(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアバッグの展開圧力を制御する展開圧力制御手段と、
エアバッグ内部からの気体の排気量を制御する排気量制御手段と、
乗員とエアバッグとの間の離間距離を検出する距離検出手段と、
乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段と、
乗員のエアバッグに対する衝突速度を検出または推定する衝突速度検出手段を設け、
上記距離検出手段で検出された離間距離と上記体格検出手段で検出された乗員の体格とに対応して上記展開圧力制御手段を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、
離間距離が長い位置にあり、かつ乗員の体格が所定値より大きい第１の状態の時は、上記エアバッグを第１の展開圧力で展開する一方、
離間距離が短い位置にあり、かつ、シートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時は、上記第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するように、上記展開圧力制御手段を制御すると共に、
上記衝突速度検出手段の検出結果に基づいて、衝突速度が大きい時は、衝突速度が小さいときより、エアバッグ内部からの気体の排気量を少なくなるように制御すべく、上記排気量制御手段を制御することを特徴とする
エアバッグ装置。
【請求項２】
エアバッグの展開圧力を制御する展開圧力制御手段と、
エアバッグ内部からの気体の排気量を制御する排気量制御手段と、
乗員とエアバッグとの間の離間距離を検出する距離検出手段と、
乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段と、
車両の衝突速度を検出する衝突速度検出手段を設け、
上記距離検出手段で検出された離間距離と上記体格検出手段で検出された乗員の体格とに対応して上記展開圧力制御手段を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、
上記離間距離と車両の衝突速度から、乗員がエアバッグに接触するタイミングにおけるエアバッグと乗員との間の相対速度を求め、
相対速度が大きい状態で、かつ乗員の体格が所定値より大きい第１の状態の時は、上記エアバッグを第１の展開圧力で展開するよう展開圧力制御手段を制御する一方、エアバッグ内部からの気体の排気量が小さい所定量となるよう上記排気量制御手段を制御し、
相対速度が第１の状態より小さい状態で、かつシートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員の拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時は、上記エアバッグを第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するよう展開圧力制御手段を制御する一方、
エアバッグ内部からの気体の排気量を、上記第１の状態の時よりも大きくするよう上記排気量制御手段を制御することを特徴とする
エアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両衝突時に乗員を保護することを目的として運転席前方のステアリングホイール部または助手席前方のインストルメントパネル部に設けられたようなエアバッグ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のエアバッグ装置においてエアバッグ展開圧力、エアバッグの容量、エアバッグに設けられたベントホールからのバッグ展開後の排気量を仮に一律に設定すると、乗員(ドライバやパッセンジャ)の体格の大小によりエアバッグによる乗員保護性能に差異が発生する。
【０００３】
このような問題点を解決するために、従来、例えば特開平２−２１６３４３号公報に記載のエアバッグ装置が既に発明されている。
すなわち、車両の衝突時にバッグ本体が展開して乗員の上半身を拘束するエアバッグ装置において、バッグ本体に乗員が衝突する時のバッグ本体の内圧とバッグ本体に乗員が拘束されている間のバッグ本体の内圧とを調整する圧力調整手段と、乗員の上半身の重量を直接または間接的に検出する重量検出手段と、乗員のバッグ本体への衝突速度を検出する衝突速度検出手段と、上記重量検出手段および衝突速度検出手段の出力値に基づいて圧力調整手段の作動圧を演算、制御する演算、制御手段とを備えたエアバッグ装置である。
【０００４】
この従来のエアバッグ装置によれば、乗員の重量(体格)および乗員がバッグ本体へ衝突する際の衝突速度に応じてエアバッグ内圧をコントロールすることができ、エアバッグによる良好な乗員保護性能を確保することができる利点がある反面、乗員とエアバッグとの間の離間距離が全く考慮されていないので、次のような問題点があった。
【０００５】
すなわち、シートベルト装着時に車両が衝突した時、シートベルトで乗員が拘束される力(ベルトにより乗員が引っ張られる力)と、エアバッグの展開力とが重なると、乗員の胸部に対する荷重入力が大きくなる。このような現象は乗員とエアバッグとの間の離間距離が短い第１位置と長い第２位置との中間の第３位置において、特に乗員の体格が標準または標準以下の小柄な場合に発生するので、単に乗員の重量と衝突速度とによるエアバッグ内圧制御のみでは、乗員の胸部に対する荷重入力の低減を図ることができない。
【０００６】
また乗員の体格が標準以上の大柄な場合で、乗員とエアバッグとの間の離間距離が短い時は、離間距離が長い時に対して、乗員がエアバッグ本体へ衝突する際の衝突速度は小さくなるが、エアバッグのガス圧が低いと大柄な乗員を充分に支えることができない。
【０００７】
このように上述の従来構造のエアバッグ装置では乗員とエアバッグとの間の離間距離が考慮されていないために、乗員の体格の大小、離間距離の長短に対応した適切な乗員保護性能を確保することができない問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、乗員とエアバッグとの間の離間距離を検出する距離検出手段で検出された距離と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段で検出された体格との双方に対応してエアバッグの展開圧力を制御して、乗員の体格の大小、離間距離の長短に対応した適切な乗員保護性能を確保することができるのは勿論、車両の衝突時において、シートベルトによる拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する時、エアバッグ展開圧力を小さくすると共に、乗員のエアバッグに対する衝突速度、または、乗員がエアバッグに接触するタイミングにおけるエアバッグと乗員との間の相対速度の大小に基づいて、エアバッグ内部からの気体の排気量を制御することで、より一層適切な乗員保護性能を確保することができるエアバッグ装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明によるエアバッグ装置は、エアバッグの展開圧力を制御する展開圧力制御手段と、エアバッグ内部からの気体の排気量を制御する排気量制御手段と、乗員とエアバッグとの間の離間距離を検出する距離検出手段と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段と、乗員のエアバッグに対する衝突速度を検出または推定する衝突速度検出手段を設け、上記距離検出手段で検出された離間距離と上記体格検出手段で検出された乗員の体格とに対応して上記展開圧力制御手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、離間距離が長い位置にあり、かつ乗員の体格が所定値より大きい第１の状態の時は、上記エアバッグを第１の展開圧力で展開する一方、離間距離が短い位置にあり、かつ、シートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時は、上記第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するように、上記展開圧力制御手段を制御すると共に、上記衝突速度検出手段の検出結果に基づいて、衝突速度が大きい時は、衝突速度が小さいときより、エアバッグ内部からの気体の排気量を少なくなるように制御すべく、上記排気量制御手段を制御するものである。
【００１０】
上記構成により、展開圧力制御手段はエアバッグの展開圧力を制御し、距離検出手段は乗員とエアバッグとの間の離間距離を検出し、体格検出手段は乗員の体格を直接または間接的に検出するが、上述の制御手段は離間距離と乗員の体格とに対応して展開圧力制御手段を制御する。
この結果、乗員の体格の大小と、離間距離の長短との両方のパラメータに対応した適切な乗員保護性能を確保することができる。
【００１１】
また、上記離間距離が長い位置にあり、かつ乗員の体格が所定値より大きい時（第１の状態の時）は、上記エアバッグを第１の展開圧力で展開する。
【００１２】
つまり、体格が大きい乗員は一般にシートを後方にスライドさせて着座し、これによりエアバッグと乗員との間隔(離間距離)が大きくなり、離間距離が長くなると乗員がエアバッグに衝突する速度が高くなる。この場合、エアバッグの展開圧力が低いと乗員を充分に支えることができなくなるが、上述のように離間距離が長い位置で、かつ乗員の体格が所定値より大きい時には、エアバッグを第１の展開圧力(但し、第１の展開圧力＞第２の展開圧力)で展開させるので、大柄な乗員を充分に支えることができる。
【００１３】
しかも、離間距離が、短い距離にあって、かつ、シートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値よりも小さい時において、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する時（第２の状態の時）には第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するものである。つまり、シートベルトによる乗員拘束力(シートベルトにより乗員が引っ張られる力)とエアバッグ展開力とが重畳する場合にはエアバッグを第２の展開圧力(但し、第２の展開圧力＜第１の展開圧力)で展開させるので、体格が標準または小柄な乗員の胸部に対する荷重入力を低減させることができる。
【００１４】
さらに、乗員のエアバッグに対する衝突速度を検出または推定する衝突速度検出手段を設け、上記衝突速度検出手段の検出結果に基づいて衝突速度が大きい時は、衝突速度が小さい時よりも、エアバッグ内部からの気体の排気量を少なくするよう制御するものである。
【００１５】
つまり、乗員のエアバッグに対する衝突速度が大きい時には、その乗員の運動エネルギも大となるので排気量を少なくして、エアバッグによる拘束力を維持して、充分な乗員保護を図ることができ、逆に乗員のエアバッグに対する衝突速度が小さい時には、その乗員の運動エネルギも小となるので、排気量を多くして、この排気によりエアバッグ内圧を低下させて、乗員を柔軟に支持することができる。
【００１６】
この発明によるエアバッグ装置は、また、エアバッグの展開圧力を制御する展開圧力制御手段と、エアバッグ内部からの気体の排気量を制御する排気量制御手段と、乗員とエアバッグとの間の離間距離を検出する距離検出手段と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段と、車両の衝突速度を検出する衝突速度検出手段を設け、上記距離検出手段で検出された離間距離と上記体格検出手段で検出された乗員の体格とに対応して上記展開圧力制御手段を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、上記離間距離と車両の衝突速度から、乗員がエアバッグに接触するタイミングにおけるエアバッグと乗員との間の相対速度を求め、相対速度が大きい状態で、かつ乗員の体格が所定値より大きい第１の状態の時は、上記エアバッグを第１の展開圧力で展開するよう展開圧力制御手段を制御する一方、エアバッグ内部からの気体の排気量が小さい所定量となるよう上記排気量制御手段を制御し、相対速度が第１の状態より小さい状態で、かつシートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員の拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時は、上記エアバッグを第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するよう展開圧力制御手段を制御する一方、エアバッグ内部からの気体の排気量を、上記第１の状態の時よりも大きくするよう上記排気量制御手段を制御するものである。
【００１７】
この構成によれば、特に、相対速度が第１の状態より小さく、かつシートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する時（第２の状態の時）には、エアバッグを第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開させるので、体格が標準または小柄な乗員の胸部に対する荷重入力を低減させることができる。
【００１８】
さらに離間距離と車両の衝突速度から、乗員がエアバッグに接触するタイミングにおけるエアバッグと乗員との間の相対速度を求め、相対速度が第１の状態より小さい状態下の上記第２の状態の時には第１の状態の時に対して、エアバッグ内部からの気体の排気量を大きく制御するので、排気によるエアバッグ内圧の低下により、体格が標準または小柄な乗員を柔軟に支持することができる。
【００１９】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はエアバッグ装置を示し、図１において車両の衝突速度ＶＢを検出する衝突センサ１と、乗員がシートに着座したシートの前後方向のスライド位置を検出するシートスライド位置検出センサ２と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段３とを設けている。
【００２０】
制御手段としてのＣＰＵ１０は、衝突センサ１からの衝突速度ＶＢと、シートスライド位置検出センサ２からのスライド位置Ｐと、体格検出手段３からの体格Ｍとの各信号入力に基づいて、ＲＯＭ４に格納されたプログラムに従って、低圧インフレータドライバ５、高圧インフレータドライバ６から成る展開圧力制御手段７を介してエアバッグ８を展開制御すると共に、排気量制御手段９を介してエアバッグ８内部からの気体(窒素ガス)の排気量をコントロールし、またＲＡＭ１１(記憶手段)は図８に示すマップＭ１やその他の必要なデータ等を記憶する。
【００２１】
ここで、上述のＣＰＵ１０にはシートスライド位置検出センサ２からのスライド位置Ｐに基づいて乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを推定する距離推定部１２と、求められた離間距離Ｌと衝突センサ１からの衝突速度ＶＢとに基づいて、乗員がエアバッグ８に接触するタイミングにおけるエアバッグ８と乗員との間の相対速度としての侵入速度(つまり乗員のエアバッグ８に対する衝突速度)ＶＯを演算する侵入速度演算部１３とが構成されている。
【００２２】
しかも、上述のＣＰＵ１０は距離推定部１２で推定された離間距離Ｌと体格検出手段３で検出された乗員の体格Ｍとに対応して上述の展開圧力制御手段７および排気量制御手段９を制御する制御手段を兼ねる。
【００２３】
図２はシートスライド位置検出センサ２の具体的構成を示し、フロアパネル１４にブラケット１５,１６と、固定レール１７および可動レール１８から成るシートスライド機構１９を介して取付けられたシート２０において、上述の各レール１７，１８間に可変抵抗器２１を設けると、シートスライド時にこの可変抵抗器２１の抵抗値が変化するので、シート２０のスライド位置Ｐを電圧または電流の変化量(電気量の変化信号)として取出すシートスライド位置検出センサ２を構成することができる。
【００２４】
図２において、２２はシートクッション、２３はシートバッグ、２４はヘッドレスト、２５はステアリングホイールであるが、本実施例のエアバッグ装置はドライバーズ側および第１列目側に限定されるものではない。
【００２５】
また、図２においてｘは乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌが短い第１位置、ｙは乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌが長い第２位置を示し、ｚは離間距離Ｌが第１位置ｘと第２位置ｙとの中間の第３位置を示す。
【００２６】
図３、図４は体格検出手段３の具体的構成を示す。図３に示す体格検出手段３は、シートクッション２２の着座面に感圧フィルムセンサ２６を配設して構成したものである。
【００２７】
上述の感圧フィルムセンサ２６には多数の感圧センサ２７が埋設されており、乗員の体重(荷重)により感圧センサ２７を構成する抵抗体の抵抗値が変化するので、この抵抗値変化を出力電圧の変化として取出すことができるように構成され、乗員の体格によって出力電圧パターンが異なるため、乗員の体格を判別することができる。
【００２８】
図４に示す体格検出手段３は、シート取付け部材２８とシートクッション２２下面との間に、シートクッション２２の下部の四隅部分に対応するように合計４個のロードセル(load cell、但し、図４では２個のみを示す)２９…介設し、例えば歪みゲージ式のロードセルを用いて、荷重により生ずる歪みを、歪みゲージで検出して、出力電気信号を得るものであって、このロードセル２９の出力に基づいて乗員の体格を推定することができる。
【００２９】
図５、図６は図１の展開圧力制御手段７で作動するインフレータ３０とその特性を示し、上述のエアバッグ８を展開させるこのインフレータ３０は図５に示す如く中央の仕切部３１を介して例えば均等配置され、低圧インフレータドライバ５(図１参照)により一方３０ａのみを作動(化学物質に着火し、ガスを発生)した時には図６に示す低圧特性ａが得られ、高圧インフレータドライバ６(図１参照)により両方３０ａ，３０ｂを同時作動した時には図６に示す高圧特性ｂが得られ、低圧インフレータドライバ５により低圧展開を行なった後に、高圧インフレータドライバ６を作動させて高圧展開を行なうと、図６に点線で示す２段展開特性ｃが得られるように構成したものである。
【００３０】
図７は排気量制御手段９の具体的構成を示すものである。上述のエアバッグ８はその基端部がリテーナ３２に対してリテーナリング３３と複数の取付け部材３４とを用いて固定されており、上述のリテーナ３２には展開されたエアバッグ８の内部と連通し、かつ該エアバッグ８内の窒素ガス等の気体を排出するベント管３５が取付けられている。
【００３１】
ベント管３５内のベントホール３６にスロットル式の排気制御弁３７を開閉可能に配置し、排気量を少なくする時には上述の排気制御弁３７を実線で示す如く全閉にし、排気量を多くする時には上述の排気制御弁３７を点線で示す如く全開にすることで、エアバッグ８内からの気体の排出量をコントロールするものである。
【００３２】
なお、上述のベント管３５には上記排気制御弁３７を規制する固定ストッパ３８と可動ストッパ３９とが設けられ、この可動ストッパ３９は電磁ソレノイド弁４０のプランジャにより構成されている。また上述のエアバッグ８における基端近傍部分には常開構造の２つの排気孔４１，４１が形成されている。
ここで、２つの排気孔４１，４１の合計開口面積よりも排気制御弁３７全開時のベントホール３６の開口面積の方が大きくなるように設定されている。
【００３３】
図８はＲＡＭ１１に記憶させたマップＭ１のデータ内容を示し、縦列に乗員の体格Ｍを「大」「中」「小」の３段階に区分し、横列に離間距離Ｌと車両の衝突速度ＶＢとから求められる侵入速度ＶＯを「大」「中」「小」の３段階に区分して、エアバッグ８の展開圧力とエアバッグ８からの気体の排気量とをマトリクス状に設定したものである。
ここで、乗員の体格Ｍの「大」は所定値より大きい大柄、「中」は所定値としての標準体格、「小」は所定値より小さい小柄を意味するものである。
【００３４】
またエアバッグ８の展開圧力の「大」は例えば図６に示す高圧特性ｂを示し、展開応力の「小」は例えば図６に示す低圧特性ａを示す。
さらに排気量の「大」は排気量制御手段９にて図７の排気制御弁３７を全開に成すことを示し、排気量の「小」は上述の排気制御弁３７を全閉に成して２つの排気孔４１，４１からのみ排気を実行することを示す。
【００３５】
このマップＭ１は乗員の体格が大きい時は、体格が小さい時に比較して、排気量を少なくするように設定したものである。
また、このマップＭ１は侵入速度ＶＯが大きい程、エアバッグ８の内部からの気体の排気量が少なくなるように設定したものである。
【００３６】
上述の侵入速度ＶＯは離間距離Ｌが大きい程、大きくなり、また車両の衝突速度ＶＢが大きい程、大きくなる。そこで、図８において衝突速度ＶＢが一定の場合を考えると、侵入速度ＶＯの「大」「中」「小」を離間距離Ｌの「大」「中」「小」に置き換えることができる。
【００３７】
つまり、この図８に示すマップＭ１は離間距離Ｌを「小」の第１位置ｘ(図２参照)および離間距離Ｌが「大」の第２位置ｙ(図２参照)にあり、かつ乗員の体格が「大」の時は、エアバッグ８を第１の展開圧力「大」で展開し(データｍ１，ｍ２参照)、
離間距離Ｌが第１位置ｘと第２位置ｙとの中間の第３位置ｚ(図２参照)にあり、かつ乗員の体格が「中」または「小」の時は、エアバッグ８を第１の展開圧力「大」
に対して小さい第２の展開圧力「小」で展開すべく設定(データｍ３，ｍ４参照)したものである。
【００３８】
このように構成したエアバッグ装置の作用を、図９に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
第１ステップＳ１で、ＣＰＵ１０はＧセンサにより構成される衝突センサ１からの入力により、車両の衝突速度ＶＢを検出する。
【００３９】
次に、第２ステップＳ２で、ＣＰＵ１０は体格検出手段３からの入力により、乗員の体格Ｍを「大」「中」「小」に区分して検出する。この体格検出手段３としては図３の装置また図４の装置を予め選定して用いる。
【００４０】
次に、第３ステップＳ３で、ＣＰＵ１０はシートスライド位置検出センサ２からの入力により、シート２０のスライド位置Ｐを検出する。
次に、第４ステップＳ４で、ＣＰＵ１０はその内部に設けられた距離推定部１２を駆動して、スライド位置Ｐから乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを推定する。
【００４１】
次に第５ステップＳ５で、ＣＰＵ１０はその内部に設けられた侵入速度演算部１３を駆動して、離間距離Ｌと車両の衝突速度ＶＢとから乗員がエアバッグ８に接触するタイミングのエアバッグ８と乗員との間の相対速度つまり侵入速度ＶＯを求め、求めた侵入速度ＶＯを「大」「中」「小」に区分する。
【００４２】
次に第６ステップＳ６で、ＣＰＵ１０は先の第２ステップＳ２で検出した乗員の体格Ｍと、第５ステップＳ５で演算した侵入速度ＶＯとの両者に基づいて、図８に示すマップＭ１からエアバッグ８の展開圧力を読込んで決定すると共に、同マップＭ１から展開後のエアバッグ８内からの気体の排気量を読込んで決定する。
【００４３】
次に第７ステップＳ７で、ＣＰＵ１０は展開圧力制御手段７を介してエアバッグ８を展開すると共に、排気量制御手段９を介してエアバッグ８内からの気体の排気量コントロールを実行する。
【００４４】
このように図１〜図９で示した実施例のエアバッグ装置は、エアバッグ８の展開圧力を制御する展開圧力制御手段７と、エアバッグ８内部からの気体の排気量を制御する排気量制御手段９と、乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを検出する距離検出手段（距離推定部１２参照）と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段３と、乗員のエアバッグ８に対する衝突速度Ｖｏを検出または推定する衝突速度検出手段（速度演算部１３参照）を設け、上記距離検出手段１２で検出された離間距離Ｌと上記体格検出手段３で検出された乗員の体格とに対応して上記展開圧力制御手段７を制御する制御手段（ＣＰＵ１０参照）とを備え、該制御手段（ＣＰＵ１０参照）は、離間距離Ｌが長い位置にあり、かつ乗員の体格が所定値より大きい第１の状態の時（図８の体格大、Ｖｏ大参照）は、上記エアバッグ８を第１の展開圧力で展開する一方、離間距離Ｌが短い位置にあり、かつ、シートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時（図８の体格中〜小、Ｖｏ中〜小参照）は、上記第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するように、上記展開圧力制御手段７を制御すると共に、上記衝突速度検出手段１３の検出結果に基づいて、衝突速度Ｖｏが大きい時は、衝突速度Ｖｏが小さいときより、エアバッグ８内部からの気体の排気量を少なくなるように制御すべく、上記排気量制御手段９を制御するものである。
【００４５】
この構成により、展開圧力制御手段７はエアバッグ８の展開圧力を制御し、距離検出手段(距離推定部１２参照)は乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを検出し、体格検出手段３は乗員の体格Ｍを直接または間接的に検出するが、上述の制御手段(ＣＰＵ１０参照)は離間距離Ｌと乗員の体格Ｍとに対応して展開圧力制御手段７を制御する。
この結果、乗員の体格Ｍの大小と、離間距離Ｌの長短との両方のパラメータに対応した適切な乗員保護性能を確保することができる。
【００４６】
また、上記離間距離Ｌが長い第２位置ｙにあり、かつ乗員の体格Ｍが所定値より大きい時（第１の状態の時）は、上記エアバッグ８を第１の展開圧力(図８のマップＭ１のデータｍ２参照)で展開する。
【００４７】
つまり、体格Ｍが大きい乗員は一般にシート２０を後方にスライドさせて着座し、これによりエアバッグ８と乗員との間隔(離間距離Ｌ)が大きくなり、離間距離Ｌが長くなると、乗員がエアバッグ８に衝突する速度が高くなる。この場合、エアバッグ８の展開圧力が低いと乗員を充分に支えることができなくなるが、上述のように離間距離Ｌが長い第２位置ｙで、かつ乗員の体格Ｍが所定値より大きい時には、エアバッグ８を第１の展開圧力「大」(図８のマップＭ１中のデータｍ２参照)で展開させるので、大柄な乗員を充分に支えることができる。
【００４８】
なお、離間距離Ｌが短い第１位置ｘにおいても乗員の体格Ｍが大きい場合には、充分なエアバッグ内圧が必要となるが、上述のように離間距離Ｌが短く、かつ乗員体格Ｍが大の時はエアバッグ８を第１の展開圧力「大」(図８のマップＭ１中のデータｍ１参照)で展開させるので、大柄な乗員を充分に支えることができる。
【００４９】
しかも、離間距離Ｌが、短い距離にあって、かつ、シートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値よりも小さい時において、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時（図８の体格中〜小、Ｖｏ中〜小参照）には第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するものである。
【００５０】
つまり、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する場合に、はエアバッグ８を第２の展開圧力「小」(図８のマップＭ１中のデータｍ３，ｍ４参照)で展開させるので、体格が標準または小柄な乗員の胸部に対する荷重入力を低減させることができる。
【００５１】
加えて、乗員のエアバッグ８に対する衝突速度(侵入速度ＶＯ参照)を検出または推定する衝突速度検出手段(侵入速度演算部１３参照)を設け、この衝突速度検出手段の検出結果に基づいて衝突速度(侵入速度ＶＯ参照)が大きい程時は、衝突速度が小さい時よりも、エアバッグ内部からの気体の排気量を少なくするようＣＰＵ１０が排気量制御手段９を制御するものである。
【００５２】
このように、乗員のエアバッグ８に対する衝突速度(侵入速度ＶＯ参照)が大きい時には、その乗員の運動エネルギも大となるので排気量を少なくして、エアバッグ８による拘束力を維持して、充分な乗員保護を図ることができ、逆に乗員のエアバッグ８に対する衝突速度(侵入速度ＶＯ参照)が小さい時には、その乗員の運動エネルギも小となるので、排気量を多くして、この排気によりエアバッグ内圧を低下させて、乗員を柔軟に支持することができる。
【００５３】
また、上記実施例のエアバッグ装置は、エアバッグ８の展開圧力を制御する展開圧力制御手段７と、エアバッグ８内部からの気体の排気量を制御する排気量制御手段９と、乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを検出する距離検出手段（距離推定部１２参照）と、乗員の体格を直接または間接的に検出する体格検出手段３と、車両の衝突速度ＶＢを検出する衝突速度検出手段（衝突センサ１参照）を設け、上記距離検出手段１２で検出された離間距離Ｌと上記体格検出手段３で検出された乗員の体格とに対応して上記展開圧力制御手段７を制御する制御手段（ＣＰＵ１０参照）とを備え、該制御手段（ＣＰＵ参照）は、上記離間距離Ｌと車両の衝突速度ＶＢから、乗員がエアバッグ８に接触するタイミングにおけるエアバッグ８と乗員との間の相対速度Ｖｏを求め、相対速度Ｖｏが大きい状態で、かつ乗員の体格が所定値より大きい第１の状態の時（図８の体格大、Ｖｏ大参照）は、上記エアバッグ８を第１の展開圧力で展開するよう展開圧力制御手段７を制御する一方、エアバッグ８内部からの気体の排気量が小さい所定量となるよう上記排気量制御手段９を制御し、相対速度Ｖｏが第１の状態より小さい状態で、かつシートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時（図８の体格中〜小で、かつＶｏ中〜小参照）の時は、上記エアバッグ８を第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開するよう展開圧力制御手段７を制御する一方、エアバッグ８内部からの気体の排気量を、上記第１の状態の時よりも大きくするよう上記排気量制御手段９を制御するものである。
【００５４】
このように、特に、相対速度Ｖｏが第１の状態より小さく、かつシートベルトにより拘束された乗員の体格が所定値または所定値より小さい時であって、車両の衝突時に、シートベルトによる乗員拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する第２の状態の時（図８の体格中〜小で、かつＶｏ中〜小参照）には、エアバッグ８を第１の展開圧力よりも小さい第２の展開圧力で展開させるので、体格が標準または小柄な乗員の胸部に対する荷重入力を低減させることができる。
【００５５】
さらに離間距離Ｌと車両の衝突速度ＶＢから、乗員がエアバッグ８に接触するタイミングにおけるエアバッグ８と乗員との間の相対速度Ｖｏを求め、相対速度Ｖｏが第１の状態より小さい状態下の上記第２の状態の時には第１の状態の時に対して、エアバッグ８内部からの気体の排気量を大きく制御するので、排気によるエアバッグ内圧の低下により、体格が標準または小柄な乗員を柔軟に支持することができる。
【００５６】
上記実施例においてはエアバッグ８の展開圧力を図６の低圧特性ａに相当する展開圧力「小」と、図６の高圧特性ｂに相当する展開圧力「大」との２段階にコントロールすべく構成したが、図１０に示すように多段階に制御してもよい。
【００５７】
すなわち、図１０は横軸に時間をとり、縦軸にエアバッグ展開圧力をとって、２段インフレータ３０の一方３０ａ、他方３０ｂを同時着火した場合の特性をｂ(図６の高圧特性ｂと同様)で、低圧展開(１段目の着火)後に１０mS、２０mS、３０mS、４０mSのタイムラグを存して高圧展開(２段目の着火)を実行した場合の特性をｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４でそれぞれ示すものであって、それぞれの特性ｂ，ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４でエアバッグ展開圧力が異なるので、ＣＵＰ１０からの信号によりインフレータドライバ５，６(図１参照)を作動するタイミングを制御して、エアバッグ８の展開圧力を多段にコントロールすべく構成してもよい。
【００５８】
図１１、図１２はエアバッグ装置の他の実施例を示し、図１の実施例ではシートスライド位置検出センサ２からのスライド位置Ｐの信号によりＣＰＵ１０内で離間距離Ｌを推定すべく構成したが、図１１に示すこの実施例では距離検出手段としての距離検出センサ４２を設けて、乗員とエアバッグ８との間の離間距離を検出すべく構成している。
【００５９】
また図１の実施例では体格検出手段３を設けて乗員の体格を検出するように構成したが、図１１に示すこの実施例では検出処理の簡素化、構成の簡略化、低コスト化を図るために、体格入力手段４３を設けている。この体格入力手段４３としては乗員が自身の体格を予め「大」「中」「小」の何れかに選択入力可能な入力スイッチ(入力部)を用い、この入力スイッチをインストルメントパネル部またはフロントピラーやルーフの車室内面部等の入力操作可能部位に設置する。
【００６０】
さらに、ＣＰＵ１０の内部に構成された侵入速度推定部４４は、衝突センサ１からの車両の衝突速度ＶＢと、距離検出センサ４２からの離間距離Ｌとの入力信号に基づいて、乗員のエアバッグ８に対する衝突速度(つまり侵入速度ＶＯ)を推定する。
【００６１】
図１２は距離検出センサ４２の具体的構成を示し、シート２０上方のルーフ部に固体イメージセンサ４５を取付けて上述の距離検出センサ４２を構成している。この固体イメージセンサ４５は乗員とエアバッグ８との間の距離Ｌを求めるために、光学情報を時系列の電気信号に変換する光センサの一種であるが、この固体イメージセンサ４５に代えて、赤外線センサや超音波センサにより上述の距離検出センサ４２を構成してもよい。
なお、その他の構成については先の図１の構成と同一であるから、図１１，図１２において前図と同一の部分には同一符号を付している。
【００６２】
このように構成したエアバッグ装置の作用を図１３に示すフローチャートを参照して、以下に詳述する。
第１ステップＱ１で、ＣＰＵ１０は体格入力手段４３からの乗員の体格Ｍつまり「大」「中」「小」に相当する信号の読込みを実行する。なお、体格入力手段４３からの体格Ｍの入力がない場合には、イグニッションキーの差込み後にブザー等の警報装置を作動すべく構成してもよく、エンジンの始動が不可となるように構成してもよい。
【００６３】
次に第２ステップＱ２で、ＣＰＵ１０はＧセンサにより構成される衝突センサ１からの入力により、車両の衝突速度ＶＢを検出する。
次に第３ステップＱ３で、ＣＰＵ１０は距離検出センサＬからの入力により、乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを検出する。
【００６４】
次に第４ステップＱ４で、ＣＰＵ１０はその内部に設けられた侵入速度推定部４４を駆動して、離間距離Ｌと車両の衝突速度ＶＢとから乗員がエアバッグ８に接触するタイミングのエアバッグ８と乗員との間の相対速度つまり侵入速度ＶＯを求め、求めた侵入速度ＶＯを「大」「中」「小」に区分する。
【００６５】
次に第５ステップＱ５で、ＣＰＵ１０は先の第１ステップＱ１で予め読込んだ乗員の体格Ｍと、第４ステップＱ４で予め推定した侵入速度ＶＯとの両者に基づいて、図８に示すマップＭ１からエアバッグ８の展開圧力を読込んで決定すると共に、展開後のエアバッグ８内からの気体の排気量を読込んで設定する。
【００６６】
次に第６ステップＱ６で、ＣＰＵ１０は展開圧力制御手段７を介してエアバッグ８を展開すると共に、排気量制御手段９を介してエアバッグ８内からの気体の排気量コントロールを実行する。
このように構成しても、図１〜図１０で示した先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するものである。
【００６７】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の展開圧力制御手段は、実施例の２段構造のインフレータ３０を駆動させるインフレータドライバ５，６からなる展開圧力制御手段７に対応し、
以下同様に、
距離検出手段は、距離推定部１２、距離検出センサ４２に対応し、
体格検出手段は、体格検出手段３、体格入力手段４３に対応し、
制御手段は、ＣＰＵ１０に対応し、
第１の展開圧力は、展開圧力「大」(図８参照)に対応し、
第２の展開圧力は、展開圧力「小」(図８参照)に対応し、
衝突速度検出手段は、侵入速度演算部１３、侵入速度推定部４４し、
車両の衝突速度を検出する衝突速度検出手段は、衝突センサ１に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００６８】
例えば、上記各実施例においては侵入速度ＶＯと乗員の体格Ｍと似基づいて予め記憶手段(ＲＡＭ１１参照)にマップＭ１として記憶されたデータから展開圧力「大」「小」、排気量「大」「小」を読込んで設定すべく構成したが、これらエアバッグ展開圧力およびエアバッグ内からの気体の排気量を演算により求めるように構成してもよく、エアバッグ展開圧力およびエアバッグ内部からの排気量を多段階に制御すべく構成してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
この発明によれば、乗員とエアバッグ８との間の離間距離Ｌを検出する距離検出手段で検出された距離Ｌと、乗員の体格Ｍを直接または間接的に検出する体格検出手段で検出された体格Ｍとの双方に対応してエアバッグ８の展開圧力を制御して、乗員の体格Ｍの差異、離間距離Ｌの相違に対応した適切な乗員保護性能を確保することができ、しかも車両の衝突時において、シートベルトによる拘束力とエアバッグ展開力とが重畳する時、エアバッグ展開圧力を小さくすると共に、乗員のエアバッグに対する衝突速度、または、乗員がエアバッグに接触するタイミングにおけるエアバッグと乗員との間の相対速度の大小に基づいて、エアバッグ内部からの気体の排気量を制御するので、より一層適切な乗員保護性能を確保することができる効果がある。
【００７０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のエアバッグ装置を示す制御回路ブロック図。
【図２】  シートスライド位置検出センサの説明図。
【図３】  体格検出手段の一例を示す斜視図。
【図４】  体格検出手段の他の実施例を示す側面図。
【図５】  インフレータ分割構造を示す説明図。
【図６】  時間に対するエアバッグ展開圧力の変化を示す特性図。
【図７】  排気量制御手段の説明図。
【図８】  ＲＡＭに記憶されたマップの説明図。
【図９】  展開圧力制御および排気量制御を示すフローチャート。
【図１０】  時間に対するエアバッグ展開圧力の変化を示す特性図。
【図１１】  本発明のエアバッグ装置の他の実施例を示す制御回路ブロック図。
【図１２】  距離検出センサの説明図。
【図１３】  展開圧力制御および排気量制御の他の実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…衝突センサ（衝突速度検出手段）
３…体格検出手段
７…展開圧力制御手段
８…エアバッグ
９…排気量制御手段
１０…ＣＰＵ(制御手段)
１２…距離推定部(距離検出手段)
１３…侵入速度演算部(衝突速度検出手段)
４２…距離検出センサ(距離検出手段)
４３…体格入力手段(体格検出手段)
４４…侵入速度推定部(衝突速度検出手段)
ｘ…第１位置
ｙ…第２位置
ｚ…第３位置
Ｌ…離間距離
ＶＯ…相対速度(衝突速度)
Ｍ…体格
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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