JPH05213142A

JPH05213142A - エアバッグ制御装置

Info

Publication number: JPH05213142A
Application number: JP4042129A
Authority: JP
Inventors: Toru Hamanaka; 透浜中
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】乗員の個人差により変化する着座位置に対応し
て適切な衝撃レベルでエアバッグを展開させる。【構成】車体前後方向にスライド可能なシート４１のス
ライド位置を検出するシートスライドセンサ１と、シー
ト４１に起伏回動可能に装備されたシートバック４２の
回動角を検出するリクライニング角度センサ２と、車体
の前後方向の加速度を検出する加速度センサを内蔵し、
該加速度センサの出力から求められる衝撃レベルが予め
定められたエアバッグ展開条件レベルに達した時にエア
バッグを展開させるエアバッグコントローラ３とを備え
ている。そして、コントローラ３が、センサ１とセンサ
２との出力に基づき乗員の頭部の位置を推定し、この推
定された頭部の位置に応じてエアバッグ展開条件レベル
を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の衝突時に展開
して乗員を拘束し保護するためのエアバッグの展開を制
御するエアバッグ制御装置に関する。

【０００２】

【背景技術】一般に、エアバッグモジュールは、スクィ
ブと呼ばれる点火装置と、インフレータと呼ばれるガス
発生装置と、このガス発生装置に併設されたエアバッグ
（衝撃吸収袋）とを含んで構成されており、車両の前方
衝突時にスクィブに点火してインフレータから高圧ガス
を発生させ、これによってエアバッグを膨張させて乗員
の胸に当て、乗員を拘束することで乗員を保護するもの
である。このエアバッグの展開により、例えば、運転者
は、その顔面（頭部）がステアリングホイール（ハンド
ル）と衝突して障害を受けるのを防ぐことができる。

【０００３】しかるに、エアバッグは、通常、前方衝突
時に必ず展開するわけではなく、顔面，頭部の傷害値が
所定の基準値以上となる衝突条件に達した場合に展開す
るように設計される。これは、軽い衝突の時には、車が
停止しているとは限らず、係る場合にエアバッグの展開
により反対に運転に支障が生じたりしないようにするた
めである。上記傷害値の測定は、人体ダミーを乗せた車
両をコンクリート障壁等に衝突させる衝突実験によって
行なわれ、従って、エアバッグの展開条件（ＯＮ条件）
は、頭部，顔面の傷害値が基準値を超える衝突，例え
ば、コンクリート障壁に２０ｋｍ／ｈで正面衝突した場
合と同レベル以上の衝突レベル（衝撃レベル）と定めら
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したエアバッグ展
開条件を定めるための、衝突実験は、標準的な体格の人
体ダミーを使用し、シートを中立位置にして行なわれ
る、換言すれば、上記エアバッグ展開条件は、「標準的
な体格の人が標準的な位置に座った場合」という前提条
件付きのものである。しかしながら、運転者の運転姿勢
は、シートを前にして自分はほぼ直立状態となりハンド
ルにしがみつくような運転姿勢から、シートを後方にし
て背もたれ（シートバック）を倒し寝そべったような運
転姿勢まで、千差万別である。このため、エアバッグの
ＯＮ条件を従来のように標準的条件（ステアリングホイ
ール−頭部間距離がある一定値）で定めると、ある運転
者にとってはエアバッグを展開すべき傷害値なのに展開
せず（ＯＮ条件が高過ぎ）、また別の運転者にとっては
エアバッグを展開しなくても良い傷害値なのに展開する
（ＯＮ条件が低過ぎる）という事態が発生するという不
都合があった。また、助手席側のエアバッグの展開条件
も運転席側と同様にして決定されていたことから、助手
席乗員の体格の個人差等によるシート位置等の差によ
り、助手席側にも同様の不都合が発生するおそれもあっ
た。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来技術の有す
る不都合を改善し、乗員の個人差により変化する着座に
位置対応して適切な衝撃レベルでエアバッグを展開させ
ることができるエアバッグ制御装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のエアバッグ制御装置は、車体前後方向にス
ライド可能なシートのスライド位置を検出するシート位
置検出手段と、シートの後端に起伏回動可能に装備され
たシートバックの回動角を検出するシートバック角度検
出手段と、車体の前後方向の加速度を検出する加速度検
出手段と、加速度検出手段の出力から求められる衝撃レ
ベルが所定のエアバッグ展開条件レベルに達した時にエ
アバッグモジュールを構成するエアバッグを展開せしめ
る制御手段とを備え、当該制御手段が、シート位置検出
手段とシートバック角度検出手段との出力に基づき乗員
の頭部の位置を推定する乗員位置推定機能と、この推定
された乗員頭部の位置に応じてエアバッグ展開条件レベ
ルを増減するエアバッグ展開条件調整機能とを有してい
ることを特徴として構成されている。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、衝突が発生し、その時の車
体の前後方向加速度が加速度検出手段により検出され、
制御手段では、加速度検出手段の出力に基づき衝撃レベ
ルを求め、この衝撃レベルが所定のエアバッグ展開条件
レベルに達している場合にのみ、エアバッグを展開す
る。この際、制御手段では、シート位置検出手段とシー
トバック角度検出手段との出力に基づき乗員の頭部の位
置を推定し、この推定された乗員頭部の位置に応じてエ
アバッグ展開条件レベルを増減調整する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図９に
基づいて説明する。

【０００９】図１には、本発明の一実施例である運転席
側のエアバッグを展開するエアバッグ制御装置の全体構
成が概略的に示されている。この図１の実施例は、車体
前後方向（図１における矢印Ａ−Ｂ方向）にスライド可
能なシート４１のスライド位置を検出するシート位置検
出手段としてのシートスライドセンサ１と、シート４１
の後端（図１における右端）に起伏回動可能に装備され
たシートバック（背もたれ）４２の回動角を検出するシ
ートバック角度検出手段としてのリクライニング角度セ
ンサ２と、車体の前後方向の加速度を検出する加速度検
出手段としての後述する加速度センサ（図５の符号３２
参照）を内蔵し車体に固定された制御手段としてのエア
バッグコントローラ３とを備えている。この図１におい
て、符号５は運転者を示すが、実線は通常走行時の運転
者位置を、仮想線は衝突時の挙動をそれぞれ示す。ま
た、符号６は、衝突時に展開したエアバッグを示し、こ
のエアバッグ６は、図示しないインフレータ及び後述す
るスクィブ（図５の符号４参照）とともに、エアバッグ
モジュールを構成するもので、通常時はステアリングホ
イール４３内に格納されている。

【００１０】シートスライドセンサ１は、図２に示すよ
うに、車体に固定された本体部１１に所定間隔で設けら
れた複数対の接点１２，１３を備えている。これらの接
点１２，１３は、実際には、図３の上方から見た接点の
配置図に示すように、シート４１の下端面に下方に向か
って突設された接触子１４のガイド溝１５を介して一方
と他方の側に相互に対向して配置されている。隣接する
接点１２，１２あるいは１３，１３のピッチは、図示し
ないシートスライド機構のノッチに一致するようになっ
ている。シート４１が前後方向（矢印Ａ−Ｂ方向）にス
ライドすると、接触子１４もスライドし、該接触子１４
により短絡される接点１２，１３の対が変化する構成に
なっている。

【００１１】また、リクライニング角度センサ２は、図
４に示すように、シート４１に固定された本体部２１内
に円弧状に所定間隔で配置された複数の接点２２，２
２，………を備えている。隣接する接点２２，２２のピ
ッチ角は、図示しないリクライニング角度調整機構のノ
ッチに一致するようになっている。このため、シートバ
ック４２が図４の矢印Ｃ−Ｄ方向に起伏回動すると、こ
れと一体的にシートバック４２の回転軸４２Ａに設けら
れた接触子４３も回動し、接触する接点２２が変化する
ようになっている。これらのシートスライドセンサ１，
リクライニング角度センサ２の電気的な構成については
後述する。

【００１２】図５には、本実施例の回路構成が示されて
いる。この図において、エアバッグコントローラ３は、
マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）
３１と、車体の前後方向加速度を検出する加速度センサ
３２と、Ａ／Ｄコンバータ３３，３４，３５と、スクィ
ブ４に点火のための電流を流すための電源回路３６と、
この電源回路３６にその一端が接続されたセーフィング
センサ３７と、マイコン３１にそのゲートが接続された
エミッタ接地のトランジスタから成るエアバッグ展開ト
ランジスタ３８とを含んで構成されている。また、この
エアバッグコントローラ３には、図示しないインフレー
タに点火するための点火装置であるスクィブ４が併設さ
れており、このスクィブ４は、セーフィングセンサ３７
の他端とエアバッグ展開トランジスタ３８のコレクタと
の間に介装されている。

【００１３】ここで、セーフィングセンサ３７は、マイ
コン３１の誤動作でエアバッグ６が誤って展開するのを
防ぐため、ある加速度以上の衝撃でのみその接点がオン
となる仕組みのセンサである。また、エアバッグ展開ト
ランジスタ３８は、マイコン３１によりベース電圧が印
加されるトランジスタで、後述するように、マイコン３
１がエアバッグ展開と判断した時に、スクィブ４点火の
ため、ＯＮ（オン）にするものである。加速度センサ３
２の出力は、Ａ／Ｄコンバータ３５を介してマイコン３
１に入力されるようになっている。

【００１４】シートスライドセンサ１の一方の接点列１
３，１３，………の各隣接する接点相互間には、所定の
電源電圧Ｖ_CCを分圧する分圧抵抗Ｒがそれぞれ介装され
ており、他方の接点列１２，１２，………は、共通に接
続され、前述したＡ／Ｄコンバータ３３を介してマイコ
ン３１に接続されている。このため、接触子１４のスラ
イドにより、該接触子１４により短絡される一方の接点
１３の電圧，即ちシート４１のスライド位置に応じた電
圧が、Ａ／Ｄコンバータ３３を介してマイコン３１へ入
力されるようになっている。

【００１５】また、リクライニング角度センサ２の各隣
接する接点２２，２２相互間には、所定の電源電圧Ｖ_CC
を分圧する分圧抵抗ｒがそれぞれ介装されている。ま
た、接触子４３の回動中心軸４２Ａは、前述したＡ／Ｄ
コンバータ３４を介してマイコン３１に接続されてい
る。このため、接触子４３の回転により該接触子３３に
接触した接点２２の電圧，即ちリクライニング角度（シ
ートバック回動角度）に応じた電圧が、Ａ／Ｄコンバー
タ３４を介してマイコン３１へ入力されるようになてい
る。

【００１６】次に、図６ないし図８を参照しつつ、図９
のフローチャートに示すマイコン３１の制御動作を説明
する。

【００１７】（１）まず、ステップＳ１０１で、マイコ
ン３１では、シートスライドセンサ１，リクライニング
角度センサ２からの信号を、それぞれＡ／Ｄコンバータ
３３，３４を介して入力し、シートスライド位置，即ち
図示しないシートスライド機構のノッチ位置ｉ，リクラ
イニング角度，即ち図示しないリクライニング角度調整
機構のノッチ位置ｊを検出する。

【００１８】（２）次に、ステップＳ１０２で、マイコ
ン３１では、ステップＳ１０１で検出したシートスライ
ド機構のノッチ位置ｉ及びリクライニング角度調整機構
のノッチ位置ｊに基づき、次のようにして、運転者の頭
部とステアリングホイールとの間の距離（以下、「頭部
−ステアリングホイール間距離」という。）ｙを推定す
る。

【００１９】即ち、頭部−ステアリングホイール間距離
ｙは、図６に示す幾何学的関係から、次式により求める
（推定する）ことができる。

【００２０】ｙ＝｛（ｘ＋ｂｃｏｓθ）² ＋（ｂｓｉｎθ−ａ）² ｝^1/2 ………………

【００２１】ここで、ａはステアリングホイール中心の
シートからの高さ、ｂはシートバック長さで、これらは
いずれも定数である。また、ｘはステアリングホイール
中心とシート後端部との間の水平方向距離でステップＳ
１０１で検出したシートスライド機構のノッチ位置ｉか
ら求められる。更に、θは、シートバックが水平面と成
す角度でステップＳ１０１で検出したリクライニング角
度調整機構のノッチ位置ｊから求められる。従って、
ｘ，θは、それぞれのノッチ位置ｉ，ｊで決まるため、
ｙ＝ｆ（ｘ_i ，θ_j ）とあらわすことができ、図７に示
すようなテーブルを予め作成してマイコン３１の内部メ
モリに記憶させておくことにより、式の計算の代わり
にこのテーブルからｙ＝ｙ_ijを求めることができる。

【００２２】（３）次いで、ステップＳ１０３に進み、
マイコン３１では、ステップＳ１０２で推定されたｙに
応じてエアバッグを展開させる衝撃レベル，即ちエアバ
ッグ展開条件レベルＺを次のようにして調整する。

【００２３】即ち、エアバッグ展開条件レベルＺは、背
景技術の項で述べたように、例えば、コンクリート障壁
に２０ｋｍ／ｈで正面衝突した場合と同レベル以上の衝
撃レベルＺ以上と定めるものとすると、従来はシートを
中立位置にした時（この時のｙ＝ｙ₀ ）のＺ＝Ｚ₀ に固
定されていたが、本実施例では、図８に示すように、こ
のＺの値を次式を用いて補正する。

【００２４】Ｚ＝Ｚ₀ ＋Ａ（ｙ−ｙ₀ ），Ａ＝（Ｚ_max
−Ｚ_min）／ｙ（_max −ｙ_min）……………

【００２５】本実施例では、図８に示すようなエアバッ
グ展開条件レベルＺの補正グラフがマイコン３１の内部
メモリ内に記憶されている。式あるいは図８の補正グ
ラフによれば、ｙが小さいほどエアバッグ展開条件レベ
ルＺが低く設定され、エアバッグ６が展開しやすくなっ
ていることがわかる。

【００２６】（４）次に、マイコン３１では、ステップ
Ｓ１０４に進み、加速度センサ３２の信号をＡ／Ｄコン
バータ３５を介して入力し、その加速度センサの値を処
理したデータ（フィルタリングにより抽出された衝突加
速度成分，積分により求められた速度変化値等）を用い
て衝撃レベルＶを求める。

【００２７】（５）次のステップＳ１０５で、マイコン
３１では、ステップＳ１０４で求めた衝撃レベルＶとＳ
１０３で補正済みのエアバッグ展開条件レベルＺとを比
較し、Ｖ＜Ｚであれば、ステップＳ１０１に戻り、Ｖ≧
Ｚであれば、エアバッグ展開と判断し、エアバッグ展開
トランジスタ３８にゲート電圧を印加してオンにし（ス
テップＳ１０６）、制御を終了する。この時、同時にセ
ーフィングセンサ３７も衝撃を検出しオンになっていれ
ば、電源回路３６からスクィブ４に電流が流れ、図示し
ないインフレータがガスを発生し、エアバッグ６が展開
を開始する。このようにしてエアバッグ６が展開した衝
突時の状態が、前述した如く、図１に二点鎖線（仮想
線）で示されている。

【００２８】以上説明したように、本実施例によると、
マイコン３１を含むコントローラ３の機能により、推定
された頭部−ステアリングホイール間距離ｙに応じてエ
アバッグ展開条件レベルＺが補正されるので、運転者の
着座位置の如何を問わず、常に適切な衝撃レベル以上で
エアバッグを展開させることができるという効果があ
る。

【００２９】

【変形例】パワーシートコントローラを採用する車両で
は、図１０に示すように、エアバッグコントローラ３に
パワーシートコントローラ１０を接続し、エアバッグコ
ントローラ３がパワーシートコントローラ１０からシー
トスライド位置，リクライニング角度を入手する構成と
すれば、これらのデータを入手後上記ステップＳ１０２
〜Ｓ１０６と同様の制御動作を行なうことにより、上記
実施例と同様の作用効果を得ることができる。この場
合、シートスライドセンサ１及びリクライニング角度セ
ンサ２のインターフェースを構成するエアバッグコント
ローラ３内のＡ／Ｄコンバータ３３，３４に代えてパワ
ーシートコントローラ１０との通信インターフェースを
エアバッグコントローラ３内に設ける必要がある。

【００３０】なお、上記実施例では、車体の前後方向加
速度を検出するための加速度センサ３２がエアバッグコ
ントローラ３に内蔵されている場合を例示したが、本発
明は必ずしもこれに限定されるものではなく、加速度セ
ンサは車室内に別に設けてもよく、あるいはボンネット
内に設けてもよく、また、加速度センサは１個ではなく
複数個設けても良い。

【００３１】また、上記実施例では、運転席側のエアバ
ッグの展開を制御するエアバッグ制御装置を例にとって
説明したが、本発明は助手席側のエアバッグ制御装置に
も適用が可能であり、この場合には、エアバッグモジュ
ールの取り付け位置から助手席乗員の頭部までの距離に
応じてエアバッグ展開条件レベルの調整が行なわれるこ
とになる。特に、助手席側に本発明を適用する場合に
は、シート及びシートバックに圧力センサを設置して乗
員の姿勢（シートバックにもたれ掛かっているか否か
等）をも検出するようにして、エアバッグモジュールの
取り付け位置から助手席乗員の頭部までの距離を更に補
正したり、室内天井部に超音波距離センサ等を設けて乗
員の座高を検出しこれによってもエアバッグ展開条件を
補正したりすることが望ましい。更に、実施にあたって
は、シートベルトの着用により、エアバッグを必要とす
る程度やエアバッグの発揮する保護機能に差が生じると
考えられるので、シートベルトの装着の有無を検出する
シートベルト装着センサからの信号を利用してエアバッ
グコントローラがエアバッグ展開条件レベルを調整する
ような構成としたり、シートベルト装着センサ信号によ
り警告を発してシートベルトの装着を乗員に促すような
構成にすることが望ましい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御手段により、シート位置検出手段とシートバック角
度検出手段との出力に基づき乗員の頭部の位置が推定さ
れ、この推定された乗員頭部の位置に応じてエアバッグ
展開条件レベルが増減調整されることから、衝突が発生
した場合に、加速度検出手段の出力に基づき求められた
衝撃レベルが調整後のエアバッグ展開条件レベルに達し
ている場合にのみ、エアバッグを展開するようにするこ
とができ、これにより、乗員の個人差により変化する着
座位置に応じて、常に適切な衝撃レベルでエアバッグを
展開させることができるという従来にない優れたエアバ
ッグ制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】図１のシートバックセンサの構成を示す図であ
る。

【図３】図２のシートバックセンサの接点の配置を説明
するための図である。

【図４】図１のリクライニング角度センサの構成を示す
図でる。

【図５】図１の実施例の回路構成を示す図である。

【図６】頭部−ステアリングホイール間距離の推定方法
を説明するための図である。

【図７】頭部−ステアリングホイール間距離を推定用の
テーブルを示す図である。

【図８】エアバッグ展開条件レベルの補正グラフを示す
線図である。

【図９】図５のマイコンの制御プログラムを示すフロー
チャートである。

【図１０】変形例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１シート位置検出手段としてのシートスライドセンサ２シートバック角度検出手段としてのリクライニング
角度センサ３制御手段としてのエアバッグコントローラ６エアバッグ３２加速度検出手段としての加速度センサ４１シート４２シートバック

【手続補正書】

【提出日】平成５年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】Ｚ＝Ｚ₀ ＋Ａ（ｙ−ｙ₀ ），Ａ＝（Ｚ_max
−Ｚ_min）／（ｙ_max −ｙ_min）……………

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体前後方向にスライド可能なシートの
スライド位置を検出するシート位置検出手段と、前記シ
ートの後端に起伏回動可能に装備されたシートバックの
回動角を検出するシートバック角度検出手段と、車体の
前後方向の加速度を検出する加速度検出手段と、前記加
速度検出手段の出力から求められる衝撃レベルが予め定
められたエアバッグ展開条件レベルに達した時にエアバ
ッグモジュールを構成するエアバッグを展開せしめる制
御手段とを備え、当該制御手段が、前記シート位置検出
手段とシートバック角度検出手段との出力に基づき乗員
の頭部の位置を推定する乗員位置推定機能と、この推定
された乗員頭部の位置に応じて前記エアバッグ展開条件
レベルを増減するエアバッグ展開条件調整機能とを有し
ていることを特徴としたエアバッグ制御装置。