、車速、侵入量）と、ストローク量との関係を示すグラフである。
【図８】ストローク量とエネルギー吸収荷重との関係を示すグラフである。
【図９】シート位置と第２補正係数との関係を示すグラフである。
【図１０】体重（体格）と第３補正係数との関係を示すグラフである。
【図１１】エアバック装置における第１インフレータと第２インフレータとの点火時期の差と、エアバックによる変位規制荷重との関係を示すグラフである。
【図１２】上記第１実施形態の変形例にて実行されるストローク量演算ルーチンのフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行される第１荷重設定プログラムのフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットにより実行される第２荷重設定プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
ＢＤ…車体、ＤＰ…ダッシュパネル、１１…ステアリングホイール、１２…ステアリングコラム、１３…ステアリングシャフト、２０…エアバッグ装置、２１…エアバック本体、２２，２３…インフレータ、３０…荷重付与装置、３３…屈曲プレート、３４…剪断ピン、３５…アクチュエータ、４０…シート、５０…シートベルト装置、５１…シートベルト、６０…リトラクタ、６１…プリテンショナ、６２…拘束装置、７０…電気制御装置、７１…クラッシュボックス、７２…加速度センサ、７６…距離センサ、７７…車速センサ、７８…変位量センサ、８０…電子制御ユニット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle occupant protection device that absorbs collision energy by a stroke of a steering column during a vehicle collision.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in, for example, Patent Document 1, a collision energy absorbing device that strokes a steering column at the time of a vehicle collision and absorbs an impact force accompanying the vehicle collision, and a column pull-in that pulls the steering column forward at the time of the vehicle collision Vehicle occupant protection devices with devices are known. When the impact force on the steering column exceeds a predetermined force, the collision energy absorbing device starts the stroke of the steering column (the contraction of the outer column and the inner column starts), and a load is applied to the stroke of the steering column. It is applied to absorb collision energy, and a large load is applied to a driver with a large physique compared to a small driver. The column pull-in device makes the space between the steering wheel and the driver appropriate so that the rear surface of the airbag does not hit the driver's face or chest when the airbag is deployed or inflated. It works for the driver, but it doesn't work for drivers over the standard physique.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-79944 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the conventional collision energy absorbing device changes the absorption load of the collision energy according to the physique of the driver, the stroke amount capable of absorbing the energy of the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision. Is not considered. Therefore, when the impact force associated with the vehicle collision is large and the vehicle is greatly deformed, the stroke amount of the steering column is reduced, so that the impact force associated with the vehicle collision may not be effectively absorbed.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION
The present invention has been made in order to address the above-described problems, and its object is to provide an impact force associated with a vehicle collision even when the impact force associated with the vehicle collision is large and the vehicle is greatly deformed to reduce the column stroke. Is to provide an occupant protection device for a vehicle that can effectively absorb the above.
[0006]
  To achieve the above objective,The invention according to claim 1 of the present application isThe steering column during a vehicle collisionAgainst the car bodystrokeAnd by applying a load to the stroke of the steering column,Absorbs collision energy to protect the driverWith collision energy absorberIn the vehicle occupant protection device,A load changing means for changing the magnitude of a load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device; an impact force detecting means for detecting an impact force at the time of a vehicle collision;The amount of stroke that can absorb the energy of the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collisionAccording to the impact force detected by the impact force detection meanspresumeMeans for determining a stroke amount that decreases when the impact force is large compared to when the impact force is smallStroke amount estimating means and the stroke amount estimating meansDecisionStroke amountThe load change control means controls the load change means according to the determined stroke amount so that the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device increases as the load decreases.AndEstablishmentThat is.
  According to this, the stroke amount capable of absorbing the energy of the steering column, which changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision, decreases when the impact force is larger than when the impact force detected by the impact force detection means is small. The stroke amount is estimated. Then, the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device is controlled to increase as the estimated stroke amount decreases. Therefore, even when the impact force accompanying a vehicle collision is large and the vehicle is greatly deformed to reduce the steering column stroke amount, the load applied to the steering column stroke is reduced even if the steering column stroke amount is reduced. This can be compensated by an increase in the impact, and the impact force accompanying the vehicle collision is effectively absorbed.
[0007]
  Further, in the invention according to claim 2 of the present application, in place of the impact force detection means and the stroke amount estimation means of claim 1, the relative speed detection means for detecting the relative speed with the front object, and the vehicle deformation at the time of the vehicle collision. Means for estimating the energy-absorbable stroke amount of the steering column that varies depending on the relative speed with respect to the front object detected by the relative speed detecting means, and the relative speed compared to when the relative speed is small. The stroke amount estimating means for determining the stroke amount that decreases when the stroke is large is provided.
  According to this, as the stroke amount capable of absorbing energy of the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision, the relative speed is larger than when the relative speed with respect to the front object detected by the relative speed detecting means is small. A stroke amount that is sometimes reduced is estimated. Then, the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device is controlled to increase as the estimated stroke amount decreases. Therefore, the stroke amount of the steering column is estimated with a margin before the collision, and the energy absorption amount of the collision energy absorbing device is controlled so as to compensate for the decrease in the stroke amount of the steering column at the time of the vehicle collision. Can be absorbed.
[0008]
  Further, in the invention according to claim 3 of the present application, in place of the load changing means and the load change control means of claim 1, a restraining force is applied to the seat belt drawer when the vehicle collides, and the restraining force is applied. The seatbelt restraining device is configured so that the restraining force of the seatbelt restraining device against the withdrawal of the seatbelt increases as the stroke amount determined by the changeable seatbelt restraining device and the stroke amount estimating means decreases. There is provided a restraining force change control means for controlling in accordance with the determined stroke amount.
  This also reduces the steering column stroke amount and increases the restraining force on the seat belt pull-out even when the impact force associated with the vehicle collision is great and the vehicle is greatly deformed to reduce the steering column stroke amount. The impact force accompanying a vehicle collision can be effectively absorbed.
  Further, in the invention according to claim 4 of the present application, instead of the impact force detection means and the stroke amount estimation means of claim 3, the relative speed detection means for detecting the relative speed with respect to the front object, and the vehicle deformation at the time of the vehicle collision. Means for estimating the energy-absorbable stroke amount of the steering column that varies depending on the relative speed with respect to the front object detected by the relative speed detecting means, and the relative speed compared to when the relative speed is small. The stroke amount estimating means for determining the stroke amount that decreases when the stroke is large is provided.
  Also in this way, the stroke amount of the steering column is estimated with a margin before the collision, and the restraining force for the seat belt pulling out by the seat belt restraining device is controlled so as to compensate for the decrease in the stroke amount of the steering column at the time of the vehicle collision. Therefore, it is possible to absorb good collision energy.
[0009]
  Further, in the invention according to claim 5 of the present application, instead of the load changing means and the load change control means of claim 1, the invention is deployed at the time of collision of the vehicle and gives a restraining force to the forward movement of the driver. At the same time, as the amount of stroke determined by the airbag device capable of changing the restraining force and the stroke amount estimating means decreases, the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device increases. In addition, there is provided a restraining force change control means for controlling the airbag device in accordance with the determined stroke amount.
  Even in this case, even when the impact force associated with the vehicle collision is great and the vehicle is greatly deformed to reduce the stroke amount of the steering column, the reduction of the stroke amount of the steering column is reduced to the front of the driver by the air bag device. The increase in the restraining force against the movement of the vehicle can compensate for this, and the impact force accompanying the vehicle collision is effectively absorbed.
  In the invention according to claim 6 of the present application, the impact force detecting means and the stroke amount estimating means of claim 5 are provided by relative speed detecting means for detecting a relative speed with respect to a front object and vehicle deformation at the time of a vehicle collision. A means for estimating a changing stroke amount of the steering column capable of absorbing energy according to a relative speed with respect to a front object detected by the relative speed detecting means, wherein the relative speed is smaller than when the relative speed is small. A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the stroke is large is provided.
  In this way, the stroke amount of the steering column is estimated with a margin before the collision, and the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device is controlled so as to compensate for the decrease in the stroke amount of the steering column at the time of the vehicle collision. Therefore, good collision energy can be absorbed.
[0010]
  The invention according to claim 7 of the present invention allows the stroke of the steering column with respect to the vehicle body at the time of a vehicle collision and absorbs the collision energy due to the vehicle collision by applying a load to the stroke of the steering column. In a vehicle occupant protection device including a collision energy absorbing device for protecting a person, a load changing means for changing a magnitude of a load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device, a front object, A pre-crash detector that detects a relative speed of the vehicle, a crash box that is assembled to the front of the vehicle and detects an impact force received by the front of the vehicle due to a collision with a front object, and an impact force detected by the crash box and a predetermined amount By comparing the value with the object in front of the vehicle When the collision determination means for determining non-collision and the collision determination means determine that the vehicle does not collide with a forward object, the amount of stroke that can absorb energy of the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of vehicle collision is calculated. A means for estimating according to a relative speed with respect to a front object detected by the pre-crash detector, and determining a first stroke amount that decreases when the relative speed is larger than when the relative speed is small. And a load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device as the first stroke amount determined by the first stroke amount estimating means and the first stroke amount estimating means decreases. In accordance with the determined first stroke amount so that the load changing means increases. When it is determined by the first load change control means that controls and the collision determination means that the vehicle has collided with a front object, a stroke amount capable of absorbing energy of the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision is A second stroke amount estimation means for estimating a second stroke amount that decreases when the impact force is large compared to when the impact force is small, according to an impact force detected by the crash box. And the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device increases as the second stroke amount determined by the means and the second stroke amount estimating means decreases. A second load change control means for controlling the load change means in accordance with the determined second stroke amount. There is a step.
[0011]
  According to this, the collision determination means determines the collision and non-collision with the front object of the vehicle based on the impact force of the collision with the front object detected by the crash box. When it is determined that the vehicle has not collided with a front object, the amount of stroke that can be absorbed by the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision is calculated as a relative amount to the front object detected by the pre-crash detector A first stroke amount that decreases when the relative speed is large compared to when the speed is small is estimated. Then, the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device is controlled so as to increase as the estimated first stroke amount decreases. In addition, when it is determined that the vehicle has collided with a front object, the stroke amount that can be absorbed by the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision is smaller than when the impact force detected by the crash box is small. A second stroke amount that decreases when the impact force is large is estimated. Then, the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device is controlled to increase as the estimated second stroke amount decreases. Therefore, before the collision, the stroke amount of the steering column is estimated with a margin, and the load applied to the steering column stroke by the collision energy absorbing device surely compensates for the decrease in the steering column stroke amount. Be controlled. In addition, after the collision, the stroke amount of the steering column accompanying the vehicle deformation is directly estimated, and the load applied to the steering column stroke by the collision energy absorbing device accurately reduces the reduction of the steering column stroke amount. Controlled to compensate. Therefore, it becomes possible to more effectively absorb the impact force accompanying the vehicle collision.
[0012]
  Further, the invention according to claim 8 of the present application includes the collision energy absorbing device, the pre-crash detector, the crash box, the collision determination unit, and the first and second stroke amount estimation units according to claim 7, Instead of the load change means, the first and second load change control means, a restraint force is applied to the seat belt drawer in the event of a vehicle collision, and the restraint force can be changed. As the first stroke amount determined by the first stroke amount estimating means decreases, the seat belt restraint device is determined so that the restraining force of the seat belt restraint device against the withdrawal of the seat belt increases. The first restraint force change control means for controlling the first stroke amount and the second stroke amount estimation means. As the determined second stroke amount decreases, the seat belt restraint device is made to respond to the determined second stroke amount so that the restraining force of the seat belt restraint device against the withdrawal of the seat belt increases. A second restraining force change control means for controlling is provided.
  Even before this, the stroke amount of the steering column is estimated with a margin before the collision, and the restraining force for the seat belt withdrawing by the seat belt restraining device is controlled so as to reliably compensate for the reduction in the stroke amount of the steering column. The In addition, after the collision, the stroke amount of the steering column accompanying the deformation of the vehicle is directly estimated, and the restraining force with respect to the withdrawal of the seat belt by the seat belt restraining device accurately compensates for the decrease in the stroke amount of the steering column. Be controlled. Therefore, it becomes possible to more effectively absorb the impact force accompanying the vehicle collision.
[0013]
  The invention according to claim 9 of the present application further includes the collision energy absorbing device, the pre-crash detector, the crash box, the collision determination unit, and the first and second stroke amount estimation units according to the seventh aspect. In place of the load change means and the first and second load change control means, the restraint force can be applied to the forward movement of the driver by deploying when the vehicle collides, and the restraint force can be changed. The airbag device is configured so that the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device increases as the stroke amount determined by the airbag device and the first stroke amount estimation means decreases. First restraint force change control means for controlling in accordance with the determined first stroke amount, and second stroke determined by the second stroke amount estimation means. A second control unit that controls the airbag device in accordance with the determined second stroke amount so that a restraining force against a forward movement of the driver by the airbag device increases as the amount of roke decreases. The restraint force change control means is provided.
  This also ensures that the stroke amount of the steering column is estimated with sufficient margin before the collision, and the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device reliably compensates for the reduction in the stroke amount of the steering column. Be controlled. In addition, after the collision, the stroke amount of the steering column due to the vehicle deformation is directly estimated, and the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device accurately compensates for the decrease in the stroke amount of the steering column. To be controlled. Therefore, it becomes possible to more effectively absorb the impact force accompanying the vehicle collision.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
a. First embodiment
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the entirety of a vehicle occupant protection device according to the embodiment. The vehicle occupant protection device includes an airbag device 20 attached to the steering wheel 11, a load applying device 30 that applies a load to the stroke of the steering column 12, and a seat attached between the seat 40 and the vehicle body BD. Belt device 50.
[0015]
The steering wheel 11 is assembled to a rear end portion of a steering shaft 13 which is axially immovable and rotatable to the steering column 12 so as to be integrally rotatable. The steering wheel 11 is operated by plastic deformation of a steering pad portion at the center thereof. It is configured to absorb the collision energy of the person H. The steering column 12 is supported at a rear portion by a part of the vehicle body BD via a breakaway bracket 14, and is supported at a front portion by a part of the vehicle body BD via a load applying device 30. The breakaway bracket 14 is broken when a load of a predetermined value or more is applied between the steering column 12 and the vehicle body BD due to a vehicle collision, and the stroke of the steering column 12 with respect to the vehicle body BD is allowed.
[0016]
The steering shaft 13 is connected at its lower end (front end) to an upper end (rear end) of an intermediate shaft 16 that can be expanded and contracted and capable of transmitting torque via a universal joint 15. The intermediate shaft 16 passes through the dash panel DP and is connected to a steering gear box 18 via a universal joint 17 at a lower end (front end) thereof. With this configuration, when the steering wheel 11 is rotated, this rotation is applied to the left and right front wheels (not shown) via the steering shaft 13, the universal joint 15, the intermediate shaft 16, the universal joint 17, and the steering gear box 18. Then, the left and right front wheels are steered.
[0017]
The airbag device 20 includes an airbag body 21 that is folded and housed in a steering pad at the center of the steering wheel 11, and first and second inflators 22 and 23 for supplying gas to the airbag body 21. The airbag main body 21 inflated and deployed between the driver H and the steering wheel 11 absorbs the collision energy with respect to the driver H at the time of a frontal collision of the vehicle. . The first and second inflators 22 and 23 variably control the energy absorption load by the airbag main body 21 according to the difference in ignition timing.
[0018]
The load application device 30 also serves as a support mechanism that supports the front of the steering column 12, and as shown in FIG. 2, the support bracket 31, the support pin 32, the bending plate 33 that is a load application member, and the shear pin 34 are provided. I have.
[0019]
The support bracket 31 has a gate shape when viewed from the front-rear direction, and is fixed to an upper portion of the outer periphery of the steering column 12 at the lower end portion of the side wall portion 31a facing each other. In addition, elongated holes 31b extending diagonally upward from the central portion to the rear are formed in opposite side wall portions 31a of the support bracket 31 so as to face each other. In the long hole 31b, a narrow portion 31b1 protruding inward at the front portion is formed. The support pin 32 is fixed to a bracket (not shown) fixed to a part of the vehicle body BD in a state of passing through the long hole 31 b of the support bracket 31. Further, the support pin 32 is inserted in the front portion of the long hole 31b of the support bracket 31 in the illustrated state, and is moved over the narrow portion 31b1 by the relative movement (relative movement) with the support bracket 31. It can move backward in the hole 31b.
[0020]
2 to 4, the bending plate 33 is formed into a plate shape having a predetermined width and can be sheared by the shear pin 34, and extends in the axial direction of the steering column 12. The mounting portion 33a and a bent portion 33b formed by bending the rear end portion side by approximately 360 degrees. The bent plate 33 is welded and fixed to the support bracket 31 in a state where the bent plate 33 is positioned by a plurality of pins 31c planted on the side wall portion 31a of the support bracket 31 at the front wall of the bent portion 33b. A support pin 32 is enclosed within 31. Further, in the bending plate 33, as shown in FIGS. 3 and 4, upper and lower groove portions 33c1 and 33c2 extending in the length direction are formed at the center portion in the width direction of the extending portion 33a, and both groove portions 33c1 are formed. 33c2 is formed with a circular engagement hole 33c3 at the rear end thereof. In the engagement hole 33c3, a notch 33c4 is formed in order to facilitate the start of shearing of the bending plate 33.
[0021]
The shear pin 34 is formed in a tapered shape that gradually tapers, and enters the engagement hole 33c3 of the bending plate 33, and a large shearing force is required to shear the bending plate 33 as the amount of the penetration increases. It is trying to become. The shear pin 34 is assembled at its proximal end to an actuator 35 fixed to the upper wall portion of the support bracket 31. The actuator 35 includes a small motor and a conversion mechanism that converts the rotation of the small motor into an axial displacement of the shear pin 34, and changes the amount of penetration of the engagement hole 33 c 3 of the shear pin 34.
[0022]
In the load applying device 30 configured as described above, when the steering column 12 is displaced forward, the support pin 32 presses the bent portion 33b of the bent plate 33 together with the support bracket 31 in the right direction in FIG. At this time, the bending plate 33 is stretched while shearing the bending plate 33 along the line L1 in FIG. Since this shear force is changed by the amount of penetration of the shear pin 34 into the engagement hole 33c3 by the actuator 35, the load applying device 30 applies a changeable load to the stroke of the steering column 12. The collision energy absorbing device of the present invention is configured to absorb the collision energy due to the vehicle collision and make the absorption load of the collision energy variable.
[0023]
The seat 40 can be displaced in the front-rear direction along the seat rail by an electric motor (not shown). The seat belt device 50 includes a seat belt 51, a tongue plate 52, a buckle 53, a shoulder belt anchor 54, and a retractor 60. The retractor 60 includes a pretensioner 61 that tightens the seat belt 51 and restrains the driver in the event of a vehicle collision, and a restraining device 62 that restrains the withdrawal of the seat belt 51 by applying a load to the drawer of the seat belt 51. Including. The restraining device 62 restrains the withdrawal of the seat belt 51 by applying a friction load to the displacement of the seat belt 51, and is electrically controlled so that the friction load (restraint load) is variably set. It has become.
[0024]
Next, the electric control device 70 that controls the airbag device 20, the load applying device 30, and the retractor 60 will be described. The electric control device 70 includes a crash box 71, an acceleration sensor 72, a seat belt wearing sensor 73, a seat position sensor 74, and a load sensor 75, and an electronic control unit 80 connected to each of these sensors 71 to 75. .
[0025]
The crash box 71 is assembled to a front portion of the vehicle such as a front lean force or a front bumper, and detects an impact force HP at the time of a collision with a front object. In the detection of the impact force HP, a load meter, an accelerometer, a displacement meter or the like built in the crash box 71 is used. The acceleration sensor 72 is assembled to the vehicle body BD and detects the acceleration G in the front-rear direction of the vehicle body BD in order to detect a vehicle collision. The seat belt wearing sensor 73 is configured by a switch that is incorporated in the buckle 53 and detects the presence or absence of the tongue plate 52, and detects whether the driver H is wearing or not wearing the seat belt. The seat position sensor 74 is incorporated in a movement mechanism (not shown) of the seat 40, and detects the forward movement amount as the seat position SP with reference to the rearmost position of the seat 40. The load sensor 75 is incorporated in the seat 40 and detects the weight WT of the driver H.
[0026]
The electronic control unit 80 includes a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a timer and the like as main components. The load setting program shown in FIG. 5 and the protection device operation control program shown in FIG. Repeatedly, the operation of the airbag device 20, the load applying device 30, and the retractor 60 is controlled.
[0027]
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. As the vehicle travels, the electronic control unit 80 starts the program of FIG. 5 in step S10. After starting the execution of this program, the electronic control unit 80 inputs the impact force HP detected by the crash box 71 in step S11, and the impact force-stroke amount stored in the ROM of the electronic control unit 80. With reference to the map, the stroke amount EAS corresponding to the impact force HP is estimated. The impact force-stroke amount map stores the possible stroke amount EAS of the steering column 12 at the time of a vehicle collision in correspondence with the impact force HP, and the stroke amount EAS is, as shown in FIG. It has the property of decreasing with increasing. However, in the process of step S11, when the impact force HP is small as in the case of a non-collision of the vehicle (for example, the predetermined value HP0In the following case), the stroke amount EAS is the predetermined maximum stroke amount EAS.0Set to
[0028]
After the process of step S11, the electronic control unit 80 determines the energy absorption load EAK according to the estimated stroke amount EAS in step S12. This energy absorption load EAK is proportional to the amount of energy absorbed by the airbag device 20, the load applying device 30 and the retractor 60 in the event of a vehicle collision. The stroke amount EAS is referred to by referring to the stroke amount-energy absorption load map. Is set to a value corresponding to. This map is provided in the ROM of the electronic control unit 80, and stores an energy absorption load EAK that decreases as the stroke amount EAS increases, as shown in FIG.
[0029]
Next, in step S13, the electronic control unit 80 determines the first correction coefficient k according to whether the driver H wears the seat belt 51 or not.1To decide. In this case, if wearing of the seat belt 51 is detected by the seat belt wearing sensor 73, the first correction coefficient k.1Is set to “0”. Further, if the non-wearing of the seat belt 51 is detected by the seat belt wearing sensor 73, the first correction coefficient k.1Is a positive predetermined value k considerably smaller than “1”.TenSet to
[0030]
Next, in step S14, the second correction coefficient k is determined according to the sheet position SP detected by the sheet position sensor 74.2To decide. In this case, the sheet position-second correction coefficient map stored in the ROM of the electronic control unit 80 is referred to, and the value corresponding to the sheet position SP is the second correction coefficient k.2As determined. This second correction coefficient k2As shown in FIG. 9, the positive value is considerably smaller than “1” that increases as the seat position SP increases, that is, as the seat 40 moves forward.
[0031]
Next, in step S15, the third correction coefficient k is determined according to the weight WT of the driver H detected by the load sensor 75.ThreeTo decide. In this case, the weight-third correction coefficient map stored in the ROM of the electronic control unit 80 is referred to, and the value corresponding to the weight WT of the driver H is the third correction coefficient k.ThreeAs determined. This third correction coefficient kThreeAs shown in FIG. 10, is a positive value considerably smaller than “1” that increases as the weight WT of the driver H increases, that is, as the physique of the driver increases.
[0032]
The first to third correction coefficients k1~ KThreeAfter the determination, in step S16, the calculation of the energy absorption load EAK is executed by executing the calculation of the following formula 1.
[0033]
[Expression 1]
EAK = EAK ・ (1 + k1+ K2+ KThree)
[0034]
In step S17, the actuator 35 of the load applying device 30 is driven and controlled according to the corrected energy absorption load EAK, so that the stroke load of the steering column 12 is set according to the corrected energy absorption load EAK. Specifically, the shear pin 34 is advanced and retracted to a depth position corresponding to the magnitude of the correction energy absorption load EAK. In the drive control of the actuator 35, a sensor (not shown) that detects the protruding amount of the shear pin 34 from the actuator 35 is used. Further, in this case, as the correction energy absorption load EAK increases, control is performed so that the protruding amount of the shear pin 34 from the actuator 35 increases, that is, the shear force for the shear pin 34 to shear the bending plate 33 increases. To be controlled.
[0035]
Next, in step S18, by controlling the restraining device 62 of the retractor 60 according to the corrected energy absorption load EAK, the friction load with respect to the withdrawal of the seat belt 51 is increased as the corrected energy absorption load EAK increases. As a result, as the correction energy absorption load EAK increases, the withdrawal of the seat belt 51 is restrained with a large force. After the process of step S18, the execution of the load setting program is once terminated in step S19.
[0036]
On the other hand, in parallel with the execution of the load setting program, the electronic control unit 80 also executes the protection device operation control program of FIG. 6 every predetermined short time. The execution of the protection device operation control program is started in step S20, and in step S21, the acceleration G detected by the acceleration sensor 72 is a predetermined value G that is large enough to occur when the vehicle collides with a front object.0It is determined whether this is the case. Until the vehicle collides with an object ahead, it is determined “No” in step S21, and the execution of the protection device operation control program is terminated in step S24.
[0037]
However, when the vehicle collides with a front object, the acceleration G becomes a predetermined value G0If it becomes above, electronic control unit 80 will judge "Yes" in Step S21, and will perform processing after Step S22. In step S22, the pretensioner 61 in the retractor 60 is activated. As a result, the seat belt 51 is pulled in by the pretensioner 61, and the driver H is fixed to the seat 40 by the seat belt 51.
[0038]
Further, when the movement of the driver H forward by the pretensioner 61 is restrained, a restraining force acting on the seat belt 51 by the restraining device 62 of the retractor 60 acts. This restraining force is determined by the process of step S18 of FIG. 5 described above, and as the corrected energy absorption load EAK increases, the withdrawal of the seat belt 51 is restrained with a large force, that is, the driver H moves forward. Movement is restrained with great force.
[0039]
After the process of step S22, the air bag body 21 is expanded and inflated by igniting the first and second inflators 22 and 23 in the airbag apparatus 20 in step S23. Thereby, the airbag main body 21 is interposed between the driver H and the steering wheel 11, and the driver H can be absorbed by the airbag while being restrained by the airbag main body 21.
[0040]
In the ignition control of the first and second inflators 22 and 23, the time from the ignition of the first inflator 22 to the ignition of the second inflator 23 is made longer as the energy absorption load EAK becomes smaller. This is because as the ignition timing of the second inflator 23 is advanced, a large displacement regulating load is obtained by the airbag body 21. That is, as shown in FIG. 11, the displacement of the second inflator 23 relative to the first inflator 22 is larger than the displacement regulating load (shown by the solid line) of the airbag body 21 when the first and second inflators 22 and 23 are simultaneously ignited. Ignition timing is ΔT1, ΔT2This is because the displacement restricting load (the broken line in the figure, the alternate long and short dash line) of the airbag main body 21 when it is delayed as described above decreases according to the delay time. Therefore, by the process of step S23, the force that restrains the forward movement of the driver H by the airbag body 21 that has been deployed and inflated is controlled to increase as the energy absorption load EAK increases.
[0041]
On the other hand, even if the driver H moves forward after the tightening and restraining of the seat belt 51 by the retractor 60 and the protection and protection of the driver H by the deployment and expansion of the airbag main body 21, the steering column 12 moves forward. Since it moves and absorbs collision energy, the driver H is effectively protected from a vehicle collision.
[0042]
That is, when the driver H makes a secondary collision with the steering wheel 11 with a relatively large impact force, the breakaway bracket 14 is broken and the steering column 12 moves forward with respect to the vehicle body BD. In this case, the load applying device 30 applies an energy absorption load to the displacement of the steering column 12, that is, the stroke. Specifically, the support pin 32 moves rearward in the long hole 31 b of the support bracket 31, and the bent portion 33 of the bending plate 33 moves with respect to the support bracket 31 together with the support pin 32 as the support pin 32 moves. Move backwards relatively. At this time, since the shear pin 34 shears the extending portion 33a of the bending plate 33 along the line L1 in FIG. 3, an energy absorption load is applied to the stroke of the steering column 12. As a result, the impact caused by the secondary collision of the driver H on the steering wheel 11 is mitigated by the forward movement of the steering column 12, and the driver H is effectively protected from the secondary collision.
[0043]
However, there is a limit to the absorption of impact due to the stroke of the steering column 12. This is because when the impact force due to the vehicle collision is large, the vehicle is greatly deformed, that is, the dash panel DP may greatly enter the vehicle interior, and the stroke amount of the steering column 12 may be reduced.
[0044]
As a countermeasure in this case, in the first embodiment, the process of step S11 of FIG. 5 detects the impact force HP of the collision at the time of the collision of the front part of the vehicle, and the energy decreases as the detected impact force HP increases. The stroke amount EAS of the steering column 12 that can be absorbed was estimated. Then, the energy absorption load EAK that increases as the stroke amount EAS decreases is determined by the process of step S12, and the energy absorption load of the load applying device 30 is controlled as described above by the process of step S17. The restraining load of the seat belt 51 by the retractor 60 was controlled as described above by the process of step S18. That is, the energy absorption load of the load applying device 30 and the restraint load of the seat belt 51 are controlled to increase as the energy absorption load EAK increases. Therefore, even if the impact force due to the vehicle collision is large and the vehicle is greatly deformed, the decrease in the stroke amount of the steering column 12 can be compensated by the increase in the energy absorption load of the load applying device 30 and the seat belt 51. The impact force accompanying the collision can be absorbed effectively.
[0045]
In the first embodiment, as described above, the force that restrains the forward movement of the driver H by the airbag body 21 that has been deployed and inflated by the processing of step S23 in FIG. It is controlled to increase as the load EAK increases. Therefore, the reduction of the stroke amount of the steering column 12 is compensated also by the control of the airbag device 20, and the impact force accompanying the vehicle collision can be absorbed well.
[0046]
Moreover, the control of the load applying device 30, the retractor 60 and the airbag device 20 in these steps S 17, S 18, and S 23 is performed in advance of the protection of the driver H by energy absorption accompanying the forward movement of the steering column 12. Therefore, since the control of the load applying device 30, the retractor 60, and the airbag device 20 is controlled so as to reliably compensate for the reduction in the stroke amount of the steering column 12, effective collision energy absorption can be achieved.
[0047]
Moreover, in the said 1st Embodiment, while correct | amending the energy absorption load EAK so that it may increase when the driver | operator H is not wearing the seatbelt 51 by the process of step S13-S16, the position of the seat | sheet 40 is correct | amended. Is corrected to increase as the weight WT of the driver H increases and the weight WT of the driver H increases (that is, the physique of the driver H increases). Therefore, when it is expected that the impact energy received by the driver H at the time of the vehicle collision is large, the energy absorption load of the load applying device 30, the restraining load of the seat belt 51, and the forward movement of the driver H by the airbag body 21. The force restraining the movement is controlled to increase. Therefore, the impact received by the driver when the vehicle collides can be mitigated better.
[0048]
In the first embodiment, the energy absorbing load of the load applying device 30, the restraining load of the seat belt 51, and the airbag main body 21 according to the stroke amount EAS (that is, the energy absorbing load EAK) corresponding to the impact force HP. The force that restrains the driver H from moving forward is controlled. However, if one or two of the load applying device 30, the seat belt 51, and the airbag main body 21 are controlled, the above-described decrease in the stroke amount of the steering column 12 is compensated. It may be.
[0049]
Moreover, it can replace with estimation of stroke amount EAS of step S11 using the crash box 71 of the said 1st Embodiment, and can employ | adopt various methods.
[0050]
For example, a pre-crash detector that predicts in advance a collision with an object ahead of the vehicle can be used. As shown by a broken line in FIG. 1, the pre-crash detector includes a distance sensor 76 that detects a distance to a front object as a main component, and is configured by a processing program by the distance sensor 76 and the electronic control unit 80. is there. The distance sensor 76 is configured by a radar device using millimeter waves, infrared rays, or the like attached to the front end portion of the vehicle, and detects a distance Lx from the front end of the vehicle to a front object (mainly a front vehicle). Further, the distance sensor 76 may be configured to detect the distance from the front object by image processing.
[0051]
When this pre-crash detector is used, the electronic control unit 80 executes the stroke amount calculation routine of FIG. 12 instead of the processing of step S11 of FIG. 5 of the first embodiment. The execution of this stroke amount calculation routine is started in step S30. After starting the execution, the electronic control unit 80 inputs the distance Lx from the front end of the vehicle to the front object detected by the distance sensor 76 in step S31, and represents the current distance Lnew representing the input distance by the execution of the current program. Set as. Next, in step S32, a subtraction value Lold−Lnew obtained by subtracting the current distance Lnew from the distance Lx (hereinafter referred to as the previous distance Lold) input when the previous program is executed is divided by the execution time interval Δt of this routine. Thus, the relative velocity Vab (= (Lold−Lnew) / Δt) with the front object is calculated. After calculating the relative speed Vab, the current distance Lnew is set and stored as the previous distance Lold in step S33.
[0052]
Next, in step S34, it is determined whether or not the current distance Lnew is less than or equal to the predetermined distance Lo, and in step S35, it is determined whether or not the relative speed Vab is greater than or equal to the predetermined speed Vo. Here, the predetermined distance Lo is a small value that is unlikely to prevent a vehicle collision with a front object, and the predetermined speed Vo is a small value that does not increase the impact force even if it collides with a front object. is there. If the distance Lnew is greater than or equal to the predetermined distance Lo this time, “No” is determined in step S34, and the execution of this calculation routine is terminated in step S37. If there is no possibility of a vehicle collision, the stroke amount EAS is not estimated and the stroke amount EAS is set to the maximum value EAS.0This is because it is only necessary to set to. If the relative speed Vab is less than the predetermined speed Vo, “No” is determined in step S35, and the execution of this calculation routine is ended in step S37. If the impact force at the time of the vehicle collision is small, the estimation of the stroke amount ESA is unnecessary, and the stroke amount EAS is set to the maximum value EAS.0This is because it is only necessary to set to.
[0053]
Therefore, only when the current distance Lnew is equal to or smaller than the predetermined distance Lo and the relative speed Vab is equal to or larger than the predetermined speed Vo, the determination in step S34 and S35 is “Yes” in both steps S36. This process is executed to estimate the stroke amount EAS.
[0054]
In this step S36, the stroke amount EAS corresponding to the calculated relative velocity Vab is estimated with reference to the relative velocity-stroke amount map stored in the ROM of the electronic control unit 80. The relative speed-stroke amount map stores the possible stroke amount EAS of the steering column 12 at the time of a vehicle collision in correspondence with the relative speed Vab of the front object, and the stroke amount EAS is shown in FIG. 7 together with the impact force HP. As shown, it has the property of decreasing with increasing relative velocity Vab.
[0055]
The stroke amount EAS calculated in this way is used for the processing after step S12 in FIG. 5 as in the case of the first embodiment. Then, similarly to the case of the first embodiment and the modification thereof, the load applying device 30, the retractor 60, and the airbag device 20 are controlled by the calculated stroke amount EAS. Also in this relative speed Vab with the front object, as the relative speed Vab increases, the impact received by the vehicle when colliding with the front object increases, so the same effect as in the case of the first embodiment is expected. The
[0056]
Further, even when the longitudinal acceleration G and the vehicle speed V of the vehicle body are large, the impact received by the vehicle at the time of the collision is large, so that the acceleration G detected by the acceleration sensor 72 or the impact G HP is replaced with the impact force HP of the first embodiment. The vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 77 indicated by a broken line in FIG. 1 may be used. Also in these cases, as shown together with the impact force HP in FIG. 7, the stroke amount EAS showing the characteristic that decreases as the acceleration G or the vehicle speed V increases may be estimated. Also by this, the same effect as the case of the first embodiment is expected.
[0057]
Further, instead of estimating the stroke amount EAS according to the impact force HP of the first embodiment, depending on the position of the member that restricts the stroke of the column 12 when the steering column 12 moves, that is, the position of the dash panel DP. Thus, the stroke amount EAS may be estimated. Then, in accordance with the estimated stroke amount EAS, the load applying device 30, the retractor 60, and the airbag device 20 may be controlled as in the case of the first embodiment.
[0058]
In this case, as indicated by a broken line in FIG. 1, a displacement amount sensor 78 for detecting the amount of penetration of the dash panel DP into the vehicle interior may be provided on the intermediate shaft 16. The displacement amount sensor 78 is provided with, for example, a plurality of normally open switches that are pressed and closed by the intrusion of the dash panel DP along the intermediate shaft 16, and the intrusion amount of the dash panel DP is determined according to the position of the closed switch. What is necessary is just to make it detect. Also in this case, as shown together with the impact force HP in FIG. 7, the stroke amount EAS showing the characteristic that decreases as the amount of penetration of the dash panel DP into the vehicle interior increases may be estimated.
[0059]
Since the control using the displacement sensor 78 estimates the stroke amount ESA according to the vehicle deformation caused by the vehicle collision, the impact force HP, the relative speed Vab, the acceleration G, and the vehicle speed V as described above are used. In addition, the energy absorption load of the load applying device 30, the retractor 60, and the airbag device 20 cannot be set in advance. However, according to this, since the stroke amount of the steering column 12 accompanying the vehicle deformation is directly estimated, the reduction of the stroke amount of the steering column 12 can be compensated accurately, and the impact force caused by the vehicle collision can be reduced. Can absorb well.
[0060]
b. Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the absorption load of the collision energy is set in two stages before the vehicle collision and at the time of a partial collision of the vehicle.
[0061]
In the vehicle occupant protection device according to the second embodiment, the same structure as that of the first embodiment is adopted for the mechanical structure. The electric control device 70 includes a crash box 71, an acceleration sensor 72, a seat belt wearing sensor 73, a seat position sensor 74, and a load sensor 75 similar to those in the first embodiment, and is a modification of the first embodiment. A distance sensor 76 is used as the pre-crash detector used. The electronic control unit 80 repeatedly executes the first load setting program of FIG. 13 and the second load setting program of FIG. 14 every predetermined short time, and also executes the protection device operation control program of FIG. Repeat every hour.
[0062]
The execution of the first load setting program is started in step S40, and the execution of the second load setting program is started in step S60. After starting the execution of the first setting program, the electronic control unit 80 determines that the impact force HP detected by the crash box 71 is a predetermined value HP in step S41.0It is determined whether it is less than. In addition, after the execution of the second load setting program is started, the electronic control unit 80 determines that the impact force HP detected by the crash box 71 is a predetermined value HP in step S61.0It is determined whether it is above. This predetermined value HP0Is set to a value slightly smaller than the minimum impact force detected at the time of vehicle collision, and the collision and non-collision of the vehicle are determined by the processing of these steps S41 and S61, respectively.
[0063]
Now, before the vehicle collides, the impact force HP is a predetermined value HP.0If it is less, it is determined as “Yes” in step S41, and the processing after step S42 is executed. The process of step S42 estimates the stroke amount capable of absorbing energy of the steering column 12 at the time of collision based on the relative speed Vab with the front object, and executes the above-described stroke amount calculation routine of FIG. However, in this case, the estimated stroke amount is set as the first stroke amount EAS1.
[0064]
Next, the first energy absorption load EAK1 is calculated on the basis of the first stroke amount EAS1 by the processes of steps S43 to S49 similar to the processes of steps S12 to S18 of FIG. The EAK1 is corrected, and the load applying device 30 and the retractor 60 are controlled according to the corrected first energy absorption load EAK1 to set the stroke load of the steering column 12 and the restraining load of the seat belt 51. In this case, in the second load setting program, “No” is determined in step S61, the execution is ended in step S70, and substantial processing is not performed.
[0065]
On the other hand, when the front part of the vehicle collides, the impact force HP detected by the crash box 71 is a predetermined value HP.0Thus, “No” is determined in step S41 of FIG. 13, and the execution is ended in step S50. Therefore, in this case, the substantial processing of the first load setting program in FIG. 13 is not performed. Conversely, in the second load setting program of FIG. 14, “Yes” is determined in step S <b> 61, and the processing after step S <b> 62 is executed. In step S62, the second stroke amount EAS2 is estimated based on the impact force HP detected by the crash box 71 in the same manner as in step S11 of FIG.
[0066]
Next, the second energy absorption load EAK2 is calculated based on the second stroke amount EAS2 by the processing of steps S63 to S69 similar to the processing of steps S12 to S18 of FIG. The EAK2 is corrected, and the load applying device 30 and the retractor 60 are controlled according to the corrected second energy absorption load EAK2 to set the stroke load of the steering column 12 and the restraining load of the seat belt 51.
[0067]
Further, the acceleration G detected by the acceleration sensor 72 due to a vehicle collision is a predetermined value G.0If it becomes above, it will determine with "Yes" in step S21 of FIG. 6, and the pretensioner 61 in the retractor 60 and the airbag apparatus 20 will be the same as that of the said 1st Embodiment by the process of step S22, S23. Drive controlled. On the other hand, regarding the control of the ignition timing of the second inflator 23 of the airbag device 20, if the calculation of the second energy absorption load EAK2 by the second load setting program of FIG. 14 has been completed, this second energy absorption load EAK2 Is used. However, when the calculation of the second energy absorption load EAK2 is not completed, the first energy absorption load EAK1 calculated by the first load setting program of FIG. 13 is used. Therefore, it is preferable to output the first energy absorption load EAK1 to the airbag device 20 even before a vehicle collision so that it can be used for the control of the airbag device 20.
[0068]
Thus, before the vehicle collision, the first stroke amount ESA1 of the steering column 12 at the time of the vehicle collision is estimated based on the relative speed Vab with the front object. Then, the load applying device 30 and the retractor 60 are controlled according to the first energy absorption load EAK1 based on the first stroke amount EAS1. Therefore, according to the second embodiment, the load applying device 30 and the retractor 60 are controlled so as to reliably compensate for the reduction in the stroke amount of the steering column 12 with a margin, so that the impact energy is absorbed during a vehicle collision. Done.
[0069]
Further, after even a part of the vehicle collides with a front object, the second stroke amount EAS2 is estimated based on the impact force HP detected by the crash box 71. The airbag device 20, the load applying device 30, and the retractor 60 are controlled in accordance with the second energy absorption load EAK2 determined based on the estimated second stroke amount EAS2. In this case, since the stroke amount of the steering column 12 accompanying the vehicle deformation is directly estimated, the airbag device 20, the load applying device 30 and the retractor 60 are provided so as to accurately compensate for the reduction in the stroke amount of the steering column 12. Be controlled.
[0070]
In the second embodiment, the first stroke amount ESA1 is estimated based on the relative speed Vab, and the second stroke amount EAS2 is estimated based on the impact force HP. However, since the relative speed Vab only needs to be able to estimate the first stroke amount ESA1 before the vehicle collision, the relative speed Vab is detected by the vehicle speed sensor 77 described in the modification of the first embodiment instead of the relative speed Vab. The vehicle speed V may be adopted. Further, the impact force HP only needs to be able to estimate the second stroke amount ESA2 at the time of a collision of a part of the front object of the vehicle. Therefore, instead of the impact force HP, the modification of the first embodiment has been described. You may make it employ | adopt the penetration | invasion amount into the vehicle interior of the dash panel DP detected by the acceleration G detected by the acceleration sensor 72 or the displacement amount sensor 78. FIG.
[0071]
c. Other variations
The first embodiment, the second embodiment, and the modifications thereof have been described above. However, the implementation of the present invention is limited to the first embodiment, the second embodiment, and the modifications. However, various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
[0072]
For example, in the first embodiment, the second embodiment, and modifications thereof, the weight (or physique) of the driver H as a parameter for correcting the energy absorption loads EAK, EAK1, and EAK2 is detected by the load sensor 74 ( Or estimated). However, instead of or in addition to this, the weight (physique) of the driver H may be estimated according to the seat position SP detected by the seat position sensor 74. In this case, the estimated weight (physique) of the driver H may be increased as the seat position SP becomes smaller (indicating the rear position).
[0073]
Further, a sensor for detecting the amount of withdrawal of the seat belt 51 may be provided, and the weight (physique) of the driver H may be estimated according to the amount of withdrawal of the seat belt 51 detected by the sensor. In this case, the estimated weight (physique) of the driver H may be increased as the amount of withdrawal of the seat belt 51 increases.
[0074]
Further, in each modification of the first and second embodiments, the displacement amount sensor 78 assembled to the intermediate shaft 16 for detecting the amount of penetration of the dash panel DP into the vehicle interior is used. However, instead of this, the dash panel DP and the steering column 12 or the intermediate shaft 16 are connected by a link provided separately, and the bending displacement amount of the link is measured, so that the vehicle of the dash panel DP is measured. The amount of intrusion into the room may be detected.
[0075]
Further, in the calculation of the stroke amounts EAS, EAS1, EAS2 and the energy absorption loads EAK, EAK1, EAK2 described above, the collision position with the front object of the vehicle, the rotation angle from the neutral position of the steering wheel 11 and the like are taken into consideration. Then, the stroke amounts EAS, EAS1, EAS2 and energy absorption loads EAK, EAK1, EAK2 may be corrected. When considering the collision position, a plurality of impact detection devices such as a crash box are provided in the width direction of the front portion of the vehicle, and the stroke amounts EAS, EAS1, EAS2 and energy absorption loads EAK, EAK1, according to their outputs. EAK2 may be corrected. When the rotation angle of the steering wheel 11 is taken into consideration, a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the steering wheel 11 is provided, and the stroke amounts EAS, EAS1 according to the rotation angle detected by the rotation angle sensor. , EAS2 and energy absorption loads EAK, EAK1, EAK2 may be corrected. According to this, a decrease in the stroke amount of the steering column 12 due to vehicle deformation is corrected more accurately.
[0076]
Furthermore, in the first and second embodiments and their modifications, the vehicle occupant protection device according to the present invention is applied to a vehicle steering device in which the steering wheel 11 and the left and right front wheels are mechanically connected. . However, the vehicle occupant protection device according to the present invention can also be applied to a steer-by-wire steering device in which the steering wheel 11 and the left and right front wheels are separated from each other by eliminating the mechanical connection between the steering wheel 11 and the left and right front wheels. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle occupant protection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway view showing the load applying device of FIG. 1 with a portion broken along the axial direction of the steering column.
FIG. 3 is a plan view of the bending plate of FIG. 2;
4 is an enlarged longitudinal sectional front view taken along line 4-4 of FIG. 3;
5 is a flowchart of a load setting program executed by the electronic control unit of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of a protection device operation control program executed by the electronic control unit of FIG. 1 according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between impact force (or relative speed, vehicle body acceleration, vehicle speed, intrusion amount) and stroke amount.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a stroke amount and an energy absorption load.
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a sheet position and a second correction coefficient.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the body weight (physique) and the third correction coefficient.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a difference in ignition timing between a first inflator and a second inflator in an airbag device and a displacement regulating load due to the airbag.
FIG. 12 is a flowchart of a stroke amount calculation routine executed in a modification of the first embodiment.
FIG. 13 is a flowchart of a first load setting program executed by the electronic control unit of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
14 is a flowchart of a second load setting program executed by the electronic control unit of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
BD ... body, DP ... dash panel, 11 ... steering wheel, 12 ... steering column, 13 ... steering shaft, 20 ... airbag device, 21 ... airbag body, 22,23 ... inflator, 30 ... load applying device, 33 ... Bending plate, 34 ... shear pin, 35 ... actuator, 40 ... seat, 50 ... seat belt device, 51 ... seat belt, 60 ... retractor, 61 ... pretensioner, 62 ... restraint device, 70 ... electric control device, 71 ... crash Box 72 ... Acceleration sensor 76 ... Distance sensor 77 ... Vehicle speed sensor 78 ... Displacement sensor 80 ... Electronic control unit

Claims (9)

車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、
前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重の大きさを変更する荷重変更手段と、
車両衝突時の衝撃力を検出する衝撃力検出手段と、
車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記衝撃力検出手段によって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、
前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定されたストローク量に応じて制御する荷重変更制御手段と
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。 Provided with a collision energy absorbing device that protects the driver by absorbing a collision energy caused by a vehicle collision by allowing a stroke of the steering column with respect to the vehicle body at the time of a vehicle collision and applying a load to the stroke of the steering column . In the vehicle occupant protection device,
Load changing means for changing the magnitude of the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device;
Impact force detection means for detecting impact force at the time of vehicle collision;
Means for estimating a stroke amount capable of absorbing energy of the steering column, which changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision, according to the impact force detected by the impact force detection means , compared to when the impact force is small A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the impact force is large ;
As the stroke amount determined by the stroke amount estimation means decreases, the load changing means causes the determined stroke to increase so that the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device increases. occupant protection device for a vehicle, characterized by comprising a load change control means for controlling, depending on the amount. 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、
前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重の大きさを変更する荷重変更手段と、
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、
前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定されたストローク量に応じて制御する荷重変更制御手段と
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。 Provided with a collision energy absorbing device that protects the driver by absorbing a collision energy caused by a vehicle collision by allowing a stroke of the steering column with respect to the vehicle body at the time of a vehicle collision and applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
Load changing means for changing the magnitude of the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device;
A relative speed detecting means for detecting a relative speed with the front object;
Means for estimating a stroke amount capable of absorbing energy of a steering column that changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision according to a relative speed with respect to a front object detected by the relative speed detecting means, and when the relative speed is small A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the relative speed is larger than
As the stroke amount determined by the stroke amount estimation means decreases, the load changing means causes the determined stroke to increase so that the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device increases. Load change control means for controlling according to the amount ;
An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、A collision energy absorbing device is provided that allows a stroke of the steering column relative to the vehicle body at the time of a vehicle collision and protects the driver by absorbing a collision energy due to a vehicle collision by applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
車両の衝突時にシートベルトの引き出しに対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なシートベルト拘束装置と、A restraint device that applies restraint force to a seat belt drawer in the event of a vehicle collision, and that can change the restraint force; and
車両衝突時の衝撃力を検出する衝撃力検出手段と、Impact force detection means for detecting impact force at the time of vehicle collision;
車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記衝撃力検出手段によって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、Means for estimating a stroke amount capable of absorbing energy of the steering column, which changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision, according to the impact force detected by the impact force detection means, compared to when the impact force is small A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the impact force is large;
前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定されたストローク量に応じて制御する拘束力変更制As the stroke amount determined by the stroke amount estimating means decreases, the seat belt restraint device is set according to the determined stroke amount so that the restraining force of the seat belt restraint device against the withdrawal of the seat belt increases. Restraint force change system to be controlled 御手段とMeans and
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、Provided with a collision energy absorbing device that protects the driver by absorbing a collision energy caused by a vehicle collision by allowing a stroke of the steering column with respect to the vehicle body at the time of a vehicle collision and applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
車両の衝突時にシートベルトの引き出しに対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なシートベルト拘束装置と、A restraint device that applies restraint force to a seat belt drawer in the event of a vehicle collision, and that can change the restraint force; and
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、A relative speed detecting means for detecting a relative speed with the front object;
車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、Means for estimating a stroke amount capable of absorbing energy of a steering column that changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision according to a relative speed with respect to a front object detected by the relative speed detecting means, and when the relative speed is small A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the relative speed is larger than
前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定されたストローク量に応じて制御する拘束力変更制御手段とAs the stroke amount determined by the stroke amount estimating means decreases, the seat belt restraint device is set according to the determined stroke amount so that the restraining force of the seat belt restraint device against the withdrawal of the seat belt increases. Restraint force change control means to control and
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、Provided with a collision energy absorbing device that protects the driver by absorbing a collision energy caused by a vehicle collision by allowing a stroke of the steering column with respect to the vehicle body at the time of a vehicle collision and applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
車両の衝突時に展開して運転者の前方への移動に対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なエアバック装置と、An airbag device that is deployed at the time of a vehicle collision and applies a restraining force to the driver's forward movement, and is capable of changing the restraining force;
車両衝突時の衝撃力を検出する衝撃力検出手段と、Impact force detection means for detecting impact force at the time of vehicle collision;
車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記衝撃力検出手段によって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、Means for estimating a stroke amount capable of absorbing energy of the steering column, which changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision, according to the impact force detected by the impact force detection means, compared to when the impact force is small A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the impact force is large;
前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定されたストローク量に応じて制御する拘束力変更制御手段とAs the stroke amount determined by the stroke amount estimating means decreases, the airbag device is made to respond to the determined stroke amount so that the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device increases. Restraint force change control means for controlling
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、A collision energy absorbing device is provided that allows a stroke of the steering column relative to the vehicle body at the time of a vehicle collision and protects the driver by absorbing a collision energy due to a vehicle collision by applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
車両の衝突時に展開して運転者の前方への移動に対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なエアバック装置と、An airbag device that is deployed at the time of a vehicle collision and applies a restraining force to the driver's forward movement, and is capable of changing the restraining force;
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、A relative speed detecting means for detecting a relative speed with the front object;
車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記相対速度検出手段によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少するストローク量を決定するストローク量推定手段と、Means for estimating a stroke amount capable of absorbing energy of a steering column that changes due to vehicle deformation at the time of a vehicle collision according to a relative speed with respect to a front object detected by the relative speed detecting means, and when the relative speed is small A stroke amount estimating means for determining a stroke amount that decreases when the relative speed is larger than
前記ストローク量推定手段によって決定されたストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定されたストローク量に応じて制御する拘束力変更制御手段とAs the stroke amount determined by the stroke amount estimating means decreases, the airbag device is made to respond to the determined stroke amount so that the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device increases. Restraint force change control means for controlling
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、
前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重の大きさを変更する荷重変更手段と、
前方物体との相対速度を検出するプリクラッシュ検出器と、
車両前部に組み付けられて前方物体との衝突により車両前部が受ける衝撃力を検出するクラッシュボックスと、
前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力と所定値とを比較することにより車両の前方物体との衝突および非衝突を判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突していないと判定されているとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記プリクラッシュ検出器によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少する第１のストローク量を決定する第１のストローク量推定手段と、
前記第１のストローク量推定手段によって決定された第１のストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定された第１のストローク量に応じて制御する第１の荷重変更制御手段と、
前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突したことが判定されたとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少する第２のストローク量を決定する第２のストローク量推定手段と、
前記第２のストローク量推定手段によって決定された第２のストローク量が減少するに従って、前記衝突エネルギー吸収装置によって前記ステアリングコラムのストロークに対して付与される荷重が増加するように、前記荷重変更手段を前記決定された第２のストローク量に応じて制御する第２の荷重変更制御手段と
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。 While permitting the stroke relative to the vehicle body of the scan tearing column during a vehicle collision, by applying a load to the stroke of the steering column, the impact energy absorbing device for protecting a driver by absorbing a collision energy by the vehicle collision In the vehicle occupant protection device provided ,
Load changing means for changing the magnitude of the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device;
A pre-crash detector that detects the relative speed with the front object;
A crash box that is assembled to the front of the vehicle and detects an impact force received by the front of the vehicle due to a collision with a front object;
A collision determination means for determining a collision and a non-collision with a front object of the vehicle by comparing the impact force detected by the crash box with a predetermined value;
Vehicle by the collision judging means when it is determined not to collide with the front object was detected energy that can be absorbed the stroke amount of the steering column varies depending vehicle deformation during vehicle collision by the pre-crash detector Means for estimating in accordance with a relative speed with respect to a front object, and a first stroke amount estimating means for determining a first stroke amount that decreases when the relative speed is larger than when the relative speed is small; ,
As the first stroke amount determined by the first stroke amount estimation unit decreases, the load changing unit increases the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device. A first load change control means for controlling the load according to the determined first stroke amount;
When the vehicle is determined that a collision with the front object by the collision determination unit, depending on the impact force and energy that can be absorbed the stroke amount of the steering column detected by the crash boxes that varies with vehicle deformation during vehicle collision A second stroke amount estimating means for determining a second stroke amount that decreases when the impact force is large compared to when the impact force is small;
As the second stroke amount determined by the second stroke amount estimation unit decreases, the load changing unit increases the load applied to the stroke of the steering column by the collision energy absorbing device. A second load change control means for controlling the load in accordance with the determined second stroke amount;
An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、A collision energy absorbing device is provided that allows a stroke of the steering column relative to the vehicle body at the time of a vehicle collision and protects the driver by absorbing a collision energy due to a vehicle collision by applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
車両の衝突時にシートベルトの引き出しに対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なシートベルト拘束装置と、A restraint device that applies restraint force to a seat belt drawer in the event of a vehicle collision, and that can change the restraint force; and
前方物体との相対速度を検出するプリクラッシュ検出器と、A pre-crash detector that detects the relative speed with the front object;
車両前部に組み付けられて前方物体との衝突により車両前部が受ける衝撃力を検出するクラッシュボックスと、A crash box that is assembled to the front of the vehicle and detects an impact force received by the front of the vehicle due to a collision with a front object;
前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力と所定値とを比較することにより車両の前方物体との衝突および非衝突を判定する衝突判定手段と、A collision determination means for determining a collision and a non-collision with a front object of the vehicle by comparing the impact force detected by the crash box with a predetermined value;
前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突していないと判定されているとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記プリクラッシュ検出器によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少する第１のストローク量を決定する第１のストローク量推定手段と、When it is determined by the collision determination means that the vehicle has not collided with a front object, the amount of stroke that can be absorbed by the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision is detected by the pre-crash detector. Means for estimating according to a relative speed with respect to an object, the first stroke amount estimating means for determining a first stroke amount that decreases when the relative speed is larger than when the relative speed is small;
前記第１のストローク量推定手段によって決定された第１のストローク量が減少するにThe first stroke amount determined by the first stroke amount estimation means decreases. 従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定された第１のストローク量に応じて制御する第１の拘束力変更制御手段と、Therefore, the first restraint force change control means for controlling the seatbelt restraint device according to the determined first stroke amount so that the restraint force of the seatbelt restraint device against the withdrawal of the seatbelt is increased. ,
前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突したことが判定されたとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少する第２のストローク量を決定する第２のストローク量推定手段と、When it is determined by the collision determination means that the vehicle has collided with a front object, the amount of stroke that can be absorbed by the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision depends on the impact force detected by the crash box. Means for estimating, second stroke amount estimating means for determining a second stroke amount that decreases when the impact force is large compared to when the impact force is small;
前記第２のストローク量推定手段によって決定された第２のストローク量が減少するに従って、前記シートベルト拘束装置によるシートベルトの引き出しに対する拘束力が増加するように、前記シートベルト拘束装置を前記決定された第２のストローク量に応じて制御する第２の拘束力変更制御手段とAs the second stroke amount determined by the second stroke amount estimation means decreases, the seat belt restraint device is determined so that the restraining force of the seat belt restraint device against the withdrawal of the seat belt increases. Second restraint force change control means for controlling in accordance with the second stroke amount;
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。An occupant protection device for a vehicle, comprising: 車両衝突時にステアリングコラムの車体に対するストロークを許容するとともに、前記ステアリングコラムのストロークに対して荷重を付与することにより、車両衝突による衝突エネルギーを吸収して運転者を保護する衝突エネルギー吸収装置を備えた車両の乗員保護装置において、Provided with a collision energy absorbing device that protects the driver by absorbing a collision energy caused by a vehicle collision by allowing a stroke of the steering column with respect to the vehicle body at the time of a vehicle collision and applying a load to the stroke of the steering column. In the vehicle occupant protection device,
車両の衝突時に展開して運転者の前方への移動に対して拘束力を付与するとともに、前記拘束力を変更可能なエアバック装置と、An airbag device that is deployed at the time of a vehicle collision and applies a restraining force to the driver's forward movement, and is capable of changing the restraining force;
前方物体との相対速度を検出するプリクラッシュ検出器と、A pre-crash detector that detects the relative speed with the front object;
車両前部に組み付けられて前方物体との衝突により車両前部が受ける衝撃力を検出するクラッシュボックスと、A crash box that is assembled to the front of the vehicle and detects an impact force received by the front of the vehicle due to a collision with a front object;
前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力と所定値とを比較することにより車両の前方物体との衝突および非衝突を判定する衝突判定手段と、A collision determination means for determining a collision and a non-collision with a front object of the vehicle by comparing the impact force detected by the crash box with a predetermined value;
前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突していないと判定されているとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記プリクラッシュ検出器によって検出された前方物体との相対速度に応じて推定する手段であって、前記相対速度が小さいときに比べて前記相対速度が大きいときに減少する第１のストローク量を決定する第１のストローク量推定手段と、When it is determined by the collision determination means that the vehicle has not collided with a front object, the amount of stroke that can be absorbed by the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision is detected by the pre-crash detector. Means for estimating according to a relative speed with respect to an object, the first stroke amount estimating means for determining a first stroke amount that decreases when the relative speed is larger than when the relative speed is small;
前記第１のストローク量推定手段によって決定された第The first stroke amount determined by the first stroke amount estimating means. 11 のストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定された第１のストローク量に応じて制御する第１の拘束力変更制御手段と、The air bag device is controlled according to the determined first stroke amount so that the restraining force against the forward movement of the driver by the air bag device increases as the stroke amount decreases. Restraint force change control means,
前記衝突判定手段により車両が前方物体と衝突したことが判定されたとき、車両衝突時の車両変形によって変化するステアリングコラムのエネルギー吸収可能なストローク量を前記クラッシュボックスによって検出された衝撃力に応じて推定する手段であって、前記衝撃力が小さいときに比べて前記衝撃力が大きいときに減少する第２のストローク量を決定する第２のストローク量推定手段と、When it is determined by the collision determination means that the vehicle has collided with a front object, the amount of stroke that can be absorbed by the steering column that changes due to vehicle deformation at the time of the vehicle collision depends on the impact force detected by the crash box. Means for estimating, second stroke amount estimating means for determining a second stroke amount that decreases when the impact force is large compared to when the impact force is small;
前記第２のストローク量推定手段によって決定された第２のストローク量が減少するに従って、前記エアバック装置による運転者の前方への移動に対する拘束力が増加するように、前記エアバック装置を前記決定された第２のストローク量に応じて制御する第２の拘束力変更制御手段とAs the second stroke amount determined by the second stroke amount estimating means decreases, the determination of the airbag device is made so that the restraining force against the forward movement of the driver by the airbag device increases. Second restraint force change control means for controlling in accordance with the second stroke amount made;
を設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。An occupant protection device for a vehicle, comprising:
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