JP4103638B2 - Vehicle occupant protection device - Google Patents
Vehicle occupant protection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4103638B2 JP4103638B2 JP2003070209A JP2003070209A JP4103638B2 JP 4103638 B2 JP4103638 B2 JP 4103638B2 JP 2003070209 A JP2003070209 A JP 2003070209A JP 2003070209 A JP2003070209 A JP 2003070209A JP 4103638 B2 JP4103638 B2 JP 4103638B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- vehicle
- seat belt
- detected
- load sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重センサにより車両のシート上の物体の重量を検出し、加速度センサにより車両の加速度を検出して、各センサの出力に応じて乗員を保護する車両の乗員保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、乗員の重量を検出する荷重センサを備え、加速度センサなどの衝撃検知センサによって車両の衝撃が検出されたときに、例えば乗員の重心位置が後位置にある場合にはエアバッグを全展開させ、乗員の重心位置が前位置にある場合にはエアバッグの展開を禁止するなど、荷重センサによる出力に応じてエアバッグの展開態様を変えるなどの車両の乗員保護装置は知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−87201号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、荷重センサが故障した場合には、乗員保護装置が誤作動したり、必要な時に乗員保護装置が作動しない場合がある。また、このような事態に備えて荷重センサの異常を的確に検出することが望まれていた。
【0005】
【本発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、荷重センサの異常を的確に検出できるようにした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、本発明の特徴は、車両のシート上の物体の重量を検出する荷重センサと、車両の加速度を検出する加速度センサとを備え、荷重センサおよび加速度センサの出力に応じて乗員を保護する車両の乗員保護装置において、シートベルトの着用の有無を検出するシートベルト着用検出手段と、荷重センサによって検出された重量の増加に従って小さくなり、かつシートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されている場合には、シートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されていない場合よりも小さくなる比較値を決定する比較値決定手段と、加速度センサによって検出された加速度が比較値決定手段によって決定された比較値よりも大きくなったとき荷重センサの異常を判定する判定手段とを設けたことにある。
この場合、前記比較値決定手段は、例えば、車両のシート上の物体の重量の増加に従って小さくなり、かつシートベルトが着用されている場合には、シートベルトが着用されていない場合よりも小さくなる複数の異なる値を、前記重量およびシートベルトの着用の有無に対応させて記憶したテーブルを有し、前記テーブルを参照することにより、前記荷重センサによって検出された重量および前記シートベルト着用検出手段によって検出されたシートベルトの着用の有無に応じて比較値を決定するように構成するとよい。
【0007】
上記のように構成した本発明においては、比較値決定手段が、荷重センサによって検出された重量の増加に従って小さくなり、かつシートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されている場合には、シートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されていない場合よりも小さくなる比較値を決定する。判定手段は、加速度センサによって検出された加速度が比較値決定手段によって決定された比較値よりも大きくなったとき荷重センサの異常を判定する。一般的に、車両に衝撃が加わると、シートフレームが変形し、この変形により荷重センサが異常となる場合がある。この変形は、衝撃力が大きくなるに従って大きくなる。すなわち、このシートフレームの変形は、通常シート上の乗員の重量と衝突時の加速度との積算値に比例する。したがって、乗員の重量が増加するほど、衝突時の加速度が小さくても荷重センサに異常を生じさせる。また、シートフレームの変形は、通常シートベルトの着用の有無によっても異なる。すなわち、乗員がシートベルトを着用しているときはシート上に拘束されるので、衝突時に乗員がシートフレームに与える荷重がシートベルトを着用していないときよりも大きくなる。したがって、本発明によれば、乗員の重量およびシートベルトの着用の有無を考慮して、荷重センサの異常が判定されるので、荷重センサに生じる異常をより高精度で推定できる。
【0008】
また、本発明の他の特徴は、前記車両の乗員保護装置は、車両衝突時に乗員を保護するエアバック装置を含み、さらに、判定手段によって荷重センサの異常が判定されないとき、加速度センサによって検出された加速度が所定の加速度値よりも大きく、かつ荷重センサによって検出された荷重が所定の荷重値よりも大きいことを条件にエアバック装置を最大に展開し、判定手段によって荷重センサの異常が判定されたとき、加速度センサによって検出された加速度が前記所定の加速度値よりも大きいことを条件にエアバック装置を最小に展開する展開制御手段を備えたことにある。
【0009】
これによれば、荷重センサに異常が発生してない場合には、加速度センサによって検出された加速度を用いて車両の衝突が判定されるとともに、荷重センサによって検出された荷重を用いてエアバック装置を作動させることが適切な乗員(例えば、子供以外に人間)がシート上に乗っていることが判定されたとき、エアバック装置は最大に展開される。したがって、荷重センサが正常な場合には、乗員は、車両衝突時にエアバック装置により適切に保護される。一方、荷重センサに異常が発生している場合には、加速度センサによって検出された加速度を用いて車両の衝突が判定されたとき、エアバック装置は最小に展開される。したがって、荷重センサが異常な場合であっても、車両衝突時における乗員の保護を図ることができる。
【0010】
また、本発明の他の特徴は、加速度センサは、車両の前後方向の加速度および横方向の加速度を検出するものであり、比較値決定手段は、前記検出される車両の前後方向の加速度および横方向の加速度ごとに独立して、荷重センサによって検出された重量の増加に従って小さくなり、かつシートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されている場合には、シートベルトの着用が検出されていない場合よりも小さくなる前後方向用比較値および横方向用比較値をそれぞれ決定し、判定手段は、前記検出された車両の前後方向の加速度が比較値決定手段によって決定された前後方向用比較値よりも大きくなったとき、または前記検出された車両の横方向加速度が比較値決定手段によって決定された横方向用比較値よりも大きくなったとき、荷重センサの異常を判定するようにしたことにある。シートフレームの変形は、通常衝突時の車両の加速度の方向によっても異なる。したがって、これによれば、乗員の重量およびシートベルトの着用の有無を考慮して、車両の前後方向の加速度および横方向の加速度に対する前後方向用比較値および横方向用比較値がそれぞれ独立に決定され、これらの前後方向用比較値および横方向用比較値を用いて荷重センサに生じる異常が判定されるので、荷重センサに生じる異常をより高精度で推定できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面を用いて説明すると、図1は、同実施形態に係る乗員保護装置を採用したエアバッグ装置を概略的に示している。このエアバッグ装置は、エアバッグ機構ABおよび電気制御装置ELを備えている。
【0012】
エアバッグ機構ABは、インストルメントパネル内に収納されていて、袋状に膨張展開して前席乗員の頭部および胸部を保護するエアバッグ11と、このエアバッグ11にガスを供給するインフレータ12とを備えている。インフレータ12は、その作動が電気制御装置ELによって制御される。
【0013】
また、エアバッグ装置に付随して、助手席シートSに着座した乗員を拘束するシートベルト13が同シートSの一側に設けられている。シートベルト13は、中間部にて移動可能に組み付けられたタングプレート14を備えている。タングプレート14は、シートSの他側に固定されたバックル15に脱着可能に勘合される。
【0014】
電気制御装置ELは、バックルスイッチ21、荷重センサ22、前後方向加速度センサ23、横方向加速度センサ24および各センサ21〜24が接続された電子制御ユニット31を備えている。バックルスイッチ21は、乗員がシートベルト13を装着してタングプレート14がバックル15に係合することによりオン状態となる常開型スイッチである。荷重センサ22は、シートSのシートフレームに固定されていて、乗員の重量Wを検出する。前後方向加速度センサ23は、車両の前後方向加速度Gxをそれぞれ検出し、横方向加速度センサ24は、車両の左右方向加速度Gyをそれぞれ検出する。ここで、前後方向加速度Gxは、車両の後方を正とするとともに、前方を負とする。すなわち、車両の前方衝突時に正となるとともに、後方衝突時に負となる。また、左右方向加速度Gyは、車両の左方向を正とするとともに、右方向を負とする。すなわち、車両の右側方衝突時に正となるとともに、左側方衝突時に負となる。
【0015】
電子制御ユニット31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2の荷重センサ異常推定プログラムを実行して荷重センサ22の異常を推定するとともに、図4のエアバッグ作動制御プログラムを実行して車両の衝突時にエアバッグ機構ABの作動を制御する。
【0016】
この電子制御ユニット31には、駆動回路32が接続されている。駆動回路32は、電子制御ユニット31からの制御信号に応じてエアバッグ機構ABのインフレータ12に点火して同インフレータ12内にガスを発生させる。具体的には、電子制御ユニット31からの制御信号に応じてインフレータ12の全室内にガスを発生させてエアバッグ11を最大に展開させ、同インフレータ12の一室内にガスを発生させてエアバッグ11を最小に展開させる。
【0017】
上記のように構成した実施形態に係る乗員保護装置の作動を説明すると、イグニッションスイッチの投入により、電子制御ユニット31は、図2の荷重センサ異常推定プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し始める。この荷重センサ異常推定プログラムの実行はステップ100にて開始され、ステップ102にて前後方向加速度センサ23によって検出された前後方向加速度Gx、横方向加速度センサ24によって検出された左右方向加速度Gyおよびバックルスイッチ21のオン・オフをそれぞれ入力する。
【0018】
次に、ステップ104においては、前後方向加速度Gxが所定加速度Gx1よりも大きいか否か、同加速度Gxが所定加速度−Gx2よりも小さいか否か、および左右方向加速度Gyの絶対値が所定加速度Gy1よりも大きいか否かをそれぞれ判定する。この所定加速度Gx1は車両の軽微な前方衝突に伴うある程度大きな値に設定され、所定加速度−Gx2は車両の軽微な後方衝突に伴うある程度小さな値に設定され、所定加速度Gy1は車両の軽微な左右方向衝突に伴うある程度大きな値に設定されている。
【0019】
車両が通常の走行状態または停止状態にあれば、ステップ104にて「No」と判定して、ステップ106にて荷重センサ22により検出された重量Wを入力する。これは、車両の衝突前に乗員の正確な重量Wを入力するためである。言い換えれば、車両が衝突した後に荷重センサ22により検出される重量Wは乗員の正確な重量を表していないからである。この場合、乗員の重量Wは、例えば車両が衝突していない通常時のステップ106の処理により検出される検出重量Wのうち、検出時点から過去にさかのぼって所定時間内に入力された検出重量Wの平均値が用いられる。
【0020】
ステップ106の処理の実行後、ステップ108以降の処理を実行する。この場合、車両が通常の走行状態にあって、前後方向加速度Gxは所定加速度Gx1より小さく、かつ所定加速度−Gx2より大きい。また左右方向加速度Gyの絶対値は所定加速度Gy1よりも小さいので、ステップ108,116および124にてそれぞれ「No」と判定して、ステップ132以降の処理を実行する。
【0021】
ステップ132においては、荷重センサ22の異常フラグKFLが“1”であるか否かを判定する。この異常フラグKFLは、“0”によって荷重センサ22が正常であることを表し、“1によって荷重センサ22が異常であることを表すもので、初期には“0”に設定されている。この場合、異常フラグは“0”に維持されているので、ステップ132にて「No」と判定して、ステップ136にてこの荷重センサ異常推定プログラムの実行を一旦終了する。
【0022】
次に、車両が前方にて衝突した場合について説明する。この場合、前後方向加速度Gxが所定加速度Gx1よりも大きくなるので、ステップ104および108にて共に「Yes」と判定して、ステップ110以降の処理を実行する。
【0023】
ステップ110においては、電子制御ユニット31に内蔵されている第1加速度テーブルを参照して、荷重センサ22に生じる異常を推定するために比較値としての異常推定加速度Gthを決定する。第1加速度テーブルは、図3(A)に示すように、シートベルト13の着用の有無と、乗員の重量Wと、異常推定加速度Gthとの関係を示すデータを記憶している。乗員の重量Wは、最小のW1未満の区分から最大のW4以上の区分までに分けられていて、W1未満の区分からW4以上の区分に向かうに従って次第に増加する。乗員がシートベルト13を着用している場合には、異常推定加速度Gthは、W1未満の区分からW4以上の各区分に対してGtheからGthaへと向かうに従って次第に小さくなる値が割り当てられている。これは、シートフレームの変形が荷重センサ22に異常を生じさせる原因となり、このシートフレームの変形は、通常シートS上の乗員の重量Wと衝突時の加速度との積算値に比例するからである。
【0024】
乗員がシートベルト13を着用していない場合も重量Wと異常推定加速度Gthとは、上記と同様の関係にある。すなわち、乗員の重量WがW1未満の区分からW4以上の区分へと増加するに従って、異常推定加速度GthはGthe’からGtha’へと次第に小さくなる。ただし、異常推定加速度Gthe’〜Gtha’は、同じ重量区分に対する異常推定加速度Gthe〜Gthaよりもそれぞれ大きい。これは、シートフレームの変形は、通常乗員によるシートベルト13の着用の有無によっても異なり、乗員がシートベルト13を着用しているときはシートS上に拘束されるので、シートベルト13を着用していないときよりも衝突時に乗員がシートフレームに与える荷重が大きいからである。
【0025】
ステップ110の処理後、ステップ112にて前後方向加速度Gxが異常推定加速度Gthよりも大きいか否かを判定する。この異常推定加速度Gthは、前述した所定加速度Gx1より大きな値に設定されている。車両が前方衝突しても、前後方向加速度Gxが異常推定加速度Gthよりも小さければ、荷重センサ22に異常が生じないので、この場合はステップ112にて「No」と判定して、ステップ116以降の処理を実行する。一方、前後方向加速度Gxが異常推定加速度Gthよりも大きければ、ステップ112にて「Yes」と判定して、ステップ114にて異常フラグKFLを“1”に設定して、ステップ116以降の処理を実行する。
【0026】
いま、車両が前方にて衝突したときを考えているので、前後方向加速度Gxは所定加速度−Gx2より大きく、左右方向加速度Gyの絶対値は所定加速度Gy1より小さい。この場合、ステップ116,124にてそれぞれ「No」と判定し、ステップ132にて異常フラグKFLが“1”であるか否かを判定する。この場合、異常フラグKFLは“1”に設定されているため、ステップ132にて「Yes」と判定して、ステップ134にて荷重センサ22が異常であるとの推定結果をダイアグに記憶するとともに、コンビネーションメータ内のウォーニングランプを点灯する。これにより、乗員は今後車両が衝突したときにエアバッグ11が適切に作動しないことを知ることができる。ステップ134の処理後、ステップ136にてこの荷重センサ異常推定プログラムの実行を終了する。
【0027】
次に、車両が後方にて衝突した場合について説明する。この場合、前後方向加速度Gxが所定加速度−Gx2よりも小さくなるので、ステップ102,104および108の処理を経て、ステップ116にて「Yes」と判定して、ステップ118以降の処理を実行する。
【0028】
ステップ118においては、上記ステップ110の処理と同様に、電子制御ユニット31に内蔵されている第2加速度テーブルを参照して、シートベルト13の着用の有無および乗員の重量Wに応じて異常推定加速度Gthを決定する。この第2加速度テーブルは、図3(B)に示すように、後方衝突におけるシートベルト13の着用の有無と、乗員の重量Wと、異常推定加速度Gthとの関係を示すデータを記憶している。異常推定加速度Gthは、第1加速度テーブルにおける場合と同様、乗員がシートベルト13を着用している場合には重量WがW1未満の区分からW4以上の区分へと増加するに従ってGthjからGthfへと次第に小さくなり、乗員がシートベルト13を着用していない場合にはGthj’からGthf’へと次第に小さくなる。また、異常推定加速度Gthj’〜Gthf’は、同じ重量区分に対する異常推定加速度Gthj〜Gthfよりもそれぞれ大きい。そして、異常推定加速度Gthj〜Gthfは、第1加速度テーブルにおける同じ重量区分に対する異常推定加速度Gthe〜Gthaよりもそれぞれ小さい。これは、車両の後方衝突時には乗員がシートバックに大きな荷重を与え、この荷重によってシートフレームが変形されて荷重センサ22に生じる異常に大きく影響するからである。シートベルト13を着用していない場合についても同様に、異常推定加速度Gthj’〜Gthf’は、第1加速度テーブルにおける同じ重量区分に対する異常推定加速度Gthe’〜Gtha’よりもそれぞれ小さい。
【0029】
ステップ118の処理後、ステップ120にて前後方向加速度Gxが異常推定加速度−Gthより小さいか否かを判定する。この異常推定加速度−Gthは、前述した所定加速度−Gx2より小さな値に設定されている。車両が後方衝突しても、前後方向加速度Gxが異常推定加速度−Gthより大きければ、荷重センサ22に異常が生じないので、上記ステップ112の判定処理と同様に、ステップ120にて「No」と判定して、以降はステップ124,132の処理を経て、ステップ136にてこの荷重センサ異常推定プログラムの実行を一旦終了する。
【0030】
一方、前後方向加速度Gxが異常推定加速度−Gthより小さければ、ステップ120にて「Yes」と判定し、ステップ122にて異常フラグKFLを“1”に設定して、以降は上記と同様に、ステップ124,132および134の処理を実行して、ステップ136にてこの荷重センサ異常推定プログラムの実行を終了する。
【0031】
次に、車両が左右方向のいずれかにて衝突した場合について説明する。この場合、左右方向加速度Gyの絶対値が所定加速度Gy1よりも大きくなるので、ステップ102,104,108および116の処理を経て、ステップ124にて「Yes」と判定して、ステップ126以降の処理を実行する。
【0032】
ステップ126においては、上記ステップ110および118の処理と同様に、電子制御ユニット31に内蔵されている第3加速度テーブルを参照して、シートベルト13の着用の有無および乗員の重量Wに応じて異常推定加速度Gthを決定する。第3加速度テーブルは、図3(C)に示すように、左右方向衝突におけるシートベルト13の着用の有無と、乗員の重量Wと、異常推定加速度Gthとの関係を示すデータを記憶している。異常推定加速度Gthは、第1加速度テーブルおよび第2加速度テーブルの場合と同様、乗員がシートベルト13を着用している場合には重量WがW1未満の区分からW4以上の区分へと増加するに従ってGthoからGthkへと次第に小さくなり、乗員がシートベルト13を着用していない場合にはGtho’からGthk’へと次第に小さくなる。また、異常推定加速度Gtho’〜Gthk’は、同じ重量区分に対する異常推定加速度Gtho〜Gthkよりもそれぞれ大きい。そして、異常推定加速度Gtho〜Gthkは、第1加速度テーブルにおける同じ重量区分に対する異常推定加速度Gthe〜Gthaとそれぞれほぼ同じ大きさに設定されている。これは、前方衝突と左右方向衝突とではシートフレームに与える荷重がほぼ同じと考えられるからである。シートベルト13を着用していない場合についても同様に、異常推定加速度Gtho’〜Gthk’は、第1加速度テーブルにおける同じ重量区分に対する異常推定加速度Gthe’〜Gtha’とそれぞれほぼ同じ大きさに設定されている。
【0033】
ステップ126の処理後、ステップ128にて左右方向加速度Gyの絶対値が異常推定加速度Gthよりも大きいか否かを判定する。この異常推定加速度Gthは、前述した所定加速度Gy1より大きな値に設定されている。車両が左右方向で衝突しても、左右方向加速度Gyの絶対値が異常推定加速度Gthよりも小さければ、荷重センサ22に異常が生じないので、ステップ128にて「No」と判定して、以降はステップ132の処理を経て、ステップ136にてこの荷重センサ異常推定プログラムの実行を一旦終了する。
【0034】
一方、左右方向加速度Gyの絶対値が異常推定加速度Gthよりも大きければ、ステップ128にて「Yes」と判定して、ステップ130にて異常フラグKFLを“1”に設定して、以降は上記と同様に、ステップ132および134の処理を実行して、ステップ136にてこの荷重センサ異常推定プログラムの実行を終了する。
【0035】
次に、イグニッションスイッチのオン後、所定時間ごとに繰り返し実行されているエアバッグ作動制御プログラムについて説明する。このエアバッグ作動制御プログラムは、図4のステップ200にてその実行が開始され、ステップ202にて異常フラグKFLが“0”であるか否かを判定する。これは、異常フラグKFLが“0”すなわち荷重センサ22が正常である場合には、検出重量Wに応じてエアバッグ11を作動させ、異常フラグKFLが“1”すなわち荷重センサ22が異常である場合には、検出重量Wによらないでエアバッグ11を所定の処理に従って作動させるためである。この場合、上記図2のステップ108,116および124にてそれぞれ「No」すなわち車両が前方、後方および左右方向のいずれの方向においても衝突していないとき、ならびに上記図2のステップ112,120および128にてそれぞれ「No」すなわち車両が前方、後方および左右方向のいずれかにて衝突したが、前後方向加速度Gxが異常推定加速度Gth以下であるとき、前後方向加速度Gxが異常推定加速度−Gth以上であるとき、および左右方向加速度Gyの絶対値が異常推定加速度Gth以下であるときは、異常フラグKFLが“0”に初期設定されたままであるので、この場合はステップ202にて「Yes」と判定して、ステップ204以降の処理を実行する。
【0036】
ステップ204においては、前後方向加速度Gxが所定加速度Goより大きいか否かを判定する。この所定加速度Goは、車両の衝突に伴いエアバッグ11の作動に必要な程度に大きな加速度に設定されていて、前方衝突時の異常推定加速度Gthより大きな値に設定されている。車両が通常の走行状態または停止状態にあれば、前後方向加速度Gxが所定加速度Goより小さいので、ステップ204にて「No」と判定して、ステップ214にてこのエアバッグ作動制御プログラムの実行を一旦終了する。
【0037】
次に、車両が前方衝突して前後方向加速度Gxが所定加速度Goより大きくなった場合について説明する。この場合、ステップ204にて「Yes」と判定して、ステップ206以降の処理を実行する。ステップ206においては、荷重センサ22によって検出された重量Wが所定重量Woよりも大きいか否かを判定する。この所定重量Woは、エアバッグ11を作動させるために作動対象とされる乗員に必要な重量に設定されている。検出重量Wが所定重量Wo以下の場合、例えばシートS上に誰も乗っていない場合や、子供が乗っている場合にエアバッグ11を作動させることは適切でないため、ステップ206にて「No」と判定して、ステップ214にてこのエアバッグ作動制御プログラムの実行を終了する。
【0038】
一方、検出重量Wが所定重量Woより大きければ、ステップ206にて「Yes」と判定して、ステップ208にて第1作動処理に従ってエアバッグ11を制御して所定態様に展開させる。すなわち、駆動回路32は、電子制御ユニット31からの制御信号に応じてインフレータ12に点火して同インフレータ12の全室内にガスを発生させて、エアバッグ11を最大に展開させる。これにより、乗員は車両の前方衝突に伴う衝撃から適切に保護される。すなわち、正常な荷重センサ22によって乗員の重量Wが検出されるので、検出重量Wに応じてエアバッグ11を的確に展開させることができる。ステップ208の処理後、ステップ214にてこのエアバッグ作動制御プログラムの実行を終了する。
【0039】
また、上記のように前後方向加速度Gxが異常推定加速度Gthより大きくなった場合や、左右方向加速度Gyの絶対値が異常推定加速度Gthより大きくなった場合などには、異常フラグKFLが“1”に設定されており、その後の荷重センサ22による検出重量Wは正確な値を表していないので、検出重量Wに応じてエアバッグ11を作動させることは適切でない。この場合、ステップ202にて「No」と判定して、ステップ210以降の処理を実行する。
【0040】
車両が通常の走行状態または停止状態にあれば、前後方向加速度Gxが所定加速度Goよりも小さくなるので、ステップ210にて「No」と判定して、ステップ214にてこのエアバッグ作動制御プログラムの実行を一旦終了する。
【0041】
一方、車両が前方衝突して前後方向加速度Gxが所定加速度Goよりも大きくなれば、ステップ210にて「Yes」と判定して、ステップ212にて第2作動処理に従ってエアバッグ11を制御してエアバッグ11を所定態様に展開させる。すなわち、駆動回路32は、電子制御ユニット31からの制御信号に応じてインフレータ12に点火して同インフレータ12の一室内にガスを発生させて、エアバッグ11を最小に展開させる。これにより、乗員は荷重センサ22に生じる異常が推定された場合であっても、車両の前方衝突に伴う衝撃から有効に保護される。ステップ212の処理後、ステップ214にてこのエアバッグ作動制御プログラムの実行を終了する。
【0042】
このように本実施形態によれば、図2のステップ110,118および126の処理により荷重センサ22によって検出された重量Wの増加に応じて小さくなる異常推定加速度Gthを決定し、図2のステップ112,120および128の処理により前後方向加速度センサ23および横方向加速度センサ24によってそれぞれ検出された前後方向加速度Gx、左右方向加速度Gyの大きさがそれぞれ決定された異常推定加速度Gthの大きさよりも大きくなったとき荷重センサ22の異常を判定した。また、シートベルト13の着用の有無、検出される加速度の方向に応じて異なる異常推定加速度Gthを決定した。しかし、異常推定加速度Gthを決定するためには、例えばシートベルト13の着用有無の結果を用いないようにしてもよい。また、検出する加速度は、例えば前後方向加速度Gxのみであるように前方、後方および左右方向のいずれか一方向のみの加速度を用いて、同検出加速度および乗員の重量の関係に応じて異常推定加速度Gthを決定するようにしてもよい。
【0043】
また、本実施形態によれば、前方衝突と左右方向衝突とで異常推定加速度Gthをほぼ同じ大きさに設定したが、例えばシート構造によっては前方衝突と左右方向衝突とで異なる異常推定加速度Gthを設定できる。
【0044】
また、本実施形態においては、車両の前方衝突時に第1および第2作動処理によりそれぞれエアバッグ11を作動させていたが、車両の左右方向衝突時においても前方衝突時と同様にエアバッグ11を作動させてもよい。
【0045】
なお、本実施形態においては、荷重センサ22の異常が推定されて異常フラグKFLが“1”に設定されているときに、第2作動処理によりエアバッグ11を作動させていたが、この場合にはエアバッグ11を作動させないようにしてもよい。
【0046】
また、本実施形態においては、荷重センサ22を1個用いてその荷重センサ22の異常を推定したが、荷重センサを複数個用いたものについても本発明を適用できる。このように荷重センサを複数個用いると検出重量の精度が高くなり、乗員の重量に応じてエアバッグを種々の態様で展開させることができる。この場合、各荷重センサごとの検出重量に応じて各荷重センサごとに異常推定加速度を決定してもよいし、全荷重センサによる検出重量の平均値を算出して、同平均値に応じて異常推定加速度を決定するようにしてもよい。
【0047】
また、本実施形態においては、本発明に係る乗員保護装置をエアバッグ装置に採用したが、エアバッグ装置以外のシートベルト装置やカーテンバッグ装置などに採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る乗員保護装置の全体概略図である。
【図2】 本発明の実施形態に係り、図1の電子制御ユニットによって実行される荷重センサ異常推定プログラムのフローチャートである。
【図3】 本発明の実施形態に係り、図1の電子制御ユニットが荷重センサの異常を推定する際に使用するテーブルである。
【図4】 本発明の実施形態に係り、図1の電子制御ユニットによって実行されるエアバッグ作動制御プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
AB…エアバッグ機構、EL…電気制御装置、11…エアバッグ、12…インフレータ、13…シートベルト、14…タングプレート、15…バックル、21…バックルスイッチ、22…荷重センサ、23…前後方向加速度センサ、24…横方向加速度センサ、31…電子制御ユニット、32…駆動回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an occupant protection device for a vehicle that detects the weight of an object on a vehicle seat with a load sensor, detects the acceleration of the vehicle with an acceleration sensor, and protects the occupant according to the output of each sensor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a load sensor that detects the weight of the occupant has been provided, and when the impact of the vehicle is detected by an impact detection sensor such as an acceleration sensor, the airbag is fully deployed if, for example, the center of gravity of the occupant is in the rear position. In addition, a vehicle occupant protection device for changing the deployment mode of an airbag according to an output from a load sensor, such as prohibiting deployment of an airbag when the center of gravity of the occupant is in the front position, is known.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-87201
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the load sensor fails, the occupant protection device may malfunction or the occupant protection device may not operate when necessary. In addition, it has been desired to accurately detect an abnormality of the load sensor in preparation for such a situation.
[0005]
[Outline of the present invention]
The present invention has been made to cope with the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle occupant protection device capable of accurately detecting an abnormality of a load sensor.
[0006]
In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a load sensor for detecting the weight of an object on a vehicle seat and an acceleration sensor for detecting the acceleration of the vehicle are provided, and the load sensor and the acceleration sensor respond to outputs. In the vehicle occupant protection device for protecting the occupant,Seat belt wearing detection means for detecting whether or not the seat belt is worn, and when the seat belt wear detection is detected by the seat belt wearing detection means, and the seat belt wear detecting means detects that the seat belt is worn. Comparison value determining means for determining a comparison value that is smaller than when the seat belt is not detected by the belt wearing detection means, and the acceleration detected by the acceleration sensor is greater than the comparison value determined by the comparison value determining means A determination means for determining an abnormality of the load sensor when the load becomes larger;It is in having established.
In this case, for example, the comparison value determining means becomes smaller as the weight of the object on the vehicle seat increases, and becomes smaller when the seat belt is worn than when the seat belt is not worn. It has a table that stores a plurality of different values corresponding to the weight and whether or not the seat belt is worn, and by referring to the table, the weight detected by the load sensor and the seat belt wearing detection means The comparison value may be determined according to whether or not the detected seat belt is worn.
[0007]
In the present invention configured as described above,When the comparison value determining means becomes smaller as the weight detected by the load sensor increases and the seat belt wearing detection means detects the wearing of the seat belt, the seat belt wearing detecting means A comparison value that is smaller than that in the case where it is not detected is determined. The determination means determines the abnormality of the load sensor when the acceleration detected by the acceleration sensor becomes larger than the comparison value determined by the comparison value determination means.Generally, when an impact is applied to the vehicle, the seat frame is deformed, and the load sensor may become abnormal due to the deformation. This deformation increases the impact forceAccording toBigThe That is, the deformation of the seat frame is generally proportional to the integrated value of the weight of the passenger on the seat and the acceleration at the time of collision. Therefore, as the weight of the passenger increases, an abnormality occurs in the load sensor even if the acceleration at the time of collision is small. Further, the deformation of the seat frame usually varies depending on whether or not the seat belt is worn. That is, since the passenger is restrained on the seat when wearing the seat belt, the load applied to the seat frame by the passenger at the time of collision becomes larger than when the passenger does not wear the seat belt. Therefore, according to the present invention, an abnormality of the load sensor is determined in consideration of the weight of the occupant and whether or not the seat belt is worn, so that the abnormality occurring in the load sensor can be estimated with higher accuracy.
[0008]
Another feature of the present invention is that the vehicle occupant protection device includes an airbag device that protects the vehicle occupant in the event of a vehicle collision, and is further detected by an acceleration sensor when no abnormality of the load sensor is determined by the determination means. The airbag device is deployed to the maximum on the condition that the detected acceleration is greater than the predetermined acceleration value and the load detected by the load sensor is greater than the predetermined load value, and the abnormality of the load sensor is determined by the determination means. And a deployment control means for deploying the airbag device to a minimum on condition that the acceleration detected by the acceleration sensor is larger than the predetermined acceleration value.
[0009]
According to this, when no abnormality has occurred in the load sensor, the collision of the vehicle is determined using the acceleration detected by the acceleration sensor, and the airbag device is detected using the load detected by the load sensor. When it is determined that an occupant (for example, a person other than a child) who is appropriate to operate the vehicle is on the seat, the airbag device is fully deployed. Therefore, when the load sensor is normal, the occupant is appropriately protected by the airbag device at the time of a vehicle collision. On the other hand, when an abnormality has occurred in the load sensor, the airbag device is deployed to the minimum when a collision of the vehicle is determined using the acceleration detected by the acceleration sensor. Therefore, even when the load sensor is abnormal, it is possible to protect the occupant during a vehicle collision.
[0010]
Another feature of the present invention is that the acceleration sensor detects the longitudinal acceleration and the lateral acceleration of the vehicle, and the comparison value determining means includes:Independently of the detected longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle, the vehicle becomes smaller as the weight detected by the load sensor increases, and seat belt wear detecting means detects the seat belt wear. In this case, the front-rear direction comparison value and the lateral direction comparison value, which are smaller than the case where seat belt wearing is not detected, are determined, respectively, and the determination means compares the detected vehicle longitudinal acceleration. When it becomes greater than the longitudinal comparison value determined by the value determining means, or when the detected lateral acceleration of the vehicle is greater than the lateral comparison value determined by the comparison value determining means, Determine load sensor abnormalityIt is in doing so. The deformation of the seat frame also varies depending on the direction of acceleration of the vehicle during a normal collision. So according to this,Occupant weight andTaking into account whether or not the seat belt is worn, the longitudinal comparison value and the lateral comparison value for the longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle are determined independently. Since the abnormality that occurs in the load sensor is determined using the direction comparison value,Abnormalities occurring in the load sensor can be estimated with higher accuracy.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an airbag apparatus employing an occupant protection device according to the embodiment. This airbag device includes an airbag mechanism AB and an electric control device EL.
[0012]
The airbag mechanism AB is housed in an instrument panel, and is inflated and deployed in a bag shape to protect the head and chest of the front seat occupant, and an
[0013]
In addition, a
[0014]
The electric control device EL includes a
[0015]
The
[0016]
A
[0017]
Explaining the operation of the occupant protection device according to the embodiment configured as described above, when the ignition switch is turned on, the
[0018]
Next, at
[0019]
If the vehicle is in a normal running state or stopped state, “No” is determined in
[0020]
After the processing of
[0021]
In
[0022]
Next, a case where the vehicle collides forward will be described. In this case, since the longitudinal acceleration Gx is greater than the predetermined acceleration Gx1, it is determined as “Yes” in
[0023]
In
[0024]
Even when the occupant is not wearing the
[0025]
After
[0026]
Since the case where the vehicle collides forward is considered, the longitudinal acceleration Gx is larger than the predetermined acceleration −Gx2, and the absolute value of the lateral acceleration Gy is smaller than the predetermined acceleration Gy1. In this case, “No” is determined in
[0027]
Next, a case where the vehicle collides rearward will be described. In this case, since the longitudinal acceleration Gx is smaller than the predetermined acceleration −Gx2, it is determined as “Yes” in
[0028]
In
[0029]
After
[0030]
On the other hand, if the longitudinal acceleration Gx is smaller than the abnormal estimated acceleration −Gth, it is determined as “Yes” in
[0031]
Next, a case where the vehicle collides in either of the left and right directions will be described. In this case, since the absolute value of the lateral acceleration Gy is larger than the predetermined acceleration Gy1, it is determined as “Yes” in
[0032]
In
[0033]
After the process of
[0034]
On the other hand, if the absolute value of the lateral acceleration Gy is larger than the estimated abnormal acceleration Gth, “Yes” is determined in
[0035]
Next, an airbag operation control program that is repeatedly executed every predetermined time after the ignition switch is turned on will be described. The airbag operation control program is started in step 200 of FIG. 4, and in
[0036]
In
[0037]
Next, the case where the vehicle collides forward and the longitudinal acceleration Gx becomes larger than the predetermined acceleration Go will be described. In this case, it is determined as “Yes” in
[0038]
On the other hand, if the detected weight W is larger than the predetermined weight Wo, “Yes” is determined in
[0039]
Further, when the longitudinal acceleration Gx is larger than the abnormal estimated acceleration Gth as described above, or when the absolute value of the lateral acceleration Gy is larger than the abnormal estimated acceleration Gth, the abnormal flag KFL is “1”. Since the weight W detected by the
[0040]
If the vehicle is in a normal running state or stopped state, the longitudinal acceleration Gx is smaller than the predetermined acceleration Go. Therefore, “No” is determined in
[0041]
On the other hand, if the vehicle collides forward and the longitudinal acceleration Gx becomes larger than the predetermined acceleration Go, it is determined as “Yes” in
[0042]
As described above, according to the present embodiment, the abnormal estimated acceleration Gth that decreases as the weight W detected by the
[0043]
Further, according to the present embodiment, the estimated abnormal acceleration Gth is set to be approximately the same for the forward collision and the lateral collision, but for example, depending on the seat structure, the estimated abnormal acceleration Gth that is different between the forward collision and the lateral collision is set. Can be set.
[0044]
Further, in the present embodiment, the
[0045]
In this embodiment, when the abnormality of the
[0046]
Moreover, in this embodiment, although one
[0047]
In the present embodiment, the occupant protection device according to the present invention is employed in the airbag device. However, the occupant protection device may be employed in a seat belt device or a curtain bag device other than the airbag device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of an occupant protection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a load sensor abnormality estimation program executed by the electronic control unit of FIG. 1 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a table used when the electronic control unit of FIG. 1 estimates an abnormality of a load sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of an airbag operation control program executed by the electronic control unit of FIG. 1 according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
AB ... Airbag mechanism, EL ... Electric control device, 11 ... Airbag, 12 ... Inflator, 13 ... Seat belt, 14 ... Tung plate, 15 ... Buckle, 21 ... Buckle switch, 22 ... Load sensor, 23 ... Longitudinal acceleration Sensor 24 ...
Claims (4)
シートベルトの着用の有無を検出するシートベルト着用検出手段と、
前記荷重センサによって検出された重量の増加に従って小さくなり、かつ前記シートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されている場合には、前記シートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されていない場合よりも小さくなる比較値を決定する比較値決定手段と、
前記加速度センサによって検出された加速度が前記比較値決定手段によって決定された比較値よりも大きくなったとき前記荷重センサの異常を判定する判定手段とを設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。In a vehicle occupant protection device that includes a load sensor that detects the weight of an object on a vehicle seat and an acceleration sensor that detects vehicle acceleration, and that protects an occupant in accordance with the output of the load sensor and the acceleration sensor.
Seat belt wearing detection means for detecting whether or not a seat belt is worn;
When the seat belt wear detecting means detects the wearing of the seat belt, the seat belt wearing detecting means detects the wearing of the seat belt when the weight decreases as the weight detected by the load sensor increases. Comparison value determination means for determining a comparison value that is smaller than the case where there is not,
An occupant protection device for a vehicle, comprising: a determination unit that determines an abnormality of the load sensor when an acceleration detected by the acceleration sensor becomes larger than a comparison value determined by the comparison value determination unit. .
前記比較値決定手段は、車両のシート上の物体の重量の増加に従って小さくなり、かつシートベルトが着用されている場合には、シートベルトが着用されていない場合よりも小さくなる複数の異なる値を、前記重量およびシートベルトの着用の有無に対応させて記憶したテーブルを有し、前記テーブルを参照することにより、前記荷重センサによって検出された重量および前記シートベルト着用検出手段によって検出されたシートベルトの着用の有無に応じて比較値を決定するものである車両の乗員保護装置。The comparison value determining means has a plurality of different values that become smaller as the weight of the object on the vehicle seat increases and becomes smaller when the seat belt is worn than when the seat belt is not worn. And a table stored in correspondence with the weight and whether or not the seat belt is worn, and the weight detected by the load sensor and the seat belt detected by the seat belt wearing detection means by referring to the table An occupant protection device for a vehicle that determines a comparison value depending on whether or not the vehicle is worn.
前記判定手段によって荷重センサの異常が判定されないとき、前記加速度センサによって検出された加速度が所定の加速度値よりも大きく、かつ前記荷重センサによって検出された荷重が所定の荷重値よりも大きいことを条件に前記エアバック装置を最大に展開し、前記判定手段によって荷重センサの異常が判定されたとき、前記加速度センサによって検出された加速度が前記所定の加速度値よりも大きいことを条件に前記エアバック装置を最小に展開する展開制御手段を備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。The condition that the acceleration detected by the acceleration sensor is larger than a predetermined acceleration value and the load detected by the load sensor is larger than a predetermined load value when an abnormality of the load sensor is not determined by the determination means. The airbag apparatus is deployed on the condition that the acceleration detected by the acceleration sensor is larger than the predetermined acceleration value when the determination unit determines that the load sensor is abnormal. A vehicle occupant protection device comprising a deployment control means for deploying the vehicle to a minimum.
前記加速度センサは、車両の前後方向の加速度および横方向の加速度を検出するものであり、
前記比較値決定手段は、前記検出される車両の前後方向の加速度および横方向の加速度ごとに独立して、前記荷重センサによって検出された重量の増加に従って小さくなり、かつ前記シートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されている場合には、前記シートベルト着用検出手段によってシートベルトの着用が検出されていない場合よりも小さくなる前後方向用比較値および横方向用比較値をそれぞれ決定し、
前記判定手段は、前記検出された車両の前後方向の加速度が前記比較値決定手段によって決定された前後方向用比較値よりも大きくなったとき、または前記検出された車両の横方向の加速度が前記比較値決定手段によって決定された横方向用比較値よりも大きくなったとき、前記荷重センサの異常を判定する車両の乗員保護装置。The vehicle occupant protection device according to claim 1 ,
The acceleration sensor detects a longitudinal acceleration and a lateral acceleration of the vehicle,
The comparison value determining means decreases independently according to the increase in weight detected by the load sensor independently for each of the detected longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle, and the seat belt wearing detection means When wearing of a seat belt is detected, the comparative value for the front and rear direction and the comparative value for the lateral direction, which are smaller than when the wearing of the seat belt is not detected by the seat belt wearing detection means, are determined respectively.
The determination means is configured such that when the detected longitudinal acceleration of the vehicle is larger than the longitudinal comparison value determined by the comparison value determining means, or the detected lateral acceleration of the vehicle is the An occupant protection device for a vehicle that determines an abnormality of the load sensor when it becomes larger than a comparative value for lateral direction determined by a comparative value determining means .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003070209A JP4103638B2 (en) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | Vehicle occupant protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003070209A JP4103638B2 (en) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | Vehicle occupant protection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004276720A JP2004276720A (en) | 2004-10-07 |
JP4103638B2 true JP4103638B2 (en) | 2008-06-18 |
Family
ID=33287015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003070209A Expired - Fee Related JP4103638B2 (en) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | Vehicle occupant protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4103638B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110816457B (en) * | 2019-11-04 | 2021-06-15 | 中国第一汽车股份有限公司 | Airbag detonation control method |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003070209A patent/JP4103638B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004276720A (en) | 2004-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7484756B2 (en) | Vehicle side impact crash detection for deployment of curtain and side airbags | |
US6438475B1 (en) | Crash detection system | |
EP2928730B1 (en) | Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using multi-region enchanced discrimination | |
US6898498B1 (en) | Crash classification method and apparatus using multiple point crash sensing | |
US8612097B2 (en) | Airbag deployment | |
US8708366B2 (en) | Vehicle side impact detection using vehicle yaw | |
US7422086B2 (en) | Vehicle impact sensor using both accelerometer and pressure sensing for side impact detection | |
EP1208021B1 (en) | Controller for occupant restraint system | |
JP2000016230A (en) | Occupant crash protector | |
JP2877145B2 (en) | Control device for occupant protection device | |
JP6335104B2 (en) | Pressure sensor failure detection device | |
JP2013166535A (en) | Occupant protection device | |
JP4103638B2 (en) | Vehicle occupant protection device | |
US8108107B2 (en) | Safety system | |
JP2001171476A (en) | Starting device for occupant crash protection device | |
KR101372549B1 (en) | Apparatus and Method for control of air-bag | |
JP2008519720A (en) | Car with occupant restraint system | |
WO2007044997A2 (en) | Method and apparatus for providing a safing function in a restraining system | |
JP2021146844A (en) | Occupant protection device | |
JP2013154838A (en) | Occupant protection control device | |
JP4141999B2 (en) | Vehicle collision determination device | |
JP2004017671A (en) | Occupant protection device | |
JP3985532B2 (en) | On-seat object determination device | |
KR100892817B1 (en) | Method for controlling air-bag by using tire pressure monitoring system | |
JP2004243888A (en) | Occupant protection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050801 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080304 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080317 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120404 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130404 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140404 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |