(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突に伴う加速度信号を検出する加速度センサと、前後方向にスライド可能で、かつリクライニング機能を有する助手席に着座する乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離を測定して、その測定距離と基準値とを比較して、助手席のエアーバックを駆動させる雷管を点火させる点火タイミングを判断する点火タイミング判断回路と、前記加速度センサから加速度信号が出力されたとき、前記点火タイミングに基づいて雷管を点火する点火制御回路とを備えた乗員保護装置において、
前記点火タイミング判断回路は、前記乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離と比較する基準値を、展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域の順に上記距離に対応して設定し、前記乗員の頭部が前記展開遅延領域に位置すると判断したとき、該頭部が展開遅延領域から即時展開領域に変位するタイミングを予測し、そのタイミングに合うように前記雷管を点火することを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
衝突に伴う加速度信号を検出する加速度センサと、前後方向にスライド可能で、かつリクライニング機能を有する助手席に着座する乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離を測定して、その測定距離と基準値とを比較して、助手席のエアーバックを駆動させる雷管を点火させる点火タイミングを判断する点火タイミング判断回路と、前記加速度センサから加速度信号が出力されたとき、前記点火タイミングに基づいて雷管を点火する点火制御回路とを備えた乗員保護装置において、
前記点火タイミング判断回路は、前記乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離と比較する基準値を、展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域の順に上記距離に対応して設定し、前記乗員の頭部が前記展開規制領域に位置すると判断したとき、前記雷管の点火駆動を抑制することを特徴とする乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両の衝突事故時に乗員の着座姿勢に応じたタイミングでエアバッグを展開し、乗員を保護する乗員保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の乗員保護装置としては、例えば図５に示す特開平５−１３２４号公報に示される乗員保護装置があるので、その概略構成を以下に説明する。
すなわち、これは衝突によって発生する加速度を加速度センサ１で検出し、その加速度センサ１からの加速度信号を第１及び第２積分回路２、３によって２回積分して変位量を求め、また第１積分回路２及び第１係数回路４を用いて速度を求め、更に第２係数回路５を用いて係数倍の加速度を求め、これらの変位量、速度及び加速度を加算することによって所定時間後の変位量を予測し、その予測変位量が所定位置に達した時に、加算回路６を介して雷管７に点火信号を供給することによってエアバッグを展開させるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように着座姿勢、座席のスライド量等がある程度決まる運転者に対しては、エアバッグの最大展開時の表面から、乗員の頭部の初期位置までの距離に大きな差がないので、上記のような乗員の頭部の変位量を予測してエアバッグを展開させる方法が成り立つ。
しかしながら、この方式を助手席に着座する乗員に適応させようとした場合、助手席に着座する人は、そのときの好みで足組をしたり、大きな角度でリクライニングして寝そべったりして、乗員の頭部の初期値が大きく異なり、上記のような予測方式を採用できないという問題点があった。
【０００４】
そこで、この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、車両の、例えばインストルメントパネルからの乗員の頭部の位置を所定時間毎に実測して、その実測値から所定時間後の位置を予測するようにして適切なタイミングで雷管に点火電流を供給して、エアバッグを展開させるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この乗員保護装置に係る第１の発明は、乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離と比較する基準値を、展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域の順に上記距離に対応して設定し、前記乗員の頭部が前記展開遅延領域に位置すると判断したとき、該頭部が展開遅延領域から即時展開領域に変位するタイミングを予測し、そのタイミングに合うように前記雷管を点火することを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離と比較する基準値を、展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域の順に上記距離に対応して設定し、前記乗員の頭部が前記展開規制領域に位置すると判断したとき、前記雷管の点火駆動を抑制することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１に基づいて説明する。
１０は加速度センサで、車両の前後方向に作用する加速度を検出する。１１は衝突判断回路で、前記加速度センサ１０から供給される加速度信号を入力し、衝突の大きさを判断して点火信号を出力する。１２は第１点火制御回路で、前記衝突判断回路１１から点火信号が供給されると、運転席用雷管１３に点火電流を供給してステアリングに設けられたエアバッグを展開させる。１４は第２点火制御回路で、前記衝突判断回路１１から点火信号が供給されると後述の点火タイミング判断回路１９から供給される制御信号に基づいて助手席用雷管１５への点火信号の供給を制御する。助手席用雷管１５は、１つのインフレータに対して、複数の雷管１５ａ、１５ｂが設けられている。すなわち、１つのインフレータが２つに区分されており、そのそれぞれに対応して設けられた雷管１５ａ、１５ｂのそれぞれに第２点火制御回路１４から点火電流が別々に供給される。
【０００８】
１６は赤外線センサで、助手席前のインストルメントパネルに助手席方向に向けて設けられて、助手席に着座する人間からの赤外線を感知する。１７は前記赤外線センサ１６と同様に助手席前のインストルメントパネルに設けられ、助手席に着座する人間までの距離を検出する超音波センサで、超音波を前記助手席に着座する乗員に向けて一定周期毎に発射して、その反射波を受信して、発射から受信までに要する時間を測定することによって距離を算出する。
【０００９】
１８は乗員位置算出回路で、前記赤外線センサ１６からの出力に基づいて助手席に乗員が着座しているか否かを判断し、更に前記超音波センサ１７からの検出信号に基づいて、検出された距離が０〜第１基準値までの間に乗員の頭部が位置している場合には、乗員の頭部が展開規制領域（図２）にあると判断し、また第１基準値〜第２基準値（第１基準値＜第２基準値）の間に位置する場合には即時展開領域（図２）にあると判断し、更に第２基準値より遠く離れた位置にあると判断した場合には乗員の頭部が展開遅延領域（図２）にあると判断する。
【００１０】
点火タイミング判断回路１９は、前記乗員位置算出回路１８から乗員の頭部が展開規制領域にあることを示す信号の供給を受けると、前記第２点火制御回路１４に展開禁止信号、又は一方の雷管１５ａ又は１５ｂのみを点火させるための点火信号を供給する。また、乗員の頭部が即時展開領域にあることを示す信号の供給を受けると、前記第２点火制御回路１４に双方の雷管１５ａ、１５ｂを同時に駆動するための点火信号を出力する。さらに、乗員の頭部が展開遅延領域にあることを示す信号の供給を受けると、前記第２点火制御回路１４に雷管１５ａ、１５ｂの駆動を一時保留して乗員の頭部が即時展開領域に入るまで待って双方の雷管１５ａ、１５ｂを点火駆動するための信号を出力する。
【００１１】
次に図３に示すフローチャートを参照しながら上記構成による作用説明を行う。
衝突判断回路１１、第２点火制御回路１４、乗員位置算出回路１８及び点火タイミング判断回路１９からなるマイクロコンピュータに電源が投入されると、スタートステップ１００から乗員の位置検出ステップ１１０に進む。このステップ１１０では、乗員位置算出回路１８が赤外線センサ１６からの乗員の有無の判断結果を入力して、助手席に乗員が着座しているのか、またいないのかを判断し、着座していると判断した場合には、超音波センサ１７によって助手席に着座している乗員の頭部とインストルメントパネルとの間の距離の最新データを算出して前回のデータを更新し、加速度読み取りステップ１２０に進む。
【００１２】
ステップ１２０では、衝突判断回路１１が加速度センサ１０からの加速度信号を読み取り、次のステップ１３０で、その読み取った加速度信号が基準値Ｇ０より大きいか否かを判断する。
【００１３】
ステップ１３０において、読み取った加速度信号の大きさが基準値Ｇ０より小さいと判断されると、乗員を保護する程の衝突は発生していないとしてステップ１１０に戻る。一方、ステップ１３０において、読み取った加速度信号の大きさが基準値Ｇ０より大きいと判断されると、乗員を保護する必要のある大きさの衝突が発生したとして乗員の位置算出ステップ１４０に進み、ステップ１１０と同様にして助手席に着座している乗員の頭部とインストルメントパネルとの間の距離の最新データを算出し、次の乗員の位置（Ｌ）予測ステップ１５０に進み、図４に示すようにしてステップ１１０で算出した乗員の頭部の位置（図中■印）と、ステップ１４０で算出した乗員の頭部の位置（図中□印）とから現在から所定時間後の乗員の位置（図中△印）を予測する。
【００１４】
ステップ１５０において予測した、助手席に着座している乗員の頭部とインストルメントパネルとの間の距離の所定時間後の予測位置Ｌがステップ１６０で第１基準値より小さいと判断された場合にはステップ１８０に進み、乗員の頭部がインストルメントパネルに非常に接近してエアバッグを展開した場合には、エアバッグを展開するとパンチングを受けて危険であると判断して点火タイミング判断回路１９から第２点火制御回路１４に対して助手席用エアバッグを展開させるための助手席用雷管１５の点火駆動を抑制せしめる（又は、一方の雷管１５ａ又は１５ｂのみを点火して、乗員に対するパンチング力を弱めてもよい）。
【００１５】
次に、ステップ１６０とステップ１７０とによって乗員の頭部のインストルメントパネルから距離が第１基準値と第２基準値との間に位置する場合には、ステップ１７０からステップ２００に進み、即座に展開しないと乗員の頭部をエアバッグで保護できないと判断して、点火タイミング判断回路１９から第２点火制御回路１４に対して助手席用エアバッグを即刻展開させるための信号を供給し、雷管１５ａ、１５ｂを同時に点火駆動する。
【００１６】
また、ステップ１７０において、乗員の頭部のインストルメントパネルから距離が第２基準値より大きく、助手席がリクライニング状態にあると判断した場合には、即座に展開すると乗員の頭部がフル展開時のエアバッグに間に合わず、エアバッグがフル展開終了した後に乗員の頭部がエアバッグのフル展開位置に到達することになり、危険であると判断して、ステップ１９０において、ステップ１５０において予測した時間、すなわち乗員の頭部が第１基準値と第２基準値との間に位置までに要する時間（展開タイミング時間）を待って、ステップ２００に進み、点火タイミング判断回路１９から第２点火制御回路１４に対して助手席用エアバッグを即刻展開させるための信号を供給し、雷管１５ａ、１５ｂを同時に点火駆動する。なお、乗員の頭部の距離測定は、赤外線センサ、超音波センサを用いなくても、画像処理によって求めてもよい。また、上記実施の形態においては、展開規制領域で、一方の雷管１５ａ又は１５ｂのみを展開駆動することを例示したが、この展開につづけて他方の雷管１５ｂ又は１５ａを展開駆動してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この第１の発明よれば、乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離と比較する基準値を、展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域の順に上記距離に対応して設定し、前記乗員の頭部が前記展開遅延領域に位置すると判断したとき、該頭部が展開遅延領域から即時展開領域に変位するタイミングを予測し、そのタイミングに合うように前記雷管を点火するように構成したので、助手席乗員が座席をリクライング状態にして利用していても最適なタイミングでエアバックを展開させることができ、乗員の保護性能が向上できるという効果が発揮される。
【００１８】
第２の発明は、乗員の頭部のインストルメントパネル側からの距離と比較する基準値を、展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域の順に上記距離に対応して設定し、前記乗員の頭部が前記展開規制領域に位置すると判断したとき、前記雷管の点火駆動を抑制するように構成したので、エアバックの展開力を弱められてパンチ力が弱くなり、乗員の保護性能が向上できるという効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による乗員保護装置の実施の形態１の回路ブロック説明図である。
【図２】  本発明におけるタイミング制御回路で設定されている展開規制領域、即時展開領域、展開遅延領域を説明する説明図である。
【図３】  図１の作用を説明するためのフローチャート説明図である。
【図４】  図３における乗員の頭部の位置を予測するための説明図である。
【図５】    従来の回路ブロック説明図である。
【符号の説明】
１０  加速度センサ
１１  衝突判断回路
１２  第１点火制御回路
１３  運転席用雷管
１４  第２点火制御回路
１５  助手席用雷管
１６  赤外線センサ
１７  超音波センサ
１８  乗員位置算出回路
１９  点火タイミング判断回路
【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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