JP4778915B2 - 応力波感知センサを備えた自動車エアバッグシステム及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突後に車両のフレームを通じて伝播する応力波を感知することにより、衝突を感知するのに必要な時間を短縮させ、エアバッグをより速く展開させることができる自動車エアバッグシステム及びその作動方法に関するものである。

一般に自動車エアバッグシステムは、自動車の衝突を感知する衝突センサと、衝突から乗客を保護するためのエアーバッグと、ガスを発生させてこれをエアバッグに供給するためのインフレータ（inflator）と、衝突センサからの信号に基づいてインフレータを作動させ、エアバッグシステム自体を診断するための電子制御ユニットとで構成される。

自動車衝突を感知するために概ね３つの形態の衝突センサが用いられている。最初の形態として、衝突時に感知質量（sensing mass）がその慣性により移動し、電気回路を閉鎖するように構成された電気−機械式衝突センサ（electro-mechanical crash sensor）がある。２番目の形態として、記憶性またはプログラム性のような電子回路の固有の特徴を用いて、衝突時に発生する信号を確認して区分するための基準を確立するように構成された電子式衝突センサ（electronic crash sensor）がある。最後の形態として、衝突時の衝撃量が所定の大きさを超え、トリガシャフト（trigger shaft）を回転させる程、十分に大きい場合、撃針が解除され、インフレータ（inflator）が点火されるように構成された機械式衝突センサ（all-mechanical crash sensor）がある。上記の形態のうち、電気−機械式衝突センサは、その原価が比較的低価格であるだけでなく、これを通じてエアバッグシステムの自己診断が可能であり、自動車エアバッグシステム用として広く用いられている。

図１１及び図１２は、上記言及した電気−機械式衝突センサの一例として従来技術によるボール−チューブ型（ball-in-tube）センサの断面図である。このセンサは、ブリードオートモーティブ社（Breed Automotive Corporation）により製造されており、米国特許第３，９７４，３５０号に開示された通り、鋼球（steel ball）のような感知質量（１５）とチューブ（１４）を備えている。

チューブ（１４）の一端に配置された磁石（１２）が、感知質量（１５）をチューブ（１４）の一端側に引き寄せる。正常運転状態、制動状態または些細な接触の下では、磁石（１２）の引力により、感知質量（１５）の移動が防止される。相当大きい衝突が発生すると、感知質量（１５）はその安着位置から離脱する。このような衝突が十分に強く、また、感知質量（１５）がチューブ（１４）の他端に配置された接点（１３）に接触する程長く持続すると、感知質量（１５）は２つの接点（１３）を連結し、電気回路を閉鎖する。回路閉鎖によりインフレータに電流が送られ、エアバッグが展開を始める。

感知質量（１５）がチューブ（１４）内で移動する時、センサ内の空気は感知質量（１５）の一側から他側に、感知質量（１５）とチューブ（１４）との間の隙間を通じて流れる。このような空気の流れが、感知質量（１５）の移動を緩和させる抗力を発生させる。抗力の大きさは、主に感知質量（１５）の移動と隙間の大きさに依存する。感知質量（１５）後方の空気量、圧力または温度のような他の要因も緩和現象に作用する。

上述したボール−チューブセンサ（１０）では、衝突が発生する時、感知質量（１５）が車両の減速に応答し、また、磁石（１２）の引力と空気の抗力に対抗しながら、磁石（１２）に隣接した正常位置から接点（１３）まで移動する。このような場合、上述したセンサ（１０）のような電気−機械式センサで衝突を感知するには、約１０〜２０ｍｓかかると知られている。また、上述した電気−機械式センサを採用したエアバッグシステムで、エアバッグを完全に展開させるには、４０〜５０ｍｓかかると知られている。従って、運転者及び搭乗客の安全が保障されるように、エアバッグをより速く展開させるためには、衝突を感知するのに必要な時間を短縮させる必要がある。

本発明はこのような従来技術の問題を解決するためのものであり、本発明の目的は、衝突時に車両フレームを通じて伝播する応力波を測定し、衝突を感知することによって、より速くエアバッグを展開することができるように構成された自動車エアバッグシステム及びその作動方法を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明による自動車エアバッグシステムは、車両フレームのフレーム部材上に装着され、衝突により発生した応力波を順次測定することにより、衝突を感知するための複数のセンサと、上記センサからの出力に基づいて作動信号を出力するための電子制御ユニットと、上記作動信号に応答し、ガスを発生させるためのインフレータと、上記インフレータに結合しており、上記インフレータから発生したガスの供給により展開するエアバッグとを含み、上記センサは、上記フレーム部材上に所定間隔で上記応力波が上記フレーム部材を通じて伝播する経路に沿って装着され、上記電子制御ユニットは、それぞれのセンサからの出力が所定の基準値を超えたとき、上記作動信号を出力することを特徴とする。

望ましくは、２つ以上のセンサが上記フレーム部材上に装着される。

ここで、上記電子制御ユニットは、上記センサからの出力が上記経路に沿う順に入力されたとき、上記作動信号を出力する。

また、上記自動車エアバッグシステムは、上記センサが２つ以上設けられ、上記フレーム部材に装着可能なセンサモジュールをさらに含み、上記センサモジュールは、上記フレーム部材と接触し、上記応力波を伝達するためのロッド部材と、上記ロッド部材を支持し、上記フレーム部材に装着されるケースを備え、上記センサは、上記ロッド部材上にその長手方向に沿って所定間隔で装着され、上記センサモジュールは、上記ロッド部材を上記ケースより若干長くし、上記ロッド部材の一端が上記フレーム部材と接触するように上記フレーム部材に固定される。

この場合、上記ロッド部材は、上記フレーム部材と接触する第１ロッドと、上記第１ロッドと上記ケースとの間に介在する第２ロッドを備え、上記センサのうちの一つは上記第１ロッド上に装着され、残りは上記第２ロッド上に装着され、上記センサモジュールは、上記第２ロッドと上記ケースとの間に配置され、上記第１及び第２ロッドを上記フレーム部材側に付勢するためのバイアス部材をさらに備える。

上記センサは、ストレインゲージセンサまたは圧電センサであることが望ましい。

上記フレーム部材は、上記車両フレームのフロントサイド部材、クロスサポート部材またはクラッシュボックスであることが望ましい。

本発明の他の側面による自動車エアバッグシステムの作動方法は、応力波を測定することにより衝突を感知するセンサと、上記センサからの出力をモニタリングする電子制御ユニットと、上記電子制御ユニットにより作動可能なインフレータと、上記インフレータにより展開するエアバッグとを備える自動車エアバッグシステムの作動方法であり、衝突により発生し、車両フレームを通じて伝播する上記応力波を上記センサを用いて測定する段階と、上記センサからの出力に基づいて、上記電子制御ユニットで上記エアバッグの展開を判定する段階と、上記エアバッグを展開させると判定されたとき、上記インフレータを作動させる段階を含むことを特徴とする。

この場合、上記応力波測定段階は、上記応力波が上記衝突により発生した後、伝播する経路に沿って所定時間の間隔で順次上記応力波を測定する段階を含み、上記エアバッグ展開判定段階は、上記センサからの出力が上記経路に沿う順に入力され、所定の基準値を超えたとき、上記エアバッグの展開を判定する段階を含む。

本発明による自動車エアバッグシステムによると、衝突時に車両フレームを通じて伝播する応力波を順次感知し、車両衝突が感知されるので、衝突を感知するのに必要な時間が短縮でき、エアバッグはより速く展開することができる。

以下、添付された図面を参照し、本発明による自動車エアバッグシステム及びその作動方法に対する実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態によるエアバッグシステムの構成を示す概略的なブロック図である。

本発明の実施の形態によるエアバッグシステム（１００）は、エアバッグのような乗客保護装置が備えられた自動車に設けられる。車両が衝突により、所定基準値以上の衝撃を受けると、エアバッグが展開して運転者または搭乗客を保護するためのクッションが提供される。

図１に示した通り、エアバッグシステム（１００）は、衝突を感知するセンサ（１１０）と、センサ（１１０）からの出力をモニタリングし、センサ（１１０）からの出力に基づいて作動信号を出力する電子制御ユニット（Electronic Control Unit）（１２０）と、電子制御ユニット（１２０）からの作動信号に応答し、ガスを発生させるインフレータ（inflator）（１３０）と、インフレータ（１３０）に作動的に結合し、インフレータ（１３０）で発生したガスの供給により展開するエアバッグ（１４０）を含む。

エアバッグシステム（１００）は、衝突を感知するように構成されたセンサ（１１０）を含む。センサ（１１０）は、衝突時点に車両フレームまたは車体に加えられた衝撃により発生し、車両フレームを通じて伝播する応力波を測定する。

センサ（１１０）は、車両フレームのフレーム部材上に所定間隔で衝突により発生した応力波が分散なく伝播する経路に沿って装着される。望ましくは、２つ以上のセンサがフレーム部材上に装着される。従って、応力波は衝突点から車両の内側に伝播する途中所定時間の間隔で順次測定される。その後、各センサ（１１０）からの出力がエアバッグ（１４０）の展開を判定する電子制御ユニット（１２０）に伝達される。

センサ（１１０）は、車両フレームのフレーム部材のような任意の金属部材を通じて伝播する応力波を測定したり感知することができる類型のセンサを備える。望ましくは、センサ（１１０）は、ストレインゲージセンサまたは圧電ストレインセンサを備える。ストレインゲージセンサは、応力波が部材を通じて伝播するとき、ストレインゲージセンサが装着された任意の部材の微小変形による電気抵抗の変化に基づいて、歪みまたは応力を測定することができる。また、圧電ストレインセンサは、応力波が部材を通じて伝播するとき、圧電ストレインセンサが装着された任意の部材の微小変形による圧電効果に基づいて、歪みまたは応力を測定することができる。

図２及び図３は、本発明の実施の形態によるエアバッグシステムのセンサと上記センサが装着される車両フレームのフレーム部材をそれぞれ示す。図４乃至図６は図２及び図３に示したセンサとこれらセンサが装着されるフレーム部材をそれぞれ示す。これら図面において、センサ（１１０）の一例としてストレインゲージセンサが示されており、電子制御ユニット、インフレータ及びエアバッグは、説明の便宜のために省略されている。

図２乃至図５を参照すると、前方衝突を感知するために用いられるセンサ（１１０）は、車両フレームのうち、フロントサイド（front-side）部材（２２Ｌ，２２Ｒ）（図２及び図４参照）またはフロントサイド部材（２２Ｌ，２２Ｒ）とバンパー（２１）を連結するクラッシュボックス（crash box）（２７Ｌ，２７Ｒ）（図３及び図５参照）上に装着できる。図２及び図４に示された通り、３つのセンサ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）がフロントサイド部材（２２Ｌ，２２Ｒ）上に、所定間隔で応力波の分散のない伝播方向になるフロントサイド部材（２２Ｒ，２２Ｌ）の延長方向に沿って装着できる。また、図３及び図５に示された通り、２つのセンサ（１１０ａ，１１０ｂ）がクラッシュボックス（２７Ｌ，２７Ｒ）上に互いに離れて装着できる。

前方衝突が発生すると、応力波はバンパー（２１）から始まり、クラッシュボックス（２７Ｌ，２７Ｒ）、フロントサイド部材（２２Ｌ，２２Ｒ）及びフロントレール（front-rail）部材（２３Ｌ，２３Ｒ）を順に経ながら伝播する。この時、センサ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）が応力波の伝播経路に沿って所定間隔でフロントサイド部材（２２Ｌ，２２Ｒ）またはクラッシュボックス（２７Ｌ，２７Ｒ）上に装着されているので、応力波はバンパー（２１）からクラッシュボックス（２７Ｌ，２７Ｒ）またはフロントサイド部材（２２Ｒ，２２Ｌ）を通じて伝播されながら、それぞれのセンサにより時間に応じて順次測定できる。

それぞれのセンサ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）は、各自の測定値（例えば、電圧）を電子制御ユニット（１２０）に送る。電子制御ユニット（１２０）は、センサからの全ての出力をモニタリングし、センサ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）からの全ての出力が所定基準値を超えるか判断する。この基準値は、エアバッグ（１４０）（即ち、前方エアバッグ（１４１）または側方エアバッグ（１４２））の展開を判定するための基準として事前に設定でき、電子制御ユニット（１２０）内にプログラムできる。全ての出力が基準値を超える場合、電子制御ユニットは、エアバッグ（１４０）（例えば、前方エアバッグ（１４１））の展開を判定し、インフレータ（１３１）に作動信号を出力する。また、電子制御ユニット（１２０）は、センサからの出力が前方衝突に関連する応力波の進行経路に沿って順に電子制御ユニット（１２０）に入力されたとき（即ち、センサ（１１０ａ）からの出力が初めて入力され、センサ（１１０ｂ）からの出力が次に入力され、センサ（１１０ｃ）からの出力が最後に入力されたとき）、エアバッグ（１４０）の展開を判定する。その後、インフレータ（１３１）がガスを発生させ、発生したガスを前方エアバッグ（１４１）に供給する。このようにして、前方衝突直後、前方エアバッグ（１４１）の展開がなされる。

図２、図３及び図６を参照すると、側方衝突を感知するためのセンサ（１１０）は、一対のロッカー（rocker）部材（２５Ｌ，２５Ｒ）を連結するクロスサポート（cross-support）部材（２４）上に装着できる。図２、図３及び図６に示した通り、３つのセンサ（１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ）がクロスサポート部材（２４）の左側上に所定間隔で、左側方衝突時に応力波の分散のない伝播経路になるクロスサポート部材の延長方向に沿って装着できる。また、３つのセンサ（１１０ｇ，１１０ｈ，１１０ｉ）は、クロスサポート部材（２４）の右側上に所定間隔で、右側方衝突時に応力波の分散のない伝播経路になるクロスサポート部材の延長方向に沿って装着できる。

左側方衝突が発生すると、応力波はロッカー部材（２５Ｌ）から始まりクロスサポート部材（２４）を通じて伝播する。この時、センサ（１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ）がクロスサポート部材（２４）上に所定間隔で装着されているので、応力波はそれぞれのセンサ（１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ）により時間に応じて順次測定される。電子制御ユニット（１２０）は、センサ（１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ）からの全ての出力が上記基準値を超えながら、左側方衝突に関連する応力波の伝播経路に沿ってセンサ（１１０ｄ，１１０ｅ，１１０ｆ）の順に入力されたとき、作動信号を出力する。従って、エアバッグ（１４０）（即ち、左側方衝突に関連した側方エアバッグ（１４２））がインフレータ（１３２）の作動により展開することができる。右側方衝突の場合、エアバッグ（１４０）（即ち、右側方衝突に関連した側方エアバッグ（１４２））が左側方衝突と同様の方式で展開することができる。

上述した通り、センサ（１１０）が前方衝突、左側方衝突または右側方衝突により発生した応力波のそれぞれの伝播経路に沿って所定間隔で配置されているので、応力波は所定時間の間隔で順次測定される。また、電子制御ユニット（１２０）は、センサからの出力が前方衝突と左側方または右側方衝突に関連する応力波のそれぞれの経路に沿うセンサの順に入力されたときにのみ、エアバッグ（１４０）の展開を判定する。従って、センサ（１１０）からの出力が重なり、または非順次的に入力されたとき（例えば、自動車が加速防止のためのハンプ上を通るとき）には、電子制御ユニット（１２０）は作動信号を出力しない。

上記で説明したセンサは、車両フレームのフレーム部材上に直接装着するものであるが、これに限らず、センサはモジュール方式で装着するものであってもよい。この場合、センサの装着、修理及び交換に関連した作業がより容易になり、応力波測定も誤差なく実行できる。

本発明による自動車エアバッグシステムは、内部に２つ以上のセンサが設けられ、フレーム部材上に装着可能なセンサモジュールをさらに含む。図７はセンサモジュールの部分切開斜視図であり、図８はセンサモジュールが車両フレームのフレーム部材のうち一つに装着されたことを示す概略的な斜視図である。

図７を参照すると、センサモジュール（１５０）は、一端で応力波が伝播されるフレーム部材と接触することができ、フレーム部材から応力波を伝達するためのロッド（rod）部材（１５１）と、ロッド部材（１５１）を内部に収納して支持し、センサモジュール（１５０）の外観を形成する円筒型ケース（１５２）と、ケース（１５２）に設けられ、センサモジュール（１５０）をフレーム部材に固定するためのフランジ（１５３）を備える。

ケース（１５２）の他端は閉鎖されており、その一端にフランジ（１５３）が形成されている。フランジ（１５３）は中央にロッド部材（１５１）の一端が若干突出する通孔（１５３ａ）を有し、その外側にボルト締結のための通孔（１５３ｂ）を有する。２つ以上のセンサ（１１０ａ乃至１１０ｃ）が、ロッド部材（１５１）上にその長手方向に沿って装着される。ケース（１５２）には、センサ（１１０ａ乃至１１０ｃ）に電線を通じて接続されているコネクタ（１５５）が設けられている。エアバッグシステム（１００）の電子制御ユニット（１２０）に接続されている対応コネクタ（図示せず）をコネクタ（１５５）に結合させることにより、センサモジュール（１５０）は電子制御ユニット（１２０）に接続される。

ロッド部材（１５１）の長さは、ロッド部材（１５１）の一端がフランジの通孔（１５３ａ）を通り、若干突出するように定められる。センサモジュール（１５０）がフレーム部材にボルト締結により密着すると、その反作用でロッド部材（１５１）は、フレーム部材側に付勢される。従って、フレーム部材とロッド部材（１５１）の一端との間に密着接触が達成される。

ロッド部材（１５１）はフレーム部材と接触する第１ロッド（１５１ａ）と、第１ロッド（１５１ａ）とケース（１５２）の他端側内面（１５２ａ）との間に配置される第２ロッド（１５１ｂ）を備える。センサのうち一つ（１５１ａ）は第１ロッド（１５１ａ）上に装着され、残り（１１０ｂ，１１０ｃ）は第２ロッド（１５１ｂ）上に装着される。

このように、ロッド部材（１５１）が第１及び第２ロッド（１５１ａ，１５１ｂ）に区分されているので、応力波が第１及び第２ロッド（１５１ａ，１５１ｂ）間の境界面を通過するとき、不連続伝播が起こる。従って、第１ロッド（１５１ａ）上のセンサ（１１０ａ）からの出力と第２ロッド（１５１ｂ）上のセンサ（１１０ｂ，１１０ｃ）からの出力は、明確に区分されて出力でき、これによりセンサからの出力が重なることが防止される。また、ロッド部材の第１ロッド（１５１ａ）がセンサモジュール（１５０）の装着後、フレーム部材側に付勢されながら、フレーム部材と接触するので、応力波は撹乱なく第１ロッド（１５１ａ）に伝達できる。

センサモジュール（１５０）は、ロッド部材（１５１）をフレーム部材側に付勢させる力を増加させるためのバイアス部材（１５４）をさらに備える。バイアス部材（１５４）は、ロッド部材（１５１）の他端（詳細には、第２ロッド（１５１ｂ）の他端）とケース（１５２）の他端側内面（１５２ａ）との間に配置され、ロッド部材（１５１）をフレーム部材側に付勢させる。バイアス部材（１５４）として圧縮スプリングまたは図７に示したようなディスクスプリングを採用できる。ロッド部材（１５１）をフレーム部材側に付勢させる力は、ディスクスプリングまたは圧縮スプリングの圧縮力を自動車類型別に調整することにより多様に選択できる。従って、自動車類型に関係なく応力波を撹乱なしにロッド部材（１５１）に伝達できる。

このようなセンサモジュール（１５０）は、クラッシュボックス（２７Ｒまたは２７Ｌ）とフロントサイド部材（２２Ｒまたは２２Ｌ）との間のフランジ上にまたはロッカー部材（２５Ｒまたは２５Ｌ）上に装着できる。また、センサモジュール（１５０）は図８に示した通り、前方衝突及び前側方衝突を感知するために、クラッシュボックス（２７Ｒまたは２７Ｌ）のフランジ上に装着できる。

図８を参照すると、センサモジュール（１５０）はクラッシュボックス（２７Ｒまたは２７Ｌ）のフランジに装着され、この時、第１ロッド（１５１ａ）はクラッシュボックスのフランジ側に付勢されながら、クラッシュボックスのフランジと接触する。従って、前方または前側方衝突により発生した応力波は、バンパー（２１）からクラッシュボックスのフランジを経て、第１及び第２ロッド（１５１ａ，１５１ｂ）に伝播される。センサ（１１０ａ乃至１１０ｃ）が所定間隔でロッド部材（１５１）上に装着されているので、応力波は各センサ（１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ）により所定時間の間隔で順次測定される。

図９及び図１０は、図４乃至図６に示されたセンサからの時間に応じ、順次測定された出力を示すグラフである。

図９及び図１０で、Ｔ１は衝突時点と最初のセンサ（センサ＃１，センサ＃４，センサ＃７）での測定時点間の時間間隔を示す。Ｔ２は最初のセンサでの測定時点と２番目のセンサ（センサ＃２，センサ＃５，センサ＃８）での測定時点間の時間間隔を示す。Ｔ３は２番目のセンサでの測定時点と３番目のセンサ（センサ＃３，センサ＃６，センサ＃９）での測定時点間の時間間隔を示す。時間間隔Ｔ１は、衝突点と最初のセンサとの間の距離に依存する。時間間隔Ｔ２及びＴ３は、それぞれのセンサ間の距離に依存する。望ましくは、上記距離は時間間隔Ｔ１，Ｔ２及びＴ３の和が０．１ｍｓ以内にあり、またはエアバッグ展開を始めるのに適した時間限界内にあるように予め定める。

一般に、応力波は車両フレームに用いられる鋼板を通じ、約５０００ｍ／ｓの速度で伝播すると知られている。従って、衝突点（即ち、バンパー（２１）またはロッカー部材（２５Ｌ，２５Ｒ）と、それから最も遠く位置したセンサ間の距離が０．５ｍ以内に設定される場合、本発明によるエアバッグシステムは、前方衝突または側方衝突の発生の如何を０．１ｍｓ以内に感知することができる。

センサモジュール（１５０）において、ロッド部材（１５１）は小型化のために０．５ｍより短い長さを有することができる。しかし、ロッド部材（１５１）が２つの部分に分割されているので、センサからの出力は上記で説明した通り重ならずに明確に得られる。第１ロッド（１５１ａ）が限定された長さを有するので、第１ロッド（１５１ａ）の長さが短くなる程、伝播する応力波を測定するのに必要な時間が短縮できる。また、それぞれのセンサでの測定時点間の時間間隔がセンサ間の距離に依存する。従って、ロッド部材（１５１）の長さが０．５ｍ未満であっても、第１ロッド（１５１ａ）の長さと第２ロッド（１５１ｂ）上に装着されたセンサとの間の距離を調整することにより、センサモジュール（１５０）を用いて０．１ｍｓ以内に衝突を感知することが可能である。

このように、前方エアバッグ（１４１）または側方エアバッグ（１４２）が展開する程の大きさに前方衝突または側方衝突が発生したとき、全てのセンサからの出力が０．１ｍｓまたはそれ未満の時間内に電子制御ユニット（１２０）に入力される。すると、電子制御ユニット（１２０）が出力をモニタリングし、エアバッグ（１４１または１４２）展開の如何を判定する。センサからの出力が、センサの応力波のそれぞれの伝播経路に沿う順に入力され、全ての出力が基準値を超えた場合、電子制御ユニット（１２０）はエアバッグ（１４１または１４２）を展開しなければならないと判定する。その後、電子制御ユニット（１２０）は、感知された衝突に対応するインフレータ（１３１または１３２）に作動信号を出力する。すると、感知された衝突に対応するエアバッグ（１４１または１４２）がインフレータ（１３１または１３２）の作動により展開する。

従って、本発明によるエアバッグシステムは、前方衝突または側方衝突の発生を感知するのに必要な時間を約０．１ｍｓ以内に短縮することができ、感知時間が１０〜２０ｍｓである従来技術のエアバッグシステムより速くエアバッグを展開することができる。

本発明は上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することがなく、当該発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変形が可能である。

本発明の実施の形態によるエアバッグシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態によるエアバッグシステムのセンサと上記センサが装着される車両フレームのフレーム部材を示す図面である。 本発明の実施の形態によるエアバッグシステムのセンサと上記センサが装着される車両フレームの他のフレーム部材を示す図面である。 図２に示したセンサとこのセンサが装着されるフレーム部材を示す図面である。 図３に示したセンサとこのセンサが装着されたフレーム部材を示す図面である。 図２及び図３に示したセンサとこのセンサが装着されるフレーム部材を示す図面である。 センサモジュールの部分切開斜視図である。 車両フレームのフレーム部材のうち一つに装着されたセンサモジュールを示す斜視図である。 図４及び図６に示されたセンサからの時間に応じ、順次測定された出力を示すグラフである。 図５に示されたセンサからの時間に応じ、順次測定された出力を示すグラフである。 従来技術のボール−チューブ型センサの非作動状態の断面図である。 従来技術のボール−チューブ型センサの作動状態の断面図である。

符号の説明

１００：エアバッグシステム
１１０：センサ
１２０：電子制御ユニット
１３０：インフレータ
１４０：エアバッグ
１５０：センサモジュール
２２Ｌ，２２Ｒ：フロントサイド部材
２５Ｌ，２５Ｒ：ロッカー部材
２７Ｌ，２７Ｒ：クラッシュボックス

Claims (7)

1. 車両フレームのフレーム部材上に装着され、衝突により発生した応力波を順次測定することによって衝突を感知するための複数のセンサと、
   上記センサからの出力に基づいて作動信号を出力するための電子制御ユニットと、
   上記作動信号に応答し、ガスを発生させるためのインフレータと、
   上記インフレータに結合しており、上記インフレータから発生したガスの供給により展開するエアバッグとを備え、
   上記センサは上記フレーム部材上に所定間隔で上記応力波が上記フレーム部材を通じて伝播する経路に沿って装着され、上記電子制御ユニットはそれぞれのセンサからの出力が所定の基準値を超え、上記センサからの出力が上記経路に沿う順に入力されたとき、上記作動信号を出力することを特徴とする自動車エアバッグシステム。
2. ２つ以上のセンサが上記フレーム部材上に装着されることを特徴とする請求項１に記載の自動車エアバッグシステム。
3. 上記センサが２つ以上設けられ、上記フレーム部材に装着可能なセンサモジュールをさらに備え、
   上記センサモジュールは、上記フレーム部材と接触して上記応力波を伝達するためのロッド部材と、上記ロッド部材を支持して上記フレーム部材に装着されるケースを備え、
   上記センサは上記ロッド部材上にその長手方向に沿って所定間隔で装着され、
   上記センサモジュールは、上記ロッド部材を上記ケースより若干長くし、上記ロッド部材の一端が上記フレーム部材と接触するように上記フレーム部材に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車エアバッグシステム。
4. 上記ロッド部材は、上記フレーム部材と接触する第１ロッドと、上記第１ロッドと上記ケースとの間に介在する第２ロッドを備え、
   上記センサのうち一つは、上記第１ロッド上に装着され、残りは上記第２ロッド上に装着され、
   上記センサモジュールは、上記第２ロッドと上記ケースとの間に配置され、上記第１及び第２ロッドを上記フレーム部材側に付勢するためのバイアス部材をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の自動車エアバッグシステム。
5. 上記センサは、ストレインゲージセンサまたは圧電センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車エアバッグシステム。
6. 上記フレーム部材は、上記車両フレームのフロントサイド部材、クロスサポート部材またはクラッシュボックスであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車エアバッグシステム。
7. 応力波を測定することにより衝突を感知するセンサと、上記センサからの出力をモニタリングする電子制御ユニットと、上記電子制御ユニットにより作動可能なインフレータと、上記インフレータにより展開するエアバッグとを備える自動車エアバッグシステムの作動方法であり、
   衝突により発生し、車両フレームを通じて伝播する上記応力波を上記センサを用いて測定する段階と、
   上記センサからの出力に基づいて、上記電子制御ユニットで上記エアバッグの展開を判定する段階と、
   上記エアバッグを展開させると判定されたとき、上記インフレータを作動させる段階とを含み、
   上記応力波の測定段階は、上記応力波が上記衝突により発生した後、伝播する経路に沿って所定時間の間隔で順次上記応力波を測定する段階を含み、
   上記エアバッグ展開判定段階は、上記センサからの出力が上記経路に沿う順に入力され、所定の基準値を超えたとき、上記エアバッグの展開を判定する段階を含むことを特徴とする自動車エアバッグシステムの作動方法。

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