JP4400719B2 - 車両用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突時に乗員を保護する車両用エアバッグ装置に関するものである。

従来、自動車等の車両に搭載される運転席用のエアバッグ装置においては、ステアリングホイールにエアバッグとインフレータとを有するエアバッグユニットが装備され、そのインフレータに制御装置が電気的に接続されている。制御装置には衝突センサが接続され、この衝突センサにより車両の衝突が検知されると、制御装置がインフレータに通電してガスを発生させ、そのガス圧によりエアバッグを後方へ展開させる。

エアバッグユニットはステアリングホイールに一体的に設けられ、通常、ステアリングホイールと乗員（運転者）間の距離は比較的大きく、車両衝突時には、そのステアリングホイールと乗員の間において、エアバッグを後方へ迅速且つ大きく展開させる必要がある。一方、特許文献１には、車両速度、乗員の座席位置や大きさや重量等に応じて、エアバッグに流入出するガス流を調節して、エアバッグを展開制御する技術が開示されている。

尚、特許文献２には、操舵可能な車輪に対して機械的に分離されたステアリングホイールの操舵角に基づいて、車輪の転舵角を制御するステアリング装置が開示されている。
特表２００２−５０１４５９号公報 特開２０００−３４４１１７号公報

従来の運転席用のエアバッグ装置では、前記のように、エアバッグユニットがステアリングホイールに一体的に設けられて、エアバッグユニットの位置は固定され、通常、ステアリングホイール（エアバッグユニット）と乗員間の距離は比較的大きいため、車両衝突時には、そのステアリングホイールと乗員の間において、エアバッグを後方へ迅速且つ大きく展開させる必要があり、エアバッグの展開力が大きくなる。そのため、インフレータを小型化するのにも限界がある。

尚、ステアリングホイールのポジションを前後に調節できる技術は公知であるが、ステアリングホイールのポジションによって、ステアリングホイールと乗員間の距離が比較的大きくなる場合を想定すると、車両衝突時にエアバッグを後方へ迅速且つ大きく展開させる必要があり、上記と同様の問題が生じ、また、ステアリングホイールと乗員間の距離が小さくなると、エアバッグの展開力が大きすぎるという虞がある。

一方、特許文献１のエアバッグ装置では、車両速度、乗員の座席位置等に応じて、エアバッグに流入出するガス流を調節して、エアバッグを展開制御するが、やはり、ステアリングホイールと運転者間の距離が比較的大きく、特に衝撃力が大となる車両の衝突では、ステアリングホイールと乗員の間において、エアバッグを後方へ迅速且つ大きく展開させる必要があり、上記と同様の課題が生じる。

本発明の目的は、車両用エアバッグ装置において、車両の衝突を予知してエアバッグユニットを所定の第１位置から乗員に接近した第２位置へ自動的に移動させ、車両衝突時に後方へ展開するエアバッグの展開力を小さくすること、エアバッグユニットやステアリングホイールに作用する衝撃力を確実に吸収すること、エアバッグを適切な大きさに展開させること、エアバッグユニットの第２位置への移動を適宜禁止すること、車両の衝突予知が誤予知である場合にエアバッグユニットを適切な条件のもと自動的に復帰させること、等である。

請求項１の車両用エアバッグ装置は、ステアリングホイールの操舵角の信号に基づいて操舵可能な車輪の転舵角を制御するステアリング装置を備えた車両のエアバッグ装置において、前記ステアリングホイールに設けられ車両衝突時に後方へ展開可能なエアバッグを有するエアバッグユニットと、前記車両の衝突を検知する衝突検知手段と、前記衝突検知手段が車両の衝突を検知したときにエアバッグを展開させるエアバッグ展開手段と、前記エアバッグユニットを所定の第１位置と第１位置よりも乗員に接近した第２位置とに亙って移動させるエアバッグ移動手段と、前記車両の衝突を予知する衝突予知手段と、前記衝突予知手段が車両の衝突を予知した場合に、エアバッグユニットを第１位置から第２位置へ移動させるようにエアバッグ移動手段を制御するエアバッグ移動制御手段と、車両衝突時にエアバッグ移動手段に作用する乗員から受ける衝撃力を、エアバッグユニットを前記第２位置から第１位置へ移動させることで吸収する衝撃吸収手段とを備えたことを特徴とするものである。

例えば、エアバッグ移動手段は、油圧シリンダや電動モータ等のアクチュエータを有するものに構成されて、ステアリングホイールよりも前側に配設され、このアクチュエータがエアバッグ移動制御手段により駆動制御されて、エアバッグユニットが第１位置と第２位置とに亙って移動する。例えば、エアバッグユニットはステアリングホイールに一体的に設けられ、エアバッグ移動手段によりステアリングシャフトがその長さ方向へ駆動されて、ステアリングホイールと共にエアバッグユニットが第１位置と第２位置とに亙って移動する。或いは、エアバッグユニットはステアリングホイールから分離可能に設けられ、エアバッグユニットのみが第１位置と第２位置とに亙って移動する。

このエアバッグ装置では、ステアリング装置において、ステアリングホイールの操舵角の信号に基づいて操舵可能な車輪の転舵角が制御される。車両が衝突する際、先ず、衝突予知手段により車両の衝突が予知されると、エアバッグ移動制御手段によりエアバッグ移動手段が制御され、そのエアバッグ移動手段によりエアバッグユニットが第１位置から第２位置へ移動し、その後、衝突検出手段により車両の衝突が検知されると、エアバッグ展開手段によりエアバッグが後方へ展開する。このとき、エアバッグユニットが第１位置よりも乗員に接近した第２位置へ位置していると、エアバッグユニットと乗員間の距離が小さくなるため、エアバッグ展開手段によりエアバッグが後方へ比較的小さく展開するように構成される。

そして、車両衝突時に、エアバッグユニットやエアバッグユニットと一体的に設けられた部材（ステアリングホイール）が乗員から受ける衝撃力が、エアバッグ移動手段に作用し、エアバッグユニットを第２位置から第１位置へ移動させることで確実に吸収される。

請求項２の車両用エアバッグ装置は、請求項１の発明において、前記エアバッグ展開手段によりエアバッグが第１展開状態と第１展開状態よりも小さな展開力で展開する第２展開状態の何れかに択一的に展開するように構成され、前記エアバッグ展開手段は、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合にエアバッグを第１展開状態に展開させ、車両衝突時にエアバッグユニットが第２位置に位置している場合にエアバッグを第２展開状態に展開させることを特徴とするものである。

車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合、エアバッグ展開手段によりエアバッグが第１展開状態に展開し、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置よりも乗員に接近した第２位置に位置している場合、エアバッグユニットと乗員間の距離が小さくなるので、エアバッグ展開手段によりエアバッグが第１展開状態よりも小さな展開力で第２展開状態に展開する。

請求項３の車両用エアバッグ装置は、請求項２の発明において、車両衝突時の乗員が受ける衝撃力が所定値よりも小さな場合、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合でも、前記エアバッグ展開手段は、エアバッグを第２展開状態に展開させることを特徴とするものである。車両衝突時の乗員が受ける衝撃力が小さな場合、エアバッグユニットの位置に関わらず、エアバッグ展開手段によりエアバッグが第２展開状態に展開する。

請求項４の車両用エアバッグ装置は、請求項１の発明において、車両衝突時の乗員が受ける衝撃力を推測する衝撃力推測手段を設け、前記衝撃力推測手段で推測された衝撃力が所定値よりも小さな場合に、前記エアバッグ移動制御手段は、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止することを特徴とするものである。衝撃力推測手段により車両衝突時の衝撃力が推測され、その衝撃力が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニットが第１位置に保持され、車両衝突時、第１位置のエアバッグユニットからエアバッグが後方へ展開する。

請求項５の車両用エアバッグ装置は、請求項１の発明において、前記衝突予知手段が車両の衝突を予知したとき、ステアリングホイールの操舵角が所定値以上の場合に、前記エアバッグ移動制御手段は、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止することを特徴とするものである。車両の衝突を回避するためのステアリングホイールの回避操舵中に、衝突予知手段により車両の衝突が予知された場合、その回避操舵の妨げにならないように、エアバッグユニットの第２位置への移動が禁止され、エアバッグユニットは第１位置に保持される。

請求項６の車両用エアバッグ装置は、請求項１の発明において、前記衝突予知手段が予知した車両の衝突が実際に発生したかを検出可能な誤予知検出手段を設け、前記誤予知検出手段が車両の衝突が実際には発生しなかったことを検出した場合に、前記エアバッグ移動制御手段は、所定の復帰条件が成立している場合に、第２位置に位置するエアバッグユニットを第１位置へ復帰移動させることを特徴とするものである。誤予知検出手段により車両の衝突が実際には発生しなかったこと（衝突誤予知）が検出され、その後、所定の復帰条件が成立している場合、エアバッグユニットが第１位置へ自動的に復帰する。

請求項７の車両用エアバッグ装置は、請求項６の発明において、前記所定の復帰条件は、ステアリングホイールの操舵角が所定値よりも小さいという条件を含むことを特徴とするものである。車両の衝突誤予知が検出された場合、ステアリングホイールの操舵角が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させ、ステアリングホイールの操舵中は、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させないように構成できる。

請求項８の車両用エアバッグ装置は、請求項７の発明において、前記所定の復帰条件は、車速が所定値よりも小さいという条件を含むことを特徴とするものである。車両の衝突誤予知が検出された場合、車速が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させ、車両高速走行時は、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させないように構成できる。

請求項９の車両用エアバッグ装置は、請求項１〜８の何れか１つの発明において、前記ステアリングホイールにエアバッグユニットを一体的に設け、エアバッグ移動手段はステアリングホイールと共にエアバッグユニットを第１位置と第２位置とに亙って移動させることを特徴とするものである。エアバッグ移動手段によりステアリングホイールを移動させることにより、エアバッグユニットを第１位置と第２位置とに亙って移動させることができ、ステアリングホイール全体の広い面積で乗員を安定して受け止めることができる。

請求項１の車両用エアバッグ装置によれば、ステアリングホイールに設けたエアバッグユニット、衝突検知手段、エアバッグ展開手段、エアバッグ移動手段、衝突予知手段、エアバッグ移動制御手段を設けたので、車両が衝突する際、先ず、車両の衝突を予知して、エアバッグユニットを第１位置から乗員に接近した第２位置へ自動的に移動させ、その後、車両の衝突を検知して、エアバッグを後方へ展開させることができる。このとき、エアバッグユニットが第２位置に位置していると、エアバッグユニットと乗員間の距離が小さいため、エアバッグを後方へ比較的小さく展開させることができる。つまり、エアバッグの展開力を小さくして、エアバッグを小さく且つ迅速に展開させることができ、そのエアバッグにより乗員を受け止めることができる。これにより、エアバッグを展開させるガスを発生するインフレータを小型化することも可能性となる。

そして、車両衝突時にエアバッグ移動手段に作用する乗員から受ける衝撃力を、エアバッグユニットを第２位置から第１位置へ移動させることで吸収する衝撃吸収手段を設けたので、車両衝突時に、エアバッグユニットやエアバッグユニットと一体的に設けられた部材（ステアリングホイール）が受ける乗員からの衝撃力がエアバッグ移動手段に作用し、このエアバッグ移動手段が乗員からの衝撃を吸収しながらエアバッグユニットを第２位置から第１位置の方（前方）へ移動させるため、乗員が受ける衝撃を軽減することができる。

請求項２の車両用エアバッグ装置によれば、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合、エアバッグ展開手段によりエアバッグを第１展開状態に展開させ、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置よりも乗員に接近した第２位置に位置している場合、エアバッグユニットと乗員間の距離が小さくなるので、エアバッグ展開手段によりエアバッグを第１展開状態よりも小さな展開力で第２展開状態に展開させ、第２位置において小さな展開力で展開したエアバッグで乗員を受け止めることができる。このように、エアバッグユニットの位置に応じて、エアバッグを適切な大きさの展開力で展開させることができる。

請求項３の車両用エアバッグ装置によれば、車両衝突時の乗員が受ける衝撃力が小さな場合、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合でも、エアバッグ展開手段は、エアバッグを第２展開状態に展開させるので、エアバッグユニットの位置に関わらず、エアバッグ展開手段によりエアバッグを第２展開状態に展開させ、小さな展開力で展開したエアバッグで乗員を受け止めることができる。

請求項４の車両用エアバッグ装置によれば、車両衝突時の乗員が受ける衝撃力を推測する衝撃力推測手段を設けたので、車両衝突時の衝撃力を確実に推測でき、その衝撃力が所定値よりも小さな場合に、エアバッグ移動制御手段は、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止するので、推測された衝撃力が小さい場合に、不必要にエアバッグユニットを第２位置へ移動させることなく、ステアリングホイールの操舵による衝突回避操作の操作性を確保することができる。

請求項５の車両用エアバッグ装置によれば、衝突予知手段が車両の衝突を予知したとき、ステアリングホイールの操舵角が所定値以上の場合に、エアバッグ移動制御手段は、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止するので、車両の衝突を回避するためのステアリングホイールの回避操舵中に、衝突予知手段により車両の衝突が予知された場合、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止し、エアバッグユニットを第１位置に保持することにより、ステアリングホイールの回避操舵の妨げにならないようにできる。

請求項６の車両用エアバッグ装置によれば、衝突予知手段が予知した車両の衝突が実際に発生したかを検出可能な誤予知検出手段を設け、誤予知検出手段が車両の衝突が実際には発生しなかったこと（衝突誤予知）を検出した場合に、エアバッグ移動制御手段は、所定の復帰条件が成立している場合に、第２位置に位置するエアバッグユニットを第１位置へ復帰移動させるので、車両の衝突誤予知の検出後、エアバッグユニットを第１位置へ自動的に復帰させることにより、運転に支承をきたさず安全性を保つことができる。

請求項７の車両用エアバッグ装置によれば、前記所定の復帰条件は、ステアリングホイールの操舵角が所定値よりも小さいという条件を含むので、車両の衝突誤予知が検出された場合、ステアリングホイールの操舵角が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させ、ステアリングホイールの操舵中は、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させないように構成できるため、操舵の妨げとならないようにすることができる。

請求項８の車両用エアバッグ装置によれば、前記所定の復帰条件は、車速が所定値よりも小さいという条件を含むので、車両の衝突誤予知が検出された場合、車速が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させ、車両高速走行時は、エアバッグユニットを第１位置へ復帰させないように構成できるため、安全性を確保することができる。

請求項９の車両用エアバッグ装置によれば、ステアリングホイールにエアバッグユニットを一体的に設け、エアバッグ移動手段はステアリングホイールと共にエアバッグユニットを第１位置と第２位置とに亙って移動させるので、エアバッグ移動手段によりステアリングホイールを移動させることにより、エアバッグユニットを第１位置と第２位置とに亙って移動させることができ、ステアリングホイール全体の広い面積で乗員を安定して受け止めることができる。

本発明の車両用エアバッグ装置は、操舵可能な車輪に対して機械的に非連結とされたステアリングホイールの操舵角の信号に基づいて、車輪の転舵角を制御するステアリング装置を備えた自動車（車両）において、ステアリングホイールに設けられ車両衝突時に後方へ展開可能なエアバッグを有するエアバッグユニットと、車両の衝突を検知する衝突検知手段と、衝突検知手段が車両の衝突を検知したときにエアバッグを展開させるエアバッグ展開手段と、エアバッグユニットを所定の第１位置と第１位置よりも乗員に接近した第２位置とに亙って移動させるエアバッグ移動手段と、車両の衝突を予知する衝突予知手段と、衝突予知手段が車両の衝突を予知した場合に、エアバッグユニットを第１位置から第２位置へ移動させるようにエアバッグ移動手段を制御するエアバッグ移動制御手段とを備えたものである。

図１、図２に示すように、自動車１には、操舵可能な前輪３に対して機械的に非連結とされたステアリングホイール２の操舵角の信号に基づいて前輪３の転舵角を制御するステアリング装置４と、車両衝突時にステアリングホイール２に設けられたエアバッグユニット２０のエアバッグ３１を後方へ展開させるエアバッグ装置５が搭載されている。

ステアリング装置４は、ステアリングホイール２の操舵角を検出するＳＴＧ操舵角センサ１０（ステアリング操舵角センサ１０）と、１対の前輪３の転舵角を変化させる１対の車輪転舵アクチュエータ１１（例えば、電動モータ）と、このＳＴＧ操舵角センサ１０と１対の車輪転舵アクチュエータ１１が電気的に接続されたＥＣＵ６（電子制御コントロールユニット６）とを備えている。ＥＣＵ６は、ＳＴＧ操舵角センサ１０からのセンサ信号に基づいて車輪転舵アクチュエータ１１を駆動制御し、前輪３の転舵角を制御する。

エアバッグ装置５は、ステアリングホイール２に一体的に設けられたエアバッグユニット２０と、エアバッグユニット２０と共にステアリングホイール２を所定の第１位置（例えば、図３−１、図３−２参照）と第１位置よりも乗員（運転手）に接近した第２位置（例えば、図３−３参照）とに亙って移動させる油圧シリンダ２２と油圧供給装置２３とを有するエアバッグ移動機構２１と、ＥＣＵ６、ＥＣＵ６に電気的に接続された、ＳＴＧ操舵角センサ１０、車速センサ２４、衝突センサ２５、距離センサ２６、ＳＴＧポジションセンサ２７（ステアリングポジションセンサ２７）、乗員重量センサ２８、等を備えている。

ＥＣＵ６の制御部にはエアバッグ制御プログラムが格納されており、ＥＣＵ６は、このエアバッグ制御プログラムに基づいて、ＳＴＧ操舵角センサ１０、車速センサ２４、衝突センサ２５、距離センサ２６、ＳＴＧポジションセンサ２７、乗員重量センサ２８からの各種センサ信号を受け、そのセンサ信号に基づいて、エアバッグユニット２０のインフレータ３２及びテザー固定・解除機構３３と、油圧供給装置２３の切換バルブ４８を駆動制御して、後で詳述するエアバッグ制御を実現する。

尚、衝突センサ２５が車両の衝突を検知する衝突検知手段に相当する。また、距離センサ２６は、この自動車１と相対物（例えば、自動車１の前方の他の自動車や固定物）との相対距離を測定可能な超音波センサ或いは赤外線センサ等からなり、ＥＣＵ６は、距離センサ２６からのセンサ信号を受けて、相対物との相対距離と相対速度を演算し、その相対距離と相対速度と予め設定された衝突予知マップに基づいて、その相対物と所定時間（例えば、１秒）後に衝突が起こることを予知する。つまり、距離センサ２６とＥＣＵ６が車両の衝突を予知する衝突予知手段に相当する。

また、距離センサ２６とＥＣＵ６が、車両衝突時の衝撃力を推測する衝撃推測手段に相当する。本実施例の場合、ＥＣＵ６は、距離センサ２６からのセンサ信号を受けて、相対物との相対速度を演算し、その相対速度で以て衝撃力を推測する。また、ＥＣＵ６が、衝突予知手段が予知した衝突が実際に発生したか（誤予知であること）を検出可能な誤予知検出手段に相当する。この場合、ＥＣＵ６は、衝突予知後に所定時間Ｔ（例えば、Ｔ＝１秒）経過しても衝突を検知しない場合に、車両の衝突予知が誤予知であると判断する。

ＳＴＧポジションセンサ２７は、エアバッグ移動機構２１の油圧シリンダ２２に設けられた、例えば、近接スイッチからなり、そのピストン２２ｂの位置を検出することにより、ステアリングホイール２（エアバッグユニット２０）の位置を検出し、また、乗員重量センサ２８は、運転席のシートクッション１ｂの内部に設けられ、このシートクッション１ｂに着座した乗員の重量を検出する。

図４に示すように、エアバッグユニット２０は、ステアリングホイール２の内側に固定され乗員側の後壁が脆弱部をなすケーシング３０と、ケーシング３０に折り畳まれた状態で収容され車両衝突時に後方へ展開可能なエアバッグ３１と、車両衝突時にＥＣＵ６により通電されてガスを発生しそのガス圧によりエアバッグ３１を後方へ脆弱部を破って展開させるインフレータ３２と、テザー固定・解除機構３３とを有する。

テザー固定・解除機構３３は、エアバッグ３１に対して固定・解除可能な拘束部材３３ａを有し、このテザー固定・解除機構３３が車両衝突時にＥＣＵ６により制御されて、拘束部材３３ａをエアバッグ３１から分離させると、図３−１に示すように、エアバッグ３１が第１展開状態に後方へ大きく展開し、拘束部材３３ａをエアバッグ３１からが分離させないと、図３−２、図３−３に示すように、エアバッグ３１が第１展開状態よりも小さな展開力で第２展開状態に展開する。尚、テザー固定・解除機構３３は、例えば、ＥＣＵ６からの信号により拘束部材３３ａの取り付け部を破断させるものである。

ここで、ＥＣＵ６とインフレータ３２が、衝突センサ２５が車両の衝突を検知したときにエアバッグ３１を展開させる展開手段に相当し、更に、この展開手段はテザー固定・解除機構３３を含み、その展開手段によりエアバッグ３１が第１展開状態と第１展開状態よりも小さな展開力で展開する第２展開状態の何れかに択一的に展開するように構成されている。

図５−１〜図５−３に示すように、エアバッグ移動機構２１は、ステアリングホイール２の前側に配設された復動型の油圧シリンダ２２と、油圧シリンダ２２に油圧を供給する油圧供給装置２３とを有する。油圧シリンダ２２のピストンロッド２２ａにステアリングシャフト２ａが連結され、ピストン２２ｂにはその両側の基端側油室と先端側油室とを連通するオリフィス４０が形成され、そのオリフィス４０に逆止弁４１が設けられている。

油圧供給装置２３は、油路４５ａ〜４５ｄ、リザーブタンク４６、油圧ポンプ４７、切換バルブ４８を有し、切換バルブ４８がＥＣＵ６により駆動制御される。通常、図５−１に示すように、切換バルブ４８が切り換えられ、油路４５ｃ，４５ｄが分離され、ステアリングホイール２とエアバッグユニット２０は第１位置に保持される。例えば、油圧ポンプ４７はエンジン作動時に常時作動するポンプであり、図５−１に示すように、切換バルブ４８が切り換えられると、油路４５ａ，４５ｂが接続され、油圧ポンプ４７から吐出した油はリザーブタンク４６に戻される。

図５−２に示すように、切換バルブ４８が切り換えられ、油路４５ａ，４５ｃが接続され、油路４５ｂ，４５ｄが接続されると、油圧ポンプ４７により油圧シリンダ２２の基端側油室に油圧が供給され、ステアリングホイール２とエアバッグユニット２０が第１位置から第２位置の方へ移動する。また、図５−３に示すように、切換バルブ４８が切り換えられ、油路４５ａ，４５ｄが接続され、油路４５ｂ，４５ｃが接続されると、油圧ポンプ４７により油圧シリンダ２２の先端側油室に油圧が供給され、ステアリングホイール２とエアバッグユニット２０が第２位置から第１位置の方へ移動する。

ところで、図５−１〜図５−３に示すように、車両衝突時にステアリングホイール２からエアバッグ移動機構２１に作用する乗員から受ける衝撃力を、このエアバッグユニット２０を第２位置から第１位置へ移動させることで吸収する衝撃吸収機構４９が設けられている。本実施例の場合、衝撃吸収機構４９はピストン２２ｂに形成されたオリフィス４０を有し、ステアリングホイール２が第２位置に位置している場合、ピストン２２ｂが受ける衝撃力により油圧シリンダ２２の基端側油室の油がオリフィス４０を通って先端側油室に徐々に流れ、これにより、ピストン２２ｂと共にステアリングホイール２が徐々に第１位置の方へ移動して前記衝撃力が吸収される。

次に、ＥＣＵ６がエアバッグ制御プログラムに基づいて実行するエアバッグ制御について、図６〜図８のフローチャート（図中のＳｉ（ｉ＝１、２、３・・・）は各ステップを示す）に基づいて説明する。尚、ステアリングホイール２が乗員に接近する方向を第１方向、ステアリングホイール２が乗員から離隔する方向を第２方向として説明する。

図６に示すように、このエアバッグ制御は、イグニションスイッチがオンされると開始され、先ず、ＳＴＧ操舵角センサ１０、車速センサ２４、衝突センサ２５、距離センサ２６、ＳＴＧポジションセンサ２７、乗員重量センサ２８から各種センサ信号が読み込まれ（Ｓ１）、距離センサ２６からのセンサ信号を用いて衝突予知判断処理（Ｓ２）が実行される。この衝突予知判断処理の結果、車両の衝突が所定時間後に起こることが予知された場合（Ｓ３；Yes ）、Ｓ４へ移行し、そうでない場合（Ｓ３；No）、Ｓ１２へ移行する。

Ｓ４の衝撃力推測処理では、距離センサ２６からのセンサ信号を用いて、相対物と衝突した時の衝撃力がその相対物との相対速度で以て推測され、次に、その相対速度が予め設定された所定値（例えば、４０Km/h）以上で、衝撃力が所定値以上（衝撃力：大）と判定された場合（Ｓ５；No）、Ｓ６へ移行し、相対速度が所定値よりも小さく、衝撃力が所定値よりも小さい（衝撃力：小）と判定された場合（Ｓ５；Yes ）、Ｓ１２へ移行する。

次に、Ｓ６において、ＳＴＧ操舵角センサ１０からのセンサ信号により得られたＳＴＧ操舵角が所定値（例えば、±４５度であり、例えば、このときの前輪３の転舵角±５度）以上の場合（Ｓ６；Yes ）、Ｓ７へ移行し、ＳＴＧ操舵角が所定値よりも小さな場合（Ｓ６；No）、Ｓ８へ移行する。Ｓ７においては、ステアリングホイール２の第２方向への移動開始後に、ＳＴＧ操舵角が所定値以上になったか否か判定され、その場合（Ｓ７；Yes ）、つまり、車両衝突予知後にＳＴＧ操舵角が所定値以上になった場合には、Ｓ８へ移行し、そうでない場合（Ｓ７；No）、つまり、車両衝突予知前からＳＴＧ操舵角が所定値以上になっている場合には、Ｓ１２へ移行する。

こうして、車両の衝突が予知され（Ｓ３；Yes ）、推測された衝撃力が大の場合（Ｓ５；No）、ＳＴＧ操舵角が所定値よりも小さな場合には（Ｓ６；No）、或いは、ＳＴＧ操舵角が所定値よりも大きな場合でも（Ｓ６；Yes ）、そのＳＴＧ操舵角がステアリングホイール２の第２方向への移動開始後に所定値以上になった場合には（Ｓ７；Yes ）、次に、ステアリングホイール２の操舵が無効となり、前輪３の転舵角が保持される（Ｓ８）。

次に、ＳＴＧポジションセンサ２７により得られたステアリングホイール２の第２方向への移動量（位置）が最大値（最大移動位置）であるか否か判定される（Ｓ９）。そして、ステアリングホイール２の第２方向への移動量が最大値よりも小さな場合（Ｓ９；Yes ）、図５−２に示すように、切換バルブ４８が切り換えられ、ステアリングホイール２が第２方向へ移動する（Ｓ１０）。通常時、ステアリングホイール２は第１位置に位置するため、最初はＳ９→Ｓ１０と移行し、ステアリングホイール２は第２方向へ移動する。

ステアリングホイール２の第２方向への移動量が最大値になった場合（Ｓ９；No）、図５−１に示すように、切換バルブ４８が切り換えられ、ステアリングホイール２の移動が停止してその位置にロックされる（Ｓ１１）。ここで、乗員重量センサ２８により得られた乗員の重量に基づいて、Ｓ９における最大値を設定し、また、Ｓ１０におけるステアリングホイール２の第２方向への移動速度を設定するようにしてもよい。

次に、図７に示すように、衝突センサ２５からのセンサ信号に基づいて車両の衝突が検知された場合（Ｓ１２；Yes ）、ステアリングホイール２が第２方向へ移動している場合には、図５−１に示すように、切換バルブ４８が切り換えられ、ステアリングホイール２の移動が停止してその位置がロックされ（Ｓ１３）、次に、ステアリングホイール２の第２方向への移動量が所定値より大きいか否か判定される（Ｓ１４）。

そして、ステアリングホイール２の第２方向への移動量が所定値より大きな場合（Ｓ１４；Yes ）、つまり、図３−３のようにステアリングホイール２が第２位置に位置している場合には、インフレータ３２に通電されてガスが発生し、テザー固定・解除機構３３により拘束部材３３ａがエアバッグ３１から分離されないで、エアバッグ３１が後方へ第２展開状態（サイズ小）に展開する（Ｓ１６）。

また、ステアリングホイール２の第２方向への移動量が所定値以下の場合（Ｓ１４；No）、つまり、図３−１、図３−２のようにステアリングホイール２が第１位置に位置している場合に、車両衝突時の衝撃力が所定値よりも小さな場合（Ｓ１５；Yes ）、つまり、車両衝突時の相対物（衝突物）との相対速度が予め設定された所定値（例えば、３０Km/h）よりも小さな場合には、図３−２のようにエアバッグ３１が後方へ第２展開状態（サイズ小）に展開する（Ｓ１６）。

また、車両衝突時の衝撃力が所定値以上の場合（Ｓ１５；No）、つまり、車両衝突時の相対物（衝突物）との相対速度が所定値以上の場合には、インフレータ３２に通電されてガスが発生し、テザー固定・解除機構３３により拘束部材３３ａがエアバッグ３１から分離され、図３−１のようにエアバッグ３１が後方へ第１展開状態（サイズ大）に展開する（Ｓ１７）。

一方、Ｓ１２において、車両の衝突が検知されない場合（Ｓ１２；No）、ステアリングホイール２の第２方向への移動開始後から所定時間Ｔ（例えば、Ｔ＝１秒）経過したか否か判定され（Ｓ１９）、所定時間Ｔ経過した場合（Ｓ１９；Yes ）、誤予知処理（Ｓ２０）が実行され、リターンし、所定時間Ｔ経過していない場合（Ｓ１９；No）、そのままリターンする。

Ｓ２０の誤予知処理では、図８に示すように、ＳＴＧ操舵角が所定値（例えば、±３０度）よりも小さな場合（Ｓ２１；Yes ）、ステアリングホイール２を元の位置に復帰することが音声やランプ等で報知され（Ｓ２２）、図５−３に示すように、切換バルブ４８が切り換えられて、ステアリングホイール２が第１方向へ移動して元の第１位置に復帰する（Ｓ２３）。また、ＳＴＧ操舵角が所定値以上の場合でも（Ｓ２１；Yes ）、車速センサ２４からのセンサ信号により得られる車速が所定値（例えば、２５Km/h）よりも小さな場合には（Ｓ２４；Yes ）、復帰報知され（Ｓ２２）、ステアリングホイール２が第１方向へ移動して元の第１位置に復帰する（Ｓ２３）。しかし、車速が所定値以上の場合には（Ｓ２４；No）、リターンする。

このエアバッグ制御を行うことにより、車両衝突の際、先ず、図９に示すように、衝撃力：大、回避操舵：なし（ＳＴＧ操舵角が略０度）の場合、衝突予知後からＳＴＧ移動量で示すように、ステアリングホイール２が第２方向へ移動していき、衝突検知までに所定値よりも大きな第２位置となる最大値まで移動すると、その最大値の位置で保持されるが、衝突検知されたときに、第２位置に位置するステアリングホイール２からエアバッグ３１がサイズ：小で展開する。

図１０に示すように、衝撃力：大、回避操舵：なし（ＳＴＧ操舵角が略０度）の場合、衝突予知後からステアリングホイール２が第２方向へ移動していき、衝突検知までに所定値以下の第１位置を越えない移動であると、衝突検知されたときに、第１位置に位置するステアリングホイール２からエアバッグ３１がサイズ：大で展開する。

図１１に示すように、衝撃力：大、回避操舵：あり（ＳＴＧ操舵角が所定値以上になる）の場合、衝突予知前からＳＴＧ操舵角が所定値以上になっている場合には、衝突予知後もステアリングホイール２の操舵角に基づいて前輪３の転舵角が制御され、また、衝突予知後からステアリングホイール２の第２方向への移動が禁止され、衝突検知されたときに、第１位置に保持されたステアリングホイール２からエアバッグ３１がサイズ：大で展開する。

図１２に示すように、衝撃力：大、回避操舵：あり（ＳＴＧ操舵角が所定値以上になる）の場合、衝突予知後にステアリングホイール２が操舵された場合には、ステアリングホイール２の操舵角に基づく前輪３の転舵角の制御が禁止され、前輪３の転舵角は衝突予知時の転舵角に保持され、衝突検知されたときに、ステアリングホイール２が第１位置に位置すると、エアバッグ３１がサイズ：大で展開し、ステアリングホイール２が第２位置に位置すると、エアバッグ３１がサイズ：小で展開する。

図１３に示すように、衝撃力：小の場合には、ステアリングホイール２の操舵角に基づく前輪３の転舵角の制御は実行されるが、衝突予知後においてもステアリングホイール２の第２位置への移動が禁止され、衝突検知されたときに、第１位置に保持されたステアリングホイール２からエアバッグ３１がサイズ：小で展開する。

図１４に示すように、車両の衝突予知が誤予知の場合に、操舵角：小（ＳＴＧ操舵角が略０度）の場合、所定時間Ｔ経過すると、ステアリングホイール２が第１方向へ移動して第１位置に復帰移動し、また、図１５に示すように、車両の衝突予知が誤予知の場合に、操舵角：大（ＳＴＧ操舵角が所定値以上）、車速：高→低の場合、所定時間Ｔ経過後、車速が所定値以下になると、ＳＴＧ操舵角が所定値以上である場合でも、ステアリングホイール２が第１方向へ移動して第１位置に復帰移動する。

以上説明したエアバッグ装置５によれば、次の効果を奏する。
車両が衝突する際、先ず、車両の衝突を予知し、車両衝突時の衝撃力を推測し、その衝撃力が所定値以上の場合で、しかも、ＳＴＧ操舵角が所定値よりも小さな場合には、ステアリングホイール２とエアバッグユニット２０を第１位置から乗員に接近した第２位置へ自動的に移動させ、その後、車両の衝突を検知して、エアバッグユニット２０のエアバッグ３１を後方へ展開させることができる。

このとき、エアバッグユニット２０が第２位置に位置し、エアバッグユニット２０と乗員間の距離が小さいため、エアバッグ３１を後方へ第２展開状態で比較的小さく展開させることができる。つまり、エアバッグ３１の展開力を小さくして、エアバッグ３１を小さく且つ迅速に展開させることができ、そのエアバッグ３１により乗員を受け止めることができる。これにより、エアバッグ３１を展開させるガスを発生するインフレータ３２を小型化することも可能性となる。

車両衝突時にエアバッグ移動機構２１に作用する衝撃力を、エアバッグユニット２０を第２位置から第１位置へ移動させることで吸収する衝撃吸収機構４９を設けたので、車両衝突時に、ステアリングホイール２（エアバッグユニット２０）が乗員から受ける衝撃力がエアバッグ移動機構２１に作用し、このエアバッグ移動機構２１が乗員からの衝撃を吸収しながらエアバッグユニット２０を第２位置から第１位置の方（前方）へ移動させるため、乗員が受ける衝撃を軽減することができる。

車両衝突時にエアバッグユニット２０が第１位置に位置している場合、エアバッグ３１を第１展開状態に展開させ、車両衝突時にエアバッグユニット２０が第２位置に位置している場合、エアバッグユニット２０と乗員間の距離が小さくなるので、エアバッグ３１を第１展開状態よりも小さな第２展開状態に展開させ、そのエアバッグ３１により乗員を受け止めることができ、また、車両衝突時の衝撃力が小さな場合、車両衝突時にエアバッグユニット２０が第１位置に位置している場合でも、エアバッグ３１を第２展開状態に展開させるので、エアバッグユニット２０の位置に関わらず、エアバッグ３１を第２展開状態に展開させることができる。このように、エアバッグユニット２０の位置、衝撃力の大きさに応じて、エアバッグ３１を適切な大きさに展開させることができる。

車両衝突時の衝撃力を確実に推測することができ、その衝撃力が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニット２０の第２位置への移動を禁止するので、推測された衝撃力が小さい場合に、不必要にエアバッグユニット２０を第２位置へ移動させることなく、ステアリングホイール２の操舵による衝突回避操作の操作性を確保することができる。

車両の衝突を予知したとき、ステアリングホイール２の操舵角が所定値以上の場合に、エアバッグユニット２０の第２位置への移動を禁止するので、車両の衝突を回避するためのステアリングホイール２の回避操舵中に、車両の衝突が予知された場合、その回避操舵の妨げにならないように、エアバッグユニット２０の第２位置への移動を禁止し、エアバッグユニット２０を第１位置に保持することができる。

車両の衝突予知が誤予知であるか否か検出し、誤予知の場合に、所定の復帰条件が成立している場合に、第２位置に位置するエアバッグユニット２０を第１位置へ復帰移動させるので、車両の衝突誤予知の検出後、運転に支承をきたさず安全性を確保して、エアバッグユニットを第１位置へ自動的に復帰させることができる。

前記所定の復帰条件は、ステアリングホイール２の操舵角が所定値よりも小さいという条件、更に、車速が所定値よりも小さいという条件を含むので、車両の衝突誤予知が検出された場合、ステアリングホイール２の操舵角が所定値よりも小さな場合、また、車速が所定値よりも小さな場合に、エアバッグユニット２０を第１位置へ復帰させることができ、ステアリングホイール２の操舵中、車両高速走行時は、エアバッグユニット２を第１位置へ復帰させないように構成できる。

車両の衝突を予知した場合、エアバッグユニット２０の第２方向への移動開始後は、ステアリングホイール２と非連結とされた前輪３の転舵角を保持するように構成したので、衝突直前の急激な車輪の転舵角の変更により、車両を不安定な状態とすることを防止することができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１］車両衝突時にエアバッグ移動機構２１に作用する衝撃力を吸収する衝撃吸収機構として、図１６に示すように、前記衝撃吸収機構４９にダンパー用アキュムレータ５０を油路４５ｃに接続して追加した衝撃吸収機構４９Ａとしてもよい。この場合、切換バルブ４８を図５−１の状態と図５−３の状態、更には、図５−２の状態に亙って高速で切り換えてダンピングを行い、更にこの場合、ステアリングホイール２を第１方向へ徐々に移動させるように、切換バルブ４８を制御することが好ましい。この衝撃吸収機構４９Ａでは、衝撃吸収能力を高めることができる。

２］衝撃吸収機構４９，４９Ａにおいて、オリフィス４０を流れる油の流量を調節可能な可変オリフィスとし、乗員の重量等に応じて流量を調節するようにしてもよい。
３］エアバッグ移動機構２１においては、通常時、車内に設けたボタンの操作により作動させて、ステアリングホイール２を移動させ、ステアリングホイール２のポジションを調節できるようにしてもよい。この場合、ステアリングホイール２を第２位置へ位置させた状態では、車両衝突の際に、例えば、推測される車両衝突時の衝撃力が小さい場合等、必要に応じてステアリングホイール２を第１位置へ移動させるようにしてもよい。

４］エアバッグ３１を第１展開状態と第２展開状態の何れかに択一的に展開させる構成としては、テザー固定・解除機構３３を省略し、インフレータ３２が発生するガス量を、第１ガス量と第１ガス量よりも少ない第２ガス量の何れかに択一的に選択できるようにして、実現するようにしてもよい。
５］エアバッグ３１を、例えば大中小の３段階（或いは、４段階以上の複数段階）の何れかの大きさに択一的に展開させるように構成して、そのうちから、前記第１展開状態と第２展開状態を設定するようにしてもよい。

６］エアバッグ移動機構２１のアクチュエータとして、油圧シリンダ２２の代わりに電動モータを適用してもよい。この場合、油圧供給装置２３を省略でき、ステアリングホイール２を移動させる応答性を高めることができる。
７］エアバッグユニット２０をステアリングホイール２から分離可能に構成し、エアバッグ移動機構２１はエアバッグユニット２０のみを第１位置と第２位置とに亙って移動させるように構成してもよい。この場合、このエアバッグ装置５を運転席用としてだけでなく、助手席用、後部座席用として適用可能となる。

８］車内に乗員の大きさや座席位置や姿勢等を検知可能な乗員状態センサを設けてＥＣＵ６に電気的に接続し、特に、図６のＳ１０において、ステアリングホイール２を第２方向へ移動させる場合、この乗員状態センサからのセンサ信号に基づいて、ステアリングホイール２を移動させる最大値、ステアリングホイール２の第２方向への移動速度を設定するようにしてもよい。また、シート前後位置検出センサを設け、シートの前後位置に応じて前記最大や移動速度を設定するようにしてもよい。

９］その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を付加して実施することが可能であり、また、自動車以外の種々の車両にも適用可能である。

本発明の実施例に係る自動車に搭載されたステアリング装置とエアバッグ装置の説明図である。 ステアリング装置とエアバッグ装置の制御係のブロック図である。 第１位置のステアリングホイールと第１状態に展開したエアバッグの側面図である。 第１位置のステアリングホイールと第２状態に展開したエアバッグの側面図である。 第２位置のステアリングホイールと第２状態に展開したエアバッグである。 テザー固定・解除機構の断面図である。 エアバッグ移動機構（移動停止状態）の作動説明図である。 エアバッグ移動機構（第１方向へ移動状態）の作動説明図である。 エアバッグ移動機構（第２方向へ移動状態）の作動説明図である。 エアバッグ制御のフローチャートである。 エアバッグ制御のフローチャートである。 エアバッグ制御の誤予知処理のフローチャートである。 衝撃力：大、回避操舵：なしの場合のエアバッグ制御の説明図である。 衝撃力：大、回避操舵：なしの場合のエアバッグ制御の説明図である。 衝撃力：大、回避操舵：ありの場合のエアバッグ制御の説明図である。 衝撃力：小の場合のエアバッグ制御の説明図である。 誤予知における操舵角：小の場合のエアバッグ制御の説明図である。 誤予知における操舵角：大、車速：高→低の場合のエアバッグ制御の説明図である。 変更形態に係る衝撃吸収機構を含むエアバッグ移動機構の説明図である。

１ 自動車
２ ステアリングホイール
３ 前輪
４ ステアリング装置
５ エアバッグ装置
６ ＥＣＵ
１０ ＳＴＧ操舵角センサ
２０ エアバッグユニット
２１ エアバッグ移動機構
２４ 車速センサ
２５ 衝突センサ
２６ 距離センサ
２７ ＳＴＧポジションセンサ
２８ 乗員重量センサ
３１ エアバッグ
３２ インフレータ
３３ テザー固定・解除機構
４９，４９Ａ 衝撃吸収機構

Claims (9)

1. ステアリングホイールの操舵角の信号に基づいて操舵可能な車輪の転舵角を制御するステアリング装置を備えた車両のエアバッグ装置において、
   前記ステアリングホイールに設けられ車両衝突時に後方へ展開可能なエアバッグを有するエアバッグユニットと、
   前記車両の衝突を検知する衝突検知手段と、
   前記衝突検知手段が車両の衝突を検知したときにエアバッグを展開させるエアバッグ展開手段と、
   前記エアバッグユニットを所定の第１位置と第１位置よりも乗員に接近した第２位置とに亙って移動させるエアバッグ移動手段と、
   前記車両の衝突を予知する衝突予知手段と、
   前記衝突予知手段が車両の衝突を予知した場合に、エアバッグユニットを第１位置から第２位置へ移動させるようにエアバッグ移動手段を制御するエアバッグ移動制御手段と、 車両衝突時にエアバッグ移動手段に作用する乗員から受ける衝撃力を、エアバッグユニットを前記第２位置から第１位置へ移動させることで吸収する衝撃吸収手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用エアバッグ装置。
2. 前記エアバッグ展開手段によりエアバッグが第１展開状態と第１展開状態よりも小さな展開力で展開する第２展開状態の何れかに択一的に展開するように構成され、
   前記エアバッグ展開手段は、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合にエアバッグを第１展開状態に展開させ、車両衝突時にエアバッグユニットが第２位置に位置している場合にエアバッグを第２展開状態に展開させることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ装置。
3. 車両衝突時の乗員が受ける衝撃力が所定値よりも小さな場合、車両衝突時にエアバッグユニットが第１位置に位置している場合でも、前記エアバッグ展開手段は、エアバッグを第２展開状態に展開させることを特徴とする請求項２に記載の車両用エアバッグ装置。
4. 車両衝突時の乗員が受ける衝撃力を推測する衝撃力推測手段を設け、
   前記衝撃力推測手段で推測された衝撃力が所定値よりも小さな場合に、前記エアバッグ移動制御手段は、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ装置。
5. 前記衝突予知手段が車両の衝突を予知したとき、ステアリングホイールの操舵角が所定値以上の場合に、前記エアバッグ移動制御手段は、エアバッグユニットの第２位置への移動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ装置。
6. 前記衝突予知手段が予知した車両の衝突が実際に発生したかを検出可能な誤予知検出手段を設け、
   前記誤予知検出手段が車両の衝突が実際には発生しなかったことを検出した場合に、前記エアバッグ移動制御手段は、所定の復帰条件が成立している場合に、第２位置に位置するエアバッグユニットを第１位置へ復帰移動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバッグ装置。
7. 前記所定の復帰条件は、ステアリングホイールの操舵角が所定値よりも小さいという条件を含むことを特徴とする請求項６に記載の車両用エアバッグ装置。
8. 前記所定の復帰条件は、車速が所定値よりも小さいという条件を含むことを特徴とする請求項７に記載の車両用エアバッグ装置。
9. 前記ステアリングホイールにエアバッグユニットを一体的に設け、エアバッグ移動手段はステアリングホイールと共にエアバッグユニットを第１位置と第２位置とに亙って移動させることを特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載の車両用エアバッグ装置。