JP2005263039A

JP2005263039A - 乗員保護システム

Info

Publication number: JP2005263039A
Application number: JP2004078974A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kiribayashi; 新一桐林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2005-09-29
Also published as: US20050209754A1; DE102005011391A1

Abstract

【課題】乗員検知ＥＣＵと乗員保護ＥＣＵとの間に双方向通信を確立しなくても乗員情報を格納できる乗員保護システムを提供することを課題とする。
【解決手段】乗員保護システム１は、シートの乗員状態を判別し、判別結果を乗員情報として伝送する乗員検知ＥＣＵ３と、乗員情報に基づき乗員保護具５を駆動許可状態あるいは駆動禁止状態にすると共に車両の衝突を判別し衝突判別かつ駆動許可状態の場合に駆動信号を発信し乗員保護具５を駆動する衝突判別部４３と、駆動信号をトリガとして乗員情報を記憶する不揮発性メモリ４５と、を持つ乗員保護ＥＣＵ４と、を備えてなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、事故などの衝撃から乗員を保護する乗員保護システムに関する。

乗員保護システムは、乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）とエアバッグＥＣＵとを備えている。乗員検知ＥＣＵは、センサからの情報によりシートの乗員状態を判別する。判別結果は、乗員情報としてエアバッグＥＣＵに伝送される。エアバッグＥＣＵは、伝送された乗員情報に基づき、袋体を展開許可状態、あるいは展開禁止状態にする。一方、エアバッグＥＣＵは、車両の衝突を判別する。具体的には、エアバッグＥＣＵは、加速度センサから得られる加速度（減速度）データが、自身の有する衝突判別しきい値を超えた場合、車両が衝突したと判別する。つまり衝突判別を行う。衝突判別、かつ袋体が展開許可状態の場合に限り、エアバッグＥＣＵは、スクイブを発熱させる。発熱したスクイブにより、インフレータが点火される。点火されたインフレータの膨張圧により、袋体が車室内に展開される。
特表平１０−５０３４４５号公報

ところで、乗員保護システムに対しては、例えば事故分析用あるいは研究用として、衝突前後の乗員情報を、衝突後に回収したいという要請がある。そこで、特許文献１には、衝突前後の乗員情報を、乗員検知ＥＣＵのＥＰＲＯＭに格納できる乗員保護システムが紹介されている。

ところが、同文献記載の乗員保護システムの場合、乗員情報をＥＰＲＯＭに格納するためのトリガとして、エアバッグＥＣＵの衝突信号を乗員検知ＥＣＵに入力する必要があった。このため、乗員検知ＥＣＵとエアバッグＥＣＵとの間に、双方向通信を確立する必要があった。

本発明の乗員保護システムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、乗員検知ＥＣＵと乗員保護ＥＣＵ（例えばエアバッグＥＣＵ）との間に双方向通信を確立しなくても乗員情報を格納できる乗員保護システムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の乗員保護システムは、シートの乗員状態を判別し、判別結果を乗員情報として伝送する乗員検知ＥＣＵと、該乗員情報に基づき乗員保護具を駆動許可状態あるいは駆動禁止状態にすると共に車両の衝突を判別し衝突判別かつ該駆動許可状態の場合に駆動信号を発信し該乗員保護具を駆動する衝突判別部と、該駆動信号をトリガとして乗員情報を記憶する不揮発性メモリと、を持つ乗員保護ＥＣＵと、を備えてなることを特徴とする。

衝突判別を行うのは、つまり駆動信号を発信するのは、乗員保護ＥＣＵである。また、乗員情報が入力されるのも、やはり乗員保護ＥＣＵである。すなわち、乗員情報の格納に必要な情報は、全て乗員保護ＥＣＵに集中している。この点に鑑み、本発明の乗員保護システムは、乗員検知ＥＣＵではなく、乗員保護ＥＣＵに、乗員情報を記憶する不揮発性メモリを配置している。本発明の乗員保護システムによると、敢えて乗員検知ＥＣＵと乗員保護ＥＣＵとの間に、双方向通信を確立する必要がない。このため、製造コストを削減することができる。

（２）好ましくは、前記不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭである構成とする方がよい。本構成によると、乗員情報を衝突後に回収できると共に、電気的方法により乗員情報を消去することができる。

本発明によると、乗員検知ＥＣＵと乗員保護ＥＣＵとの間に双方向通信を確立しなくても乗員情報を格納できる乗員保護システムを提供することができる。

以下、本発明の乗員保護システムの実施の形態について説明する。まず、本実施形態の乗員保護システムの配置について説明する。図１に、本実施形態の乗員保護システムが配置されたシート（助手席）の透過斜視図を示す。図に示すように、シートレール８は、アッパレール８０とロワレール８１とからなる。シートレール８は、車幅方向に並んで、二列配列されている。ロワレール８１は、車両フロア（図略）に止着されている。アッパレール８０は、ロワレール８１に対し、前後方向にスライド可能である。シート９６は、アッパレール８０と一体に、前後方向にスライド可能である。シート９６のシートフレーム（図略）とアッパレール８０との間には、荷重センサ２０ａ〜２０ｄが、介装されている。荷重センサ２０ａは、シート９６の右前部分（以下、車両進行方向に対して左右を定義する）に配置されている。荷重センサ２０ｂは、シート９６の左前部分に配置されている。荷重センサ２０ｃは、シート９６の左後部分に配置されている。荷重センサ２０ｄは、シート９６の右後部分に配置されている。シート９６裏面には、乗員検知ＥＣＵ３が固定されている。荷重センサ２０ａ〜２０ｄと、乗員検知ＥＣＵ３とは、各々、ワイヤハーネスにより接続されている。また、乗員検知ＥＣＵ３は、ワイヤハーネスを介して、エアバッグＥＣＵ４にも接続されている。エアバッグＥＣＵ４は、本発明の乗員保護ＥＣＵに含まれる。エアバッグＥＣＵ４は、インストルメントパネル（図略）下方に埋設されている。このように、本実施形態の乗員保護システム１は、荷重センサ２０ａ〜２０ｄと、乗員検知ＥＣＵ３と、エアバッグＥＣＵ４とを備えている。

次に、本実施形態の乗員保護システムの構成について説明する。図２に、本実施形態の乗員保護システムのブロック図を示す。図に示すように、荷重センサ２０ａは、ゲージ部２２とアンプ２３と制御部２４とを備えている。ゲージ部２２には、四枚の歪みゲージ（図略）が配置されている。四枚の歪みゲージは、ブリッジ回路を構成している。アンプ２３は、ゲージ部２２から出力される電圧データを増幅する。制御部２４は、電圧データのゲインを調整する。なお、その他の荷重センサ２０ｂ〜２０ｄの構成は、荷重センサ２０ａの構成と同様である。したがって、これらのセンサの構成については、説明を割愛する。

乗員検知ＥＣＵ３は、５Ｖ電源３０とＣＰＵ（中央処理装置）３１とＥＥＰＲＯＭ３２と通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）３３とを備えている。５Ｖ電源３０は、イグニッションスイッチ７０を介して、車両バッテリ７に接続されている。ＣＰＵ３１は、図示しないＡ／ＤコンバータとＲＡＭとＲＯＭとを備えている。Ａ／Ｄコンバータは、アンプ２３から入力されるアナログの電圧データをデジタルデータに変換する。ＲＡＭには、変換されたデジタルデータが一時保管される。ＲＯＭには、予め乗員検知処理用のプログラム（図略）が書き込まれている。ＥＥＰＲＯＭ３２には、例えば荷重センサ２０ａ〜２０ｄに故障が発生した場合、故障内容が記憶される。ＥＥＰＲＯＭ３２は、電気的方法で記憶を消去し、書き換えることができる。通信Ｉ／Ｆ３３は、ＣＰＵ３１の乗員情報をエアバッグＥＣＵ４に伝達する。

エアバッグＥＣＵ４は、電源部４０と５Ｖ電源４１と通信Ｉ／Ｆ４２とＣＰＵ４３とＧセンサ４４とＥＥＰＲＯＭ４５と点火駆動部４６とを備えている。ＣＰＵ４３は、本発明の衝突判別部に含まれる。電源部４０は、イグニッションスイッチ７０を介して、車両バッテリ７に接続されている。また、５Ｖ電源４１および点火駆動部４６は、電源部４０およびイグニッションスイッチ７０を介して、車両バッテリ７に接続されている。通信Ｉ／Ｆ４２には、前記乗員検知ＥＣＵ３の通信Ｉ／Ｆ３３から、乗員情報が伝送される。Ｇセンサ４４は、車両の加速度（減速度）を検出可能な電気式の加速度センサである。ＥＥＰＲＯＭ４５には、例えばエアバッグＥＣＵ４の自己診断結果が記憶される。ＥＥＰＲＯＭ４５は、電気的方法で記憶を消去し、書き換えることができる。ＣＰＵ４３は、図示しないＲＡＭとＲＯＭとを備えている。ＲＡＭには、乗員情報やＧセンサ４４からの加速度データが一時保管される。ＲＯＭには、予め衝突判別用のプログラム（図略）が書き込まれている。点火駆動部４６は、スイッチング素子（図略）を備えている。点火駆動部４６は、袋体５のスクイブ（図略）を発熱させる。発熱したスクイブは、インフレータ（図略）に点火する。点火されたインフレータの膨張圧により、袋体５が車室内に展開される。袋体５は、本発明の乗員保護具に含まれる。

次に、本実施形態の乗員保護システムの電源系について説明する。イグニッションスイッチ７０がオンになると、電源線Ｌ１を介して、車両バッテリ７から５Ｖ電源３０に、１２Ｖ電圧が供給される。５Ｖ電源３０は、電圧を１２Ｖから５Ｖに変圧する。変圧後の５Ｖの電源電圧は、電源線Ｌ２を介して、荷重センサ２０ａ〜２０ｄに供給される。並びに、５Ｖの電源電圧は、電源線Ｌ３を介して、ＣＰＵ３１に供給される。

並びに、イグニッションスイッチ７０がオンになると、電源線Ｌ４を介して、車両バッテリ７から電源部４０に、１２Ｖ電圧が供給される。また、１２Ｖ電圧は、電源線Ｌ６を介して、点火駆動部４６にも供給される。さらに、１２Ｖ電圧は、点火駆動部４６のスイッチング素子および電源線Ｌ８を介して、袋体５のスクイブにも供給される。また、１２Ｖ電圧は、電源線Ｌ５を介して、５Ｖ電源４１に供給される。５Ｖ電源４１は、電圧を１２Ｖから５Ｖに変圧する。変圧後の５Ｖの電源電圧は、電源線Ｌ７を介して、ＣＰＵ４３に供給される。

次に、本実施形態の乗員保護システムの信号系について説明する。シート９６上の荷重は、荷重センサ２０ａ〜２０ｄにより、検出される。一例として、荷重センサ２０ａについて説明する。ゲージ部２２の歪みゲージには、一定の電圧が印加されている。荷重センサ２０ａにシート９６右前部分から荷重が加わると、ブリッジ回路を構成する四枚の歪みゲージの抵抗が変化する。このため、ブリッジ回路のバランスが変化し、ゲージ部２２に微小な電圧が発生する。この電圧データは、信号線Ｓ１、Ｓ２を介して、ゲージ部２２からアンプ２３に伝達される。アンプ２３は、ゲージ部２２から入力された電圧データを増幅する。増幅されたアナログ電圧データは、信号線Ｓ３を介して、ＣＰＵ３１のＡ／Ｄコンバータに伝達される。Ａ／Ｄコンバータは、アナログ電圧データをデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄコンバータには、荷重センサ２０ａの他、荷重センサ２０ｂ〜２０ｄからも、アナログ電圧データが入力される。これらのアナログ電圧データも、それぞれデジタルデータに変換される。変換された合計四つのデジタルデータは、ＣＰＵ３１のＲＡＭに一時保管される。ＲＡＭから取り出された合計四つのデジタルデータは、ＣＰＵ３１において加算処理される。加算処理後のデジタルデータの総和値と、ＲＯＭに格納されている乗員判別しきい値とを、比較することにより、ＣＰＵ３１はシート９６の乗員状態を判別する。具体的には、総和値が空席判別しきい値Ｗ_th1以下の場合、シート９６は空席であると判別する。また、総和値が空席判別しきい値Ｗ_th1を超えかつ大人−子供判別しきい値Ｗ_th2（＞Ｗ_th1）以下の場合、乗員は子供であると判別する。さらにまた、総和値が大人−子供判定しきい値Ｗ_th2を超えている場合、乗員は大人であると判別する。

判別結果は、乗員情報として、信号線Ｓ４、通信Ｉ／Ｆ３３、信号線Ｓ５を介して、エアバッグＥＣＵ４の通信Ｉ／Ｆ４２に伝送される。そして、乗員情報は、信号線Ｓ６を介して、ＣＰＵ４３に入力される。ＣＰＵ４３は、乗員情報に基づき、袋体５を展開許可状態、あるいは展開禁止状態とする。ここで、展開許可状態は、本発明の駆動許可状態に含まれる。また、展開禁止状態は、本発明の駆動禁止状態に含まれる。具体的には、乗員情報が空席判別または子供判別の場合は、袋体５を展開禁止状態とする。また、乗員情報が大人判別の場合は、袋体５を展開可能状態とする。なお、乗員情報は、定期的に繰り返しＣＰＵ４３に入力される。このため、ＣＰＵ４３は、定期的に、展開許可状態、展開禁止状態を更新している。

並びに、ＣＰＵ４３には、信号線Ｓ７を介して、Ｇセンサ４４から加速度データが入力される。ＣＰＵ４３は、加速度データを区間積分し、移動平均値を算出する。移動平均値と、ＣＰＵ４３のＲＯＭに格納されている衝突判別しきい値とを、比較することにより、ＣＰＵ４３は衝突の有無を判別する。具体的には、移動平均値が衝突判別しきい値Ｇ_th以下の場合、衝突なしと判別する。また、移動平均値が衝突判別しきい値Ｇ_thを超える場合、衝突ありと判別する。つまり衝突判別を行う。

ＣＰＵ４３が衝突判別を行い、かつシート９６が展開許可状態の場合、信号線Ｓ８を介して、ＣＰＵ４３は、点火駆動部４６に、点火信号を発信する。点火信号は、本発明の駆動信号に含まれる。点火信号を受け、点火駆動部４６のスイッチング素子がオンになる。スイッチング素子がオンになると、電源線Ｌ１、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ８が導通する。そして、袋体５のスクイブが発熱し、インフレータに点火される。インフレータの膨張により、袋体５は、シート９６前方のインストルメントパネルから、速やかに展開される。

並びに、信号線Ｓ８を介して発信される点火信号をトリガとして、信号線Ｓ９を介して、ＣＰＵ４３からＥＥＰＲＯＭ４５に、乗員情報が伝送される。また、同点火信号をトリガとして、信号線Ｓ９を介して、ＣＰＵ４３からＥＥＰＲＯＭ４５に、Ｇセンサ４４の加速度データつまり衝突情報が伝送される。これらの乗員情報および衝突情報は、ＥＥＰＲＯＭ４５に書き込まれる。なお、ＥＥＰＲＯＭ４５に書き込まれる乗員情報および衝突情報は、例えば、点火信号発信前８０ｍｓから点火信号発信後２０ｍｓまでのものである。トータルで１００ｍｓ程度の情報を記憶できれば、点火信号発信前後の時間配分はいくつでもよいが、点火信号発信前の情報が長い方が好ましい。

次に、本実施形態の乗員保護システムの効果について説明する。本実施形態の乗員保護システム１は、乗員検知ＥＣＵ３ではなく、エアバッグＥＣＵ４に、点火信号発信前後の乗員情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ４５を配置している。このため、敢えて乗員検知ＥＣＵ３とエアバッグＥＣＵ４との間に、双方向通信を確立する必要がない。したがって、製造コストを削減することができる。

また、本実施形態の乗員保護システム１には、本発明の不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭ４５が配置されている。このため、点火信号発信前後の乗員情報を衝突後に回収できると共に、電気的方法により乗員情報を消去することができる。したがって、再度乗員情報を書き込むことができる。

また、エアバッグＥＣＵ４には、自己診断データの記憶用として、ＥＥＰＲＯＭ４５が既に設置されている。本実施形態の乗員保護システム１は、この既設のＥＥＰＲＯＭ４５を、乗員情報の記憶用として転用したものである。この点においても、本実施形態の乗員保護システム１は、製造コストが低い。

また、ＥＥＰＲＯＭ４５には、乗員情報に加えて衝突情報も書き込まれる。このため、事故分析用あるいは研究用に必要なデータは、ＥＥＰＲＯＭ４５に集中している。したがって、事故情報の収集に便利である。

また、エアバッグＥＣＵ４は、動作信頼性を確保するため、堅牢なハウジングを備えている。このため、本実施形態の乗員保護システム１によると、事故の衝撃からＥＥＰＲＯＭ４５を保護しやすい。したがって、衝突後にＥＥＰＲＯＭ４５を健全な状態で回収することができる。

以上、本発明の乗員保護システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、荷重センサ２０ａ〜２０ｄにより、シート９６の乗員状態を判別したが、例えば感圧フィルムセンサ、シート変位センサ、赤外線センサ、ＣＣＤカメラなどにより、乗員状態を判別してもよい。また、上記実施形態においては、Ｇセンサ４４を用いて衝突判別を行ったが、車両前方、側方などに配置されたサテライト加速度センサを用いてもよい。あるいは、これらのセンサを複数併用してもよい。

また、ＥＥＰＲＯＭ４５に対する乗員情報、衝突情報の書き込み期間は特に限定しない。書き込み期間の始期は、点火信号前でも点火信号後でもよい。書き込み期間の終期は、例えば、荷重センサ２０ａ〜２０ｄ破損まででもよい。また、上記実施形態においては、乗員保護ＥＣＵとしてエアバッグＥＣＵ４を、乗員保護具として袋体５を、それぞれ配置したが、例えば、乗員保護ＥＣＵとしてシートベルトテンショナー用ＥＣＵを、乗員保護具としてシートベルトを、それぞれ配置してもよい。

本発明の乗員保護システムの一実施形態となる乗員保護システムが配置されたシートの透過斜視図である。同乗員保護システムのブロック図である。

符号の説明

１：乗員保護システム、２０ａ〜２０ｄ：荷重センサ、２２：ゲージ部、２３：アンプ、２４：制御部、３：乗員検知ＥＣＵ、３０：５Ｖ電源、３１：ＣＰＵ、３２：ＥＥＰＲＯＭ、３３：通信Ｉ／Ｆ、４：エアバッグＥＣＵ（乗員保護ＥＣＵ）、４０：電源部、４１：５Ｖ電源、４２：通信Ｉ／Ｆ、４３：ＣＰＵ（衝突判別部）、４４：Ｇセンサ、４５：ＥＥＰＲＯＭ、４６：点火駆動部、５：袋体（乗員保護具）、７：車両バッテリ、７０：イグニッションスイッチ、８：シートレール、８０：アッパレール、８１：ロワレール、９６：シート。

Claims

シートの乗員状態を判別し、判別結果を乗員情報として伝送する乗員検知ＥＣＵと、
該乗員情報に基づき乗員保護具を駆動許可状態あるいは駆動禁止状態にすると共に車両の衝突を判別し衝突判別かつ該駆動許可状態の場合に駆動信号を発信し該乗員保護具を駆動する衝突判別部と、該駆動信号をトリガとして乗員情報を記憶する不揮発性メモリと、を持つ乗員保護ＥＣＵと、
を備えてなる乗員保護システム。
前記不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭである請求項１に記載の乗員保護システム。