JP4258726B2

JP4258726B2 - 乗員保護システム

Info

Publication number: JP4258726B2
Application number: JP2004044545A
Authority: JP
Inventors: 敏秀近藤; 真麻生
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: US20050187685A1; JP2005231540A

Description

本発明は、例えばエアバッグの袋体などの乗員保護具を車両衝突時に作動させ、乗員を保護する乗員保護システムに関する。

エアバッグシステム（例えば、特許文献１参照）は、サテライトセンサとエアバッグＥＣＵ（電子制御ユニット）と袋体とを備えている。サテライトセンサは、例えば車両前縁、センターピラーなどに埋設されている。エアバッグＥＣＵは、ＧセンサとＣＰＵ（中央処理装置）と点火駆動部とを備えている。袋体は、例えばステアリングホイール中央、インストルメントパネルのグローブボックス上方スペース、シート側面、天井車幅方向両縁などに、折り畳まれた状態で埋設されている。

エアバッグＥＣＵのＣＰＵには、サテライトセンサからの加速度信号と、Ｇセンサからの加速度信号とが伝送される。ＣＰＵにおける演算の結果、サテライトセンサからの加速度信号およびＧセンサからの加速度信号が、各々、所定の加速度しきい値以上の場合、点火駆動部が袋体を速やかに展開する。
特開２００２−６７８７０号公報

図４に、従来のエアバッグシステムのタイムチャートを示す。イグニッションスイッチがオンになり電源が入ると、サテライトセンサからエアバッグＥＣＵに初期通信が行われる。初期通信においては、例えばセンサ自体の品番、ＩＤコードなどが伝送される。初期通信終了後は、比較的短い通信間隔で、加速度信号が連続的に伝送される。

このように、従来のエアバッグシステムの場合、初期通信後は常時、サテライトセンサからエアバッグＥＣＵに加速度信号が伝送されていた。このため、サテライトセンサ〜エアバッグＥＣＵ間の通信における消費電流が大きかった。

また、初期通信後は常時、エアバッグＥＣＵのＣＰＵが、サテライトセンサからの加速度信号を演算していた。具体的には、加速度信号を区間積分し、区間積分値から移動平均値を算出していた。そして、この移動平均値と、加速度しきい値とを比較していた。このため、ＣＰＵに対する処理負荷が大きかった。

本発明の乗員保護システムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、サテライトセンサと乗員保護ＥＣＵとの間の通信にかかる消費電流が小さく、かつ乗員保護ＥＣＵの処理負荷が小さい乗員保護システムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の乗員保護システムは、乗員保護具を駆動する乗員保護ＥＣＵと、該乗員保護ＥＣＵに加速度信号を伝送するサテライトセンサと、該加速度信号の伝送開始のトリガとなるプリクラッシュ信号を伝送するプリクラッシュセンサと、を備えてなることを特徴とする。

つまり、本発明の乗員保護システムは、衝突不可避と判断された場合に限り、言い換えると必要最小限の期間内に限り、サテライトセンサから乗員保護ＥＣＵに、加速度信号を伝送するものである。

本発明の乗員保護システムによると、プリクラッシュ信号が伝送されるまでは、サテライトセンサから乗員保護ＥＣＵに加速度信号が伝送されない。このため、サテライトセンサと乗員保護ＥＣＵとの間の通信にかかる消費電流が小さい。

また、プリクラッシュ信号が伝送されない限り、加速度信号が乗員保護ＥＣＵに入力されないため、乗員保護ＥＣＵにおいて加速度信号が演算処理されない。このため、乗員保護ＥＣＵの処理負荷が小さい。

（２）好ましくは、前記サテライトセンサは、前記プリクラッシュ信号が伝送されるまでの間、前記乗員保護ＥＣＵにダイアグ情報を伝送する構成とする方がよい。ここで、ダイアグ情報とは、サテライトセンサのセルフチェック情報（例えば、正常／異常の情報）をいう。本構成によると、プリクラッシュ信号伝送前においては、サテライトセンサの状態を定期的にチェックすることができる。また、プリクラッシュ信号伝送後においては、加速度信号を演算処理することができる。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記ダイアグ情報の通信間隔は、前記加速度信号の通信間隔よりも、長い構成とする方がよい。通信間隔が長い方が、より消費電流が小さくなる。このため、本構成によると、プリクラッシュ信号伝送前におけるサテライトセンサと乗員保護ＥＣＵとの間の通信にかかる消費電流が小さくなる。

本発明によると、サテライトセンサと乗員保護ＥＣＵとの間の通信にかかる消費電流が小さく、かつ乗員保護ＥＣＵの処理負荷が小さい乗員保護システムを提供することができる。

以下、本発明の乗員保護システムをエアバッグシステムとして具現化した実施の形態について説明する。

まず、本実施形態のエアバッグシステムの構成について説明する。図１に、本実施形態のエアバッグシステムの配置図を示す。図２に、本実施形態のエアバッグシステムのブロック図を示す。

図１に示すように、本実施形態のエアバッグシステム１は、エアバッグＥＣＵ２とプリクラッシュセンサ３とサテライトセンサ４とを備えている。エアバッグシステム１は、本発明の乗員保護システムに含まれる。エアバッグＥＣＵ２は、本発明の乗員保護ＥＣＵに含まれる。

プリクラッシュセンサ３は、ミリ波レーダ３０と衝突判断ＥＣＵ３１とを備えている。ミリ波レーダ３０は、車両９のラジエターグリル９２中央のオーナメント（図略）裏側に埋設されている。ミリ波レーダ３０は、ミリ波を車両９前方に向けて発射する。衝突判断ＥＣＵ３１は、車室内におけるインストルメントパネル９０前方に埋設されている。衝突判断ＥＣＵ３１は、ミリ波の反射時間などから、車両９と前方車両との車間間隔、相対速度などを演算する。演算の結果、衝突不可避と判断された場合、衝突判断ＥＣＵ３１から後述するエアバッグＥＣＵ２に、プリクラッシュ信号が伝送される。

サテライトセンサ４は、車両９前縁の車幅方向両側に、合計二つ配置されている。サテライトセンサ４は、加速度（減速度）を電気的に検出可能である。検出された加速度信号は、エアバッグＥＣＵ２に伝送される。また、サテライトセンサ４は、エアバッグＥＣＵ２にダイアグ情報を伝送する。

エアバッグＥＣＵ２は、インストルメントパネル９０下方に埋設されている。図２に示すように、エアバッグＥＣＵ２は、電源部２０と通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２１とＧセンサ２２と５Ｖ電源２３とＣＰＵ２４とＥＥＰＲＯＭ２５と点火駆動部２６とを備えている。電源部２０は、イグニッションスイッチ８１を介して、１２Ｖのバッテリ８０に接続されている。通信Ｉ／Ｆ２１は、サテライトセンサ４および衝突判断ＥＣＵ３１に接続されている。通信Ｉ／Ｆ２１は、双方向通信を行うことができる。Ｇセンサ２２は、車両９の加速度を電気的に検出する。そして、加速度信号をＣＰＵ２４に伝送する。５Ｖ電源２３は、１２Ｖのバッテリ電圧を５Ｖに変圧している。そして、ＣＰＵ２４に電源電圧を供給している。ＣＰＵ２４は、ＲＡＭ２４０とＲＯＭ２４１とを備えている。ＲＡＭ２４０には、サテライトセンサ４からの加速度信号や、Ｇセンサ２２からの加速度信号が一時的に格納される。ＲＯＭ２４１には、サテライトセンサ４用の加速度信号用の加速度しきい値、Ｇセンサ２２用の加速度信号用の加速度しきい値、加速度演算プログラムなどが格納されている。ＥＥＰＲＯＭ２５は、電気的に書き換え可能な不揮発性のメモリである。ＥＥＰＲＯＭ２５には、例えばサテライトセンサ４のダイアグ情報が格納される。点火駆動部２６には、二つのスイッチング素子（図略）が電源線Ｌ１に直列に接続されている。点火駆動部２６は、ステアリングホイール９１中央の袋体５に接続されている。袋体５は、本発明の乗員保護具に含まれる。

次に、本実施形態のエアバッグシステムの動きについて説明する。イグニッションスイッチ８１がオンになると、電源線Ｌ２を介して、バッテリ８０から電源部２０に１２Ｖのバッテリ電圧が供給される。バッテリ電圧は、５Ｖ電源２３において、５Ｖに変圧される。５Ｖ電圧は、電源線Ｌ３を介して、ＣＰＵ２４に供給される。このようにして、エアバッグシステム１の電源がオンになる。

図３に、本実施形態のエアバッグシステムのタイムチャートを示す。図に示すように、電源がオンになると、通信Ｉ／Ｆ２１を介して、サテライトセンサ４とＣＰＵ２４との間で初期通信が行われる。すなわち、前述したように、例えばサテライトセンサ４自体の品番、ＩＤコードなどが伝送される。初期通信後は、所定の通信間隔ｔ１毎に、サテライトセンサ４からＣＰＵ２４にダイアグ情報が伝送される。

この状態で、例えば車両９と前方車両との車間距離が狭まり、かつ車両９と前方車両との相対速度（車両９の速度−前方車両の速度）が大きくなると、衝突判断ＥＣＵ３１は、衝突不可避と判断する。この場合、通信Ｉ／Ｆ２１を介して、衝突判断ＥＣＵ３１からＣＰＵ２４にプリクラッシュ信号が伝送される。このプリクラッシュ信号をトリガとして、ＣＰＵ２４は、通信Ｉ／Ｆ２１を介して、サテライトセンサ４に加速度信号の伝送指示を出す。この伝送指示を受け、サテライトセンサ４は、再び通信Ｉ／Ｆを介して、ＣＰＵ２４に、所定の通信間隔ｔ２（＜ｔ１）で、加速度信号を伝送する。

加速度信号はＲＡＭ２４０に一時的に格納される。ＲＡＭ２４０から取り出された加速度信号は、予めＲＯＭ２４１に格納された加速度演算プログラムにより、所定の時間区間で区間積分される。そして、区間積分値から移動平均値が算出される。この移動平均値は、予めＲＯＭ２４１に格納された加速度しきい値Ｔｈ１と比較される。比較の結果、移動平均値≧Ｔｈ１の場合、点火駆動部２６に、セーフィング駆動信号が伝送される。そして、このセーフィング駆動信号に対応するスイッチング素子がオンになる。

ＣＰＵ２４には、上記サテライトセンサ４からの加速度信号の他、Ｇセンサ２２からの加速度信号も伝送される。この加速度信号も上記加速度信号同様に処理される。つまり、加速度信号はＲＡＭ２４０に一時的に格納され、加速度演算プログラムにより、所定の時間区間で区間積分される。そして、区間積分値から移動平均値が算出される。移動平均値は、予めＲＯＭ２４１に格納された加速度しきい値Ｔｈ２と比較される。比較の結果、移動平均値≧Ｔｈ２の場合、点火駆動部２６に、メイン駆動信号が伝送される。そして、このメイン駆動信号に対応するスイッチング素子がオンになる。

前述したように、点火駆動部２６においては、電源線Ｌ１に対して、二つのスイッチング素子が直列に接続されている。二つのスイッチング素子が共にオンの場合、電源線Ｌ１が導通する。電源線Ｌ１には、袋体５点火用のスクイブ（図略）も接続されている。スクイブは導通により発熱する。この発熱により、インフレータ（図略）から窒素ガスが発生し、折り畳まれていた袋体５が車室内に展開される。

次に、本実施形態のエアバッグシステムの効果について説明する。本実施形態のエアバッグシステム１によると、プリクラッシュ信号がエアバッグＥＣＵ２に伝送されるまでは、サテライトセンサ４からエアバッグＥＣＵ２に加速度信号が伝送されない。このため、サテライトセンサ４とエアバッグＥＣＵ２との間の通信にかかる消費電流が小さい。

また、プリクラッシュ信号がエアバッグＥＣＵ２に伝送されない限り、加速度信号がエアバッグＥＣＵ２に入力されないため、ＣＰＵ２４において加速度信号が演算処理されない。このため、エアバッグＥＣＵ２の処理負荷が小さい。

また、本実施形態のエアバッグシステム１によると、プリクラッシュ信号伝送前においては、サテライトセンサ４の状態を定期的にチェックすることができる。また、プリクラッシュ信号伝送後においては、加速度信号を演算処理することができる。

また、本実施形態のエアバッグシステム１によると、ダイアグ情報の通信間隔ｔ１は、加速度信号の通信間隔ｔ２よりも、長い（図３参照）。このため、プリクラッシュ信号伝送前におけるサテライトセンサ４とエアバッグＥＣＵ２との間の通信にかかる消費電流が小さくなる。

以上、本発明の乗員保護システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行い得る種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、プリクラッシュ信号を、衝突判断ＥＣＵ３１からエアバッグＥＣＵ２に伝送したが、サテライトセンサ４に伝送してもよい。また、上記実施形態においては、プリクラッシュセンサ３を、ミリ波レーダ３０と衝突判断ＥＣＵ３１とから構成したが、衝突判断用のマイコンをミリ波レーダ３０に組み込み、衝突判断ＥＣＵ３１を廃止してもよい。この場合、プリクラッシュ信号を、ミリ波レーダ３０からエアバッグＥＣＵ２またはサテライトセンサ４に伝送すればよい。また、上記実施形態においては、車両９と前方車両との車間距離、相対速度から衝突不可避を判断したが、例えば、ブレーキマスタシリンダの油圧、ストップランプの点灯などから衝突不可避を判断してもよい。また、本実施形態においては、本発明の乗員保護システムをエアバッグシステム１として具現化したが、例えばシートベルトプリテンショナーシステムとして具現化してもよい。

本発明の乗員保護システムの一実施形態となるエアバッグシステムの配置図である。同エアバッグシステムのブロック図である。同エアバッグシステムのタイムチャートである。従来のエアバッグシステムのタイムチャートである。

符号の説明

１：エアバッグシステム（乗員保護システム）、２：エアバッグＥＣＵ（乗員保護ＥＣＵ）、２０：電源部、２１：通信Ｉ／Ｆ、２２：Ｇセンサ、２３：５Ｖ電源、２４：ＣＰＵ、２４０：ＲＡＭ、２４１：ＲＯＭ、２５：ＥＥＰＲＯＭ、２６：点火駆動部、３：プリクラッシュセンサ、３０：ミリ波レーダ、３１：衝突判断ＥＣＵ、４：サテライトセンサ、５：袋体（乗員保護具）、８０：バッテリ、８１：イグニッションスイッチ、９：車両、９０：インストルメントパネル、９１：ステアリングホイール、９２：ラジエターグリル、ｔ１：通信間隔、ｔ２：通信間隔。

Claims

乗員保護具を駆動する乗員保護ＥＣＵと、該乗員保護ＥＣＵに加速度信号を伝送するサテライトセンサと、該加速度信号の伝送開始のトリガとなるプリクラッシュ信号を伝送するプリクラッシュセンサと、を備えてなる乗員保護システム。
前記サテライトセンサは、前記プリクラッシュ信号が伝送されるまでの間、前記乗員保護ＥＣＵにダイアグ情報を伝送する請求項１に記載の乗員保護システム。
前記ダイアグ情報の通信間隔は、前記加速度信号の通信間隔よりも、長い請求項２に記載の乗員保護システム。