JP4627474B2 - エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアバッグ装置に関し、特に、自動二輪車等の乗員への衝撃を緩和する装置としてのエアバッグ装置に関する。

自動二輪車等の乗員への衝撃を緩和する装置としての膨張気室（エアバッグ）を内蔵した胴衣つまりジャケットが提案されている。例えば、特開２００２−２０９０７号公報には、乗員の身体全体を覆うように展開されるエアバッグを備えたジャケットが開示されている。また、実用新案登録公報３０４８０９４号には、容積の異なる二つの気室を設け、２段階の緩衝装置として作用させる自動膨張式ベストが開示されている。

これら従来のジャケットは、乗員と車体との間をワイヤで連結し、乗員が車体から離脱して乗員および車体間の距離が所定値より遠くなったときにワイヤが伸びたことを検出してエアバッグを展開する構造を有している。

また、特開２００２−２２５６７３号公報には、車体に傾斜角センサを取り付けておき、傾斜角が設定値以上に達したときに、車体が転倒したと判断してエアバッグを展開するように構成した作業用重機の運転者保護装置が開示されている。
特開２００２−２０９０７号公報 実用新案登録公報３０４８０９４号 特開２００２−２２５６７３号公報

特許文献１，２に記載されたジャケットでは、乗員と車体との距離が所定量より伸びたときに装置が作動するようになっているので、スリップダウンや側面からの衝突によって、乗員が車体とともに倒れたような場合は、乗員と車体との距離が大きくならないので、エアバッグは作動しないことが考えられる。

また、文献３に記載された運転者保護装置では、傾斜角のみで転倒の判断を行っているので、曲線道路等で車体を傾斜させて走行する自動二輪車に適用した場合、車体傾斜走行（バンク走行）の状況によってはエアバッグが作動するおそれがある。さらに自動二輪車の場合、走行中以外の取り回し時に傾斜角が大きくなることがあるが、そのようなときでもエアバッグが作動するおそれがある。

本発明の目的は、単に車体の傾斜による判断でエアバッグを作動させるのではなく、必要な時に効果的にエアバッグを作動させるようにするエアバッグ装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、車体からの乗員離脱を検出する手段と、乗員が着用するエアバッグと、車体の傾斜角検出手段と、車体の傾斜角の変化割合を算出する傾斜角加速度検出手段と、車体の傾斜角および傾斜角加速度に基づいて、予め設定されたエアバッグ作動範囲に車体の状態があるかどうかを判断し、車体の状態がエアバッグ作動範囲にあればエアバッグ展開指示を出力するエアバッグ作動判定手段とを備え、乗員離脱を検出する手段によって車体から乗員が離脱していないと判断されるときに、前記エアバッグ作動判定手段を動作させるように構成した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、車両の走行状態を検出する手段をさらに備え、前記エアバッグ作動判定手段が、検出された予定の車両走行状態においてのみ、前記エアバッグ作動範囲を超える所定領域へエアバッグ作動範囲を拡大して判断を行うように構成されている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記エアバッグ作動判定手段が、車体の傾斜角および傾斜角加速度によってエアバッグ作動範囲を設定したマップを有し、該マップを検索して前記車体の状態がエアバッグの作動範囲にあるか否かを判断するように構成されている点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記車両の走行状態を検出する手段が、車速検出手段である点に第４の特徴がある。

さらに、本発明は、エアバッグ本体およびエアバッグ展開駆動手段が、乗員の着衣に組み込まれており、かつ前記エアバッグ作動判定手段が車体側に設けられていて、エアバッグ展開指示を無線通信によって前記エアバッグ展開駆動手段に送信するように構成した点に第５の特徴がある。

上記第１の特徴によれば、傾斜角だけでなく傾斜角加速度によって車体が転倒しようとしているのか単に傾斜しているのかを判断してエアバッグの作動の要否を判定することができる。したがって、車体の取り回しやバンク走行等、車体が傾斜しているが転倒ではない場合に、エアバッグが作動するのを禁止することができる。また、側面からの衝突によって転倒を開始した場合に、傾斜角が大きくなっただけではエアバッグは作動しないで、角加速度が大きくなった時点、つまり転倒開始し始めて、その後加速度が大きくなったときにタイミング良くエアバッグを展開させることができる。

第２の特徴によれば、大きい傾斜角加速度が生じないような転倒、例えば、大きい傾斜角からスリップして横転するような転倒を検出してエアバッグを作動させることができる。

第３の特徴によれば、予めエアバッグの作動範囲を設定したマップに従ってエアバッグを作動させることができる。

第４の特徴によれば、検出された車速によって、車両が停止しているのか否か、高速で走行しているのか低速走行か否かを判断できるので、例えば、車速に応じてエアバッグ作動範囲を設定しておけば、効果的にエアバッグを作動させることができる。

第５の特徴によれば、車体と乗員が着用している保護衣とを電気的に有線で接続していない場合にも、保護衣に組み込まれたエアバッグを展開する指令を出力することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るエアバッグ装置の構成を示す側面図である。同図において、自動二輪車１に搭乗している乗員２は、エアバッグを組み込んだジャケット３を着用している。ジャケット３には、エアバッグ本体、インフレータ、ＥＣＵ、バッテリ、および乗員離脱センサ、および自動二輪車１との通信を行う無線通信装置が組み込まれている。乗員離脱センサは接続ワイヤ４と、接続ワイヤ４を巻き取るリールと該リールの回転速度を検出するセンサ本体とから構成できる。

ジャケット３のエアバッグはジャケット３と車体とを接続している接続ワイヤ４が所定の接続部で外れたときに、予め設定した条件の下で乗員２が車体から離脱したと判定してエアバッグを展開させる。乗員２の離脱判定条件は、例えば、接続ワイヤ４が所定の速度で予め設定した長さ伸びてから接続部が外れたときに満たすようにする。接続ワイヤ４の伸びる速度は前記リールの回転速度から検出できる。

本実施形態のエアバッグ装置は前記離脱判定条件が満足されたときにのみ、作動するのではなく、前記離脱判定条件が否定され、かつ自動二輪車１が転倒したときにジャケット３に組み込んだエアバッグを展開させることができる。自動二輪車１は、ステアリングハンドルの中央付近に設けた傾斜センサ５と該傾斜センサ５の出力を処理して自動二輪車１の転倒検出を行うＥＣＵ６を有する。ＥＣＵ６は車体の転倒を検出したときに、乗員２が着用しているジャケット３のエアバッグを展開させるための指示を送信する無線通信装置を含んでいる。

さらに、ＥＣＵ６は、傾斜センサ５の出力に基づいて転倒検出を行うのに使用するマップを備えている。図２は、転倒検出用マップの一例を示す図である。同図において、水平軸は自動二輪車１の傾斜角を示す。図中中央から右方向は自動二輪車１の右傾斜角を示し、図中中央から左方向は自動二輪車１の左傾斜角を示す。また、同図中中央から上方向は自動二輪車１の右傾斜角加速度を示し、図中中央から下方向は自動二輪車１の左傾斜角加速度を示す。

図２の、４隅のハッチングを付加して示した領域が転倒と判定される範囲であり、エアバッグの作動範囲である。この作動範囲ではエアバッグを展開させる指示がＥＣＵ６からジャケット３に無線送信される。例えば、左右の傾斜角が大きくて、かつ左右の傾斜角加速度が大きい範囲でのみエアバッグが作動される。

図３は、転倒検出用マップを使用したエアバッグの作動判定に係るフローチャートである。なお、この図では、説明を簡単にするため、ジャケット３側のＥＣＵでの処理と自動二輪車１側のＥＣＵ６での処理をまとめて示している。図３において、ステップＳ１では、乗員の離脱判定を行う。この離脱判定は、単に接続ワイヤ４の接続が所定の接続部で外れたかどうかの判定をいうのではなく、事故によって乗員２が自動二輪車１から離脱したかどうかの判定をいう。乗員が離脱したと判定されたときは、ステップＳ２に進んでエアバッグを展開させる。

乗員が離脱していないで、接続ワイヤ４が所定の接続部で接続された状態が維持されている場合は、ステップＳ１からステップＳ３に進む。ステップＳ３では、傾斜センサ５の出力（角度と傾斜方向）を読み込む。ステップＳ４では、傾斜センサ５の出力の、今回値と前回値との差を算出して今回角速度としてＥＣＵ６のメモリに記憶する。ステップＳ５では、前回値と前々回値との差として記憶されている前回角速度と今回角速度とにより角加速度を算出する。ステップＳ６では、傾斜角と角加速度とによって図２のマップを検索し、エアバッグの作動範囲か否かを判断する。

ステップＳ６で、車体の転倒つまりエアバッグの作動範囲であることを検出したならば、ステップＳ２に進み、エアバッグを展開させる。傾斜センサ５の出力に基づく、傾斜角や角加速度が、前記マップに示された転倒範囲でない場合は、ステップＳ１に戻る。

続いて、第２実施形態を説明する。この第２実施形態では、傾斜角や角加速度の値に加えて、自動二輪車１が走行しているか停車中かの判断をエアバッグ作動の判定基準の一つとする。図４は、第２実施形態に係るエアバッグ装置の構成を示す側面図であり、図１と同符号は同一または同等部分を示す。車速センサ７は、自動二輪車１のエンジンに連結される減速装置の出力段のギヤなどの回転体の回転数を検出して車速を検出する。この車速センサ７の出力はＥＣＵ６に入力される。ＥＣＵ６では、車速センサ７の出力を読み込み、この出力値（車速）を、走行状態を示す基準値（走行中か否かを判別する場合は「ゼロ」）と比較する。

図５は、転倒検出用マップの第２例を示す図であり、図２のマップと同様、傾斜角や角加速度がともに大きい領域にエアバッグの作動範囲が設定される。さらに第２実施形態では、角加速度が小さく、傾斜角が大きい領域に、自動二輪車１が走行中にのみエアバッグを作動させることができる作動範囲を設けた。例えば、車体の傾斜角が大きい姿勢からスリップして転倒していく場合は、大きい角加速度を生じないことがある。図５に示すような「走行中のみ作動範囲」を設けることによって、このような転倒にも対応することができる。

なお、自動二輪車１の走行状態を停車中か否かだけによらず、車速がどの程度かによって走行状態を判定するように構成してもよい。車速の大小を判定基準とする場合は、車速の大小に応じて図５のマップを変形して使用する。

また、停車中は、接続ワイヤ４が離脱することがあっても、エアバッグを展開させないように、車速センサ７の出力をジャケット２に送信してもよい。ジャケット２に装着されているＥＣＵは、車速に応じて停車中と判断したとき、接続ワイヤ４が接続部で外れたことを検出してもエアバッグを展開させないようにできる。

図６は、転倒検出用マップを使用したエアバッグの作動判定に係るフローチャートである。なお、この図では、説明の簡単のため、ジャケット３側のＥＣＵでの処理と自動二輪車１側のＥＣＵ６での処理をまとめて示している。図６において、ステップＳ１１では、乗員の離脱判定を行う。この離脱判定は、単に接続ワイヤ４の接続が所定の接続部で外れたかどうかの判定をいうのではなく、事故によって乗員２が自動二輪車１から離脱したかどうかの判定をいう。乗員が離脱したと判定されたときは、ステップＳ１２に進んで停車中か否かを判別する。停車中でなければ、ステップＳ１３に進んでエアバッグを展開させる。一方、停車中であれば、エアバッグを展開させないので、ステップＳ１１に戻る。

乗員が離脱していないで、接続ワイヤ４が所定の接続部で接続された状態が維持されている場合は、ステップＳ１１からステップ１４に進む。ステップＳ１４では、傾斜センサ５の出力（角度と傾斜方向）を読み込む。ステップＳ１５では、傾斜センサ５の出力の、今回値と前回値との差を算出して今回角速度としてＥＣＵ６のメモリに記憶する。ステップＳ１６では、前回値と前々回値との差として記憶されている前回角速度と今回角速度とにより角加速度を算出する。ステップＳ１７では、傾斜角と角加速度とによって図５のマップを検索し、エアバッグの作動範囲か否かを判断する。作動範囲であれば、ステップＳ１３に進んでエアバッグを展開させる。

作動範囲でない場合は、ステップＳ１８に進んで図５のマップを検索し、「走行中のみ作動範囲」かどうかを判断する。傾斜角と角加速度が「走行中のみ作動範囲」にあれば、ステップＳ１９に進んで自動二輪車１は走行中か否かを判断する。走行中であれば、ステップＳ１３に進んでエアバッグを展開させる。走行中でなければ、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１８で、「走行中のみ作動範囲」でないと判断されれば、ステップＳ１１に進む。

図７は、上記実施形態に係るエアバッグ装置の要部機能を示す機能ブロック図である。傾斜センサ５で検出された傾斜角は角度／角加速度マップ１０に入力される。また、傾斜角は角加速度算出部８に入力されて、今回、前回、前々回の検出傾斜角に基づいて、傾斜角加速度が算出される。算出された傾斜角加速度も、角度／角加速度マップ１０に入力される。角度／角加速度マップ１０は、傾斜角と角加速度とがエアバッグの作動範囲に含まれている場合に作動信号を出力する。

一方、ジャケット２に装着されているＥＣＵの機能である離脱検出部９は、接続ワイヤ４に設けられた所定の接続部の接続が外れるとともに、外れたときの速度もしくは加速度が所定値を超えていたときに、離脱信号を出力する。離脱信号はオア回路１１に入力され、図示しないエアバッグ起動手段に供給される。

離脱信号は、インバータ１２で反転されてアンドゲート１３に入力される。アンドゲート１３には、前記作動信号が入力されており、アンドゲート１３が離脱信号の反転された信号がハイレベルのとき、つまり乗員が車体から離脱していないときに作動信号はオア回路１１を通って図示しないエアバッグ起動手段に供給される。

上記二つの実施形態では、傾斜角と傾斜角加速度とによってエアバッグの作動範囲を設定したマップを使って、乗員が車体から離脱していないときにも効果的にエアバッグを展開して乗員保護をできるようにした。

なお、本実施形態では、エアバッグを乗員が着用するジャケットに組み込んである例を示したが、車体に組み込んだエアバッグを展開して乗員保護をする場合に応用することができる。また、本実施形態では、エアバッグ装置をジャケットつまり上着に組み入れる例を示したが、本発明はこれに限らず、ベストや上下つなぎの衣服等、自動二輪車の乗車に適した保護衣に組み入れることができる。

本発明の第１実施形態に係るエアバッグ装置を含む自動二輪車の側面図である。 傾斜角と角加速度とによってエアバッグ装置の作動範囲を設定したマップの第１例を示す図である。 第１実施形態に係るＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るエアバッグ装置を含む自動二輪車の側面図である。 傾斜角と角加速度とによってエアバッグ装置の作動範囲を設定したマップの第２例を示す図である。 第２実施形態に係るＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 エアバッグ装置の要部機能を示すブロック図である。

符号の説明

１…自動二輪車、 ２…乗員、 ３…ジャケット、 ４…接続ワイヤ、 ５…傾斜センサ、 ６…ＥＣＵ、 ７…車速センサ、 ８…角加速度算出部、 ９…離脱検出部、 １０…角度／角加速度マップ

Claims (6)

1. 車体からの乗員離脱を検出する手段（９）と、
   乗員が着用するエアバッグ（３）と、
   車体の傾斜角検出手段（５）と、
   車体の傾斜角の変化割合を算出する傾斜角加速度検出手段（８）と、
   車体の傾斜角および傾斜角加速度に基づいて、予め設定されたエアバッグ作動範囲に車体の状態があるかどうかを判断し、車体の状態がエアバッグ作動範囲にあればエアバッグ展開指示を出力するエアバッグ作動判定手段（１１）とを備え、
   前記乗員離脱を検出する手段（９）によって車体から乗員が離脱していないと判断されるときに、前記エアバッグ作動判定手段（１１）を動作させるように構成したことを特徴とするエアバッグ装置。
2. 車両の走行状態を検出する手段をさらに備え、
   前記エアバッグ作動判定手段が、検出された予定の車両走行状態においてのみ、前記エアバッグ作動範囲を超える所定領域へエアバッグ作動範囲を拡大して判断を行うように構成されていることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置。
3. 前記エアバッグ作動判定手段（１１）が、車体の傾斜角および傾斜角加速度によってエアバッグ作動範囲を設定したマップ（１０）を有し、該マップを検索して前記車体の状態がエアバッグの作動範囲にあるか否かを判断するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のエアバッグ装置。
4. 前記車両の走行状態を検出する手段が、車速検出手段であることを特徴とする請求項２記載のエアバッグ装置。
5. エアバッグ本体およびエアバッグ展開駆動手段が、乗員の着衣（３）に組み込まれており、かつ前記エアバッグ作動判定手段（１１）が車体側に設けられていて、 前記エアバッグ展開指示を、無線通信によって前記エアバッグ展開駆動手段に送信するように構成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエアバッグ装置。
6. 車体からの乗員離脱を検出する手段（９）と、
   乗員が着用するエアバッグ（３）と、
   車体の傾斜角検出手段（５）と、
   車体の傾斜角の変化割合を算出する傾斜角加速度検出手段（８）と、
   車体の傾斜角および傾斜角加速度に基づいて、予め設定されたエアバッグ作動範囲に車体の状態があるかどうかを判断し、車体の状態がエアバッグ作動範囲にあればエアバッグ展開指示を出力するエアバッグ作動判定手段（１１）とを備え、
   前記エアバッグ作動判定手段（１１）が、前記乗員離脱を検出する手段（９）によって車体から乗員が離脱していないと判断されるときに動作するように構成されるとともに、車体の状態が前記エアバッグ作動範囲にあるか否かにかかわらず、前記乗員離脱を検出するセンサ（９）によって車体から乗員が離脱したと判断したときに動作するように構成されていることを特徴とするエアバッグ装置。

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