(57)【要約】【課題】眼鏡の破損、乗員の損傷を防止し、且つ乗員を保護することができるエアバッグ制御装置を提供する。【解決手段】自動車の乗員を撮像する遠赤外線撮像部１１と、大緩衝袋４０の乗員側表面に複数の小緩衝袋４１，・・・，４５を並設してなるエアバッグ４の展開を制御するエアバッグ制御ＥＣＵ１０とを備えるエアバッグ制御装置１であって、エアバッグ制御ＥＣＵ１０は、遠赤外線撮像部１１が撮像した映像に基づいて、該映像における眼鏡Ｂの位置を検出する検出手段と、眼鏡Ｂの位置及び車両衝突時に眼鏡Ｂに衝突する小緩衝袋４１，・・・，４５又は衝突しない小緩衝袋４１，・・・，４５を対応付けたテーブルと、前記検出手段が検出した眼鏡Ｂの位置及び前記テーブルに基づいて、眼鏡Ｂが衝突しない小緩衝袋４１，・・・，４５を特定する特定手段と、該特定手段が特定した小緩衝袋４１，・・・，４５を展開させる信号を出力する手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大緩衝袋及び該大緩衝袋の乗員側表面に並設された複数の小緩衝袋を有するエアバッグの展開を制御するエアバッグ制御方法であって、
乗員の眼鏡の位置と、車両衝突時に該眼鏡に衝突する小緩衝袋又は衝突しない小緩衝袋とを対応付けたテーブルを用意しておき、
自動車の乗員を撮像し、
撮像された映像に基づいて、該映像における乗員の眼鏡の位置を検出し、
検出された眼鏡の位置及び前記テーブルに基づいて、眼鏡が衝突しない小緩衝袋を特定し、
特定された小緩衝袋を展開する
ことを特徴とするエアバッグ制御方法。
【請求項２】
自動車の乗員を撮像する撮像部と、大緩衝袋及び該大緩衝袋の乗員側表面に並設された複数の小緩衝袋を有するエアバッグの展開を制御する制御部とを備えるエアバッグ制御装置であって、
乗員の眼鏡の位置及び車両衝突時に該眼鏡に衝突する小緩衝袋又は衝突しない小緩衝袋を対応付けたテーブルを備え、
前記制御部は、
前記撮像部が撮像した映像に基づいて、該映像における乗員の眼鏡の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した眼鏡の位置及び前記テーブルに基づいて、眼鏡が衝突しない小緩衝袋を特定する特定手段と、
該特定手段が特定した小緩衝袋を展開させる信号を出力する手段と
を備えることを特徴とするエアバッグ制御装置。
【請求項３】
前記撮像部は遠赤外線にて乗員を撮像する遠赤外線撮像素子を備える
ことを特徴とする請求項２に記載のエアバッグ制御装置。
【請求項４】
大緩衝袋及び該大緩衝袋の乗員側表面に並設された複数の小緩衝袋を有するエアバッグと、
請求項２又は請求項３に記載のエアバッグ制御装置と、
前記信号が出力された場合、該信号に応じて前記小緩衝袋を展開させる手段と
を備えることを特徴とするエアバッグシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグの展開を制御するエアバッグ制御方法、該エアバッグ制御方法を実施するエアバッグ制御装置及び該エアバッグ制御装置を備えたエアバッグシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の乗員を補完的に保護するエアバッグシステムが実用化されている。エアバッグシステムは、ステアリングホイールのパッド内に収容されたエアバッグ、エアバッグの展開を制御するエアバッグ制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等を備えている。エアバッグ制御ＥＣＵは、加速度センサにて車両の衝突を検知した場合、点火電流をインフレータに送り、着火剤及びガス発生剤を発火させる。ガス発生剤の燃焼によって発生したガスはエアバッグを展開させる。展開したエアバッグは乗員を受け止めて該乗員を保護する。
【０００３】
ところが、展開したエアバッグに眼鏡を着用している乗員が衝突した場合、眼鏡のレンズが破損し、破損したレンズの破片が乗員の顔面、眼等を傷つける虞があった。
上記問題を解決すべく、針入度が５０〜２０のゲル状物質でエアバッグの乗員側表面を覆ったエアバッグシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平５−１１６５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エアバッグの表面をゲル状物質で覆ったとしても、眼鏡とゲル状物質との衝突は避けられず、乗員が顔面を損傷する虞があった。
【０００５】
なお、乗員の眼鏡の位置にエアバッグの凹部が位置するように、エアバッグ又はゲル状物質を成形する方法も考えられるが、乗員の身長、体格等が異なると、エアバッグに対する眼鏡の衝突位置も変化するため、この方法では上記問題を解決することはできない。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、乗員の体格、身長に関わらず、眼鏡の破損、顔面の損傷を確実に防止して乗員を保護することができるエアバッグ制御方法、該エアバッグ制御方法を実施するエアバッグ制御装置及び該エアバッグ制御装置を備えたエアバッグシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係るエアバッグ制御方法は、大緩衝袋及び該大緩衝袋の乗員側表面に並設された複数の小緩衝袋を有するエアバッグの展開を制御するエアバッグ制御方法であって、乗員の眼鏡の位置と、車両衝突時に該眼鏡に衝突する小緩衝袋又は衝突しない小緩衝袋とを対応付けたテーブルを用意しておき、自動車の乗員を撮像し、撮像された映像に基づいて、該映像における乗員の眼鏡の位置を検出し、検出された眼鏡の位置及び前記テーブルに基づいて、眼鏡が衝突しない小緩衝袋を特定し、特定された小緩衝袋を展開することを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係るエアバッグ制御装置は、自動車の乗員を撮像する撮像部と、大緩衝袋及び該大緩衝袋の乗員側表面に並設された複数の小緩衝袋を有するエアバッグの展開を制御する制御部とを備えるエアバッグ制御装置であって、乗員の眼鏡の位置及び車両衝突時に該眼鏡に衝突する小緩衝袋又は衝突しない小緩衝袋を対応付けたテーブルを備え、前記制御部は、前記撮像部が撮像した映像に基づいて、該映像における乗員の眼鏡の位置を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した眼鏡の位置及び前記テーブルに基づいて、眼鏡が衝突しない小緩衝袋を特定する特定手段と、該特定手段が特定した小緩衝袋を展開させる信号を出力する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係るエアバッグ制御装置は、前記撮像部は遠赤外線にて乗員を撮像する遠赤外線撮像素子を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係るエアバッグシステムは大緩衝袋及び該大緩衝袋の乗員側表面に並設された複数の小緩衝袋を有するエアバッグと、第２発明又は第３発明に記載のエアバッグ制御装置と、前記信号が出力された場合、該信号に応じて前記小緩衝袋を展開させる手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第１、第２及び第４発明にあっては、まず乗員が着用している眼鏡の位置を検出するために乗員を撮像する。具体的には撮像部が乗員を撮像する。
次いで、撮像された乗員の映像に基づいて、該映像における眼鏡の位置を検出する。一方、眼鏡の位置と、車両衝突時に該眼鏡に衝突する小緩衝袋又は衝突しない小緩衝袋とを対応付けたテーブルを用意しておく。そして、検出された眼鏡の位置及びテーブルに基づいて、眼鏡が衝突しない小緩衝袋を特定し、車両衝突時には特定された小緩衝袋を展開させる。つまり、乗員の眼鏡を避けるように小緩衝袋を選択的に展開させる。なお、上述の処理は制御部が実行する。
従って、乗員の体格、身長に関わらず、乗員がエアバッグに衝突した際に眼鏡が破損し、顔面が損傷することを防止することができる。
【００１２】
第３発明にあっては、撮像部は遠赤外線撮像素子で乗員を撮像し、撮像された映像に基づいて、眼鏡の位置を検出する。
可視光で乗員を撮像する場合、太陽、ヘッドライト等の外光によって眼鏡の位置検出が阻害される場合がある。また、眼鏡の枠部のデザインによっては、眼鏡部分の検出に失敗する虞もある。
ところが、外光、枠部のデザイン、昼夜、天候に関わらず、眼鏡の枠部の温度は、乗員の顔面の温度に比べて低いため、遠赤外線撮像素子を用いることによって、眼鏡部分をより確実に検出することができる。
従って、眼鏡のデザイン、車室に入射する外光、時刻、天候等に関わらず、より確実に乗員の顔面を保護することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、乗員を撮像して眼鏡の位置を検出し、眼鏡を避けるようにエアバッグを展開させることにより、乗員の体格、身長に関わらず、眼鏡を避けるようにしてエアバッグを展開させることができ、眼鏡の破損、顔面の損傷を確実に防止して乗員を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、本発明の実施の形態に係るエアバッグ制御方法を実施するエアバッグシステムを示す模式図、図２は、エアバッグシステムの構成を示すブロック図、図３はエアバッグ４を模式的に示す正面図である。
【００１５】
本発明の実施の形態に係るエアバッグシステムは、乗員Ａを運転席又は助手席に拘束するためのエアバッグ４、エアバッグ４を展開するためのインフレータ３及び駆動回路２、車両の衝突を検知する加速度センサ５、並びにエアバッグ４の展開を制御するためのエアバッグ制御装置１を備えている。
【００１６】
エアバッグ４は、例えば表面がシリコンゴムでコーティングされた６６ナイロン製であり、ステアリングホイール６のパッド内に収容されている。エアバッグ４は大緩衝袋４０と、複数の小緩衝袋４１，４２，４３，４４，４５（以下、４１，・・・，４５と略記する）とから構成されている。
【００１７】
大緩衝袋４０は、展開することによって乗員Ａを受け止めて運転席又は助手席に拘束するために必要な寸法を有している。また、大緩衝袋４０の適宜箇所には排気孔４０ａが形成されている。
排気孔４０ａを備えることにより、乗員Ａを受け止めた後に大緩衝袋４０を収縮させ運転者の視界を確保することができる。
【００１８】
各小緩衝袋４１，・・・，４５は、該大緩衝袋４０の乗員Ａ側表面であって、車両衝突時に乗員Ａの顔面が衝突するような箇所に、上下方向に並設されている。具体的には、運転する可能性がある１８歳以上の乗員、例えば身長が１４０ｃｍ〜２００ｃｍの乗員を想定して、車両衝突時に眼鏡が衝突する範囲を実験又はシミュレーションにて特定すれば良い。小緩衝袋４１，・・・，４５は横長棒状に展開するように形成されている。小緩衝袋４１，・・・，４５の横幅は乗員Ａの顔面の横幅以上、例えば約３０ｃｍであり、縦幅は眼鏡Ｂを避けて顔面を保護できるような寸法、例えば約１０ｃｍである。また、小緩衝袋４１，・・・，４５の厚みは、眼鏡Ｂのフレームと、乗員の顔面との幅以上、例えば約５ｃｍである。
小緩衝袋４１，・・・，４５を横長に構成することにより、小緩衝袋４１，・・・，４５が縦長の場合に比べて、より少数の小緩衝袋４１，・・・，４５で眼鏡Ｂの衝突位置に凹部を形成することができる。
【００１９】
インフレータ３は、エアバッグ４に覆われるようにしてステアリングホイール６のパッド内に収容されている。インフレータ３は、大緩衝袋４０を展開させる第１インフレータ３０と、各小緩衝袋４１，・・・，４５を夫々展開させる第２インフレータ３１，・・・，３５とを備えており、第１インフレータ３０及び各第２インフレータ３１，・・・，３５は駆動回路２に接続されている。
第１インフレータ３０は、例えばディスクタイプであり、金属製のケースに収容された点火装置３０ａ、着火剤３０ｂ、ガス発生剤３０ｃを備えている。点火装置３０ａは駆動回路２から送られた点火電流によって発熱し、着火剤３０ｂを発火させる。着火剤３０ｂが発火すると、ガス発生剤３０ｃが燃焼し、大緩衝袋４０を展開するためのガスが発生する。
なお、ディスクタイプは一例であり、シリンダタイプを採用するように構成しても良い。また、ガス発生方法も上述の方法に限定されない。
【００２０】
各第２インフレータ３１，・・・，３５は、第１インフレータ３０と同様の点火装置、着火剤、ガス発生剤等を備えており、対応する小緩衝袋４１，・・・，４５を展開させるように構成されている。
【００２１】
エアバッグ制御装置１は、乗員Ａを撮像する遠赤外線撮像部１１、及びエアバッグ４の展開を制御するエアバッグ制御ＥＣＵ１０を備えている。
【００２２】
遠赤外線撮像部１１は、ルームミラー等に取り付けられており、赤外線透過性のゲルマニウム又は硫化亜鉛等からなるレンズを備えている。レンズの背面側には該レンズにて結像した像を電気信号に変換する遠赤外線撮像素子１１ａが配されている。遠赤外線撮像素子１１ａは、例えばボロメータ、サーモパイル、ＳＯＩダイオード等で構成されている。遠赤外線撮像素子１１ａで電気信号に変換された映像信号は、信号処理回路にて輝度補正等、各種信号処理されてエアバッグ制御ＥＣＵ１０に出力される。
【００２３】
図４は、エアバッグ制御ＥＣＵ１０の構成を示すブロック図である。エアバッグ制御ＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ１０ａを備えたマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ１０ａには、バス１０ｈを介してＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ、記憶部１０ｅ、第１及び第２入力部１０ｄ，１０ｆ、出力部１０ｇ、並びに計時部１０ｊが接続されている。
【００２４】
第１入力部１０ｄには遠赤外線撮像部１１がケーブルを介して接続されており、遠赤外線撮像部１１から出力された映像信号が入力されるように構成されている。第１入力部１０ｄはＡＤコンバータを備えており、アナログの映像信号はデジタルの映像データにＡＤ変換され、一時記憶用のＲＡＭ１０ｃに記憶される。
【００２５】
第２入力部１０ｆには、加速度センサ５が接続されている。加速度センサ５は、例えば加速度を検出するピエゾ素子を備えた電子式である。加速度センサ５は、自動車の加速度、即ち減速度をピエゾ素子にて検出し、検出結果を示す加速度信号が第２入力部１０ｆに入力されるように構成されている。出力部１０ｇには駆動回路２が接続されている。
【００２６】
ＲＯＭ１０ｂは、マスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリであり、眼鏡Ｂの位置検出、エアバッグ４の展開を制御するためのコンピュータプログラムを記憶している。ＲＡＭ１０ｃは、一時記憶用であり、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等で構成されている。ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂが記憶しているコンピュータプログラムをＲＡＭ１０ｃに展開して実行することにより、本発明に係るエアバッグ制御方法を実施する。
【００２７】
記憶部１０ｅは、不揮発性の半導体メモリであり、乗員Ａの眼鏡Ｂの位置を避けるように小緩衝袋４１，・・・，４５を展開するためのテーブル１０ｉを記憶している。テーブル１０ｉは、乗員Ａの眼鏡Ｂの位置と、車両衝突時に該乗員Ａの眼鏡Ｂが衝突する小緩衝袋４１，・・・，４５又は衝突しない小緩衝袋４１，・・・，４５とを対応付けた情報である。例えば、撮像された映像における眼鏡Ｂの位置が上方である程、より上方の小緩衝袋４１，・・・，４５を衝突しない小緩衝袋４１，・・・，４５として対応付けられている。より具体的には、眼鏡Ｂの上下方向の位置と、眼鏡Ｂが衝突しない小緩衝袋４１，・・・，４５の上下方向の位置とが正比例するように対応付けられている。
【００２８】
駆動回路２は、エアバッグ制御ＥＣＵ１０から出力された点火信号に応じて、点火電流を第１インフレータ３０及び各第２インフレータ３１，・・・，３５に出力する。
【００２９】
図５は、展開させる小緩衝袋４１，・・・，４５の特定に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
ＣＰＵ１０ａは、遠赤外線撮像部１１にて乗員Ａを撮像する（ステップＳ１１）。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、遠赤外線撮像部１１から出力されて第１入力部１０ｄに入力した映像データを取得する。
【００３０】
次いで、ＣＰＵ１０ａは、乗員Ａの映像に基づいて、該映像における眼鏡Ｂの位置を検出する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ１０ａは、例えば映像データを２値化、ノイズ除去等の画像処理を行い、パターンマッチング等によって、眼鏡Ｂの位置を検出する。
【００３１】
次いで、ＣＰＵ１０ａは、記憶部１０ｅからテーブル１０ｉを読み出し（ステップＳ１３）、読み出したテーブル１０ｉ及び検出された眼鏡Ｂの位置に基づいて、展開させるべき小緩衝袋４１，・・・，４５を特定する（ステップＳ１４）。
【００３２】
そして、ＣＰＵ１０ａは、特定結果、つまり各小緩衝袋４１，・・・，４５を展開させるか否かを示す情報をＲＡＭ１０ｃに記憶させ（ステップＳ１５）、小緩衝袋４１，・・・，４５の特定に係る処理を終える。上述の処理は、計時部１０ｊが所定経過時間を計時する毎に実行されるように構成されている。
【００３３】
図６は、エアバッグ４の展開に係るＣＰＵ１０ａの処理手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０ａは、加速度信号に基づいて車両の衝突を検出した場合、点火信号を駆動回路２に出力することにより、大緩衝袋４０を展開させる（ステップＳ３１）。
【００３４】
次いで、ＣＰＵ１０ａは、上述の処理によってＲＡＭ１０ｃが記憶している特定結果に基づいて、点火信号を駆動回路２に出力することにより、眼鏡Ｂが衝突しない箇所の小緩衝袋４１，・・・，４５を選択的に展開させ（ステップＳ３２）、エアバッグ４の展開に係る処理を終える。上述の処理によって、大緩衝袋４０及び小緩衝袋４１，・・・，４５は、ＣＰＵ１０ａが車両の衝突を検知してから約０．０３秒後には展開し、ガスが排気孔４０ａから排出されて約０．２秒以内に収縮する。
【００３５】
図７は、本実施の形態に係るエアバッグ制御方法によって展開したエアバッグ４を示す側面図である。上述の処理によって、ＣＰＵ１０ａは、眼鏡Ｂを避けるようにして小緩衝袋４１，・・・，４５を展開させることができる。従って、眼鏡Ｂに対応する凹部に眼鏡Ｂが嵌り込むようにして乗員Ａの顔面がエアバッグ４に衝突するため、眼鏡Ｂの破損、顔面の損傷を防止することができる。
【００３６】
また、遠赤外線撮像部１１を備えることにより、車内に入射する外光等による眼鏡Ｂの位置の誤検出を防止することができ、眼鏡Ｂの破損、乗員Ａの損傷をより確実に防止することができる。
【００３７】
更に、大緩衝袋４０を展開させ、次いで小緩衝袋４１，・・・，４５を展開させるように構成しているため、まず乗員Ａをシートに拘束して保護し、次いで眼鏡Ｂの破損、乗員Ａの顔面の損傷を防止することができる。従って、逆順に展開させる場合に比べて、より安全に乗員Ａを保護することができる。
なお、大緩衝袋４０及び小緩衝袋４１，・・・，４５を展開させるための点火信号を駆動回路２にパラレル出力するように構成しても良い。この場合、乗員Ａの保護と、乗員Ａの顔面の損傷の防止とを同時に実現することができる。
【００３８】
更にまた、実施の形態によれば、エアバッグ制御ＥＣＵ１０のＣＰＵ１０ａは、車両の衝突を検知する前に展開させる小緩衝袋４１，・・・，４５を特定し、特定結果をＲＡＭ１０ｃに記憶させる。そして、ＣＰＵ１０ａは、車両の衝突を検出した場合、ＲＡＭ１０ｃが記憶している前記特定結果を利用して、小緩衝袋４１，・・・，４５を選択的に展開する。従って、展開させる小緩衝袋４１，・・・，４５の特定に係る処理を車両衝突を検出した後に実行する場合に比べて、より高速に小緩衝袋４１，・・・，４５の展開を制御することができ、乗員Ａを確実に保護することができる。
【００３９】
なお、実施の形態にあっては、小緩衝袋を選択的に展開させるために、第２インフレータのガス発生剤を格別に燃焼させるように構成してあるが、逆に展開させない小緩衝袋を選択的に収縮させるように構成しても良い。例えば、各小緩衝袋に設けた排気孔を火薬の燃焼によって拡張させるように構成しても良い。
【００４０】
また、遠赤外線撮像部を備えているが、可視光にて乗員を撮像する撮像部を備えるように構成しても良い。
【００４１】
更にまた、遠赤外線撮像装置とエアバッグ制御ＥＣＵとを通信線にて接続するように構成してあるが、遠赤外線撮像装置にエアバッグ制御ＥＣＵを内蔵するように構成しても良い。
【００４２】
更にまた、大緩衝袋及び小緩衝袋の展開をエアバッグ制御ＥＣＵが電子的に制御しているが、より機械的に制御するように構成しても良い。例えば、車両の衝突を検出した場合に点火電流を出力する加速度センサに各第２インフレータを導線で夫々接続し、第２インフレータへの点火電流の通電を入切するスイッチを各導線に介装する。そして、エアバッグ制御ＥＣＵは、ステップＳ１４で特定された小緩衝袋に点火信号が通電しないように各スイッチを開閉するように構成する。
このように構成した場合、車両が衝突した場合、閉状態のスイッチに接続された第２インフレータのみが動作し、小緩衝袋が選択的に展開する。従って、より簡単な構成で高速に小緩衝袋を展開させることができ、信頼性を向上させることができる。
【００４３】
更にまた、運転席側に備えられたエアバッグの展開の制御方法を説明したが、助手席側及びバックシート側の乗員を保護するためのエアバッグに本発明を適用しても良い。
【００４４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係るエアバッグ制御方法を実施するエアバッグシステムを示す模式図である。
【図２】エアバッグシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】エアバッグを模式的に示す正面図である。
【図４】エアバッグ制御ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図５】展開させる小緩衝袋の特定に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】エアバッグの展開に係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係るエアバッグ制御方法によって展開したエアバッグを示す側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  エアバッグ制御装置
２  駆動回路
３  インフレータ
４  エアバッグ
５  加速度センサ
６  ステアリングホイール
１０  エアバッグ制御ＥＣＵ
１０ｉ  テーブル
１１  遠赤外線撮像部
１１ａ  遠赤外線撮像素子
３０  第１インフレータ
３１，・・・，３５  第２インフレータ
４０  大緩衝袋
４１，・・・，４５  小緩衝袋
Ａ  乗員
Ｂ  眼鏡
【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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