(57)【要約】【課題】  サンバイザー等の障害物を避けて車両内の乗員の位置に応じて精度よくしかも適正にエアバッグの展開制御を行う。【解決手段】  エアバッグ展開制御装置１０は光ビームを放射する発光素子１２ａと、光ビームと交差する視野ビーム内の検知領域からの光を受光する受光素子１２ｂと、受光素子が光を検知したことに基づいてエアバッグの展開を制御する制御部とを有している。そして、発光素子及び受光素子は、光ビーム及び視野ビームが障害物に遮られないように、車両の前部側に位置する前部側ピラーに配置される。【選択図】        図２
2006123602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを放射する発光手段と、前記光ビームと交差する視野ビーム内の検知領域からの光を受光する受光手段と、前記受光手段が光を検知したことに基づいてエアバッグの展開を制御する制御部とを有するエアバッグ展開制御装置において、
前記光ビーム及び前記視野ビームが障害物に遮られないように、前記発光手段及び前記受光手段を車両の前部側に位置する前部側ピラーに配置したことを特徴とするエアバッグ展開制御装置。
【請求項２】
受光手段は、車両の前部側に配置されたサンバイザーの可動範囲よりも下方でステアリングホイールの上端より上方の空間に光ビームを放射しており、
制御部は受光手段で光が検知された際前記エアバッグの展開を抑制するようにしたことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ展開制御装置。
【請求項３】
エアバッグの取り付け位置と乗員との距離とに応じて危険領域が規定されており、
検知領域は、前記危険領域内に位置付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエアバッグ展開制御装置。
【請求項４】
発光手段は複数の光ビームを放射しており、
受光手段は複数の視野ビームを備え、
検知領域は複数存在して、該検知領域は危険領域内に独立して位置付けられていることを特徴とする請求項３記載のエアバッグ展開制御装置。
【請求項５】
発光手段の出射面及び受光手段の入射面は、水平面よりも下向きに向けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のエアバッグ展開制御装置。
【請求項６】
受光手段は光ビームと視野ビームとによって規定され危険領域外に位置する予備検出領域からの光を検知しており、
制御部は該予備検知領域及び前記検知領域で光が検知されないと、発光手段又は受光手段に不具合が生じたと判定する不具合判定を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載のエアバッグ展開制御制御装置。
【請求項７】
エアバッグの取り付け位置から遠い位置に規定された検知領域から受光手段が光を受けると、制御部は、エアバッグの展開時間を長くする展開調整制御を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載のエアバッグ展開制御装置。
【請求項８】
エアバッグの取付位置に近い検知領域において予め規定された時間継続して受光手段で光が検知されるか又は前記エアバッグの取付位置から遠い検知領域において前記受光手段が光を検知した後、前記エアバッグの取付位置に近い検知領域において前記受光手段が光を検知すると、制御部は、危険状態と判定して前記エアバッグの展開抑制を行うようにしたことを特徴とする請求項３記載のエアバッグ展開制御装置。
【請求項９】
エアバッグの取付位置に近い検知領域で突然受光素子が光を受光すると、制御部は、発光手段又は受光手段に異常が生じたか又は乗員の頭部又は胸部以外の部位が検知されたとして、不具合判定を行うようにしたことを特徴とする請求項８記載のエアバッグ展開制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エアバッグの展開を制御する際に用いられるエアバッグ展開制御装置に関し、特に、障害物を避けて車両内の乗員の位置を精度よく検出して乗員の位置に応じてエアバッグの展開を制御するエアバッグ展開制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両には車両の衝突の際に、乗員を保護するためエアバッグが備えられており、車両の衝突等によって衝撃が加わると、例えば、ハンドル又はダッシュボードと乗員との間でエアバッグが急膨張（展開）して、乗員を保護するようになっている。ところで、乗員の一人である運転者が、例えば、小柄でハンドルに近い位置に着座して運転する場合等、ハンドル又はダッシュボードと乗員との間の距離が極めて短いと、エアバッグの展開による衝撃によって乗員に障害を与えてしまうことがある。
【０００３】
このため、乗員の頭部又は胸部がハンドル又はダッシュボード（つまり、エアバッグ）に近い危険領域に存在する際には、エアバッグの展開を抑制するか又はエアバッグの膨張（展開）時間を長くして、エアバッグの展開によって乗員に衝撃を与えないようにする必要がある。
【０００４】
従来、車両内における乗員の位置を検知して、その検知結果に応じてエアバッグの展開を制御するエアバッグ展開制御装置として、例えば、ダッシュボードに変位センサを取り付け、乗員の頭上の天井部に複数の視野を有する赤外線センサを取り付け、これら変位センサ及び赤外線センサから乗員の距離に対応する出力信号を制御装置に供給して、これら出力信号の少なくとも一方が、乗員がエアバッグ格納位置から所定距離以上離れていることを表わしていると、制御装置がエアバッグシステムにイネーブル信号を送出して、エアバッグが膨張可能な作動状態にする。一方、乗員とエアバッグ格納位置との距離が所定距離以下であると、エアバッグを不作動状態にするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２０６５１４号公報（第６頁〜第１０頁、第１図〜第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のエアバッグ展開制御装置は、以上のように構成されているので、つまり、ダッシュボードに変位センサを設けるとともに、天井部に赤外線センサを設けているので、エアバッグ格納位置と乗員との距離を計測することができるものの、例えば、障害物の一つである乗員の腕の位置とエアバッグ格納位置との距離が所定距離以下となった際においても、エアバッグが不作動状態とされてしまう。
【０００７】
ところが、腕等の位置とエアバッグ格納位置との距離が所定距離以下となっても、エアバッグを展開させても乗員に危険はない。それにも拘わらず、従来のエアバッグ展開制御装置では、頭部又は胸部以外の腕部等が危険領域に存在すると、エアバッグを不作動状態としてしまい、車両の衝突等の際に適正に乗員を保護することができないという課題があった。
【０００８】
加えて、従来のエアバッグ展開制御装置では、ダッシュボードに変位センサを設けるとともに、天井部に赤外線センサを設けているので、例えば、障害物であるサンバイザーを操作してサンバイザーを下ろすと、サンバイザーが邪魔となって乗員の位置を正確に検知することが難しいとという課題もあった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、サンバイザー等の障害物を避けて車両内の乗員の位置に応じて精度よくしかも適正にエアバッグの展開制御を行うことのできるエアバッグ展開制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るエアバッグ展開制御装置は、光ビームを放射する発光手段と、光ビームと交差する視野ビーム内の検知領域からの光を受光する受光手段と、受光手段が光を検知したことに基づいてエアバッグの展開を制御する制御部とを有しており、光ビーム及び視野ビームが障害物に遮られないように、発光手段及び受光手段を車両の前部側に位置する前部側ピラーに配置する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、発光手段及び受光手段を車両の前部側に位置する前部側ピラーに配置して、光ビーム及び視野ビームが障害物に遮られないように構成したので、障害物の影響を受けることなく、乗員の頭部又は胸部を的確に検出して、エアバッグの展開を制御することができるという効果がある。つまり、車両内の乗員の位置に応じて精度よくしかも適正にエアバッグの展開制御を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるエアバッグ展開制御装置の一例を概略的に示す図であり、図示のエアバッグ展開制御装置１０はコントロールユニット（制御部）１１及び乗員検知装置１２を備えており、後述するようにして、乗員検知装置１２で検知された乗員の位置に応じてコントロールユニット１１はエアバッグ１３の展開を制御する。
【００１３】
図２は車両２０の運転席及びその近傍を示す図であり、運転席２１には乗員である運転者２２が着座している。運転席２１の前方にはステアリングホイール（ハンドル）２３が位置付けられ、運転者２２はハンドル２３によって車両２０の操作を行う。ハンドル２３にはエアバッグ１３が組み込まれており、車両の衝突等、車両に衝撃が加わると、コントロールユニット１１はエアバッグ１３を膨張（展開）させて、運転者２２を保護する。
【００１４】
ところで、運転者２２には種々の体格の人がおり、例えば、成人男性２２ａに比べて女性は小柄であることが多く、小柄な女性（小柄女性）２２ｂが運転席２１に座る際には、ハンドル２３との距離を短くするため（つまり、運転操作が行い易いように）、運転席２１を前方に移動させて運転席２１に着座する。従って、小柄女性２２ｂの場合には、成人男性２２ａに比べて頭部および胸部がエアバッグ１３に接近し、エアバッグ１３が展開されると危険を伴うことが多い。
【００１５】
このため、乗員検知装置１２によって運転席２１に着座した乗員の位置（具体的には、頭部及び胸部）の位置とエアバッグ１３の位置との相対的な位置を検出して、エアバッグ１３の展開を制御する。具体的には、エアバッグ１３からの距離に応じて危険領域を設定してこの危険領域内に頭部又は胸部が位置するか否かを検知して、その検知結果に応じてコントロールユニット１１はエアバッグ１３の展開制御を行う。
【００１６】
ところで、車両２０にはフロントガラス（図示せず）がはめ込まれており、このフロントガラスを支持するため車体にはフロントガラス側面にピラー（Ａピラー：前部側ピラー）２４が備えられ、運転席２１側に位置するＡピラー２４の内面は乗員検知装置１２が配設されている。そして、図示の例では、乗員検知装置１２は車両２０の前後方向に延在している。一方、車室内において、フロントガラスの上側には、サンバイザー２５が備えられ、サンバイザー２５を操作して下ろした際、サンバイザー２５の先端が符号２６で示す円弧（可動範囲）を描いて移動するものとすると、乗員検知装置１２は可動範囲２６を避けて、可動範囲２６よりも下側に配置される。また、乗員検知装置１２はハンドル２３の上端よりも上方に位置している。
【００１７】
図３は運転席２１及びその近傍を上方から示す平面図であり、乗員検知装置１２は光ビームである赤外線ビームを放射する発光素子（ＬＥＤ：発光手段）１２ａ、受光素子（フォトダイオード：受光手段）１２ｂを有しており、ＬＥＤ１２ａからは投光レンズ（図示せず）を介して赤外線ビームが放射される。図３においては、ＬＥＤ１２ａが４個備えられており、その結果、乗員検知装置１２からは放射角度が異なる４つの赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄが放射されることになる。
【００１８】
一方、フォトダイオード１２ｂは４つ備えられており、フォトダイオード１２ｂの視野２８ａ〜２８ｄは互いに異なっている（以下フォトダイオード１２ｂの視野を規定するビームを視野ビームと呼ぶことにする）。そして、ＬＥＤ１２ａの光学的出射面及びフォトダイオード１２ｂの光学的入射面は水平面よりも下向きに向けられている。
【００１９】
この結果、赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄと視野ビーム２８ａ〜２８ｄが交差する領域が検知領域とされ、ここでは、エアバッグ１３を抑制状態（後述する）又は展開時間を長くする領域が危険領域２９として設定されており、図示の例では、この危険領域２９には、１０個の検知領域３０ａ〜３０ｊが存在する。前述のサンバイザー２５、ハンドル２３、及び運転者の腕等は、乗員検知装置１２によって運転者（頭部又は胸部等）を検知する際障害物となるが、上述のようにＡピラーに乗員検知装置１２を配置するとこれら障害物を避けて運転者を検知することができる。つまり、赤外線ビーム及び視野ビームが障害物に遮られないように、ＬＥＤ１２ａ及びフォトダイオード１２ｂはＡピラーに配置されている。
【００２０】
次に動作について説明する。
図１及び図４を参照して、いま、小柄女性２２ｂの運転者２２が運転席２１に着座して、赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄのいずれかに当る位置にいるとすると、運転者２２によって赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄのいずれかが散乱される。この散乱光が視野ビーム２８ａ〜２８ｄのいずれかの内に存在すると、つまり、散乱光が検知領域３０ａ〜３０ｊのいずれかに存在すると、フォトダイオード１２ｂのいずれかがオンとなって、乗員検知信号としてコントロールユニット１１に与えられる。
【００２１】
運転者２２が赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄと視野ビーム２８ａ〜２８ｄとが交差する検知領域３０ａ〜３０ｊに存在する場合に限り、フォトダイオード１２ｂは散乱光（光スポット）を検出する。従って、乗員検知装置１２は、光学的三角測量の原理で検知領域３０ａ〜３０ｄにおける運転者２２の在否を検出することになる。なお、前述の危険領域は、例えば、小柄女性２２ｂの頭部又は胸部が存在する領域に設定される。
【００２２】
コントロールユニット１１では危険領域２９で運転者２２が検知されると、つまり、乗員検知信号を受けると、例えば、エアバッグ１３を抑制状態として（エアバッグ不動作状態とする）、車両２０が衝突したとき、つまり、加速度センサ（図示せず）が動作してもエアバッグ１３の展開を抑制する。なお、コントロールユニット１１はエアバッグ１３の展開完了に要する時間を長くするようにしてもよい。
【００２３】
ところで、図４に示す検知領域３０ｉ及び３０ｊは他の検知領域３０ａ〜３０ｈに比べて、エアバッグ１３の取付位置からの距離が遠い。例えば、コントロールユニット１１にはエアバッグ１３の取付位置と検知領域３０ａ〜３０ｊとの位置関係が予め設定されており、検知領域３０ｉ又は３０ｊで散乱光が存在した際には、コントロールユニット１１ではエアバッグ１３の展開抑制を行わず、通常通りエアバッグ１３を動作させるようにしてもよい。つまり、コントロールユニット１１は予め規定された検知領域で散乱光が検知されたときのみ、エアバッグ１３の展開を抑制するようにしてもよい。
【００２４】
また、運転者２２が危険領域２９に存在しない場合には、赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄは、危険領域２９外で乗員に当らない限り、車室内壁面（座席等を含む）まで到達することになる。このため、ここでは、乗員検知装置１２は、別に受光素子を備えて、この別の受光素子と赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄによって規定される検知領域を危険領域２９外に設定する（以下この検知領域を予備検知領域と呼ぶことにする）。
【００２５】
このように、予備検知領域を設定しておくと、予備検知領域で散乱光が検知されると、危険領域２９外に乗員又は荷物等の物体が存在することを検知できることになる。そして、危険領域２９内の検知領域３０ａ〜３０ｊ及び予備検知領域のいずれにおいても、散乱光が検知されないと、コントロールユニット１１は乗員検知装置１２が故障か又は危険領域２９よりもさらに乗員検知装置１２に近い側、つまり、エアバッグ１３に近い側で赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄ又は視野ビーム２８ａ〜２８ｄが遮られた可能性があると判断して、乗員検知装置１２（つまり、ＬＥＤ１２ａ又はフォトダイオード１２ｂ）に不具合があるとする不具合判定を行い、例えば、図示しないモニター等に警告表示を行う。
【００２６】
さらに、危険領域２９において、エアバッグ１３に近い側で散乱光が検出される際には（例えば、検知領域３０ａ〜３０ｈのいずれかで散乱光が検知された際には）、運転者２２は終始エアバッグ１３に近い側に位置するか又はエアバッグ１３から遠い位置からエアバッグ１３に近づくかのいずれかであるので、予め設定された時間、検知領域３０ａ〜３０ｈのいずれかで散乱光が検知されるか又は検知領域３０ｉ及び／又は３０ｊで散乱光が検知された後続いて検知領域３０ａ〜３０ｈのいずれかで散乱光が検知されると、コントロールユニット１１では、危険状態であると判定して、前述したように、エアバッグ１３の展開抑制を行う。
【００２７】
一方、検知領域３０ｉ及び／又は３０ｊで散乱光が検知されることなく、検知領域３０ａ〜３０ｈのいずれかで突然散乱光が検知されると、コントロールユニット１１は、乗員検知装置１２に故障が発生したか又は頭部・胸部以外の腕部等が検知されたと判断して、不具合判定を行う。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１によれば、乗員検知装置１２はＡピラー２４に取り付けて、サンバイザー２５の可動範囲２６から外れるとともに、ハンドル２３の上端よりも上側に配置するように構成したので、通常運転者２２の腕部が位置する空間よりも上方でしかもサンバイザー２５の可動範囲２６よりも下方の空間に赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄ及び視野ビーム２８ａ〜２８ｄが存在することになり、サンバイザー２５の影響を受けることなく、しかも腕部を検知する恐れが少なくなって、危険領域２９における運転者２２の頭部又は胸部を的確に検出できることになる。
【００２９】
この実施の形態１によれば、ＬＥＤ１２ａの出射面及びフォトダイオード１２ｂの入射面を水平面よりも下向きに位置付けたので、出射面及び入射面に埃等の塵埃が溜りにくく、赤外線ビーム２７ａ〜２７ｄの光量の低下が少なく、危険領域２９における運転者２２等の物体を精度よく検知できる。
【００３０】
この実施の形態１によれば、検知領域を複数規定して、これら検知領域を危険領域内に独立して位置付けるようにしたので、精度よく乗員の位置を検知でき、的確にエアバッグの展開制御を行うことができる。
【００３１】
この実施の形態１によれば、危険領域外に位置する予備検出領域からの光を検知して、予備検知領域及び検知領域で光が検知されないと、乗員検知装置に不具合が生じたと判定するようにしたので、不適切なエアバッグ展開抑制が行われることがないという効果がある。
【００３２】
この実施の形態１によれば、エアバッグの取り付け位置から遠い位置に規定された検知領域から光を受けると、エアバッグの展開時間を長くする展開調整制御を行うようにしたので、不必要にエアバッグの展開が抑制されることがなく、しかもエアバッグ展開の際、乗員に危害が及ぶことがない。
【００３３】
この実施の形態１によれば、エアバッグの取付位置に近い検知領域において予め規定された時間継続して光が検知されるか又はエアバッグの取付位置から遠い検知領域において光を検知した後エアバッグの取付位置に近い検知領域において光を検知すると、乗員が危険領域に位置する判定して、エアバッグの展開抑制を行うようにしたので、的確にエアバッグ展開抑制を行うことができるという効果がある。
【００３４】
この実施の形態１では、エアバッグの取付位置に近い検知領域で突然受光素子が光を受光すると、乗員検知装置に異常が生じたか又は乗員の頭部又は胸部以外の部位が検知されたとして不具合判定を行うようにしたので、誤ってエアバッグ展開抑制が行われることがない。
【００３５】
なお、上述の説明では、運転席側のＡピラー２４に乗員検知装置１２を取り付けて、運転者２２が危険領域２９に存在するか否かを検知して、エアバッグ１３の展開を抑制する例について説明したが、例えば、助手席側のＡピラーに乗員検知装置１２を取り付けて、助手席乗員が危険領域に存在するか否かを検知して、助手席側エアバッグの展開抑制制御を行うようにしてもよい。この際、助手席側乗員の腕の可動範囲及び新聞雑誌を読む際の新聞雑誌の可動範囲はハンドル１３の上端よりも下側であることがほとんどであるので、助手席側に配置する乗員検知装置１２は運転席側に配置する乗員検知装置の取付位置と同様にすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態１によるエアバッグ展開制御装置の一例を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１に示す乗員検知装置の取付位置を説明するための図である。
【図３】図１に示す乗員検知装置における赤外線ビーム及び視野ビームの関係を示す平面図である。
【図４】図１に示す乗員検知装置において赤外線ビーム及び視野ビームによって規定される検知領域を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  エアバッグ展開制御装置、１１  コントロールユニット（制御部）、１２  乗員検知装置、１２ａ  発光素子（ＬＥＤ）、１２ｂ  受光素子（フォトダイオード）、１３  エアバッグ、２０  車両、２１  運転席、２２  運転者、２２ａ  成人男性、２２ｂ  小柄女性、２３  ステアリングホイール（ハンドル）、２４  ピラー（Ａピラー）、２５  サンバイザー、２６  可動範囲、２７ａ〜２７ｄ  赤外線ビーム、２８ａ〜２８ｄ  視野ビーム、２９  危険領域、３０ａ〜３０ｊ  検知領域。
【図１】
2006123602.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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