JP3968671B2 - 車両用エアバックシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用のエアバックシステムに関し、例えば、代表的な車両としての自動車のエアバックシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な車両である自動車においては、近年、ユーザの安全性に対する関心の高揚から、事故発生時の乗員への衝撃を緩和する、所謂エアバックシステムが急速に普及しつつある。
【０００３】
従来、このようなエアバックシステムには、車両に加えられた衝撃を検出するセンサとして加速度センサが設けられており、エアバックの展開タイミングの制御に使用されている。
【０００４】
また、エアバック作動時、或は事故発生時の車両等の状態を事後に再現（検証）すべく、例えば特開平１−１６４６４９号では、エアバックが作動する加速度を検出したときにその加速度をメモリに記憶する技術が提案されている。また、例えば特開平５−２７０３５２号では、検出した加速度が最大となったときから経過時間を計測し、その最大加速度と経過時間とをメモリに記憶する技術が提案されている。また、例えば特開平７−２７７２３０号では、車両が急旋回等の異常な挙動起していることを加速度センサによって検出したときに、その検出した加速度をメモリに記憶する技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の加速度センサは、車両に加えられた衝撃をいち早く検出するために車両の前方に設けることが一般的である。このため、例えば衝突時の衝撃で乗員の着座姿勢が変化した場合、或は衝撃によってシートが移動した場合等、その衝撃により乗員に実際に加わった加速度の大きさと、加速度センサが検出した加速度の値とが一致しない可能性が有り、車両等の状態を正確に再現する上で障害となる。
【０００６】
そこで本発明は、車両の乗員に加えられた衝撃を正確に検出し、その衝撃の状態を記録する車両用エアバックシステムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の車両用エアバックシステムは以下の構成を特徴とする。
【０００８】
即ち、本発明に係る車両用エアバックシステムは、車両に加えられる前方向の車両加速度を検出する第１の検出手段と、前記車両の乗員に加えられる前方向の乗員加速度を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段によって検出した車両加速度と、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度との平均値がしきい値よりも大きくなったときにエアバックの展開制御を行うと共に、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度をメモリに記憶する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る他の車両用エアバックシステムは、車両に加えられる前方向の車両加速度を検出する第１の検出手段と、前記車両の乗員に加えられる前方向の乗員加速度を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段によって検出した車両加速度が第１しきい値よりも大きくなったときにエアバックの展開制御を行うと共に、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度をメモリに記憶する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
これにより、車両に乗員に加えられた衝撃を正確に検出、記憶することができ、将来的な事故への対応を図ることができる。
【０００９】
この場合、前記所定条件には、前記第１及び／または第２の検出手段による検出値と所定値との大小関係や、前記制御手段がエアバックを展開させたタイミング等を用いると良い。これにより、記憶容量に制限の有る前記メモリの効率の良い使用と、衝撃状態の再現に有効なデータの記録とを実現する。
【００１０】
また、例えば、前記第２の検出手段を、前記車両のＢピラー下方、サイドシル、フロアパネル、シート内部等の前記乗員の着座位置近傍に設けることを特徴とする。これにより、乗員への実際の衝撃をできるだけ正確に検出する。
【００１１】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記第２の検出手段による検出値と前記所定条件になった時刻とを、前記メモリに記憶するとよい。或は、前記所定条件になった時刻を含む所定時間内の前記第２の検出手段による検出値を、前記メモリに記憶するとよい。これにより、例えば、事故が発生したときの状況再現（検証）の用に供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用エアバックシステムを、代表的な車両としての自動車に適用し、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
【第１の実施形態】
はじめに、本実施形態におけるエアバックシステムのシステム構成を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態としてのエアバックシステムの概略を示すシステム構成図である。
【００１５】
図中、本実施形態におけるエアバックシステムの制御ユニット１１には、以下に説明する各種センサからの出力信号が入力される。
【００１６】
助手席用インフレータ１６は、助手席１３の前方のダッシュボードに納められた不図示のエアバックを展開させる。運転席インフレータ１７は、ステアリングホイール内の納められた不図示のエアバックを展開させる。計器パネル１５内に設けられた状態表示ランプ１５１は、制御ユニット１１による運転席用及び助手席用エアバックの現在の制御状態を乗員に報知する。計器パネル１５内に設けられた故障警告ランプ１５２は、運転席用及び助手席用エアバックの故障状態を乗員に報知する。
【００１７】
また、第２加速度（以下、Ｇと称する）センサ３１は、後述する第１Ｇセンサと共に主として車両の前方向の衝撃を検出するセンサであり、車室内に備えられ、乗員に加えられる衝撃を検出する（詳細は後述する）。第３Ｇセンサ３２は、主として車両の横方向の衝撃を検出するセンサであり、不図示のサイドエアバックの制御に使用される。ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ３３は、車室内の乗員の有無及び姿勢を撮影する。乗員検知センサ３４は、超音波等を使用して車室内の乗員の有無を検知する。
【００１８】
また、運転席２１には、シートベルト２７の繰り出し量を検知するシートベルト繰り出し量検知センサ２２、当該シートを前後にスライドさせるスライダ機構２３のスライド位置を検知するシートスライド量検知センサ２４、当該シートのシートバックをリクライニング機構２５のリクライニング角度を検知するリクライニング角検知センサ２６、並びに当該シート上の乗員の有無並びに乗員の着座姿勢を検出するための複数の圧力センサ３５が埋め込まれており、それらのセンサの出力信号も制御ユニット１１に入力される。尚、これら運転席２１に設けられているセンサ群は、助手席１３にも同様に設けられているが、説明の便宜上、図１には示していない。
【００１９】
シートセンサユニット１８は、助手席１３上の乗員の有無、乗員の着座姿勢、並びにチャイルドシート１２の装着状態を制御ユニット１１に通信する。図１では、助手席１３にチャイルドシート１２が装着された状態を示している。
【００２０】
ここで、本実施形態における助手席１３の状態検知の構成を、図９及び図１０を参照して説明する。
【００２１】
図９は、本発明の第１の実施形態としての助手席内の通信アンテナの配置を説明する図である。また、図１０は、本発明の第１の実施形態としてのチャイルドシート１２の構成を示す図である。シートセンサユニット１８には、助手席１３内に埋め込まれて乗員の着座の有無、そして乗員の着座姿勢を検知する複数の圧力センサ３５、助手席１３の内部に埋め込まれた受信アンテナ１３１及び送信アンテナ１３２とが接続されており、チャイルドシート１２に備えられたトランスポンダ１２１との間で無線通信を行うと共に、受信アンテナ１３１が受信した信号を所定のフォーマットに基づいて変換し、制御ユニット１１に送信する。
【００２２】
尚、上述したエアバックシステムにおいて、乗員の着座状態（チャイルドシートの装着状態を含む）を検出するセンサの構成は一例であり、必要に応じて異なる構成としても本発明を適用できる。
【００２３】
次に、制御ユニット１１の機器構成を図２を参照して説明する。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施形態としての制御ユニット１１の概略を示すブロック構成図である。
【００２５】
図中、制御ユニット１１は、第１Ｇセンサ１１Ａ、バッテリ３６からの直流電圧を安定化する電源回路１１Ｂ、マイクロコンピュータ１１０が出力する制御信号に応じてインフレータ１６，１７を起爆する出力制御ユニット１１Ｃ、制御ユニット１１の動作状態を監視すると共に表示ランプ１５１，１５２の点灯・消灯を行う監視ユニット１１Ｄ、時間を計測する計時ユニット１１Ｅ、マイクロコンピュータ１１０が出力するデータ（詳細は後述する）を記録する記憶ユニット１１Ｆ、そして外部の装置を接続可能なコネクタ１１Ｇを備える。
【００２６】
コネクタ１１Ｇには、必要に応じて記憶ユニット１１Ｆに記憶されたデータを読み取る外部装置としてのデータ読み取り装置３７が接続される。記憶ユニット１１Ｆは、マイクロコンピュータ１１０が出力するデータを記憶する読み出し・書き込みが可能なメモリ（不図示）を備えている。このメモリに記憶された情報は、その性格から制御ユニット１１が衝撃によって動作停止した場合にも該メモリ内に保持される必要が有るため、該メモリには、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、或は電池によりバックアップされているメモリを使用する。
【００２７】
マイクロコンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１０Ａ、ＲＯＭ１１０Ｂ、そしてＲＡＭ１１０Ｃを備えている。ＣＰＵ１１０Ａは、ＲＡＭ１１０Ｃを各種データの一時記憶エリア、ワークエリアとして使用しながら、予めＲＯＭ１１０Ｂに記憶されているエアバックの展開制御プログラム等に従って本エアバックシステムを制御する。
【００２８】
＜加速度センサの取り付け位置＞
次に、本実施形態における加速度センサの取り付け位置について図７及び図８を参照して説明する。
【００２９】
図７及び図８は、本発明の第１の実施形態としての加速度センサの取り付け位置のバリエーションを説明する図であり、図７は自動車の車室内、図８は運転席２１を表わす。
【００３０】
第１Ｇセンサ１１Ａが備えられている制御ユニット１１は、図７に示すように、車室内のフロントパネル５４の内部であってエンジンルームの後方に備えられる。
【００３１】
第３Ｇセンサ３２は、サイドエアバックの制御に使用されるものであり、図７に示すようにＢピラー５１内の位置Ａに備えられる。
【００３２】
第２Ｇセンサ３１の取り付け位置については、以下に説明する６箇所の何れかを想定している。この第２Ｇセンサ３１は、何れの場合も、事故発生時の衝撃によって乗員に加えられる実際の加速度をできるだけ正確に検出するために設けられている。
【００３３】
（１）第２Ｇセンサ３１を、第３Ｇセンサ３２と一体構造とし、図７の左右のＢピラー５１の内部の位置Ａにそれぞれ取り付ける。この位置Ａは、実験等によって経験的に求めた位置であり、第２Ｇセンサ３１が衝撃を正確に計測可能な位置である。この場合、制御ユニット１１への第１及び第２Ｇセンサの配線ラインを共通にすることができるため、製造工程において取り付け作業及び配線の敷設作業を簡略化することができる。
【００３４】
（２）第２Ｇセンサ３１を、車体構造の補強部材であるクロスメンバ５２の左右の位置Ｂにそれぞれ取り付ける。この位置に取り付ける場合は、車体の共振による影響が低いため、当該センサの出力信号への共振振動によるノイズの重畳を低減することができる。
【００３５】
（３）第２Ｇセンサ３１を、センターコンソール５５の下部のフロアパネルの位置Ｃに取り付ける。この場合、車体の中央付近であるため、当該センサを運転席用及び助手席用で共用することができる。
【００３６】
（４）第２Ｇセンサ３１を、サイドエアバックのインフレータと一体構造とし、例として運転席側の場合を示す図８のように、サイドエアバックのインフレータ６１と共に運転席２１及び助手席１３のそれぞれのシートバック内部の位置Ｅに埋め込む。この場合、第２Ｇセンサ３１は、事故発生時の衝撃によってシートスライダ２３が破損し、シートの位置が移動したことによる加速度をも含めて検出することができ、衝撃により乗員に加わる実際の加速度により正確に検出することができる。また、制御ユニット１１への第２Ｇセンサ及びインフレータ６１の配線ラインを共通にすることができるため、製造工程において取り付け作業及び配線の敷設作業を簡略化することができる。
【００３７】
（５）第２Ｇセンサ３１を、例として運転席側の場合を示す図８のように、運転席２１及び助手席１３のそれぞれのシート座面内部の位置Ｆに埋め込む。この場合、第２Ｇセンサ３１は、事故発生時の衝撃によってシートスライダ２３が破損し、シートの位置が移動したことによる加速度をも含めて検出することができ、衝撃により乗員に加わる実際の加速度により正確に検出することができる。
【００３８】
（６）第２Ｇセンサ３１を、左右のサイドシル５３の位置Ｄにそれぞれ取り付ける。この位置Ｄは、実験等によって経験的に求めた位置であり、第２Ｇセンサ３１が衝撃を正確に計測可能な位置である。
【００３９】
＜エアバックの展開制御＞
次に、本実施形態におけるエアバックの展開制御について説明する。本実施形態のエアバックシステムは、所謂スマートエアバックシステムと言われる高機能型のエアバックシステムであり、マイクロコンピュータ１１０は上述した各種センサの出力信号に基づいて、運転席等のエアバックの展開タイミング、展開圧力を制御する。具体的には、例えば、運転席２１の後方へのスライド量に応じて、或はシートバックがリクライニングされている量に応じて、エアバックの展開圧力を高くする。また、チャイルドシート１２が助手席１２に後ろ向きに装着されているときは助手席用のエアバックの展開を禁止する。また、圧力センサ３５によりシート上の乗員の姿勢が不安定なとき等は、エアバックの展開を禁止するか、或は展開圧力を低くする。
【００４０】
これらのエアバックの展開時の動作制御自体は一般的な手法を採用するものとし、以下の説明において詳細な説明は省略し、各種センサのデータの記録処理を中心に説明する。
【００４１】
また、本実施形態では、第３Ｇセンサ３２の検出結果を使用したサイドエアバック自体の展開制御の説明を、説明の便宜上、後述するエアバックの展開制御からは省略している。
【００４２】
はじめに、本実施形態におけるエアバックの展開制御におけるデータ記録処理の概要を述べれば、制御ユニット１１に入力される各種センサの出力信号、そして制御ユニットによるエアバックの制御状態を、後述する所定のタイミングで記憶ユニット１１Ｆに記憶する。記憶ユニット１１Ｆに記憶されたデータは、データ読み取り装置３７により読み取りが可能であり、例えば、事故が発生したときの状況再現（検証）の用に供する。
【００４３】
以下、本実施形態のエアバックの展開制御について図３及び図４を参照して説明する。
【００４４】
図４は、本発明の第１の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、乗員がイグニッションキーをオンにすることにより、制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１０にて開始される。
【００４５】
尚、図４のフローチャートの制御は、運転席用エアバック、助手席用エアバックのそれぞれについて行われ、展開圧、展開タイミング等は運転席側と助手席側とでは異なることは言うまでもない。特に、助手席用エアバックの制御についてはチャイルドシート１２の装着状態（前向き、後ろ向き等）が考慮されることは言うまでもない。
【００４６】
図４において、ステップＳ１：ＣＰＵ１１０Ａは、制御ユニット１１及びシステム全体のイニシャルチェックを行う。このイニシャルチェックが終了すると、ＣＰＵ１１０Ａは、図１及び図２を参照して説明した各種センサの出力値を、ＲＡＭ１１０Ｃに所定の周期で記憶する別プロセス（タスク）を開始する。この別プロセスは、ＲＡＭ１１０Ｃ内に予め確保した所定のメモリ空間を所謂ロータリバッファとして使用し、各種センサの出力値を所定の周期毎に順次記憶すると共に、最新の出力値を記憶するために該所定のメモリ空間に一時記憶している一番古いセンサ出力値のデータを消去する。
【００４７】
ステップＳ２，ステップＳ３：ＣＰＵ１１０Ａは、ＲＡＭ１１０Ｃ内の第１Ｇセンサ１１Ａ及び第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ１，Ｇ２を読み込み、検出値Ｇ１及びＧ２の平均値Ｇａを算出する。
【００４８】
ステップＳ４：ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ３で算出した平均値Ｇａを、予め登録した所定値の加速度（本実施形態では３Ｇとする）と比較し、ＮＯの場合はエアバックの展開は必要ないと判断してステップＳ２に戻る。
【００４９】
ステップＳ５，ステップＳ６：ステップＳ４でＹＥＳの場合、ＣＰＵ１１０Ａは、図１及び図２を参照して説明した各種センサの出力値をＲＡＭ１１０Ｃから読み込み、それらの出力値に基づいて、エアバック展開スレショルドＶ１，Ｌ１、エアバックの展開圧ｐ１、エアバックの展開タイミングｔ１、並びにエアバックの展開を許容するか禁止するかを表わす展開禁止フラグｆ１のステータスを演算する。この演算には、予めＲＯＭ１１０Ｂ等に登録したマップのデータ等が使用されることは言うまでもない。
【００５０】
ステップＳ７：ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ６で算出したエアバック展開禁止フラグｆ１のステータスが「非展開（展開禁止）」か否かを判断する。
【００５１】
ステップＳ１４：ステップＳ７でＮＯの場合、ＣＰＵ１１０Ａは、エアバックの展開が必要無いと判断し、前述した別プロセスによって順次記憶しているＲＡＭ１１０Ｃの出力値のデータから、ステップＳ４で所定値３Ｇより大きいことを検出したタイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前のタイミングからタイミングｔ３Ｇまでの期間の各種センサの出力値のデータを読み出す（尚、以下の説明では、タイミングｔ３Ｇを現在時刻として扱う）。次に、ＣＰＵ１１０Ａは、それらの読出したセンサ出力値、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）、並びに展開フラグのステータス（この場合は「展開無し」を表わす）を、記憶ユニット１１Ｆ内部の不図示のメモリに記憶し、ステップＳ２に戻る。尚、ＣＰＵ１１０Ａは、該メモリのデータの格納状況をアドレスで管理しており、本ステップで最新の出力値等のデータを記憶する際、該メモリ内で現在一番古いデータが記憶されているメモリ空間のアドレスを指定し、記憶ユニット１１Ｆに最新の出力値等のデータを記憶させる。この処理により、記憶ユニット１１Ｆの記録データは順次新しいデータに更新される。
【００５２】
ここで、記憶ユニット１１Ｆ内部に記憶される情報について説明する。
【００５３】
図３は、本発明の第１の実施形態としてのメモリテーブルの概念を示す図であり、記録ユニット１１Ｆ内部の不図示のメモリに格納されたときの情報の格納状況を示している。
【００５４】
同図に示す各項目を説明すると、一番左から、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）、第１Ｇセンサから第３Ｇセンサの出力値、乗員検知センサ３４の出力値、シートリクライニング角検知センサ２６の出力値、シートスライド量検知センサ２４の出力値、ＣＣＤカメラ３３の画像データ、エアバック（Ａ・Ｂ）展開フラグのステータス、そしてエアバック展開禁止フラグｆ１のステータス等の各項目のデータが記憶される。
【００５５】
これらの記録データのうち、第１Ｇセンサから第３Ｇセンサの出力値、乗員検知センサ３４の出力値、シートリクライニング角検知センサ２６の出力値、並びにシートスライド量検知センサ２４の出力値は、タイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前からタイミングｔ３Ｇまでの期間における連続的なデータとして記憶する。
【００５６】
尚、助手席エアバックの制御の場合、図３のメモリテーブルには、チャイルドシートに関する情報を表わすシートセンサユニット１８からの状態信号のデータも記憶されることは言うまでもない。
【００５７】
ステップＳ８：ステップＳ７でＹＥＳ（エアバック展開の許容状態）の場合、ＣＰＵ１１０Ａは、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）より所定時間αだけ前のタイミングから現在時刻までの期間における乗員の頭部の移動速度Ｖと移動距離Ｌとを算出する。具体的に、移動速度Ｖは、ステップＳ３で算出した平均加速度Ｇａを、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）より所定時間αだけ前の時刻から現在時刻（ｔ＝０）まで積分して算出すればよい。また、移動距離Ｌは、算出した移動速度Ｖを同時間内で積分するか、或は平均加速度Ｇａと所定時間αとの積を求めればよい。
【００５８】
ステップＳ９，ステップＳ１０：ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ８で算出した乗員の頭部の移動速度Ｖと移動距離Ｌとをそれぞれ所定値Ｖ１，Ｌ１と比較し、何れも所定値Ｖ１，Ｌ１より小さい場合は、エアバックを展開する必要は無いと判断してステップＳ１４に進む。
【００５９】
ステップＳ１１：ステップＳ１０でＹＥＳの場合はエアバックを展開する必要が有ると判断し、ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ６で算出したエアバック展開タイミングｔ１、エアバック展開圧ｐ１でエアバックのインフレータを起爆する。
【００６０】
ステップＳ１２：ＣＰＵ１１０Ａは、前述したステップＳ１４の処理と同様にＲＡＭ１１０Ｃから読み出したセンサ出力値等のデータを、記憶ユニット１１Ｆに記憶する。この場合、展開フラグのステータスは「展開：有り」である。また、図３に示すように、ステップＳ１２でインフレータを起爆したタイミングをセンサ出力値にマークする。
【００６１】
ステップＳ１３：ステップＳ１２で格納したセンサ出力等のデータのメモリ領域に、新たなデータを上書きすることを防止するため、ＣＰＵ１１０Ａは、記憶禁止フラグをセットする。
【００６２】
【第２の実施形態】
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるのは、エアバックの展開制御のフローチャートである。
【００６３】
図５は、本発明の第２の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。基本的な処理の構成は図４の場合と同様であり、同一の処理ステップには同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６４】
本実施形態では、ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ２でＲＡＭ１１０Ｃ内の第１Ｇセンサ１１Ａ及び第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ１，Ｇ２を読み込む。そして、ステップＳ４Ａでは、検出値Ｇ１が所定値３Ｇより大きいか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５以降で第１の実施形態と同様の処理を行う。一方、ステップＳ４Ａで検出値Ｇ１が所定値３Ｇより小さい場合には、ステップＳ２１で検出値Ｇ２が所定値２Ｇより大きいか否かを判断する。
【００６５】
ステップＳ２１でＮＯの場合は、ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ２１でＹＥＳの場合は、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１０Ａは、エアバックを展開は行わないが、前述した図４のステップＳ１４の処理と同様にＲＡＭ１１０Ｃから読み出したセンサ出力値等のデータを、記憶ユニット１１Ｆに記憶し、ステップＳ２に戻る。尚、この場合は、ステップＳ４Ａで所定値３Ｇより大きいことを検出したタイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前のタイミングから現在時刻までの期間における各種センサの出力値のデータを記憶する。
【００６６】
本実施形態によれば、車両に加わった衝撃がエアバックを展開させるしきい値（３Ｇ）より小さい場合でも、第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ２が２Ｇより大きいときは記憶ユニット１１Ｆに記憶する構成としているため、第１の実施形態と比較してエアバックを展開させない場合の乗員に加わる衝撃をも詳細に収集・再現することができる。
【００６７】
【第３の実施形態】
次に、第３の実施形態について説明する。上記の第２の実施形態では、例えば乗員自身が着座状態を調整するためにシートの前後方向の位置、或はシートバックのリクライニング量を急激に変化させた場合等、その調整による衝撃がしきい値（２Ｇ）より大きければ、制御ユニット１１は、各種センサの出力値のデータを記憶ユニット１１Ｆに記憶してしまう可能性が有る。そこで、本実施形態では、車両及び乗員に加えられた安全上問題となる衝撃を記憶するような処理を実現する。本実施形態も第１及び第２の実施形態を基本としており、異なるのはエアバックの展開制御のフローチャートである。
【００６８】
図６は、本発明の第３の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。基本的な処理の構成は図４の場合と同様であり、同一の処理ステップには同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６９】
本実施形態では、ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ２でＲＡＭ１１０Ｃ内の第１Ｇセンサ１１Ａ及び第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ１，Ｇ２を読み込む。そして、ステップＳ４Ａでは、検出値Ｇ１が所定値３Ｇより大きいか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５以降で第１の実施形態と同様の処理を行う。一方、ステップＳ４Ａで検出値Ｇ１が所定値３Ｇより小さい場合には、ステップＳ３１及びステップＳ３２で検出値Ｇ１及び検出値Ｇ２がそれぞれ所定値２Ｇより大きいか否かを判断する。その結果、検出値Ｇ１または検出値Ｇ２が所定値２Ｇより小さい場合は、ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ３１及びステップＳ３２で検出値Ｇ１及び検出値Ｇ２がそれぞれ所定値２Ｇより大きい場合は、ステップＳ１４に進んで第１の実施形態と同様にＲＡＭ１１０Ｃから読み出したセンサ出力値等のデータを、記憶ユニット１１Ｆに記憶し、ステップＳ２に戻る。尚、この場合も、第２の実施形態と同様に、ステップＳ４Ａで所定値３Ｇより大きいことを検出したタイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前のタイミングから現在時刻までの期間における各種センサの出力値のデータを記憶する。
【００７０】
本実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、車両に加わった衝撃がエアバックを展開させるしきい値（３Ｇ）より小さい場合でも、第１及び第２Ｇセンサの検出値が２Ｇより大きいときは記憶ユニット１１Ｆに記憶する構成としているため、第１の実施形態と比較して乗員に加わる衝撃をより詳細に収集・再現することができる。特に、本実施形態では、検出値Ｇ１及び検出値Ｇ２が何れもしきい値２Ｇより大きいとき（ステップＳ３１，３２）に各種センサの出力値のデータを記憶する構成としたため、記憶容量に限りが有る記憶ユニット１１Ｆのメモリに、車両及び乗員への衝撃の検証には不必要なデータを記憶することを防止することができる。
【００７１】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように、上述した各実施形態によれば、車室内の乗員の近傍に第２Ｇセンサ３１を、図７に示した何れかの位置に設けるため、第１Ｇセンサ１１Ａだけによって事故発生時の衝撃を記録する場合と比較して、乗員に実際に加わる衝撃をより正確に検出することができる。
【００７２】
また、図３に示した如くエアバックの展開制御に使用する各種センサの出力値を、検出した加速度が所定値（２Ｇまたは３Ｇ）を越える前（所定時間αだけ前）の所定のタイミングから記憶ユニット１１Ｆに記録するため、例えば、事故が発生した後等において、記憶ユニット１１Ｆに記録したデータに基づいて、車両及びその乗員の事故発生時の状況を正確に再現することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両の乗員に加えられた衝撃を正確に検出し、その衝撃の状態を記録する車両用エアバックシステムの提供が実現する。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのエアバックシステムの概略を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての制御ユニット１１の概略を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態としてのメモリテーブルの概念を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態としての加速度センサの取り付け位置のバリエーションを説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態としての加速度センサの取り付け位置のバリエーションを説明する図である。
【図９】本発明の第１の実施形態としての助手席内の通信アンテナの配置を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態としてのチャイルドシート１２の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１：制御ユニット，１１Ａ：第１Ｇセンサ，１１Ｂ：安定化電源回路，１１０：マイクロコンピュータ，１１Ｃ：出力制御ユニット，１１Ｄ：監視ユニット，１１Ｅ：計時ユニット，１１Ｆ：記憶ユニット，１１Ｇ：コネクタ，１２：チャイルドシート，１３：助手席，１５：計器パネル，１６：助手席用インフレータ，１７：運転席インフレータ，１８：シートセンサユニット，２１：運転席，２２：シートベルト繰り出し量検知センサ，２３：スライダ機構，２４：シートスライド量検知センサ，２５：リクライニング機構，２６：リクライニング角検知センサ，２７：シートベルト，３１：第２Ｇセンサ，３２：第３Ｇセンサ，３３：ＣＣＤカメラ，３４：乗員検知センサ，３５：圧力センサ，３６：バッテリ，３７：データ読み取り装置，５１：Ｂピラー，５２：クロスメンバ，５３：サイドシル，５４：フロントパネル，５５：センターコンソール，６１：サイドエアバック用インフレータ，１１０Ａ：ＣＰＵ，１１０Ｂ：ＲＯＭ，１１０Ｃ：ＲＡＭ，１２１：トランスポンダ，１２２：ベルト，１３１Ｒ，１３１Ｆ：受信アンテナ，１３２：送信アンテナ，１５１：状態表示ランプ，１５２：故障警告ランプ，
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用のエアバックシステムに関し、例えば、代表的な車両としての自動車のエアバックシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な車両である自動車においては、近年、ユーザの安全性に対する関心の高揚から、事故発生時の乗員への衝撃を緩和する、所謂エアバックシステムが急速に普及しつつある。
【０００３】
従来、このようなエアバックシステムには、車両に加えられた衝撃を検出するセンサとして加速度センサが設けられており、エアバックの展開タイミングの制御に使用されている。
【０００４】
また、エアバック作動時、或は事故発生時の車両等の状態を事後に再現（検証）すべく、例えば特開平１−１６４６４９号では、エアバックが作動する加速度を検出したときにその加速度をメモリに記憶する技術が提案されている。また、例えば特開平５−２７０３５２号では、検出した加速度が最大となったときから経過時間を計測し、その最大加速度と経過時間とをメモリに記憶する技術が提案されている。また、例えば特開平７−２７７２３０号では、車両が急旋回等の異常な挙動起していることを加速度センサによって検出したときに、その検出した加速度をメモリに記憶する技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の加速度センサは、車両に加えられた衝撃をいち早く検出するために車両の前方に設けることが一般的である。このため、例えば衝突時の衝撃で乗員の着座姿勢が変化した場合、或は衝撃によってシートが移動した場合等、その衝撃により乗員に実際に加わった加速度の大きさと、加速度センサが検出した加速度の値とが一致しない可能性が有り、車両等の状態を正確に再現する上で障害となる。
【０００６】
そこで本発明は、車両の乗員に加えられた衝撃を正確に検出し、その衝撃の状態を記録する車両用エアバックシステムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の車両用エアバックシステムは以下の構成を特徴とする。
【０００８】
即ち、本発明に係る車両用エアバックシステムは、車両に加えられる前方向の車両加速度を検出する第１の検出手段と、前記車両の乗員に加えられる前方向の乗員加速度を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段によって検出した車両加速度と、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度との平均値がしきい値よりも大きくなったときにエアバックの展開制御を行うと共に、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度をメモリに記憶する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る他の車両用エアバックシステムは、車両に加えられる前方向の車両加速度を検出する第１の検出手段と、前記車両の乗員に加えられる前方向の乗員加速度を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段によって検出した車両加速度が第１しきい値よりも大きくなったときにエアバックの展開制御を行うと共に、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度をメモリに記憶する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
これにより、車両に乗員に加えられた衝撃を正確に検出、記憶することができ、将来的な事故への対応を図ることができる。
【０００９】
この場合、前記所定条件には、前記第１及び／または第２の検出手段による検出値と所定値との大小関係や、前記制御手段がエアバックを展開させたタイミング等を用いると良い。これにより、記憶容量に制限の有る前記メモリの効率の良い使用と、衝撃状態の再現に有効なデータの記録とを実現する。
【００１０】
また、例えば、前記第２の検出手段を、前記車両のＢピラー下方、サイドシル、フロアパネル、シート内部等の前記乗員の着座位置近傍に設けることを特徴とする。これにより、乗員への実際の衝撃をできるだけ正確に検出する。
【００１１】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記第２の検出手段による検出値と前記所定条件になった時刻とを、前記メモリに記憶するとよい。或は、前記所定条件になった時刻を含む所定時間内の前記第２の検出手段による検出値を、前記メモリに記憶するとよい。これにより、例えば、事故が発生したときの状況再現（検証）の用に供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用エアバックシステムを、代表的な車両としての自動車に適用し、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
【第１の実施形態】
はじめに、本実施形態におけるエアバックシステムのシステム構成を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態としてのエアバックシステムの概略を示すシステム構成図である。
【００１５】
図中、本実施形態におけるエアバックシステムの制御ユニット１１には、以下に説明する各種センサからの出力信号が入力される。
【００１６】
助手席用インフレータ１６は、助手席１３の前方のダッシュボードに納められた不図示のエアバックを展開させる。運転席インフレータ１７は、ステアリングホイール内の納められた不図示のエアバックを展開させる。計器パネル１５内に設けられた状態表示ランプ１５１は、制御ユニット１１による運転席用及び助手席用エアバックの現在の制御状態を乗員に報知する。計器パネル１５内に設けられた故障警告ランプ１５２は、運転席用及び助手席用エアバックの故障状態を乗員に報知する。
【００１７】
また、第２加速度（以下、Ｇと称する）センサ３１は、後述する第１Ｇセンサと共に主として車両の前方向の衝撃を検出するセンサであり、車室内に備えられ、乗員に加えられる衝撃を検出する（詳細は後述する）。第３Ｇセンサ３２は、主として車両の横方向の衝撃を検出するセンサであり、不図示のサイドエアバックの制御に使用される。ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ３３は、車室内の乗員の有無及び姿勢を撮影する。乗員検知センサ３４は、超音波等を使用して車室内の乗員の有無を検知する。
【００１８】
また、運転席２１には、シートベルト２７の繰り出し量を検知するシートベルト繰り出し量検知センサ２２、当該シートを前後にスライドさせるスライダ機構２３のスライド位置を検知するシートスライド量検知センサ２４、当該シートのシートバックをリクライニング機構２５のリクライニング角度を検知するリクライニング角検知センサ２６、並びに当該シート上の乗員の有無並びに乗員の着座姿勢を検出するための複数の圧力センサ３５が埋め込まれており、それらのセンサの出力信号も制御ユニット１１に入力される。尚、これら運転席２１に設けられているセンサ群は、助手席１３にも同様に設けられているが、説明の便宜上、図１には示していない。
【００１９】
シートセンサユニット１８は、助手席１３上の乗員の有無、乗員の着座姿勢、並びにチャイルドシート１２の装着状態を制御ユニット１１に通信する。図１では、助手席１３にチャイルドシート１２が装着された状態を示している。
【００２０】
ここで、本実施形態における助手席１３の状態検知の構成を、図９及び図１０を参照して説明する。
【００２１】
図９は、本発明の第１の実施形態としての助手席内の通信アンテナの配置を説明する図である。また、図１０は、本発明の第１の実施形態としてのチャイルドシート１２の構成を示す図である。シートセンサユニット１８には、助手席１３内に埋め込まれて乗員の着座の有無、そして乗員の着座姿勢を検知する複数の圧力センサ３５、助手席１３の内部に埋め込まれた受信アンテナ１３１及び送信アンテナ１３２とが接続されており、チャイルドシート１２に備えられたトランスポンダ１２１との間で無線通信を行うと共に、受信アンテナ１３１が受信した信号を所定のフォーマットに基づいて変換し、制御ユニット１１に送信する。
【００２２】
尚、上述したエアバックシステムにおいて、乗員の着座状態（チャイルドシートの装着状態を含む）を検出するセンサの構成は一例であり、必要に応じて異なる構成としても本発明を適用できる。
【００２３】
次に、制御ユニット１１の機器構成を図２を参照して説明する。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施形態としての制御ユニット１１の概略を示すブロック構成図である。
【００２５】
図中、制御ユニット１１は、第１Ｇセンサ１１Ａ、バッテリ３６からの直流電圧を安定化する電源回路１１Ｂ、マイクロコンピュータ１１０が出力する制御信号に応じてインフレータ１６，１７を起爆する出力制御ユニット１１Ｃ、制御ユニット１１の動作状態を監視すると共に表示ランプ１５１，１５２の点灯・消灯を行う監視ユニット１１Ｄ、時間を計測する計時ユニット１１Ｅ、マイクロコンピュータ１１０が出力するデータ（詳細は後述する）を記録する記憶ユニット１１Ｆ、そして外部の装置を接続可能なコネクタ１１Ｇを備える。
【００２６】
コネクタ１１Ｇには、必要に応じて記憶ユニット１１Ｆに記憶されたデータを読み取る外部装置としてのデータ読み取り装置３７が接続される。記憶ユニット１１Ｆは、マイクロコンピュータ１１０が出力するデータを記憶する読み出し・書き込みが可能なメモリ（不図示）を備えている。このメモリに記憶された情報は、その性格から制御ユニット１１が衝撃によって動作停止した場合にも該メモリ内に保持される必要が有るため、該メモリには、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、或は電池によりバックアップされているメモリを使用する。
【００２７】
マイクロコンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１０Ａ、ＲＯＭ１１０Ｂ、そしてＲＡＭ１１０Ｃを備えている。ＣＰＵ１１０Ａは、ＲＡＭ１１０Ｃを各種データの一時記憶エリア、ワークエリアとして使用しながら、予めＲＯＭ１１０Ｂに記憶されているエアバックの展開制御プログラム等に従って本エアバックシステムを制御する。
【００２８】
＜加速度センサの取り付け位置＞
次に、本実施形態における加速度センサの取り付け位置について図７及び図８を参照して説明する。
【００２９】
図７及び図８は、本発明の第１の実施形態としての加速度センサの取り付け位置のバリエーションを説明する図であり、図７は自動車の車室内、図８は運転席２１を表わす。
【００３０】
第１Ｇセンサ１１Ａが備えられている制御ユニット１１は、図７に示すように、車室内のフロントパネル５４の内部であってエンジンルームの後方に備えられる。
【００３１】
第３Ｇセンサ３２は、サイドエアバックの制御に使用されるものであり、図７に示すようにＢピラー５１内の位置Ａに備えられる。
【００３２】
第２Ｇセンサ３１の取り付け位置については、以下に説明する６箇所の何れかを想定している。この第２Ｇセンサ３１は、何れの場合も、事故発生時の衝撃によって乗員に加えられる実際の加速度をできるだけ正確に検出するために設けられている。
【００３３】
（１）第２Ｇセンサ３１を、第３Ｇセンサ３２と一体構造とし、図７の左右のＢピラー５１の内部の位置Ａにそれぞれ取り付ける。この位置Ａは、実験等によって経験的に求めた位置であり、第２Ｇセンサ３１が衝撃を正確に計測可能な位置である。この場合、制御ユニット１１への第１及び第２Ｇセンサの配線ラインを共通にすることができるため、製造工程において取り付け作業及び配線の敷設作業を簡略化することができる。
【００３４】
（２）第２Ｇセンサ３１を、車体構造の補強部材であるクロスメンバ５２の左右の位置Ｂにそれぞれ取り付ける。この位置に取り付ける場合は、車体の共振による影響が低いため、当該センサの出力信号への共振振動によるノイズの重畳を低減することができる。
【００３５】
（３）第２Ｇセンサ３１を、センターコンソール５５の下部のフロアパネルの位置Ｃに取り付ける。この場合、車体の中央付近であるため、当該センサを運転席用及び助手席用で共用することができる。
【００３６】
（４）第２Ｇセンサ３１を、サイドエアバックのインフレータと一体構造とし、例として運転席側の場合を示す図８のように、サイドエアバックのインフレータ６１と共に運転席２１及び助手席１３のそれぞれのシートバック内部の位置Ｅに埋め込む。この場合、第２Ｇセンサ３１は、事故発生時の衝撃によってシートスライダ２３が破損し、シートの位置が移動したことによる加速度をも含めて検出することができ、衝撃により乗員に加わる実際の加速度により正確に検出することができる。また、制御ユニット１１への第２Ｇセンサ及びインフレータ６１の配線ラインを共通にすることができるため、製造工程において取り付け作業及び配線の敷設作業を簡略化することができる。
【００３７】
（５）第２Ｇセンサ３１を、例として運転席側の場合を示す図８のように、運転席２１及び助手席１３のそれぞれのシート座面内部の位置Ｆに埋め込む。この場合、第２Ｇセンサ３１は、事故発生時の衝撃によってシートスライダ２３が破損し、シートの位置が移動したことによる加速度をも含めて検出することができ、衝撃により乗員に加わる実際の加速度により正確に検出することができる。
【００３８】
（６）第２Ｇセンサ３１を、左右のサイドシル５３の位置Ｄにそれぞれ取り付ける。この位置Ｄは、実験等によって経験的に求めた位置であり、第２Ｇセンサ３１が衝撃を正確に計測可能な位置である。
【００３９】
＜エアバックの展開制御＞
次に、本実施形態におけるエアバックの展開制御について説明する。本実施形態のエアバックシステムは、所謂スマートエアバックシステムと言われる高機能型のエアバックシステムであり、マイクロコンピュータ１１０は上述した各種センサの出力信号に基づいて、運転席等のエアバックの展開タイミング、展開圧力を制御する。具体的には、例えば、運転席２１の後方へのスライド量に応じて、或はシートバックがリクライニングされている量に応じて、エアバックの展開圧力を高くする。また、チャイルドシート１２が助手席１２に後ろ向きに装着されているときは助手席用のエアバックの展開を禁止する。また、圧力センサ３５によりシート上の乗員の姿勢が不安定なとき等は、エアバックの展開を禁止するか、或は展開圧力を低くする。
【００４０】
これらのエアバックの展開時の動作制御自体は一般的な手法を採用するものとし、以下の説明において詳細な説明は省略し、各種センサのデータの記録処理を中心に説明する。
【００４１】
また、本実施形態では、第３Ｇセンサ３２の検出結果を使用したサイドエアバック自体の展開制御の説明を、説明の便宜上、後述するエアバックの展開制御からは省略している。
【００４２】
はじめに、本実施形態におけるエアバックの展開制御におけるデータ記録処理の概要を述べれば、制御ユニット１１に入力される各種センサの出力信号、そして制御ユニットによるエアバックの制御状態を、後述する所定のタイミングで記憶ユニット１１Ｆに記憶する。記憶ユニット１１Ｆに記憶されたデータは、データ読み取り装置３７により読み取りが可能であり、例えば、事故が発生したときの状況再現（検証）の用に供する。
【００４３】
以下、本実施形態のエアバックの展開制御について図３及び図４を参照して説明する。
【００４４】
図４は、本発明の第１の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、乗員がイグニッションキーをオンにすることにより、制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１０にて開始される。
【００４５】
尚、図４のフローチャートの制御は、運転席用エアバック、助手席用エアバックのそれぞれについて行われ、展開圧、展開タイミング等は運転席側と助手席側とでは異なることは言うまでもない。特に、助手席用エアバックの制御についてはチャイルドシート１２の装着状態（前向き、後ろ向き等）が考慮されることは言うまでもない。
【００４６】
図４において、ステップＳ１：ＣＰＵ１１０Ａは、制御ユニット１１及びシステム全体のイニシャルチェックを行う。このイニシャルチェックが終了すると、ＣＰＵ１１０Ａは、図１及び図２を参照して説明した各種センサの出力値を、ＲＡＭ１１０Ｃに所定の周期で記憶する別プロセス（タスク）を開始する。この別プロセスは、ＲＡＭ１１０Ｃ内に予め確保した所定のメモリ空間を所謂ロータリバッファとして使用し、各種センサの出力値を所定の周期毎に順次記憶すると共に、最新の出力値を記憶するために該所定のメモリ空間に一時記憶している一番古いセンサ出力値のデータを消去する。
【００４７】
ステップＳ２，ステップＳ３：ＣＰＵ１１０Ａは、ＲＡＭ１１０Ｃ内の第１Ｇセンサ１１Ａ及び第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ１，Ｇ２を読み込み、検出値Ｇ１及びＧ２の平均値Ｇａを算出する。
【００４８】
ステップＳ４：ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ３で算出した平均値Ｇａを、予め登録した所定値の加速度（本実施形態では３Ｇとする）と比較し、ＮＯの場合はエアバックの展開は必要ないと判断してステップＳ２に戻る。
【００４９】
ステップＳ５，ステップＳ６：ステップＳ４でＹＥＳの場合、ＣＰＵ１１０Ａは、図１及び図２を参照して説明した各種センサの出力値をＲＡＭ１１０Ｃから読み込み、それらの出力値に基づいて、エアバック展開スレショルドＶ１，Ｌ１、エアバックの展開圧ｐ１、エアバックの展開タイミングｔ１、並びにエアバックの展開を許容するか禁止するかを表わす展開禁止フラグｆ１のステータスを演算する。この演算には、予めＲＯＭ１１０Ｂ等に登録したマップのデータ等が使用されることは言うまでもない。
【００５０】
ステップＳ７：ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ６で算出したエアバック展開禁止フラグｆ１のステータスが「非展開（展開禁止）」か否かを判断する。
【００５１】
ステップＳ１４：ステップＳ７でＮＯの場合、ＣＰＵ１１０Ａは、エアバックの展開が必要無いと判断し、前述した別プロセスによって順次記憶しているＲＡＭ１１０Ｃの出力値のデータから、ステップＳ４で所定値３Ｇより大きいことを検出したタイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前のタイミングからタイミングｔ３Ｇまでの期間の各種センサの出力値のデータを読み出す（尚、以下の説明では、タイミングｔ３Ｇを現在時刻として扱う）。次に、ＣＰＵ１１０Ａは、それらの読出したセンサ出力値、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）、並びに展開フラグのステータス（この場合は「展開無し」を表わす）を、記憶ユニット１１Ｆ内部の不図示のメモリに記憶し、ステップＳ２に戻る。尚、ＣＰＵ１１０Ａは、該メモリのデータの格納状況をアドレスで管理しており、本ステップで最新の出力値等のデータを記憶する際、該メモリ内で現在一番古いデータが記憶されているメモリ空間のアドレスを指定し、記憶ユニット１１Ｆに最新の出力値等のデータを記憶させる。この処理により、記憶ユニット１１Ｆの記録データは順次新しいデータに更新される。
【００５２】
ここで、記憶ユニット１１Ｆ内部に記憶される情報について説明する。
【００５３】
図３は、本発明の第１の実施形態としてのメモリテーブルの概念を示す図であり、記録ユニット１１Ｆ内部の不図示のメモリに格納されたときの情報の格納状況を示している。
【００５４】
同図に示す各項目を説明すると、一番左から、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）、第１Ｇセンサから第３Ｇセンサの出力値、乗員検知センサ３４の出力値、シートリクライニング角検知センサ２６の出力値、シートスライド量検知センサ２４の出力値、ＣＣＤカメラ３３の画像データ、エアバック（Ａ・Ｂ）展開フラグのステータス、そしてエアバック展開禁止フラグｆ１のステータス等の各項目のデータが記憶される。
【００５５】
これらの記録データのうち、第１Ｇセンサから第３Ｇセンサの出力値、乗員検知センサ３４の出力値、シートリクライニング角検知センサ２６の出力値、並びにシートスライド量検知センサ２４の出力値は、タイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前からタイミングｔ３Ｇまでの期間における連続的なデータとして記憶する。
【００５６】
尚、助手席エアバックの制御の場合、図３のメモリテーブルには、チャイルドシートに関する情報を表わすシートセンサユニット１８からの状態信号のデータも記憶されることは言うまでもない。
【００５７】
ステップＳ８：ステップＳ７でＹＥＳ（エアバック展開の許容状態）の場合、ＣＰＵ１１０Ａは、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）より所定時間αだけ前のタイミングから現在時刻までの期間における乗員の頭部の移動速度Ｖと移動距離Ｌとを算出する。具体的に、移動速度Ｖは、ステップＳ３で算出した平均加速度Ｇａを、現在時刻（タイミングｔ３Ｇ）より所定時間αだけ前の時刻から現在時刻（ｔ＝０）まで積分して算出すればよい。また、移動距離Ｌは、算出した移動速度Ｖを同時間内で積分するか、或は平均加速度Ｇａと所定時間αとの積を求めればよい。
【００５８】
ステップＳ９，ステップＳ１０：ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ８で算出した乗員の頭部の移動速度Ｖと移動距離Ｌとをそれぞれ所定値Ｖ１，Ｌ１と比較し、何れも所定値Ｖ１，Ｌ１より小さい場合は、エアバックを展開する必要は無いと判断してステップＳ１４に進む。
【００５９】
ステップＳ１１：ステップＳ１０でＹＥＳの場合はエアバックを展開する必要が有ると判断し、ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ６で算出したエアバック展開タイミングｔ１、エアバック展開圧ｐ１でエアバックのインフレータを起爆する。
【００６０】
ステップＳ１２：ＣＰＵ１１０Ａは、前述したステップＳ１４の処理と同様にＲＡＭ１１０Ｃから読み出したセンサ出力値等のデータを、記憶ユニット１１Ｆに記憶する。この場合、展開フラグのステータスは「展開：有り」である。また、図３に示すように、ステップＳ１２でインフレータを起爆したタイミングをセンサ出力値にマークする。
【００６１】
ステップＳ１３：ステップＳ１２で格納したセンサ出力等のデータのメモリ領域に、新たなデータを上書きすることを防止するため、ＣＰＵ１１０Ａは、記憶禁止フラグをセットする。
【００６２】
【第２の実施形態】
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるのは、エアバックの展開制御のフローチャートである。
【００６３】
図５は、本発明の第２の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。基本的な処理の構成は図４の場合と同様であり、同一の処理ステップには同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６４】
本実施形態では、ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ２でＲＡＭ１１０Ｃ内の第１Ｇセンサ１１Ａ及び第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ１，Ｇ２を読み込む。そして、ステップＳ４Ａでは、検出値Ｇ１が所定値３Ｇより大きいか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５以降で第１の実施形態と同様の処理を行う。一方、ステップＳ４Ａで検出値Ｇ１が所定値３Ｇより小さい場合には、ステップＳ２１で検出値Ｇ２が所定値２Ｇより大きいか否かを判断する。
【００６５】
ステップＳ２１でＮＯの場合は、ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ２１でＹＥＳの場合は、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１０Ａは、エアバックを展開は行わないが、前述した図４のステップＳ１４の処理と同様にＲＡＭ１１０Ｃから読み出したセンサ出力値等のデータを、記憶ユニット１１Ｆに記憶し、ステップＳ２に戻る。尚、この場合は、ステップＳ４Ａで所定値３Ｇより大きいことを検出したタイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前のタイミングから現在時刻までの期間における各種センサの出力値のデータを記憶する。
【００６６】
本実施形態によれば、車両に加わった衝撃がエアバックを展開させるしきい値（３Ｇ）より小さい場合でも、第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ２が２Ｇより大きいときは記憶ユニット１１Ｆに記憶する構成としているため、第１の実施形態と比較してエアバックを展開させない場合の乗員に加わる衝撃をも詳細に収集・再現することができる。
【００６７】
【第３の実施形態】
次に、第３の実施形態について説明する。上記の第２の実施形態では、例えば乗員自身が着座状態を調整するためにシートの前後方向の位置、或はシートバックのリクライニング量を急激に変化させた場合等、その調整による衝撃がしきい値（２Ｇ）より大きければ、制御ユニット１１は、各種センサの出力値のデータを記憶ユニット１１Ｆに記憶してしまう可能性が有る。そこで、本実施形態では、車両及び乗員に加えられた安全上問題となる衝撃を記憶するような処理を実現する。本実施形態も第１及び第２の実施形態を基本としており、異なるのはエアバックの展開制御のフローチャートである。
【００６８】
図６は、本発明の第３の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。基本的な処理の構成は図４の場合と同様であり、同一の処理ステップには同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６９】
本実施形態では、ＣＰＵ１１０Ａは、ステップＳ２でＲＡＭ１１０Ｃ内の第１Ｇセンサ１１Ａ及び第２Ｇセンサ３１の検出値Ｇ１，Ｇ２を読み込む。そして、ステップＳ４Ａでは、検出値Ｇ１が所定値３Ｇより大きいか否かを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳ５以降で第１の実施形態と同様の処理を行う。一方、ステップＳ４Ａで検出値Ｇ１が所定値３Ｇより小さい場合には、ステップＳ３１及びステップＳ３２で検出値Ｇ１及び検出値Ｇ２がそれぞれ所定値２Ｇより大きいか否かを判断する。その結果、検出値Ｇ１または検出値Ｇ２が所定値２Ｇより小さい場合は、ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ３１及びステップＳ３２で検出値Ｇ１及び検出値Ｇ２がそれぞれ所定値２Ｇより大きい場合は、ステップＳ１４に進んで第１の実施形態と同様にＲＡＭ１１０Ｃから読み出したセンサ出力値等のデータを、記憶ユニット１１Ｆに記憶し、ステップＳ２に戻る。尚、この場合も、第２の実施形態と同様に、ステップＳ４Ａで所定値３Ｇより大きいことを検出したタイミングｔ３Ｇより所定時間αだけ前のタイミングから現在時刻までの期間における各種センサの出力値のデータを記憶する。
【００７０】
本実施形態によれば、第２の実施形態と同様に、車両に加わった衝撃がエアバックを展開させるしきい値（３Ｇ）より小さい場合でも、第１及び第２Ｇセンサの検出値が２Ｇより大きいときは記憶ユニット１１Ｆに記憶する構成としているため、第１の実施形態と比較して乗員に加わる衝撃をより詳細に収集・再現することができる。特に、本実施形態では、検出値Ｇ１及び検出値Ｇ２が何れもしきい値２Ｇより大きいとき（ステップＳ３１，３２）に各種センサの出力値のデータを記憶する構成としたため、記憶容量に限りが有る記憶ユニット１１Ｆのメモリに、車両及び乗員への衝撃の検証には不必要なデータを記憶することを防止することができる。
【００７１】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように、上述した各実施形態によれば、車室内の乗員の近傍に第２Ｇセンサ３１を、図７に示した何れかの位置に設けるため、第１Ｇセンサ１１Ａだけによって事故発生時の衝撃を記録する場合と比較して、乗員に実際に加わる衝撃をより正確に検出することができる。
【００７２】
また、図３に示した如くエアバックの展開制御に使用する各種センサの出力値を、検出した加速度が所定値（２Ｇまたは３Ｇ）を越える前（所定時間αだけ前）の所定のタイミングから記憶ユニット１１Ｆに記録するため、例えば、事故が発生した後等において、記憶ユニット１１Ｆに記録したデータに基づいて、車両及びその乗員の事故発生時の状況を正確に再現することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両の乗員に加えられた衝撃を正確に検出し、その衝撃の状態を記録する車両用エアバックシステムの提供が実現する。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としてのエアバックシステムの概略を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての制御ユニット１１の概略を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態としてのメモリテーブルの概念を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態としてのエアバックの展開制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態としての加速度センサの取り付け位置のバリエーションを説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態としての加速度センサの取り付け位置のバリエーションを説明する図である。
【図９】本発明の第１の実施形態としての助手席内の通信アンテナの配置を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態としてのチャイルドシート１２の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１：制御ユニット，１１Ａ：第１Ｇセンサ，１１Ｂ：安定化電源回路，１１０：マイクロコンピュータ，１１Ｃ：出力制御ユニット，１１Ｄ：監視ユニット，１１Ｅ：計時ユニット，１１Ｆ：記憶ユニット，１１Ｇ：コネクタ，１２：チャイルドシート，１３：助手席，１５：計器パネル，１６：助手席用インフレータ，１７：運転席インフレータ，１８：シートセンサユニット，２１：運転席，２２：シートベルト繰り出し量検知センサ，２３：スライダ機構，２４：シートスライド量検知センサ，２５：リクライニング機構，２６：リクライニング角検知センサ，２７：シートベルト，３１：第２Ｇセンサ，３２：第３Ｇセンサ，３３：ＣＣＤカメラ，３４：乗員検知センサ，３５：圧力センサ，３６：バッテリ，３７：データ読み取り装置，５１：Ｂピラー，５２：クロスメンバ，５３：サイドシル，５４：フロントパネル，５５：センターコンソール，６１：サイドエアバック用インフレータ，１１０Ａ：ＣＰＵ，１１０Ｂ：ＲＯＭ，１１０Ｃ：ＲＡＭ，１２１：トランスポンダ，１２２：ベルト，１３１Ｒ，１３１Ｆ：受信アンテナ，１３２：送信アンテナ，１５１：状態表示ランプ，１５２：故障警告ランプ，
Claims (21)
- 車両に加えられる前方向の車両加速度を検出する第１の検出手段と、
前記車両の乗員に加えられる前方向の乗員加速度を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出した車両加速度と、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度との平均値がしきい値よりも大きくなったときにエアバックの展開制御を行うと共に、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度をメモリに記憶する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用エアバックシステム。 - 前記制御手段は、前記平均値が前記しきい値よりも大きくなったときに、前記平均値から乗員の頭部の移動速度と移動距離とを導き、該移動速度及び該移動距離に基づいて、エアバックの展開制御を行うか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記制御手段は、前記移動速度と前記移動距離とに基づいてエアバックの展開制御を行なわないと判断した場合であっても、前記乗員加速度をメモリに記憶することを特徴とする請求項２に記載の車両用エアバックシステム。
- 車両に加えられる前方向の車両加速度を検出する第１の検出手段と、
前記車両の乗員に加えられる前方向の乗員加速度を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段によって検出した車両加速度が第１しきい値よりも大きくなったときにエアバックの展開制御を行うと共に、前記第２の検出手段によって検出した乗員加速度をメモリに記憶する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用エアバックシステム。 - 前記制御手段は、前記エアバックの展開制御を行わない場合であっても、前記乗員加速度が第２しきい値よりも大きくなったときには、検出された前記乗員加速度をメモリに記憶することを特徴とする請求項４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記制御手段は、前記エアバックの展開制御を行わない場合であっても、前記車両加速度が第２しきい値よりも大きくなったときには、検出された前記乗員加速度をメモリに記憶することを特徴とする請求項４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記制御手段は、前記エアバックの展開制御を行わない場合であっても、前記車両加速度と前記乗員加速度とが、共に第２しきい値よりも大きくなったときには、検出された前記乗員加速度をメモリに記憶することを特徴とする請求項４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記車両のＢピラー下方に設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 更に、サイドエアバックの展開の有無を判断する第３の検出手段を備え、
その第３の検出手段と前記第２の検出手段とを、車両内において、同じ位置に配置し、
前記第２の検出手段と、前記第３の検出手段とは、配線ラインが共通であることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。 - 前記第２の検出手段を、前記車両のサイドシルに設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記車両のフロアパネルに設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記フロアパネル上であって、前記車両のセンターコンソール下方に設けることを特徴とする請求項１１記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記乗員の着座位置下方に位置するところの、前記車両を横方向に補強する部材に設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記車両のシート内部に設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記シートの座面内部に設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２の検出手段を、前記シートのシートバック内部に設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第２検出手段は、前記シートバック内部に設けられたサイドエアバックの起爆手段と同じ位置に取り付けられ、
前記第２の検出手段と、前記起爆手段とは、配線ラインが共通であることを特徴とする請求項１６記載の車両用エアバックシステム。 - 前記制御手段は、前記制御手段が前記乗員加速度を記録すると判断した時刻を、乗員加速度と共に、前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記第１の検出手段は、前記車両の車室前方であって、前記第２の検出手段の取付位置より前方に設けることを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記制御手段は、前記乗員加速度を随時ＲＡＭに一時記憶し、前記乗員加速度を記録すると判断した場合には、その判断時よりも予め定められた時間だけ前のタイミングからの前記乗員加速度を前記ＲＡＭから読出し、前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
- 前記メモリには、前記乗員加速度だけでなく、前記車両加速度、乗員の有無、検知したシートリクライニング角、及び検知したシートスライド量を記憶することを特徴とする請求項１又は４に記載の車両用エアバックシステム。
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