(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートベルトを引き込んで乗員を拘束するシートベルト・プリテンショナと、
車両の横転方向への角加速度を検知する角加速度検知手段と、
前記角加速度検知手段により検知された角加速度に基づいて、横転等の姿勢変化が車両に発生したか否かを判定する横転等判定手段と、
前記横転等判定手段により横転等の姿勢変化が発生したと判定されると、前記プリテンショナを起動するプリテンショナ起動手段と、
シートベルトの引き出し速度を検知するシートベルト速度検知手段と、
前記シートベルト速度検知手段により検知されたシートベルト速度に基づいて、前記プリテンショナの起動タイミングを決定する起動タイミング制御手段とを具備し、
前記プリテンショナ起動手段は、前記起動タイミング制御手段により決定された起動タイミングで前記プリテンショナを起動することを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
エアバッグと、車両に生じた加速度を検知する加速度検知手段と、
前記加速度検知手段により検知された加速度に基づいて、衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段により衝突判定がなされると、所定のタイミングで前記エアバッグを起動するエアバッグ起動手段と、
前記加速度に基づいて、前記プリテンショナの起動タイミングを決定する第２の起動タイミング制御手段とをさらに具備し、
前記プリテンショナ起動手段は、前記衝突判定手段により衝突判定がなされると、前記第２の起動タイミング制御手段により決定された起動タイミングで前記プリテンショナを起動することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用乗員保護装置に係り、特に、エアバッグの起動条件が満足されているか否かにかかわらず、シートベルト・プリテンショナを角加速度に基づいて起動させる車両用乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するために、エアバッグシステムやシートベルト・プリテンショナといった乗員保護装置が普及している。この種の乗員保護装置では、車両の適所に設置された加速度センサにより、車両の前後または左右方向、あるいは前後左右方向への加速度を検知し、検知された加速度に基づいて衝突判定を行う。衝突判定がなされると、エアバッグおよびプリテンショナの点火装置を起動し、エアバッグを膨脹させると共にシートベルトを巻き込んで乗員を拘束する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した乗員保護装置は、車両が所定速度以上で障害物に衝突し、当該乗員保護装置による保護が必要と判定された場合に起動されるように設計されるが、エアバッグとシートベルトとでは保護機能が異なる。すなわち、エアバッグには正面衝突時における乗員の前方への激突、側面衝突時における横方向への激突を阻止する保護機能しかないのに対して、シートベルト・プリテンショナはシートベルトを引き込んで乗員を座席に拘束するので、正面衝突時における乗員の前方への激突、側面衝突時における横方向への激突、さらには車両横転時における上方への激突も阻止できる。
【０００４】
このように、エアバッグとシートベルトとでは保護機能が異なるにもかかわらず、従来のシートベルト・プリテンショナは、エアバッグの起動信号に反応して起動するように構成されていたので、シートベルト・プリテンショナの乗員保護能力を十分に活用することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、シートベルト・プリテンショナの乗員保護能力を十分に活用できる車両用乗員保護装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、シートベルトを引き込んで乗員を拘束するプリテンショナと、車両の横転方向への角加速度を検知する角加速度検知手段と、前記角加速度検知手段により検知された角加速度に基づいて、横転等の姿勢変化が車両に発生したか否かを判定する横転等判定手段と、前記横転等判定手段により横転等の姿勢変化が発生したと判定されると、前記プリテンショナを起動するプリテンショナ起動手段とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
上記した構成によれば、車両に生じた角加速度に基づいてシートベルト・プリテンショナが起動されるので、車両に横転等の姿勢変化が発生した場合のように、従来はエアバッグが起動しないためにプリテンショナも起動できなかった衝突形態においても、シートベルト・プリテンショナを起動できるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である車両用乗員保護装置の主要部の構成を示したブロック図である。
【０００９】
加速度センサ１１は、車両の前後または左右方向、あるいは前後左右方向に生じる加速度を検知して加速度信号Ａ１を出力する。加速度信号Ａ１はＡ／Ｄ変換器２１でデジタル信号に変換され、Ｉ／Ｏ３０を介してＣＰＵ４０に入力される。角加速度センサ１２は、車両の横転方向に生じる加速度、すなわち角加速度を検知して角加速度信号Ａ２を出力する。角加速度信号Ａ２は、Ａ／Ｄ変換器２２およびＩ／Ｏ３０を介してＣＰＵ４０に入力される。
【００１０】
シートベルト速度センサ１３は、シートベルトの引き出し速度を検知して速度信号Ａ３を出力する。速度信号Ａ３は、Ａ／Ｄ変換器２３およびＩ／Ｏ３０を介してＣＰＵ４０に入力される。シートベルト着用センサ１４は、乗員がシートベルトを着用しているか否かを検知して着用信号Ａ４を出力する。着用信号Ａ４は、Ａ／Ｄ変換器２４およびＩ／Ｏ３０を介してＣＰＵ４０に入力される。
【００１１】
ＣＰＵ４０は、Ｉ／Ｏ３０を介して各種の信号を受け取ると、ＲＯＭ５１に予め格納されている乗員保護プログラムを実行し、エアバッグ起動手段としてのスイッチングトランジスタ７１、およびプリテンショナ起動手段としてのスイッチングトランジスタ７２を制御する。ＲＡＭ５２は、乗員保護プログラムを実行する際のワークエリアとして機能する。
【００１２】
エアバッグ６１およびシートベルト・プリテンショナ６２の各スクイブ抵抗６１ａ、６２ａは、その一端が電源ラインＬに接続され、その他端はそれぞれ前記スイッチングトランジスタ７１、７２を介して接地されている。前記電源ラインＬには、前記各スクイブ抵抗６１ａ、６２ａに電流を供給するためのコンデンサ７３およびバッテリ７４が接続されている。
【００１３】
図２は、前記ＣＰＵ４０の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１４】
衝突判定部４０１は、加速度センサ１１から出力される加速度信号Ａ１の大きさや波形をパラメータとして衝突判定処理を行い、所定の衝突条件が成立すると衝突発生信号Ａ５を出力する。起動タイミング制御部４０２は、前記衝突判定部４０１から衝突発生信号Ａ５が出力されると、加速度信号Ａ１に基づいてエアバッグ６１の起動タイミングを演算し、この起動タイミングを待ってトリガ信号Ａ６を出力する。アンド回路４０５は、前記衝突発生信号Ａ５とトリガ信号Ａ６との論理積を、エアバッグ起動信号Ａ９として前記スイッチングトランジスタ７１のベースへ出力する。
【００１５】
起動タイミング制御部４０８は、前記衝突判定部４０１から衝突発生信号Ａ５が出力されると、加速度信号Ａ１に基づいてプリテンショナ６２の起動タイミングを演算し、この起動タイミングを待ってトリガ信号Ａ１０を出力する。アンド回路４０９は、前記衝突発生信号Ａ５とトリガ信号Ａ１０との論理積を、プリテンショナ起動信号Ａ１２としてオア回路４０７へ出力する。
【００１６】
横転等判定部４０３は、シートベルト着用センサ１４から出力される着用信号Ａ４に基づいて、乗員がシートベルトを着用中か否かを判別し、シートベルトを着用中であれば、角加速度センサ１２から出力される角加速度信号Ａ２の大きさや波形をパラメータとして横転判定を行う。所定の横転条件が成立すると、当該車両に横転あるいは横転に近い姿勢変化が生じたと判定して横転等発生信号Ａ７を出力する。
【００１７】
起動タイミング制御部４０４には、前記シートベルト速度センサ１３から出力される速度信号Ａ３が入力され、前記横転等判定部４０３から横転等発生信号Ａ７が出力されると、速度信号Ａ３に基づいてシートベルト・プリテンショナ６２の起動タイミングを演算し、この起動タイミングを待ってトリガ信号Ａ８を出力する。アンド回路４０６は、前記横転等発生信号Ａ７とトリガ信号Ａ８との論理積をプリテンショナ起動信号Ａ１１としてオア回路４０７へ出力する。オア回路４０７は、前記各プリテンショナ起動信号Ａ１１、Ａ１２の論理和を、プリテンショナ起動信号Ａ１３として前記スイッチングトランジスタ７２のベースへ出力する。
【００１８】
次いで、図３のフローチャートを参照して本発明の動作を詳細に説明する。ＣＰＵ４０が乗員保護プログラムを開始すると、エアバッグ起動アルゴリズムおよびプリテンショナ起動アルゴリズムが、時分割処理あるいは割り込み処理により並列的に実行される。
【００１９】
エアバッグ起動アルゴリズムでは、ステップＳ１１において、加速度センサ１１から出力された加速度信号Ａ１が衝突判定部４０１に取り込まれる。ステップＳ１２では、加速度信号Ａ１のレベルに応答した加速度Ｇが衝突判定基準加速度Ｇref と比較され、検知された加速度Ｇが衝突判定基準加速度Ｇref を超えていると、ステップＳ１３において衝突判定処理が実行される。
【００２０】
ステップＳ１３では、衝突判定部４０１が加速度信号Ａ１の大きさや波形をパラメータとして衝突判定処理を行い、所定の衝突条件が成立すると、衝突発生信号Ａ５を出力する。ステップＳ１４では、起動タイミング制御部４０２が前記衝突発生信号Ａ５に応答してエアバッグ６１の起動タイミングを演算し、ステップＳ１５において起動タイミングに達すると、ステップＳ１６においてトリガ信号Ａ６を出力する。
【００２１】
このとき、衝突判定部４０１からは衝突発生信号Ａ５が出力されており、アンド回路４０５はイネーブル状態なので、アンド回路４０５からはエアバッグ起動信号Ａ９がスイッチングトランジスタ７１のベースに入力される。これによってスイッチングトランジスタ７１が導通し、コンデンサ７３に蓄積されていた電荷がエアバッグ６１のスクイブ抵抗６１ａに供給されてエアバッグ６１が起動される。
【００２２】
さらに、前記ステップＳ１３において衝突発生信号Ａ５が出力されると、ステップＳ３１では、起動タイミング制御部４０８が前記衝突発生信号Ａ５に応答してプリテンショナ６２の起動タイミングを演算する。ステップＳ３２において起動タイミングに達すると、起動タイミング制御部４０８はトリガ信号Ａ１０を出力する。
【００２３】
このとき、衝突判定部４０１からは衝突発生信号Ａ５が出力されており、アンド回路４０９はイネーブル状態なので、アンド回路４０９からはプリテンショナ起動信号Ａ１２が出力され、オア回路４０７を介してスイッチングトランジスタ７２のベースに入力される。これによってスイッチングトランジスタ７２が導通し、コンデンサ７３に蓄積されていた電荷がプリテンショナ６２のスクイブ抵抗６２ａに供給されてプリテンショナが起動される。
【００２４】
一方、プリテンショナ起動アルゴリズムでは、ステップＳ２１において、横転等判定部４０３がシートベルト着用センサ１４から出力される着用信号Ａ４に基づいて、乗員がシートベルトを着用中であるか否かを判別し、着用中であれば、ステップＳ２２において、角加速度センサ１２から出力されている角加速度信号Ａ２を取り込む。
【００２５】
ステップＳ２３では、角加速度信号Ａ２のレベルや波形に基づいて横転判定処理が実行され、角加速度信号Ａ２が所定値を超えていると、横転あるいは横転に近い姿勢変化が発生したと判定して横転等発生信号Ａ７を出力する。ステップＳ２４では、シートベルト速度センサ１３によって検知されたシートベルトの引き出し速度信号Ａ３が起動タイミング制御部４０４に取り込まれる。
【００２６】
ステップＳ２５では、起動タイミング制御部４０４がシートベルトの速度信号Ａ３に基づいてプリテンショナ６２の起動タイミングを演算し、ステップＳ２６において起動タイミングに達すると、トリガ信号Ａ８を出力する。このトリガ信号Ａ８はアンド回路４０６を介してスイッチングトランジスタ７２のベースに入力される。これによってスイッチングトランジスタ７２が導通し、コンデンサ７３に蓄積されていた電荷がプリテンショナ６２のスクイブ抵抗６２ａに供給されてプリテンショナ６２が起動される。
【００２７】
上記したように、本実施形態によれば、車両に生じた角加速度に基づいてシートベルト・プリテンショナ６２が起動されるので、車両に横転等の姿勢変化が発生した場合のように、従来はエアバッグが起動しないためにプリテンショナも起動できなかった衝突形態においても、シートベルト・プリテンショナを起動できるようになる。
【００２８】
また、本実施形態ではシートベルトの引き出し速度に基づいてプリテンショナの起動タイミングを演算するようにしたので、プリテンショナを最適なタイミングで起動できるようになる。
【００２９】
さらに、本実施形態ではエアバッグの起動条件が成立したときには角加速度の有無とは無関係にプリテンショナも起動させる共に、その際のプリテンショナの起動タイミングは加速度信号に基づいて演算するようにしたので、プリテンショナを衝突形態にかかわらず常に最適なタイミングで起動できるようになる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1) 請求項１によれば、車両に生じた角加速度に基づいてシートベルト・プリテンショナが起動されるので、車両に横転等の姿勢変化が発生した場合のように、従来はエアバッグが起動しないためにプリテンショナも起動できなかった衝突形態においても、シートベルト・プリテンショナを起動できるようになる。
(2) 請求項２によれば、シートベルトの引き出し速度に基づいてプリテンショナの起動タイミングが演算されるので、プリテンショナを最適なタイミングで起動できるようになる。
(3) 請求項３によれば、エアバッグの起動条件が成立したときには角加速度の有無とは無関係にプリテンショナも起動される共に、その際のプリテンショナの起動タイミングが加速度信号に基づいて演算されるので、プリテンショナを衝突形態にかかわらず常に最適なタイミングで起動できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である車両用乗員保護装置のブロック図である。
【図２】図１のＣＰＵの構成を機能的に示したブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１１…加速度センサ、１２…角加速度センサ、１３…シートベルト速度センサ、１４…シートベルト着用センサ、６１…エアバッグ、６１…シートベルト・プリテンショナ
【図１】
0003835785.tif 000002
【図２】
0003835785.tif 000003
【図３】
0003835785.tif 000004