JP4590331B2 - 乗員離脱検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、陸上を走行する鞍乗り型車両に搭載された乗員離脱検知装置であって、該車両の乗車用シート上に座乗した乗員の乗車用シートからの離脱を検知するための検知装置に関する。

自動二輪車の乗車用シート上に座乗した乗員が、衝突事故等で乗車用シート上から離脱したときに、乗員に一端が連結されたケーブルが牽引されることで該ケーブルの他端に設けられる鍵を解錠作動せしめてエアバッグを膨張展開させるようにしたものが、たとえば特許文献１および２で知られている。
登録実用新案第３０４８０９４号公報 登録実用新案第３０６３８８９号公報

ところが、上記特許文献１および２で開示されたものでは、乗車用シートからの乗員の離脱をケーブルの牽引による検知部の機械的な離脱によって検知するものであり、簡便ではあるが、外し忘れで乗員が少し移動しただけで検知部が離脱してしまう可能性がある。それを防ぐためにケーブルの長さに余裕を持たせておくと、ケーブルが緩んだ状態となり、外観上好ましくないだけでなく、乗員の挙動を妨げる可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、乗員の乗車用シートからの離脱を誤検知が生じないようにして精度良くかつ速やかに検知するとともに、外観性を良好とした上に乗車用シート上での乗員の通常動作を妨げることがないようにした乗員離脱検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、陸上を走行する鞍乗り型車両に搭載された乗員離脱検知装置であって、該車両の乗車用シート上に座乗した乗員の乗車用シートからの離脱を検知するためのものにおいて、乗員が着用した着用物および車体の何れか一方に一端が連結されるケーブルと、該ケーブルの他端に連結されるドラムが前記ケーブルを巻き取る方向に回転付勢されて成るとともに前記着用物および前記車体の何れか他方側に設けられる巻き取り手段と、該巻き取り手段の回転角度を検出する回転角度検出手段と、該回転角度検出手段の検出値に基づいて乗員の離脱を判定する離脱判定手段とを備えることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記離脱判定手段は、前記回転角度検出手段で検出される回転角度および前記ドラムの外径から前記ケーブルの引き出し長さ、引き出し速度および引き出し加速度を演算し、前記引き出し長さ、前記引き出し速度および前記引き出し加速度に基づいて乗員の離脱を判定することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、前記着用物に、前記離脱判定手段の離脱判定に応じて前記着用物から突出するようにして膨張展開するエアバッグ本体が収納されることを特徴とする。

さらに請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、前記離脱判定手段の離脱判定に応じて膨張展開するエアバッグ本体が、該エアバッグ本体の膨張展開に追従して膨張し得る前記着用物に収納されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、陸上を走行する鞍乗り型車両に搭載された乗員離脱検知装置において、乗員が乗車用シートから離脱したときのケーブルの牽引によって巻き取り手段のドラムの回転角度を回転角度検出手段で検知し、その回転角度検出手段の検出値に基づいて離脱判定手段が乗員の離脱判定を行うので、外し忘れによる誤検知を回避しながらも、ケーブルが緩むことはなく、外観性を良好とした上に乗車用シート上の乗員の挙動を妨げることもなく、乗車用シートからの乗員の離脱を精度良くかつ速やかに検知することができる。

また請求項２記載の発明によれば、離脱判定手段が、ケーブルの引き出し長さ、引き出し速度および引き出し加速度、すなわち乗員および車両間の相対変位、相対変位速度および相対変位加速度に基づいて乗員の離脱を判定するので、乗車用シート上からの乗員の離脱をより精度良く検知することができる。

さらに請求項３または請求項４記載の発明によれば、離脱判定手段の離脱判定に応じて着用物内のエアバッグ本体を膨張展開させることで、乗員への衝撃を膨張展開したエアバッグ本体で吸収することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１実施例を示すものであり、図１はエアバッグ装置を備えた自動二輪車の側面図、図２はエアバッグ装置の全体図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は乗員離脱を判定する手順を示すフローチャート、図５はエアバッグ装置が作動した後の自動二輪車の側面図である。

先ず図１において、自動二輪車が備える車体Ｂの前端のヘッドパイプ１に、前輪ＷＦを軸支したフロントフォーク２が操向可能に支承され、該フロントフォーク２の上部に操向ハンドル３が連結される。また車体Ｂの後部には、車体Ｂに搭載されるエンジンにより駆動される後輪ＷＲが懸架され、車体Ｂの前後方向中間部の上面には乗車用シート４が設けられる。

図２を併せて参照して、乗車用シート４上には、ベストなどの着用物１０を予め着用した乗員Ｍが座乗するものであり、前記着用物１０には、膨張展開時には着用物１０から突出するようにして乗員Ｍの上半身を前後から覆うエアバッグ本体１１が収納されるとともに、作動部１２Ａを有するインフレータ１２が設けられる。該インフレータ１２は、前記作動部１２Ａの作動に応じてエアバッグ本体１１を膨張展開させる圧力ガスを発生させるものであり、気体式、固体式、混合性ガス式あるいは空気吸い込み式など従来公知のものが用いられる。また前記インフレータ１２の作動部１２Ａは、乗員Ｍが乗車用シート４から離脱したことが乗員離脱検知装置１５で検知されるのに応じて作動するものである。

図３において、乗員離脱検知装置１５は、乗員Ｍが着用した前記着用物１０に一端が連結されるケーブル１６と、該ケーブル１６の他端に連結されるドラム２０が前記ケーブル１６の巻き取り方向に回転付勢されて成るとともに車体Ｂ側に設けられる巻き取り手段１７と、該巻き取り手段１７の回転角度を検出する回転角度検出手段１８と、該回転角度検出手段１８の検出値に基づいて乗員の離脱を判定する離脱判定手段１９とを備える。

乗車用シート４の後方で車体Ｂに固定されるケース２１内に前記ドラム２０が収容されており、このドラム２０が備える回転軸２３が前記ケース２１で回転自在に支承される。またケース２１に設けられた開口部２４を移動自在に貫通する前記ケーブル１６が、その端部をドラム２０に連結するようにして該ドラム２０に巻き掛けられる。

しかも前記ケース２１は、車体Ｂに衝突等による衝撃が作用しても外れることがないように強固に車体Ｂに固定され、前記ドラム２０が備える回転軸２３も、前記衝撃の作用によってもケース２１による支持状態が維持されるようにしてケース２１に支承される。また前記ケース２１およびドラム２０間に設けられるばね２５によりドラム２０はケーブル１６を巻き取る方向に回転付勢されるのであるが、ばね２５のばね荷重は、乗車用シート４上の乗員Ｍの通常動作を妨げることがない程度の小さな値に設定される。

また前記回転角度検出手段１８は高分解能のロータリーエンコーダであり、該回転角度検出手段１８で得られたドラム２０の回転角度が離脱判定手段１９に入力される。而して離脱判定手段１９は、マイクロプロセッサから成るものであり、回転角度検出手段１８で検出される回転角度およびドラム２０の外径からケーブル１６の引き出し長さＬすなわち乗員Ｍおよび自動二輪車の相対変位量を演算するとともに、前記引き出し長さＬの１回微分によって引き出し速度Ｖすなわち乗員Ｍおよび自動二輪車の相対変位速度を演算し、さらに前記引き出し長さＬの２回微分によって引き出し加速度Ａすなわち乗員Ｍおよび自動二輪車の相対変位加速度を演算する。

また離脱判定手段１９は、前記引き出し長さＬ、引き出し速度Ｖおよび引き出し加速度Ａに基づいて、図４で示す手順に従って乗員Ｍの離脱を判定するものであり、ステップＳ１では、引き出し長さＬが、乗車用シート４上の乗員Ｍの通常の動作範囲に対応した設定長さＬＯを超えるか否かを判定し、Ｌ≦ＬＯであったときには、ステップＳ２に進んで非離脱状態であると判定する。

またステップＳ１でＬ＞ＬＯであることを確認したときには、ステップＳ３で引き出し加速度Ａが予め設定された小設定加速度ＡＬを超えるか否かを判定し、Ａ≦ＡＬであったとき、すなわち引き出し加速度Ａが小加速度であったときにはステップＳ３からステップＳ２に進み、Ａ＞ＡＬであったときには、ステップＳ４において引き出し加速度Ａが予め前記小設定加速度ＡＬよりも大きな値として設定された大設定加速度ＡＨを超えるか否かを判定する。而してＡ≦ＡＨであったとき、すなわち引き出し加速度Ａが中加速度であったときにはステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、引き出し長さＬが、前記設定長さＬＯよりも大きく設定されている長さ閾値ＬＴを超えるか否かを判定し、Ｌ≦ＬＴであったとき、すなわち引き出し加速度Ａが中加速度であって引き出し長さＬが長さ閾値ＬＴ以下であるときには、ステップＳ５からステップＳ２に進む。またステップＳ５でＬ＞ＬＴであることを確認したときには、ステップＳ６で乗員Ｍの離脱状態であると判定し、次のステップＳ７で、インフレータ１２の作動部１２Ａを低速作動せしめる信号を出力する。

またステップＳ４で引き出し加速度Ａが大設定加速度ＡＨを超えている（Ａ＞ＡＨ）と判断したとき、すなわち引き出し加速度Ａが大加速度であると判断したときには、ステップＳ８において、引き出し速度Ｖが速度閾値ＶＴを超えるか否かを判定し、Ｖ≦ＶＴであるときにはステップＳ５に進み、またＶ＞ＶＴであることを確認したときには、ステップＳ９で乗員Ｍの離脱状態であると判定し、次のステップＳ１０で、インフレータ１２の作動部１２Ａを高速作動せしめる信号を出力する。

このような判定手順によれば、離脱判定手段１９は、引き出し長さＬが設定長さＬＯ以下の短い場合には、引き出し速度Ｖおよび引き出し加速度Ｖにかかわらず、乗員Ｍが非離脱状態にあると判定し、引き出し長さＬが設定長さＬＯを超える場合には、引き出し加速度Ａが中加速度以上であって引き出し長さＬが長さ閾値ＬＴを超えることを条件として乗員Ｍが離脱状態にあると判定することになる。

ところで離脱判定手段１９は、上述のように、乗員Ｍが離脱状態にあると判定するのに応じて、インフレータ１２の作動部１２Ａを作動せしめる信号を出力するのであるが、電気信号の伝達を可能としたケーブル１６を介して離脱判定手段１９および前記作動部１２Ａ間の信号の授受が行われる。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、乗員Ｍが自動二輪車を走行させている状態での他の車両や障害物との衝突時に、乗車用シート４上の乗員Ｍには乗車用シート４から離脱するような急激な力を受けるものであり、その乗員Ｍの乗車用シート４からの離脱が乗員離脱検知装置１５で検知されると、インフレータ１２はその作動部１２Ａの作動に応じて図５で示すようにエアバッグ本体１１を着用物１０から突出させるようにして膨張展開し、障害物との衝突による乗員Ｍへの衝撃がエアバッグ本体１１で吸収されることになる。

しかも前記乗員離脱検知装置１５は、乗員Ｍが着用した着用物１０に一端が連結されるケーブル１６と、該ケーブル１６の他端に連結されるドラム２０がケーブル１６の巻き取り方向に回転付勢されて成るとともに車体Ｂ側に設けられる巻き取り手段１７と、該巻き取り手段１７の回転角度を検出する回転角度検出手段１８と、該回転角度検出手段１８の検出値に基づいて乗員の離脱を判定する離脱判定手段１９とを備えるものであり、乗員Ｍが乗車用シート４から離脱したときのケーブル１６の牽引によって巻き取り手段１７のドラム２０の回転角度を回転角度検出手段１８で検知し、その回転角度検出手段１８の検出値に基づいて離脱判定手段１９が乗員Ｍの離脱判定を行うので、外し忘れによる誤検知を回避することができるとともに、ケーブル１６が緩むことはなく、外観性を良好とした上に乗車用シート４上の乗員Ｍの挙動を妨げることもなく、乗車用シート４からの乗員Ｍの離脱を精度良くかつ速やかに検知することができる。

また前記離脱判定手段１９は、回転角度検出手段１８で検出される回転角度およびドラム２０の外径からケーブル１６の引き出し長さＬ、引き出し速度Ｖおよび引き出し加速度Ａを演算し、引き出し長さＬ、引き出し速度Ｖおよび引き出し加速度Ａに基づいて乗員Ｍの離脱を判定するものであり、乗員Ｍおよび自動二輪車間の相対変位、相対変位速度および相対変位加速度に基づいて乗員Ｍの離脱を判定するので、乗車用シート４上からの乗員Ｍの離脱をより精度良く検知することができる。

図６は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付すだけで、詳細な説明は省略する。

乗車用シート４上には、ベストなどの着用物１０′を予め着用した乗員Ｍが座乗するものであり、前記着用物１０′の少なくとも一部は伸縮可能な伸縮生地２７から成る。而して着用物１０′内には、乗員Ｍの上半身を前後から覆うエアバッグ本体１１′が収納されており、このエアバッグ本体１１′が膨張展開したときに着用物１０′はその膨張展開に追従して膨張する。

この第２実施例によっても、乗車用シート４からの離脱が乗員離脱検知装置１５で検知されるのに応じてインフレータ１２がその作動部１２Ａを作動せしめることによりエアバッグ本体１１′が膨張展開し、それに応じて着用物１０′も膨張するので、障害物との衝突による乗員Ｍへの衝撃が着用物１０′およびエアバッグ本体１１′で吸収されることになる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では、巻き取り手段１７が車体Ｂ側に設けられていたが、乗員Ｍの着用物１０側に巻き取り手段１７が設けられるように構成することも可能である。

第１実施例のエアバッグ装置を備えた自動二輪車の側面図である。 エアバッグ装置の全体図である。 図２の３−３線拡大断面図である。 乗員離脱を判定する手順を示すフローチャートである。 エアバッグ装置が作動した後の自動二輪車の側面図である。 第２実施例の図５に対応した図である。

４・・・乗車用シート
１０，１０′・・・着用物
１１，１１′・・・エアバッグ本体
１５・・・乗員離脱検知装置
１６・・・ケーブル
１７・・・巻き取り手段
１８・・・回転角度検出手段
１９・・・離脱判定手段
２０・・・ドラム
Ｂ・・・車体
Ｍ・・・乗員

Claims (4)

1. 陸上を走行する鞍乗り型車両に搭載された乗員離脱検知装置であって、該車両の乗車用シート（４）上に座乗した乗員（Ｍ）の乗車用シート（４）からの離脱を検知するためのものにおいて、
   乗員（Ｍ）が着用した着用物（１０，１０′）および車体（Ｂ）の何れか一方に一端が連結されるケーブル（１６）と、該ケーブル（１６）の他端に連結されるドラム（２０）が前記ケーブル（１６）を巻き取る方向に回転付勢されて成るとともに前記着用物（１０，１０′）および前記車体（Ｂ）の何れか他方側に設けられる巻き取り手段（１７）と、該巻き取り手段（１７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（１８）と、該回転角度検出手段（１８）の検出値に基づいて乗員（Ｍ）の離脱を判定する離脱判定手段（１９）とを備えることを特徴とする乗員離脱検知装置。
2. 前記離脱判定手段（１９）は、前記回転角度検出手段（１８）で検出される回転角度および前記ドラム（２０）の外径から前記ケーブル（１６）の引き出し長さ、引き出し速度および引き出し加速度を演算し、前記引き出し長さ、前記引き出し速度および前記引き出し加速度に基づいて乗員（Ｍ）の離脱を判定することを特徴とする請求項１記載の乗員離脱検知装置。
3. 前記着用物（１０）に、前記離脱判定手段（１９）の離脱判定に応じて前記着用物（１０）から突出するようにして膨張展開するエアバッグ本体（１１）が収納されることを特徴とする請求項１または２記載の乗員離脱検知装置。
4. 前記離脱判定手段（１９）の離脱判定に応じて膨張展開するエアバッグ本体（１１′）が、該エアバッグ本体（１１′）の膨張展開に追従して膨張し得る前記着用物（１０′）に収納されることを特徴とする請求項１または２記載の乗員離脱検知装置。

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