(57)【要約】【課題】フロントＧセンサに故障や断線が発生しても、ＥＣＵ内だけでエアバックの展開制御を実現する。【解決手段】乗員保護装置は、エアバッグ本体１と、エアバッグコントロールユニットに内蔵された第１の電子式加速度センサ（Ｇセンサ２７）から出力される信号と、エアバッグコントロールユニットの外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置された第２の電子式加速度センサ（フロントＧセンサ３）から出力される信号とを演算してエアバッグ本体１の展開制御を行う制御装置２で構成される。【選択図】図１
2009202605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアバッグ本体と、
エアバッグコントロールユニットに内蔵された第１の電子式加速度センサから出力される信号と、前記エアバッグコントロールユニットの外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置された第２の電子式加速度センサから出力される信号とを演算して前記エアバッグ本体の展開制御を行う制御装置と、
を備えたことを特徴とする乗員保護装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記第１の電子式加速度センサによるセーフィング判定のための閾値を可変とすることを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記第１の電子式加速度センサによるセーフィング判定、もしくは前記第２の電子式加速度センサによるセーフィング判定のいずれか一方が有意になり、前記第１の電子式加速度センサによる衝突判定、もしくは前記第２の電子式加速度センサによる衝突判定のいずれか一方が有意になったときに前記エアバッグの展開制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の乗員保護装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１の電子式加速度センサによるセーフィング判定を優先し、前記第１の電子式加速度センサによる衝突判定、もしくは前記第２の電子式加速度センサによる衝突判定のいずれか一方が有意になったときに前記エアバッグの展開制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の乗員保護装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記第１の電子式加速度センサによるセーフィング判定、もしくは前記第２の電子式加速度センサによるセーフィング判定のいずれか一方が有意になり、前記第１の電子式加速度センサによる衝突判定、もしくは前記第２の電子式加速度センサによる衝突判定のいずれか一方が有意になったときに、前記エアバッグを展開制御するスクイブ駆動回路に電流を供給することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の乗員保護装置。
【請求項６】
エアバッグ本体と、
エアバッグコントロールユニットに内蔵された第１の電子式加速度センサと、
前記エアバッグコントロールユニットの外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置される第２の電子式加速度センサと、
前記第１の電子式加速度センサから出力される信号、もしくは前記第２の電子式加速度センサから出力される信号に基づきセーフィング判定および衝突判定を行い、第１のセーフィング判定信号、衝突判定信号のそれぞれを生成する制御回路と、
前記第１の電子式加速度センサにより出力される信号に基づきセーフィング判定を行い、第２のセーフィング判定信号を生成するセーフィング判定回路と、
前記第１のセーフィング判定信号により電源が供給され、前記制御回路により生成される衝突判定信号と、前記セーフィング判定回路により出力される第２のセーフィング判定信号との論理演算を行い、前記エアバッグ本体の展開制御を行うスクイブ駆動回路と、
を備えたことを特徴とする乗員保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両衝突時、乗員保護のためにエアバッグを起動させる、乗員保護装置およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における乗員保護装置は、エアバッグコントロールユニット（以下、単にＥＣＵという）に内蔵され、電子的に衝撃を検出する加速度センサ（以下、Ｇセンサという）と、車両の左右の先端に取り付けられ、電子的に衝撃を検出する加速度センサ（以下、フロントＧセンサという）と、機械的に衝撃を検出する加速度センサ（以下、機械式Ｇセンサという）と、を備えている。
上記構成において、Ｇセンサ、フロントＧセンサ、機械式Ｇセンサによって検出された加速度信号をマイコンが処理し、衝突の発生を検知してエアバッグを起動させている。
【０００３】
ところが、機械式Ｇセンサは、その機械的構造によりチャタリングが発生し、起動タイミングにばらつきが生じることや、製品のローコスト化、小型化のために大きな障害となることから、機械式Ｇセンサを使用することなく、左右のフロントＧセンサで代替するエアバッグ起動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３７５２９号公報（段落「００１２」〜「００１９」、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に開示された技術によれば、衝突時の車両の壊れ方によっては車両先端部のセンサラインが断線する可能性があり、このとき、フロントＧセンサが断線してもバックアップ用の意味合いで用いられていた機械式Ｇセンサが存在しないため、エアバッグが所望の展開タイミングにならない、あるいは、ＥＣＵに内蔵されたＧセンサやマイコンの故障等により、エアバッグが正常に起動（展開）しない事態が発生することも考えられる。
【０００６】
この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、機械式Ｇセンサの代わりにＥＣＵに内蔵されたＧセンサ出力を用い、バックアップ用セーフィング判定を行なうことで、機械式Ｇセンサによるばらつきを抑え、精度を向上させると共に、フロントＧセンサに故障や断線が発生しても、ＥＣＵ内だけでエアバックの展開制御を実現できる、乗員保護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】
【０００７】
上記した課題を解決するためにこの発明にかかわる乗員保護装置は、エアバッグ本体と、エアバッグコントロールユニットに内蔵された第１の電子式加速度センサから出力される信号と、エアバッグコントロールユニットの外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置された第２の電子式加速度センサから出力される信号とを演算してエアバッグ本体の展開制御を行う制御装置と、を備えたものである。
【０００８】
また、この発明にかかわる乗員保護システムは、エアバッグ本体と、エアバッグコントロールユニットに内蔵された第１の電子式加速度センサと、エアバッグコントロールユニットの外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置される第２の電子式加速度センサと、第１の電子式加速度センサから出力される信号、もしくは第２の電子式加速度センサから出力される信号に基づきセーフィング判定および衝突判定を行い、第１のセーフィング判定信号、衝突判定信号のそれぞれを生成する制御回路と、第１の電子式加速度センサにより出力される信号に基づきセーフィング判定を行い、第２のセーフィング判定信号を生成するセーフィング判定回路と、第１のセーフィング判定信号により電源が供給され、制御回路により生成される衝突判定信号と、セーフィング判定回路により出力される第２のセーフィング判定信号との論理演算を行い、エアバッグの展開制御を行うエアバッグ駆動回路と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、機械式加速度センサの代わりにエアバッグコントロールユニットに内蔵された第１の電子式加速度センサ出力を用い、バックアップ用セーフィング判定を行なうことで、機械式加速度センサによるばらつきを抑え、精度を向上させると共に、車両の前方、あるいは側方に設置される第２の電子式加速度センサが故障や断線しても、エアバッグコントロールユニット内だけでエアバック本体の展開制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
図１において、乗員保護装置は、スクイブ１０を含むエアバッグ本体１と、ＥＣＵ２とにより構成される。また、ＥＣＵ２には、ＥＣＵ２の外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置された第２の電子式加速度センサとしてのフロントＧセンサ３が接続され、この発明の乗員保護システムが構築される。ＥＣＵ２は、ＥＣＵ２に内蔵された第１の電子式加速度センサとしてのＧセンサ２７から出力される信号と、外部接続されるフロントＧセンサ３から出力される信号とを論理演算（セーフィング判定および衝突判定）することにより、エアバッグ本体１の展開制御を行う制御装置として機能する。
【００１１】
ＥＣＵ２は、マイコンを制御中枢として構成される制御回路２１と、不揮発性メモリ２２と、セーフィング判定回路２３と、電源回路２４と、独立トランジスタ２５（Ｔｒ１）と、スクイブ駆動回路２６と、Ｇセンサ２７とにより構成される。
制御回路２１は、Ｇセンサ２７から出力される信号、もしくは外部接続されるフロントＧセンサ３から出力される信号に基づきセーフィング判定および衝突判定を行い、第１のセーフィング判定信号（セーフィング信号＃１）、衝突判定信号のそれぞれを生成し、セーフィング信号＃１は独立トランジスタＴｒ１（２５）へ、衝突判定信号は、スクイブ駆動回路２６へ供給する。なお、不揮発性メモリ２２には、制御回路２１がセーフィング判定、あるいは衝突判定を行う際の比較対象となる閾値が記憶される。
【００１２】
セーフィング判定回路２３は、Ｇセンサ２７により出力される信号に基づきセーフィング判定を行い、第２のセーフィング判定信号（セーフィング信号＃２）を生成してスクイブ駆動回路２６へ供給する。
スクイブ駆動回路２６は、セーフィング信号＃１により独立トランジスタＴｒ１（２５）がＯＮすることにより電源回路２４により電流が供給され、アンドゲート２６１により、制御回路２１により生成される衝突判定信号と、セーフィング判定回路２３により出力されるセーフィング信号＃２との論理演算を行い、トランジスタＴｒ２とＴＲ３とを導通させることでスクイブ１０を点火してエアバッグ本体１の展開制御を行う。
【００１３】
なお、上記した制御回路２１はマイコンにより構成され、その構成を機能展開すれば、ＥＣＵ判定部２１１と、フロント判定部２１２と、バックアップ用セーフィング判定部２１３と、セーフィング判定部２１４と、故障判定部２１５と、セーフィング判定切替え部２１６と、衝突判定信号生成部２１７とに区分される。各機能ブロックの詳細は後述する。
また、セーフィング判定回路２３と、スクイブ駆動回路２６は、ＡＳＩＣ（Application Specific IC）等のカスタムＬＳＩにより構成される。
【００１４】
以下、図１に示す実施の形態１の動作説明を行う。制御回路２１は、フロントＧセンサ３によって出力される信号に基づき、フロント判定部２１２で衝突判定を行い、セーフィング判定部２１４でセーフィング判定を行う。更に、故障判定部２１５でフロントＧセンサ３の故障判定を行い、セーフィング判定切り替え部２１６に切り替え信号を出力する。
また、Ｇセンサによって出力される信号に基づき、ＥＣＵ判定部２１１で衝突判定を行い、バックアップ用セーフィング判定部２１３でセーフィング判定を行う。そして、衝突判定信号生成部２１７で、ＥＣＵ判定部２１１とフロント判定部２１２により出力される衝突判定信号の論理演算（ＯＲ）を行い、衝突判定信号を生成してスクイブ駆動回路２６へ供給する。なお、いずれの判定もメモリ２２に記憶された閾値に基づき実行される。
【００１５】
また、バックアップ用セーフィング判定部２１３と、セーフィング判定部２１４により出力されるセーフィング信号は、故障判定部２１５により出力される故障信号により判定切替え部２１６によって切替え出力され、セーフィング信号＃１として、電源回路２４とスクイブ駆動回路２６間に挿入された独立トランジスタ２５（Ｔｒ１）を駆動してスクイブ駆動回路に電源を供給し、エアバック展開のための準備を行う。
一方、セーフィング判定回路１２により、セーフィング信号＃２がスクイブ駆動回路２６のＡＮＤゲート２６１の一方の入力端子へ供給されており、ＡＮＤゲート２６１の他方の入力端子に供給される衝突判定信号との間で論理積演算が実行される。スクイブ駆動回路２６には、エアバック本体１の点火駆動用のスイッチであるＴｒ２（２６２）、Ｔｒ３（２６２）が接続されており、衝突判定信号およびセーフィング信号＃２の論理積条件が成立した場合、点火駆動用スイッチがＯＮする。上記したセーフィング信号＃１によってスクイブ駆動回路２６とは独立して設けられるトランジスタＴｒ１（２５）がＯＮすることで電源回路２４からスクイブ１０に電流が流れ、エアバック本体１が作動する仕組みになっている。
【００１６】
従来は、バックアップ用セーフィング判定部２１３における判定に機械式Ｇセンサを用いていたが、機械式Ｇセンサでは、ＯＮ／ＯＦＦの判定しかなく、更に、構造上、衝突形態によってはチャタリングが発生するため、ＯＮタイミングがばらつくといった問題が生じていたが、上記した実施の形態１によれば、電気信号であるＧセンサ２７を機械式Ｇセンサの代替することによりこの問題は解消される。
また、加速度による判定において、閾値を持たせることが可能となるため、車両、あるいは取り付け位置毎にその閾値を設定すれば、判定の精度をより向上させることができる。閾値は、不揮発性メモリ２２に記憶することで書換えが比較的容易に可能である。更に、元々設置されていたＧセンサ２７出力を共用して実現が可能であるため、コスト低減にも寄与することができる。
【００１７】
なお、制御回路２１におけるセーフィング判定には、判定切替え部２１６によりバックアップ用と切替えることで、フロントＧセンサ３が正常状態では、フロントＧセンサ３からの出力に基づくセーフィング判定部２１４の判定結果を用い、故障判定部２１５により、フロントＧセンサ３の故障や断線が検出された場合には、直ちに内蔵のＧセンサ２７によるバックアップ用セーフィング判定部２１３の出力に切替える。
したがって、通常時、Ｇセンサ２７が誤動作してエアバッグ本体１の展開に至る加速度を出力した場合でも、誤動作を防止することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
図１に示す実施の形態１との差異は、制御回路２１におけるセーフィング判定を、判定切替え部２１６によって切替える構成ではなく、フロントＧセンサ３の出力が接続されるセーフィング判定部２１４と、内蔵のＧセンサ２７が接続されるバックアップ用セーフィング判定部２１３の出力とを、制御回路２１に新たに付加された論理和条件生成部２１８において論理和演算し、その結果をセーフィング信号＃１として独立トランジスタＴｒ１（２５）の駆動条件としたことにある。他は、図１に示す実施の形態１と同様である。
【００１９】
上記した実施の形態２によれば、フロントＧセンサ３と内蔵のＧセンサ２７のいずれが故障してもセーフィング判定が可能であり、また、バックアップ用セーフィング判定部２１３の閾値を高く設定しておき、フロントＧセンサ３の異常を検知した場合にその閾値を変化させる構成にしておくことで、Ｇセンサ２７が誤動作してエアバッグ展開に至る加速度を出力した場合でも、エアバッグ本体１の誤展開を防止することができ信頼性を確保することができる。
【００２０】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
図１に示す実施の形態１との差異は、判定切替え部２１６による切替え出力されるセーフィング判定信号と、衝突判定信号生成部２１７により生成される衝突判定信号とを、制御回路２１に新たに付加される論理積条件生成部２１９において論理積演算し、その結果をセーフィング信号＃１として独立トランジスタＴｒ１（２５）の駆動条件としたことにある。他は、図１に示す実施の形態１と同様である。
【００２１】
実施の形態３によれば、スクイブ駆動回路２６に対する電流の供給に、論理積条件生成部２１９による論理積条件の成立が必要となるため、エアバッグの誤作動防止に更なる信頼性の確保が可能になる。
なお、図４の応用例に示されるように、セーフィング信号の接続先を入れ替え、すなわち、セーフィング判定回路２３により生成されるセーフィング信号＃２の接続先を独立トランジスタＴｒ１（２５）とすることによっても、車両先端中央部に設置されたフロントＧセンサ３とＥＣＵ内蔵のＧセンサ２７との２つのデバイスのみで衝突判定性能と信頼性の両方を確保できる実施の形態１〜３と同様の効果を期待できる。
【００２２】
なお、上記した実施の形態１〜３において、セーフィング判定回路２３を制御回路２１から独立させた理由は、制御回路２１が暴走した場合の配慮である。仮に、制御回路２１が暴走しても、セーフィング判定回路２３によりＥＣＵ２内蔵のＧセンサ２７出力に基づきセーフィング判定を行い、スクイブ駆動回路２６を駆動することでより信頼性の高い乗員保護装置およびシステムを構築することができる。
また、上記した実施の形態１〜３によれば、いずれもＥＣＵ２の外部にフロントＧセンサ３を設置する場合のみ例示したが、第２の電子式加速度センサとしてのフロントＧセンサ３は、その設置場所を車両の先端に制限するものではなく、側方（この場合はサイドＧセンサ）、あるいはその両方に設置してもよい。
【００２３】
また、図１〜図４に示す制御回路２１は、具体的には、マイコンによって構成され、マイコンがマイコン内蔵のＲＯＭに記録されたプログラムを逐次読み出し実行することにより、不揮発性メモリ２１を含む周辺ＬＳＩを制御し、ＥＣＵ２に内蔵されたＧセンサ２７から出力される信号と、ＥＣＵ２の外部にあって、車両の前方もしくは側方に設置されたフロントＧセンサ３（サイドＧセンサ）から出力される信号とを演算してエアバッグ本体１の展開制御を行うものである。
このとき、ＥＣＵ判定部２１１、フロント判定部２１２、バックアップ用セーフィング判定部２１３、セーフィング判定部２１４、故障判定部２１５、セーフィング判定切替え部２１６、衝突判定信号生成部２１７、論理和条件生成部２１８、論理積条件生成部２１９のそれぞれが持つ機能は、マイコンがＲＯＭに記録されたプログラムを逐次読み出し実行することにより実現されるものである。なお、ここでいう、周辺ＬＳＩとは、Ｇセンサ２７、フロントＧセンサ３が接続される入力ポート、および、出力ポートを介して接続されるスクイブ駆動回路２６等をいう。なお、入力ポートと出力ポートはいずれも図示省略してある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態２にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態３にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
【図４】この発明の応用例にかかわる乗員保護装置の内部構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  エアバッグ本体、２  ＥＣＵ（制御装置）、３  フロントＧセンサ（第２の電子式加速度センサ）、１０  スクイブ、２１  制御回路、２２  不揮発性メモリ、２３  セーフィング判定回路、２４  電源回路、２５  独立トランジスタ、２６  スクイブ駆動回路、２７  Ｇセンサ（第１の電子式加速度センサ）。
【図１】
2009202605.tif 000003
【図２】
2009202605.tif 000004
【図３】
2009202605.tif 000005
【図４】
2009202605.tif 000006