JP2005255027A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホィールの前後方向への変位にもかかわらず好適な運転者保護効果を奏することが可能な車両用乗員保護装置を提供すること。
【解決手段】テレスコピック作動装置１１の作動によりステアリングコラム７が標準位置から前又は後にシフトし、それによりたとえばエアバッグ９を収容するステアリングホィール８が前又は後にシフトしていたとしてもそのシフト量に応じてエアバッグ９の展開モードを適切に変更することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用乗員保護装置に関する。

車両衝突が検出乃至予知された場合に車両衝突時の運転者の被害を軽減するために、エアバッグを展開（膨張）させたり、シートベルトを引き込んだりする運転者保護装置が従来より供されている。ドライバーシートの位置を検出し、このドライバーシートの位置に応じてエアバッグの展開を調節して、運転者特にその頭部に与えるエアバッグ展開衝撃を緩和する技術が、下記の特許文献１に記載されている。
特開平５−２１３１４２号公報

ドライバー用のエアバッグは通常、ステアリングホィールに収容されている。したがって、たとえばステアリングコラムを前後方向に進退させるテレスコピック作動装置の作動によりステアリングホィールが標準位置よりも前後方向位置にずれていると、たとえドライバーシートの前後方向位置を検出してエアバッグ展開を調節したとしても良好なエアバッグ展開衝撃緩和効果を得ることができない可能性が生じてしまう。

これは運転者保護装置としてエアバッグだけでなく、シートベルト引き込みの場合も本質的に同じである。本発明者は、エアバッグなどの運転者保護装置がドライバーに与える二次被害の大きさや作動の緊急性が、ドライバーシートの位置だけでなくドライバーとステアリングホィールとの間の実質的な距離の長短に依存することに着目した。これらの事情にもかかわらず上記特許文献１などに開示される車両用乗員保護装置は、単にドライバーシートのみの変位についてしか考慮しておらず、ステアリングホィールの前後方向への変位による運転者保護装置の作動結果への影響について気がついていないために、ステアリングホィールの前後方向の位置によっては望む効果を得ることができていなかった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ステアリングホィールの前後方向への変位にもかかわらず好適な運転者保護効果を奏することが可能な車両用乗員保護装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決するための本発明の車両用乗員保護装置は、車両衝突を検出乃至予知する衝突検出センサと、前記車両衝突が検出乃至予知された場合に車両衝突時の運転者の被害を軽減する動作を行う運転者保護装置とを備える車両用乗員保護装置において、
軸方向前後に変位可能なステアリングコラムの前後方向位置に関する情報をステアリング位置情報として検出するステアリング位置検出センサと、前記ステアリング位置情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御する保護動作制御回路とを備えることを特徴としている。

すなわち、この発明によれば、たとえばテレスコピック作動装置によりステアリングコラム（以下、テレスコピック式ステアリングコラムとも言う）が標準位置から軸方向前又は後にシフトし、それによりたとえばエアバッグを収容するステアリングホィールが前又は後にシフトしていたとしてもそのシフト量に応じて車両衝突時の運転者保護装置の動作を保護が良好になるように変更することができるため、衝突時におけるドライバーの良好な保護が可能となる。

好適な態様において、前記保護動作制御回路は、展開開始タイミング及び展開速度の少なくとも一方が異なる複数の展開制御モードを有する前記運転者保護装置としてのエアバッグ装置が衝突時に採用する前記展開制御モードを前記ステアリング位置情報に基づいて選択することを特徴としている。これにより、たとえばテレスコピック作動装置によるステアリングコラムの移動にかかわらずエアバッグの展開を好適に行うことができるため、エアバッグによるドライバーへの衝突衝撃を緩和しつつドライバーへのエアバッグ展開衝撃が過大となるのを防止することができる。

好適な態様において、前記運転者が着座するシートの前後方向位置に関する情報をシート位置情報として検出するシート位置検出センサを有し、前記保護動作制御回路は、前記ステアリング前後位置情報及びシート位置情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御することを特徴としている。これにより、ステアリングホィールとシート上の標準位置のドライバーとの間の距離を正確に推定することができるので、運転者保護装置の作動をこの距離に応じて好適に制御することができる。

好適な態様において、前記運転者の体格及び姿勢のいずれかの情報を運転者情報として検出する運転者情報検出センサを有し、前記保護動作制御回路は、前記ステアリング位置情報及び運転者情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御することを特徴としている。これにより、ステアリングホィールと乗員との間の距離を好適に推定することができるので、運転者保護装置の作動をこの距離に応じて最適に制御することができる。

好適な態様において、前記保護動作制御回路は、前記ステアリング位置情報、シート位置情報及び運転者情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御することを特徴としている。これにより、ステアリングホィールと乗員との間の距離を更に一層正確に推定することができるので、運転者保護装置の作動をこの距離に応じて最適に制御することができる。

好適な態様において、前記保護動作制御回路は、入力された前記ステアリング位置情報を書き換え可能に記憶する不揮発メモリを有することを特徴としている。これにより、たとえば定期的に書き換えられるか又はテレスコピック作動装置の作動の度に書き換えられるこの不揮発メモリの記憶情報に基づいてステアリングホィールの最新位置を推定し、車両衝突時にこの最新位置に基づいて運転者保護装置の作動を調節することができるとともに、車両衝突後にこの情報を不揮発メモリから読み出して衝突の際のデータ解析に供することができ、事後における衝突状況の再現が容易となる。

なお、上記したステアリング位置検出センサやシート位置検出センサは簡単なリミットスイッチや変位センサなどにより構成することができる。運転者の体格及び姿勢のいずれかの情報を運転者情報として検出する運転者情報検出センサとしては、運転者体重を検出する体重センサ、運転者の上半身を撮像する撮像センサ、ドライバーシートの着座面における荷重の分布により運転者の姿勢や体格を演算する荷重分布センサなどにより構成することができる。

本発明の車両用乗員保護装置の態様を図面を参照して説明する。ただし、本発明は下記の態様に限定されるものではなく、本発明の技術思想を公知の技術又はそれと同等の技術の組み合わせにより実施可能であることは言うまでもない。
（構成）
この車両用乗員保護装置は、図１に示すように、エアバッグ装置（運転者保護装置）１、エアバッグＥＣＵとも呼ばれるエアバッグ制御装置（保護動作制御回路）２、ステアリング位置検出センサ３、シート位置検出センサ４、運転者姿勢を検出する運転者情報検出センサ５、衝突検出センサ６を有している。

エアバッグ装置１は、ステアリングコラム７に回動自在に支承されてステアリングコラム７の後方に配置されたステアリングホィール８の径方向中央部に収納されて後方に展開するエアバッグ９と、入力指令に応じた展開制御モードによりエアバッグ９の展開を行うインフレータなどのエアバッグ展開機構（図示せず）とをもつが、周知であり本発明の要部ではないため、これ以上の説明は省略する。

エアバッグ制御装置２は、図１に示すように通常のマイコン型制御装置であって、後述する種々のセンサからの入力信号に基づいてエアバッグ９の展開モード及び展開タイミングを決定してエアバッグ装置１の上記エアバッグ展開機構に指令する。エアバッグ制御装置２は、前後方向（正確には垂直面内にてやや斜めの軸方向）へのステアリングコラム７の移動量又はその相当量を記憶する不揮発メモリ１０を有している。

ステアリング位置検出センサ３は、テレスコピック作動装置１１を内蔵するステアリングコラム７の前後方向への移動量又はその相当量を検出するセンサである。ステアリングコラム７は、車体に固定された不図示のブラケットにステアリングホィール８の軸線Ｍに沿って進退可能に保持されている。ステアリング位置検出センサ３は、この実施例では複数のリミットスイッチにより構成するものとするが種々の変位検出用の変位センサを採用してもよい。

シート位置検出センサ４は、ドライバー１２が着座したドライバーシート１３がレール１４上を前後方向位置に移動する場合にドライバーシート１３の位置を検出するセンサであり、たとえばレール１４の近傍に位置して前後方向異なる位置に設けられた複数のリミットスイッチにより構成することができる。ドライバーシート１３の下面にはドライバーシート１３の進退によりこれらリミットスイッチに順次接触するロッドを有しており、各リミットスイッチの作動状況によりドライバーシート１３の現在の前後方向位置範囲を検出することができる。ドライバーシート１３として電動のパワーシートを採用することもでき、この場合にはパワーシートのモータへの進退指令をエアバッグ制御装置２に読み込んでドライバーシート１３の位置を推定することができる。したがって、この場合には、エアバッグ制御装置２がシート位置検出センサ４を兼ねることになる。

運転者情報検出センサ５は、ドライバーシート１３の着座部や背もたれ部に埋設されてドライバー１２の体重分布や背中の圧力の分布を検出する多数の荷重センサからなり、これら各荷重センサの出力パターンによりドライバー１２の体格、姿勢を判定する。この判定はエアバッグ制御装置２でなされてもよいことはもちろんである。たとえば、ドライバーシート１３の背もたれ部に大きな圧力が加わっておればドライバー１２が前傾姿勢でないと判定する。また、着座部の多数の荷重センサが検出する信号パターンにより体重とその分布がわかり、これからドライバー１２が大柄か否かを判定することができることは明白である。これらの判定の詳細については説明を省略するものとする。

衝突検出センサ６は、不図示の加速度センサであり、この実施例では信号の大きさが所定しきい値を超えた場合にエアバッグ９の展開によりドライバー１２を保護すべき衝突が発生したと判定する。この判定はエアバッグ制御装置２によりなされてもよいことは当然である。

上記した各構成要素自体は車両用乗員保護装置では既知のものであるので、これ以上の説明は省略するものとする。上記構成要素の構成又は動作に公知の種々変更を行ってもよいことも言うまでもない。
（動作）
以下、この車両用乗員保護装置の好適な動作例を図２のフローチャートを参照して具体的に説明する。

まず、ステアリング位置検出センサ３、シート位置検出センサ４及び運転者情報検出センサ５からデータを読み込む。なお、この動作説明では理解を簡単とするためにステアリング位置検出センサ３はステアリングコラム７が前方位置か中央位置か後方位置かの３段階に判別するものとする。同じく、シート位置検出センサ４もドライバーシート１３が前方位置か中央位置か後方位置かの３段階に判別するものとする。また、運転者情報検出センサ５もドライバー１２の体格と姿勢とからその頭部がドライバーシート１３を基準として相対的に前方位置か後方位置かを判定するものとする。したがって、ステップＳ１００ではこれらのデータがエアバッグ制御装置２に読み込まれることになる。

次に、読み込まれたこれらのデータからステアリングホィールと推定したドライバー１２の頭部との距離が短いか否かを判定する（Ｓ１０２）。もちろん、もっと精密にこの距離を演算乃至パターン化することも可能である。

次に、上記判定乃至演算した上記距離に基づいてエアバッグ９の展開制御モードを選択する（Ｓ１０４）。この実施例では、簡単化のために、エアバッグ９の展開制御モードは、エアバッグ９を一つのインフレータの点火により小さい展開力でただしできるだけ早い点火タイミングで展開する早期展開制御モードと、エアバッグ９を複数のインフレータに点火して急速に展開する通常展開制御モードという二つの展開制御モードをもつものとする。上記距離が所定値未満であれば早期展開制御モードを採用し、上記距離が上記所定値以上であれば通常展開制御モードを採用する。もちろん、更に複雑なモード選択を行うことも可能である。

次に、上記ステップにより得た各種データや演算結果を不揮発メモリ１０に記憶してステップＳ１００にリターンする。これにより、車両電源停止した後も現在のステアリングコラム７の位置を推定することが可能となる。また、衝突後においても衝突前のステアリングコラム７の位置を知ることができる。なお、図２の展開制御モード設定ルーチンは定期的に行われる。

次に、衝突時の対応動作を図３に示すルーチンを参照して説明する。このルーチンは、衝突検出センサ６が衝突を検出した場合に他のルーチンに優先して実行される割り込みルーチンである。

まず、衝突検出センサ６から衝突に相当する信号がエアバッグ制御装置２に入力されるとこの割り込みルーチンが起動され、現在選択されている展開制御モードでの作動をエアバッグ装置１に指令し、その後、テレスコピック作動装置１１の現在の作動量を不揮発メモリ１０に書き込んでルーチンを終了する。エアバッグ装置１は、指令された展開制御モードでエアバッグ９を展開し、ドライバー１２を保護する。

（変形態様）
変形態様を以下に説明する。この変形態様では、ステアリングコラム７を進退させるテレスコピック作動装置１１を電動駆動型とし、衝突検出センサ６をレーダー装置などの衝突不可避を事前に予知する方式とする。このようにすると、衝突を予知した場合でかつステアリングコラム７が後退しており、かつ、ドライバー１２の頭部が比較的前方に位置していると判断した場合に、テレスコピック作動装置１１を電動動作させてステアリングコラム７を前進させ、ステアリングホィールとドライバー１２の頭部との間の距離を拡大する。これにより、エアバッグ９の展開によるドライバー１２の頭部への衝撃を緩和することができる。

実施例の車両用乗員保護装置のブロック図である。 図１の車両用乗員保護装置の非衝突時の動作を説明するフローチャートである。 図１の車両用乗員保護装置の衝突時の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ エアバッグ装置
２ エアバッグ制御装置
３ ステアリング位置検出センサ
４ シート位置検出センサ
５ 運転者情報検出センサ
６ 衝突検出センサ
７ ステアリングコラム
８ ステアリングホィール
９ エアバッグ
１０ 不揮発メモリ
１１ テレスコピック作動装置
１２ ドライバー
１３ ドライバーシート

Claims (6)

1. 車両衝突を検出又は予知する衝突検出センサと、前記車両衝突が検出又は予知された場合に車両衝突時の運転者の被害を軽減する動作を行う運転者保護装置とを備える車両用乗員保護装置において、
   軸方向前後に変位可能なステアリングコラムの前後方向位置に関する情報をステアリング位置情報として検出するステアリング位置検出センサと、前記ステアリング位置情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御する保護動作制御回路とを備えることを特徴とする車両用乗員保護装置。
2. 請求項１記載の車両用乗員保護装置において、
   前記保護動作制御回路は、
   展開開始タイミング及び展開速度の少なくとも一方が異なる複数の展開制御モードを有する前記運転者保護装置としてのエアバッグ装置が衝突時に採用する前記展開制御モードを前記ステアリング位置情報に基づいて選択することを特徴とする車両用乗員保護装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用乗員保護装置において、
   前記運転者が着座するシートの前後方向位置に関する情報をシート位置情報として検出するシート位置検出センサを有し、
   前記保護動作制御回路は、
   前記ステアリング前後位置情報及びシート位置情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御することを特徴とする車両用乗員保護装置。
4. 請求項１又は２記載の車両用衝突保護装置において、
   前記運転者の体格及び姿勢のいずれかの情報を運転者情報として検出する運転者情報検出センサを有し、
   前記保護動作制御回路は、
   前記ステアリング位置情報及び運転者情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御することを特徴とする車両用乗員保護装置。
5. 請求項３及び４記載の車両用衝突保護装置において、
   前記保護動作制御回路は、
   前記ステアリング位置情報、シート位置情報及び運転者情報に基づいて前記運転者保護装置の動作を制御することを特徴とする車両用乗員保護装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか記載の車両用乗員保護装置において、
   前記保護動作制御回路は、
   入力された前記ステアリング位置情報を書き換え可能に記憶する不揮発メモリを有することを特徴とする車両用乗員保護装置。

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