(57)【要約】【課題】乗員を拘束する拘束装置の作動態様を拘束装置の作動後に適切な態様に変更できる、乗員拘束システムを提供すること。【解決手段】車両の衝突を検出する衝突センサと、前記車両の乗員を拘束する拘束装置と、前記乗員を監視する乗員センサと、前記衝突センサによる前記衝突の検出情報を取得した後、前記乗員センサによる前記乗員の監視情報に基づいて前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測し、前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する制御装置とを備える、乗員拘束システム。【選択図】図６
2020029223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突を検出する衝突センサと、
前記車両の乗員を拘束する拘束装置と、
前記乗員を監視する乗員センサと、
前記衝突センサによる前記衝突の検出情報を取得した後、前記乗員センサによる前記乗員の監視情報に基づいて前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測し、前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する制御装置とを備える、乗員拘束システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記検出情報を取得した後、前記乗員が前記拘束装置から受ける拘束力が変化するように、前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する、請求項１に記載の乗員拘束システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記移動状態の観測データに基づいて前記乗員の運動エネルギーを算出し、前記移動状態の観測データと前記運動エネルギーの算出データに基づいて、前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する、請求項１又は２に記載の乗員拘束システム。
【請求項４】
前記移動状態は、前記乗員の移動位置と移動速度と移動方向とのうち少なくとも一つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項５】
前記拘束装置は、エアバッグであり、
前記エアバッグにガスを供給する少なくとも一つのインフレータを備え、
前記制御装置は、前記検出情報を取得してから前記少なくとも一つのインフレータを着火させた後の前記移動状態の観測データに基づいて、前記エアバッグの作動態様を前記エアバッグの作動中に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項６】
前記エアバッグの作動態様は、前記エアバッグからガスを排気する態様である、請求項５に記載の乗員拘束システム。
【請求項７】
前記検出情報を取得してから前記少なくとも一つのインフレータを着火させた後の前記移動状態は、前記乗員と前記エアバッグとの接触度合いを含む、請求項６に記載の乗員拘束システム。
【請求項８】
前記拘束装置は、エアバッグであり、
前記エアバッグにガスを供給する第１インフレータと、
前記エアバッグにガスを供給する第２インフレータとを備え、
前記制御装置は、前記検出情報を取得してから前記第１インフレータを着火させた後の前記移動状態の観測データに基づいて、前記第２インフレータの着火タイミングを前記エアバッグの作動中に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項９】
前記拘束装置は、エアバッグであり、
前記エアバッグにガスを供給する第１インフレータと、
前記エアバッグにガスを供給する第２インフレータとを備え、
前記制御装置は、前記検出情報を取得した後、前記第１インフレータを着火させると判定した場合、前記第１インフレータを着火させた後の前記移動状態の観測データに基づいて、前記第２インフレータの着火タイミングを前記エアバッグの作動中に変更し、前記検出情報を取得した後、前記第１インフレータ及び前記第２インフレータの両方を着火させると判定した場合、前記両方を着火させた後の前記移動状態の観測データに基づいて、前記エアバッグからガスを排気する態様を前記エアバッグの作動中に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項１０】
前記拘束装置は、エアバッグであり、
前記制御装置は、前記検出情報を取得した後、前記エアバッグの圧力が変化するように、前記移動状態の観測データに基づいて、前記エアバッグの作動態様を前記エアバッグの作動中に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項１１】
前記拘束装置は、エアバッグであり、
前記制御装置は、前記検出情報を取得した後、前記エアバッグの排気量が変化するように、前記移動状態の観測データに基づいて、前記エアバッグの作動態様を前記エアバッグの作動中に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項１２】
前記拘束装置は、シートベルトであり、
前記制御装置は、前記検出情報を取得した後、前記シートベルトの張力が変化するように、前記移動状態の観測データに基づいて、前記シートベルトの作動態様を前記シートベルトの作動中に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗員拘束システム。
【請求項１３】
乗員を拘束する拘束装置を搭載する車両の衝突を判定する衝突判定部と、
前記車両が衝突したと前記衝突判定部が判定した後、前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測する乗員検知部と、
前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する拘束制御部とを備える、制御装置。
【請求項１４】
乗員を拘束する拘束装置を搭載する車両が衝突したと判定した後、前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測し、前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する、乗員拘束方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員拘束システム、制御装置及び乗員拘束方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の衝突後に得られる情報（例えば、乗員の重量、乗員の体格、シートの位置、乗員とエアバッグとの間の距離など）に基づいて決定した展開モードで、エアバッグを展開させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、エアバッグ等の乗員拘束装置の作動態様は、乗員拘束装置を作動させるまでに得られる情報に基づいて、乗員拘束装置の作動前に予め決まってしまうため、乗員拘束装置の作動態様を乗員拘束装置の作動後に変更できない。
【０００５】
そこで、本開示は、乗員を拘束する拘束装置の作動態様を拘束装置の作動後に適切な態様に変更できる、乗員拘束システム、制御装置及び乗員拘束方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
車両の衝突を検出する衝突センサと、
前記車両の乗員を拘束する拘束装置と、
前記乗員を監視する乗員センサと、
前記衝突センサによる前記衝突の検出情報を取得した後、前記乗員センサによる前記乗員の監視情報に基づいて前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測し、前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する制御装置とを備える、乗員拘束システムを提供する。
【０００７】
また、本開示は、
乗員を拘束する拘束装置を搭載する車両の衝突を判定する衝突判定部と、
前記車両が衝突したと前記衝突判定部が判定した後、前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測する乗員検知部と、
前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する拘束制御部とを備える、制御装置を提供する。
【０００８】
また、本開示は、
乗員を拘束する拘束装置を搭載する車両が衝突したと判定した後、前記乗員の前記拘束装置の作動中の移動状態を観測し、前記移動状態の観測データに基づいて前記拘束装置の作動態様を前記拘束装置の作動中に変更する、乗員拘束方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の技術によれば、乗員を拘束する拘束装置の作動態様を拘束装置の作動後に適切な態様に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の乗員拘束システムの構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態の乗員拘束システムに含まれるセンサ等の配置を示す図である。
【図３】乗員位置に応じてエアバッグの内圧を段階的に制御する多段式エアバッグ制御の説明図である。
【図４】制御装置の機能ブロック図である。
【図５】一比較形態の制御装置が実行する乗員拘束方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】一実施形態の制御装置が実行する乗員拘束方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】一比較形態の制御装置が実行する乗員拘束方法における衝突後のエアバッグ展開条件の一例を示す図である。
【図８】一実施形態の制御装置が実行する乗員拘束方法における衝突後のエアバッグ展開条件の一例を示す図である。
【図９】拘束装置が乗員を拘束する力を拘束装置の作動中に変更する方法を示す一覧である。
【図１０】エアバッグの圧力の時間的変化を例示する図である。
【図１１】エアバッグのガス排気量の時間的変化を例示する図である。
【図１２】シートベルトの張力の時間的変化を例示する図である。
【図１３】一実施形態の制御装置が実行する乗員拘束方法の他の一例を示すフローチャートである。
【図１４】体格が中柄と判定された乗員が拘束されるときの制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、一実施形態の乗員拘束システム１０の構成を示すブロック図である。また、図２は、乗員拘束システム１０に含まれるセンサ等の配置を示す図である。図２において、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向は、それぞれ、車両前後方向、車両左右方向、車両上下方向に対応する。この乗員拘束システム１０は、衝突などによる車両の加速度を検知してエアバッグ５５を展開し、乗員１０１を拘束するものである。エアバッグ５５は、車両の乗員を拘束する拘束装置の一例である。
【００１２】
図１に示される乗員拘束システム１０は、車両１００の加速度を検出する加速度センサ３１と、車両１００のシート９５に着座する乗員１０１に関する情報を検出するための各種センサとを備える。図１には、各種センサとして、ウェイトセンサ３２、シート位置センサ３３、姿勢検出カメラ３４及びバックルスイッチ３５が例示されている。また、乗員拘束システム１０は、車両１００の衝突の際に乗員１０１を拘束するエアバッグ５５を格納するエアバッグユニット５０と、上記の各種センサからの情報に基づいてエアバッグユニット５０を制御する制御装置２０とを備える。また、乗員拘束システム１０は、シートベルト９０を引き出し可能に巻き取るリトラクタ９１を備えてもよい。
【００１３】
加速度センサ３１は、車両１００の衝突を検出し、その衝突の検出情報を出力する衝突センサの一例である。加速度センサ３１は、車両１００が他車等の障害物に衝突することによって車両１００に生ずる加速度（より詳しくは、減速度）を検出し、検出した加速度に応じた信号（加速度検出信号）を出力する。加速度センサ３１は、例えば、車両１００の前端部に配置されている。
【００１４】
ウェイトセンサ３２は、例えば、シート９５の座面下部に配置されている。ウェイトセンサ３２は、例えば、シート９５に乗員１０１が着座することによって歪むプレートと、このプレートの歪み量を検出するための歪みセンサとを有している。ウェイトセンサ３２は、乗員１０１によってシート９５に加わる荷重を検出し、検出した荷重に応じた信号（荷重検出信号）を出力する。
【００１５】
シート位置センサ３３は、シート９５の位置を検出し、検出したシート位置に応じた信号（シート位置検出信号）を出力する。シート位置センサ３３は、例えば、ｘ軸方向に所定のストロークで移動するシート９５の下方に配置されている。シート位置センサ３３は、例えば、シート９５に固定されたストライカと、このストライカによって動作する複数のリミットスイッチとを有し、動作したリミットスイッチの位置に応じた信号を出力する。
【００１６】
姿勢検出カメラ３４は、乗員１０１を監視する乗員センサの一例であり、乗員１０１を監視して得られる監視情報を出力する。姿勢検出カメラ３４は、例えば、近赤外線等の光を出力する光源と、乗員１０１を撮像するイメージセンサとを有する距離画像センサである。姿勢検出カメラ３４は、例えば、姿勢検出カメラ３４の設置位置と乗員１０１との間の距離をＴＯＦ（Time Of Flight）方式で検出し、検出した距離に応じた信号（距離検出データ）を出力する。距離検出データは、乗員１０１の監視情報の一例である。姿勢検出カメラ３４は、例えば、車両１００の車室内の乗員１０１を撮像可能に配置され、例えば、車両１００の天井、ダッシュボード、フロントガラス、或いはピラーなどに取り付けられている。
【００１７】
バックルスイッチ３５は、乗員１０１がシートベルト９０を着用しているか否かを判断するためのスイッチである。シートベルト９０にスライド可能に取り付けられたタング９３が、シート９５又はシート９５近傍の車体に固定されたバックル９６に連結されることで、乗員１０１は、シート９５に拘束される。バックルスイッチ３５は、例えばタング９３がバックル９６に連結された状態を検出し、検出した連結状態を表す信号（連結検出信号）を出力する。
【００１８】
シートベルト９０は、車両１００のシート９５に座る乗員１０１を拘束する拘束装置の一例である。シートベルト９０は、その一端側がリトラクタ９１に巻き取られており、その他端側はシート９５又はシート９５の近傍の車体に固定されている。リトラクタ９１から引き出されたシートベルト９０は、車両１００のピラー１００ａに固定されたガイド９２によって乗員１０１の肩部の方へガイドされる。
【００１９】
エアバッグユニット５０は、車両１００の内装品に内蔵され、例えば、車両１００のダッシュボードの内部、或いはステアリングホイールなどに設けられている。エアバッグユニット５０は、供給されるガスにより膨張展開するエアバッグ５５、エアバッグ５５にガスを供給する第１インフレータ６１、エアバッグ５５にガスを供給する第２インフレータ６２とを有する。
【００２０】
第１インフレータ６１は、制御装置２０からの点火信号を受信すると、ガス発生剤が燃焼し、ガスをエアバッグ５５内に噴射する。第２インフレータ６２も、制御装置２０からの点火信号を受信すると、ガス発生剤が燃焼し、ガスをエアバッグ５５内に噴射する。リテーナに収容されたエアバッグ５５は、第１インフレータ６１と第２インフレータ６２の少なくとも一方から噴射したガスによって、膨張展開する。
【００２１】
制御装置２０は、例えば、エアバッグ５５からのガスの排気量を調整する排気調整信号を出力する機能を有してもよい。制御装置２０は、例えば、エアバッグ５５に設けられる少なくとも一つのベントホール５６の開口度合いを調整する排気調整信号を出力することにより、エアバッグ５５からのガスの排気量を調整できる。
【００２２】
リトラクタ９１は、車両１００が衝突したと制御装置２０が判定した後、制御装置２０から出力される所定の張力制御信号を受信すると、シートベルト９０の張力を変化させる。例えば、リトラクタ９１は、所定の張力制御信号を受信すると、リトラクタ９１からシートベルト９０を引き出させるロードリミッタを備える。リトラクタ９１からシートベルト９０を引き出させることにより、シートベルト９０の張力は低下し、乗員１０１がシートベルト９０から受ける拘束力は低下する。
【００２３】
制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ(Random Access Memory）２３、入力回路２４及び出力回路２５を含むコンピュータである。ＣＰＵ２１は、プロセッサの一例である。制御装置２０は、ウェイトセンサ３２、シート位置センサ３３、姿勢検出カメラ３４及びバックルスイッチ３５から乗員１０１に関する情報を入力回路２４を介して取得し、加速度センサ３１から車両１００に関する情報を入力回路２４を介して取得する。そして、制御装置２０は、取得した情報に基づいて、エアバッグユニット５０とリトラクタ９１との少なくとも一方を出力回路２５を介して制御する。
【００２４】
図３は、乗員位置に応じてエアバッグの内圧を段階的に制御する多段式エアバッグ制御の説明図である。制御装置２０は、姿勢検出カメラ３４から出力される距離検出データに基づいて、姿勢検出カメラ３４の設置位置と乗員１０１との間の距離を観測する。また、制御装置２０は、姿勢検出カメラ３４の設置位置と基準位置３６との距離と、姿勢検出カメラ３４から出力される距離検出データとに基づいて、基準位置３６と乗員１０１との間の距離Ｄを観測できる。姿勢検出カメラ３４の設置位置から所定距離離れた基準位置３６は、例えば、エアバッグユニット５０が搭載される内装品の位置である。なお、基準位置３６は、姿勢検出カメラ３４の設置位置でもよい。上記の距離の観測に、姿勢検出カメラ３４から出力される距離検出データが加味されると、その観測精度は向上する。
【００２５】
制御装置２０は、基準位置３６からの距離がＤ１の位置に乗員１０１が位置しているとき、着火指示Ｆ１を第１インフレータ６１に出力する。制御装置２０は、基準位置３６からの距離がＤ２（＜Ｄ１）の位置へ乗員１０１が移動しているとき、着火指示Ｆ２を第２インフレータ６２に出力する。このように、制御装置２０は、少なくとも乗員の移動位置に応じて、着火タイミングを変更することで、乗員の位置に応じた適切な値にエアバッグ５５の圧力を調整できる。
【００２６】
図４は、制御装置２０の機能ブロック図である。制御装置２０は、乗員検知部２６、衝突判定部２７、エネルギー算出部２８及び拘束制御部２９を有する。各部の機能は、ＲＯＭ２２に記憶されるプログラムに従って、ＣＰＵ２１が動作することにより実現される。
【００２７】
乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４により監視された乗員１０１の監視情報に基づいて、乗員１０１の拘束装置の作動中の移動状態（以下、移動状態Ｍとも称する）を観測する。乗員検知部２６は、ウェイトセンサ３２により検出されたシート９５に加わる荷重に基づいて、乗員１０１の体重及び体格を推定する。乗員検知部２６は、例えば、乗員１０１の体格を、小柄、中柄、大柄の３つのクラスに分類する。乗員検知部２６は、シート位置センサ３３から出力されるシート位置検出信号に基づいて、シート９５が、前端位置、中間位置、後端位置のうちのいずれに位置しているかを判定する。
【００２８】
乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４から出力される距離検出データに基づいて、基準位置３６と乗員１０１との間の距離を算出する。例えば、乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４から逐次出力される画像と、乗員１０１が着座していないときに撮像された背景画像とに差分処理を施すことにより、差分画像を生成する。そして、乗員検知部２６は、この差分画像から、シート９５に乗員１０１が着座しているか否かを判断する。次に、乗員検知部２６は、シート９５に乗員１０１が着座していると判断したら、姿勢検出カメラ３４から出力される検出信号に基づいて、基準位置３６と乗員１０１との距離を検出する。そして、乗員検知部２６は、この距離に応じて、乗員１０１の上半身が、シート９５の背もたれからある程度離れた位置（アウトポジション）にあるか、乗員１０１の上半身が、シート９５の背もたれ近傍の位置（インポジション）にあるかを判断する。
【００２９】
乗員検知部２６は、バックルスイッチ３５から出力される連結検出信号に基づいて、シートベルト９０の着用の有無を検出する。例えば、乗員検知部２６は、バックル９６にタング９３が装着されているときに、バックルスイッチ３５の接点がオンになり、乗員１０１はシートベルト９０を着用していると判断する。一方、乗員検知部２６は、バックル９６からタング９３が取り外されているときに、バックルスイッチ３５の接点がオフになり、乗員１０１はシートベルト９０を着用していないと判断する。
【００３０】
衝突判定部２７は、加速度センサ３１から出力される加速度検出信号に基づいて、乗員１０１を拘束する拘束装置を搭載する車両１００の衝突を判定する。衝突判定部２７は、例えば、単位時間当たりの加速度の変化量（以下、「加速度の変化割合」とも称する）が所定の衝突判定閾値を超えた場合、車両１００が衝突したと判定する。衝突判定部２７は、衝突の規模を加速度の変化割合に応じて、小規模衝突、中規模衝突、大規模衝突の３つのクラスに分類する。なお、衝突判定は、この方法に限られず、公知の方法を適用可能である。
【００３１】
エネルギー算出部２８は、乗員１０１の拘束装置の作動中の移動状態Ｍの観測データに基づいて乗員１０１の運動エネルギーＥを算出する。例えば、エネルギー算出部２８は、乗員検知部２６により推定された乗員１０１の体重と、加速度センサ３１により検出された加速度を積分することにより算出された車両１００の衝突速度とに基づいて、衝突時の乗員１０１の運動エネルギーを算出する。また、エネルギー算出部２８は、姿勢検出カメラ３４による乗員１０１の監視情報に基づいて推定された乗員１０１の移動量に基づいて、衝突時から消費した乗員１０１の運動エネルギー量（運動エネルギーの消費量）を算出する。
【００３２】
拘束制御部２９は、車両１００が衝突したと衝突判定部２７が判定した後、所定の着火条件が成立すると、第１インフレータ６１と第２インフレータ６２の少なくとも一方に着火指示を出力する。これにより、エアバッグ５５は、移動する乗員１０１を受け止めるように膨張展開する。また、拘束制御部２９は、乗員１０１の拘束装置の作動中の移動状態Ｍの観測データに基づいて、拘束装置の作動態様を拘束装置の作動中に変更する。或いは、拘束制御部２９は、乗員１０１の拘束装置の作動中の移動状態Ｍの観測データと運動エネルギーＥの算出データに基づいて、拘束装置の作動態様を拘束装置の作動中に変更する。
【００３３】
次に、本実施形態の制御装置２０と比較するため、一比較形態の制御装置の動作について説明する。
【００３４】
図５は、一比較形態の制御装置が実行する乗員拘束方法の一例を示すフローチャートである。一比較形態の制御装置は、ウェイトセンサなどから取得した乗員の体重などの情報に基づいて、エアバッグの作動態様を衝突前に決定する。
【００３５】
ステップＳ１０にて、制御装置は、各センサに基づいて、乗員の位置、体格及び体重などの乗員状態を検知する。
【００３６】
ステップＳ１２にて、制御装置は、エアバッグの作動態様を事前に決定するため、ステップＳ１０にて検知された乗員状態に基づいて、エアバッグの作動パラメータをプリセットする（事前に決定する）。
【００３７】
ステップＳ１４にて、制御装置は、車両の衝突が検知されると、ステップＳ１６の処理を実行する。
【００３８】
ステップＳ１６にて、制御装置は、加速度センサにより検出された衝突Ｇ（衝突加速度）に基づいて、ステップＳ１２にて事前に決定された作動パラメータを選択し、エアバッグの作動態様を決定する。
【００３９】
制御装置は、検出された衝突が衝突Ｇに基づき軽微な衝突とステップＳ１６で判定した場合、エアバッグを展開しないと判断する。
【００４０】
制御装置は、検出された衝突が衝突Ｇに基づき小規模衝突とステップＳ１６で判定した場合、エアバッグを弱作動させるため、第１インフレータのみを着火させる（ステップＳ１８）。例えばステップＳ１８において、制御装置は、衝突後の車両速度がエアバッグの作動閾値Ｃ１を超えているか判定する。制御装置は、衝突後の車両速度がエアバッグの作動閾値Ｃ１を超えている場合、片方の第１インフレータのみを着火させる（ステップＳ１８）。
【００４１】
制御装置は、検出された衝突が衝突Ｇに基づき中規模衝突とステップＳ１６で判定した場合、エアバッグを２段階に作動させるため、まず第１インフレータのみを着火させる（ステップＳ２０）。そして、制御装置は、例えば、衝突時の衝突Ｇ波形に基づいて決定される一定の遅延時間の経過後（ステップＳ２４）、第１インフレータの着火に遅れて第２インフレータを着火させる（ステップＳ２６）。例えば、ステップＳ２０では、制御装置は、衝突後の車両速度がエアバッグの作動閾値Ｃ１を超えた場合、第１インフレータのみを着火させる。そして、ステップＳ２４，Ｓ２６では、制御装置は、一定の遅延時間の経過後に、衝突後の車両速度がエアバッグの作動閾値Ｃ２を超えた場合、第２インフレータを着火させる。作動閾値Ｃ２は、作動閾値Ｃ１よりも大きい（速い）。
【００４２】
制御装置は、検出された衝突が衝突Ｇに基づき大規模衝突とステップＳ１６で判定した場合、エアバッグを強作動させるため、第１インフレータ及び第２インフレータの両方を同時に着火させる（ステップＳ２２）。例えばステップＳ２２において、制御装置は、衝突後の車両速度がエアバッグの作動閾値Ｃ１を超えた場合、両インフレータを着火させる（ステップＳ２２）。
【００４３】
これに対し、図６は、一実施形態の制御装置２０が実行する乗員拘束方法の一例を示すフローチャートである。制御装置２０は、乗員１０１のエアバッグ５５の作動中の移動状態Ｍを観測する乗員検知部２６と、移動状態Ｍの観測データに基づいてエアバッグ５５の作動態様をエアバッグ５５の作動中に変更する拘束制御部２９とを有する。乗員１０１のエアバッグ５５の作動中の移動状態Ｍは、姿勢検出カメラ３４による乗員１０１の監視情報に基づいて観測される。例えば、乗員１０１のエアバッグ５５の作動中の移動状態Ｍには、乗員１０１の移動位置と移動速度と移動方向とのうち少なくとも一つが含まれる。
【００４４】
ステップＳ３０にて、乗員検知部２６は、各センサに基づいて、乗員の位置、体格及び体重などの乗員状態を検知する。
【００４５】
ステップＳ３４にて、衝突判定部２７は、衝突センサによる衝突の検出情報（例えば、衝突Ｇ）を取得し、取得した検出情報に基づいて所定の衝突判定条件に従って車両が衝突したと判定すると、ステップＳ３５以降の処理を実行する。
【００４６】
ステップＳ３５にて、乗員検知部２６は、例えば、乗員１０１の移動位置、移動速度及び移動方向のうち少なくとも一つの移動状態Ｍを観測する。
【００４７】
ステップＳ３６にて、拘束制御部２９は、ステップＳ３４で検出された衝突Ｇと、ステップＳ３５で観測された衝突判定後の移動状態Ｍとに基づいて、エアバッグ５５の作動態様（作動モード）を決定する。
【００４８】
拘束制御部２９は、検出された衝突が衝突Ｇに基づき大規模衝突とステップＳ３６で判定した場合、エアバッグ５５を強作動させるため、第１インフレータ６１及び第２インフレータ６２の両方を同時に着火させる（ステップＳ４２）。例えばステップＳ４２において、拘束制御部２９は、乗員検知部２６により観測された移動速度がエアバッグ５５の作動閾値Ａ１を超え、且つ、乗員検知部２６により観測された移動位置がエアバッグ５５の作動禁止領域Ｂから外れているか判定する。拘束制御部２９は、観測された移動速度が作動閾値Ａ１を超え、且つ、観測された移動位置が作動禁止領域Ｂから外れている場合、両インフレータを着火させる（ステップＳ４２）。
【００４９】
一方、拘束制御部２９は、検出された衝突が衝突Ｇに基づき小規模衝突とステップＳ３６で判定した場合、エアバッグ５５を弱作動させるため、まず第１インフレータ６１のみを着火させる（ステップＳ３８）。例えばステップＳ３８において、拘束制御部２９は、乗員検知部２６により観測された移動速度がエアバッグ５５の作動閾値Ａ１を超え、且つ、乗員検知部２６により観測された移動位置がエアバッグ５５の作動禁止領域Ｂから外れているか判定する。拘束制御部２９は、観測された移動速度が作動閾値Ａ１を超え、且つ、観測された移動位置が作動禁止領域Ｂから外れている場合、片方の第１インフレータ６１のみを着火させる（ステップＳ３８）。
【００５０】
ステップＳ３９にて、乗員検知部２６は、例えば、乗員１０１の移動位置、移動速度及び移動方向、並びに乗員１０１とエアバッグ５５との接触度合いのうち少なくとも一つの移動状態Ｍを観測する。
【００５１】
ステップＳ４４にて、拘束制御部２９は、ステップＳ３９で観測された第１インフレータ６１を着火させた後の移動状態Ｍに基づいて、第２インフレータ６２を着火させるか否かを判定する。拘束制御部２９は、エアバッグ５５により受け止められた乗員１０１の移動速度が所定の閾値よりも高く第２インフレータ６２の着火が必要と判定した場合、第２インフレータ６２を着火させる（ステップＳ４６）。例えばステップＳ４６において、拘束制御部２９は、乗員検知部２６により観測された移動速度がエアバッグ５５の作動閾値Ａ２を超え、且つ、乗員検知部２６により観測された移動位置がエアバッグ５５の作動禁止領域Ｂから外れているか判定する。作動閾値Ａ２は、作動閾値Ａ１よりも大きい（速い）。拘束制御部２９は、観測された移動速度が作動閾値Ａ２を超え、且つ、観測された移動位置が作動禁止領域Ｂから外れている場合、第２インフレータ６２を着火させる（ステップＳ４６）。
【００５２】
ステップＳ４８にて、乗員検知部２６は、例えば、乗員１０１の移動位置、移動速度及び移動方向、並びに乗員１０１とエアバッグ５５との接触度合いのうち少なくとも一つの移動状態Ｍを観測する。
【００５３】
ステップＳ５０にて、拘束制御部２９は、ステップＳ４８で観測された第２インフレータ６２を着火させた後の移動状態Ｍに基づいて、ベントホール５６の開口度合いを調整するベント制御を実行する。例えばステップＳ５０にて、拘束制御部２９は、乗員１０１を拘束するエアバッグ５５の拘束力の低下が必要と判定した場合、ベントホール５６の開口度合いを大きくする。拘束制御部２９は、ステップＳ５２でベント制御が完了したと判定した場合、ベント開放等の後処理を実行する（ステップＳ５４）。
【００５４】
このように、制御装置２０は、第１インフレータ６１を着火させるとステップＳ３６で判定した場合、第１インフレータ６１を着火させた後の移動状態Ｍを観測する（ステップＳ３９）。そして、制御装置２０は、移動状態Ｍの観測データに基づいて、第２インフレータ６２の着火タイミングをエアバッグ５５の作動中に変更する（ステップＳ４６）。一方、制御装置２０は、第１インフレータ６１及び第２インフレータ６２の両方を着火させるとステップＳ３６で判定した場合、両インフレータを着火させた後の移動状態Ｍを観測する（ステップＳ４８）。そして、制御装置２０は、移動状態Ｍの観測データに基づいて、エアバッグ５５からガスを排気する態様をエアバッグ５５の作動中に変更する（ステップＳ５０）。
【００５５】
したがって、上述の図５に示す一比較例の乗員拘束方法では、図７に示されるように、車両速度と着火閾値との比較のみによってインフレータの着火判定（エアバッグの作動判定）を行うので、衝突形態によってはインフレータの着火が早すぎる場合が起こり得る。また、低速の衝突では、展開タイミングが遅くなるおそれがある。これに対し、上述の図６に示す乗員拘束方法では、図８に示されるように、リアルタイムで乗員１０１の位置や速度などを観測し、その観測結果に基づいてエアバッグ５５の作動態様を動的に変更するので、展開タイミングのミスマッチを防止できる。
【００５６】
このように、本実施形態の制御装置２０は、車両が衝突したと衝突判定部２７が判定した後、乗員検知部２６により観測される乗員の位置変化に応じて、拘束装置の作動態様を拘束装置の作動中に変更する拘束制御部２９を備える。したがって、乗員を拘束する拘束装置の作動態様を拘束装置の作動後に適切な態様に変更できる。
【００５７】
制御装置２０は、衝突の検出情報を取得した後、乗員１０１が拘束装置から受ける拘束力が変化するように、乗員１０１の拘束装置の作動中の移動状態の観測データに基づいて拘束装置の作動態様を拘束装置の作動中に変更することが好ましい。制御装置２０は、拘束中の乗員１０１の移動をリアルタイムで観測することで、時刻暦で拘束力をコントロールし、乗員１０１へ最適な拘束力を提供できる。
【００５８】
図９は、拘束装置が乗員を拘束する力を拘束装置の作動中に変更する方法を示す一覧である。制御装置２０は、第２インフレータ６２の着火のオンオフと着火タイミングを変更することで、エアバッグ５５の圧力をエアバッグ５５の作動中に変更できる。また、制御装置２０は、ベントホール５６の開口度合いを変更することで、エアバッグ５５のガス排気量をエアバッグ５５の作動中に変更できる。また、制御装置２０は、リトラクタ９１によるシートベルト９０の張力の切り分けタイミングを変更することで、シートベルト９０の張力をシートベルト９０の作動中に変更できる。
【００５９】
図１０は、エアバッグの圧力の時間的変化を例示する図である。拘束制御部２９は、衝突の検出情報を取得してから第１インフレータ６１を着火させた後の移動状態Ｍの観測データに基づいて、第２インフレータ６２の着火タイミングをエアバッグ５５の作動中に変更する。例えば、拘束制御部２９は、当該移動状態Ｍの観測データに基づいて、第１インフレータ６１の着火からの作動遅延時間ＤＬＹを調整して、第２インフレータ６２の着火タイミングをエアバッグ５５の作動中に変更する。これにより、第１インフレータ６１のみを着火させた場合の圧力と、第１インフレータ６１及び第２インフレータ６２を同時に着火させた場合の圧力との間の範囲内で、エアバッグの圧力の上昇度合いを調整できる。これにより、拘束力の上昇度合いを調整できる。
【００６０】
図１１は、エアバッグのガス排気量の時間的変化を例示する図である。拘束制御部２９は、衝突の検出情報を取得してから第１インフレータ６１を着火させた後の移動状態Ｍの観測データに基づいて、ベントホール５６の開口度合いをエアバッグ５５の作動中に変更する。例えば、拘束制御部２９は、当該移動状態Ｍの観測データに基づいて、第１インフレータ６１の着火からの作動遅延時間ＤＬＹを調整して、ベントホール５６の開口度合いをエアバッグ５５の作動中に大きくする。これにより、ベントホール５６を最後まで開口させない場合の排気量と、第１インフレータ６１の着火と同時にベントホール５６を開口させた場合の圧力との間の範囲内で、エアバッグ５５の排気量の上昇度合いを調整できる。これにより、拘束力の低下度合いを調整できる。
【００６１】
図１２は、シートベルトの張力の時間的変化を例示する図である。拘束制御部２９は、衝突の検出情報を取得してから第１インフレータ６１を着火させた後の移動状態Ｍの観測データに基づいて、リトラクタ９１のロードリミッタのリミット値をエアバッグ５５の作動中に変更する。例えば、拘束制御部２９は、当該移動状態Ｍの観測データに基づいて、第１インフレータ６１の着火からの作動遅延時間ＤＬＹを調整して、リトラクタ９１のロードリミッタのロードリミット値をエアバッグ５５の作動中に低くする。これにより、ロードリミット値を最後まで変化させない場合の張力と、第１インフレータ６１の着火と同時にロードリミット値を低くした場合の張力との間の範囲内で、シートベルトの張力の低下度合いを調整できる。これにより、拘束力の低下度合いを調整できる。
【００６２】
図１３は、一実施形態の制御装置２０が実行する乗員拘束方法の他の一例を示すフローチャートである。
【００６３】
ステップＳ６４にて、衝突判定部２７は、加速度センサ３１により検出される加速度に基づいて（例えば、加速度を積分することによって）、車両１００の衝突時の速度（衝突速度）を推定する。
【００６４】
ステップＳ６５にて、乗員検知部２６は、ウェイトセンサ３２により検出される荷重に基づいて、乗員１０１の体重を推定する。
【００６５】
ステップＳ６６にて、エネルギー算出部２８は、車両１００の衝突速度と乗員１０１の体重とに基づいて、乗員１０１の運動エネルギーＥを算出する。
【００６６】
ステップＳ６８にて、拘束制御部２９は、エアバッグユニット５０内の第１インフレータ６１及びリトラクタ９１内のシートベルトプリテンショナを着火させる。これにより、エアバッグ５５及びシートベルト９０は、作動中となる。
【００６７】
ステップＳ７０にて、乗員検知部２６は、赤外線カメラ等の姿勢検出カメラ３４による監視情報に基づいて、乗員１０１の移動位置及び移動方向などのエアバッグ作動中の移動状態Ｍを観測する。
【００６８】
ステップＳ７３は、乗員検知部２６は、観測された移動位置及び移動方向に基づいて、車両の内装品までの距離Ｄを算出する。
【００６９】
ステップＳ７５にて、拘束制御部２９は、運動エネルギーＥ及び距離Ｄに対応する最適な作動態様を、マップや演算式などの所定の関係則に基づいて決定し、決定した作動態様で拘束装置を作動させる。制御装置２０は、ステップＳ８２で拘束装置の制御が完了したと判定されるまで、ステップＳ６９，Ｓ７３，Ｓ７５の処理を繰り返す。
【００７０】
図１４は、体格が中柄と判定された乗員が拘束されるときの制御例を示す図でる。
【００７１】
ステップＳ９０にて、エネルギー算出部２８は、車両１００が衝突したと衝突判定部２７が判定した時の車両１００の衝突速度ｖと、ウェイトセンサ３２を使用して推定された乗員１０１の体重ｍとを用いて、衝突時の乗員の運動エネルギーＥを算出する。
【００７２】
ステップＳ９１にて、乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４によって得られる監視情報に基づいて、衝突時の乗員１０１の位置を検出する。
【００７３】
ステップＳ９２にて、拘束制御部２９は、事前情報で算出した運動エネルギーＥと赤外線カメラ情報による内装品までの距離Ｄとに基づいて、拘束装置の作動態様を決定する。拘束制御部２９は、例えば、運動エネルギーＥ及び距離Ｄに対応する最適な作動態様を、マップや演算式などの所定の関係則に基づいて決定する。例えば、拘束制御部２９は、第１インフレータ６１と同時に第２インフレータ６２を着火し、且つ、ベント制御をオフにし、且つ、シートベルト９０の張力制御をオフにする作動態様で、エアバッグ５５及びシートベルト９０を作動させることを決定する。
【００７４】
ステップＳ９３にて、拘束制御部２９は、ステップＳ９２で決定された作動態様で拘束装置を作動させる。
【００７５】
ステップＳ９４にて、乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４によって得られる監視情報に基づいて、エアバッグ５５及びシートベルト９０の作動中の乗員１０１の位置を観測する。
【００７６】
ステップＳ９５にて、エネルギー算出部２８は、姿勢検出カメラ３４による乗員１０１の監視情報に基づいて推定された乗員１０１の時刻歴の移動量に基づいて、衝突時等の過去の時点からの運動エネルギーの消費量ΔＥを計算する。運動エネルギーの消費量ΔＥは、乗員１０１の体重ｍとその消費期間での速度差（減速量Δｖ）とを用いて、１／２×ｍ×Δｖ２と表される。したがって、エネルギー算出部２８は、例えば、現時点より前の時点で推定された位置の微分値（乗員の移動速度の過去値）と現時点で推定された位置の微分値（乗員の移動速度の現在値）との差を演算することで減速度Δｖを算出し、運動エネルギーの消費量ΔＥを算出する。一方、乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４による乗員１０１の監視情報に基づいて推定された乗員１０１の時刻歴の移動量に基づいて、内装品までの距離Ｄと再計算する。拘束制御部２９は、これらの計算結果に基づいて、拘束装置の作動態様を決定する。拘束制御部２９は、例えば、運動エネルギーの消費量ΔＥ及び距離Ｄに対応する最適な作動態様を、マップや演算式などの所定の関係則に基づいて決定する。あるいは、拘束制御部２９は、例えば、現時点の運動エネルギーＥ及び距離Ｄに対応する最適な作動態様を、マップや演算式などの所定の関係則に基づいて決定する。例えば、拘束制御部２９は、ベント制御をオフにし、且つ、シートベルト９０の張力制御をオンにする作動態様で、エアバッグ５５及びシートベルト９０を作動させることを決定する。
【００７７】
ステップＳ９６にて、拘束制御部２９は、ステップＳ９５で決定された作動態様で拘束装置を作動させる。
【００７８】
ステップＳ９７にて、乗員検知部２６は、姿勢検出カメラ３４によって得られる監視情報に基づいて、エアバッグ５５及びシートベルト９０の作動中の乗員１０１の位置を観測する。拘束制御部２９は、乗員検知部２６により観測される内装品までの距離Ｄが所定値以下になると、乗員拘束制御を終了させる。
【００７９】
以上、乗員拘束システム、制御装置及び乗員拘束方法を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
【００８０】
例えば、衝突センサは、加速度によって車両の衝突を検出する形態に限られず、加速度以外の物理量（例えば、荷重など）によって車両の衝突を検出する形態でもよい。
【００８１】
また、拘束装置によって拘束される乗員は、運転席や助手席などの前方座席に座る乗員に限られず、後方座席に座る乗員でもよい。また、エアバッグは、図示の形態に限られず、サイドエアバッグやカーテンエアバッグなどの他の形態でもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  乗員拘束システム
２０  制御装置
２４  入力回路
２５  出力回路
２６  乗員検知部
２７  衝突判定部
２８  エネルギー算出部
２９  拘束制御部
３１  加速度センサ
３２  ウェイトセンサ
３３  シート位置センサ
３４  姿勢検出カメラ
３５  バックルスイッチ
５０  エアバッグユニット
５５  エアバッグ
５６  ベントホール
６１  第１インフレータ
６２  第２インフレータ
９０  シートベルト
９１  リトラクタ
９３  タング
９５  シート
９６  バックル
１００  車両
１０１  乗員
【図１】
2020029223.tif 000003
【図２】
2020029223.tif 000004
【図３】
2020029223.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020029223.tif 000007
【図６】
2020029223.tif 000008
【図７】
2020029223.tif 000009
【図８】
2020029223.tif 000010
【図９】
2020029223.tif 000011
【図１０】
2020029223.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020029223.tif 000014
【図１３】
2020029223.tif 000015
【図１４】
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