JPH0238163A

JPH0238163A - 車両用エアバッグ制御装置

Info

Publication number: JPH0238163A
Application number: JP63191349A
Authority: JP
Inventors: Masato Sato; 正人佐藤; Tomohito Fujita; 智史藤田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-07
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JP2708482B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車両用エアバッグ制御装置に関するものである
。

（従来の技術）従来より、例えば特公昭５２−５１２８号公報に記載さ
れるように、衝突時にインフレータに電源を供給して該
インフレータを作動させ、それによって衝撃吸収袋を膨
張させて乗員の胸に当て、乗員を拘束することで乗員を
保護するエアバッグ装置は知られている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、そのようなものにおいては、衝撃吸収袋の位
置が固定され、衝撃吸収袋の膨張に要する時間もほぼ一
定であるため、乗員の状態が変化すると、それに応じて
乗員と衝撃吸収袋との相対位置が変化するので、衝突時
において、膨張状態にある衝撃吸収袋が乗員の胸に当た
るタイミングが変化し、衝突時において、膨張状態にあ
る衝撃吸収袋が常に乗員を拘束して乗員の保護を確実に
図ることはできない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、衝突時にお
いて、膨張状態にある衝撃吸収袋が乗員の胸に確実に当
たり、乗員を拘束して衝撃から乗員を保護することがで
きる車両用エアバッグ制御装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、請求項（１）の発明は、車
両の衝突状態を検出する衝突検出手段と、該衝突検出手
段の出力を受け発生する高圧ガスのガス圧力が可変であ
るガス発生手段と、通常時は折畳まれて収納状態となり
、上記ガス発生手段から供給される高圧ガスにより所定
の形状に膨張した膨張状態を取り得る衝撃吸収袋と、上
記ガス発生手段からのガス吹出し圧力を設定する圧力設
定手段と、車体前後方向にスライド可能に配設されたシ
ートのスライド位置を検出するシート位置検出手段と、
該シート位置検出手段の出力に基づいてスライド位置が
前方位置のときには後方位置のときに比べて上記吹出し
圧力を大きく補正する補正手段とを備えていることを特
徴とする請求項（２）、請求項（３）、請求項（４）及び請求項
（５）は、それぞれ、シートのリクライニング角、シー
トベルトの装着の有無、乗員の着座姿勢及び室内温度に
応じて、ガス発生手段からのガス吹出し圧力を補正する
ものである。

具体的には、請求項（ａの発明は、リクライニング可能
に配設されたシートと、該シートのリクライニング角を
検出するシート位置検出手段と、該シート位置検出手段
の出力に基づいてリクライニング角が大きいときにはリ
クライニング角が小さいときに比べて上記吹出し圧力を
小さく補正する補正手段とを備えている。

請求項（３）の発明は、シートベルトと、該シートベル
トが装着状態にあるか非装着状態にあるかを検出するシ
ートベルト装着検出手段と、該シートベルト装着検出手
段の出力に基づいてシートベルト装着状態のときには非
装着状態のときに比べて上記吹出し圧力が小さくなるよ
うに補正する補正手段とを備えている。

請求項（４）の発明は、乗員の腰部が前方位置にあるか
後方位置にあるかを検出する着座姿勢検出手段と、該着
座姿勢検出手段の出力に基づいて乗員の腰部が前方位置
にあるときには後方位置にあるときに比べて上記吹出し
圧力を小さく補正する補正手段とを備えている。

請求項（５）の発明は、室内温度を検出する室内温度検
出手段と、該室内温度検出手段の信号に基づいて室内温
度が高いときには低いときに比べて上記吹出し圧力を小
さく補正する補正手段とを備えている。

（作用）請求項（１）の発明では、シート位置検出手段の出力を
受けた制御手段が圧力可変手段を制御して、シートのス
ライド位置が前方位置であるときには、後方位置のとき
に比べてガス発生手段からのガス吹出し圧力を大きく補
正する。

これによって、シートのスライド位置の変化により乗員
の胸の位置と衝撃吸収袋との間隔が変化しても、その変
化に応じて上記吹出し圧力を補正することができるので
、衝突時に、膨張状態の衝撃吸収袋が、シートの前後ス
ライド位置にかかわりなく、略最大膨張した状態で乗員
の胸に確実に当たる。すなわち、衝撃吸収袋に近い前方
位置のときには吹出し圧力を大きく、衝撃吸収袋より遠
い後方位置のときには小さくして、結果として、常に膨
張した衝撃吸収袋に乗員が当たる。

請求項（２）の発明では、リクライニング角が大きいと
きにはリクライニング角が小さいときに比べて上記吹出
し圧力を小さく補正する。

これによって、リクライニング角が大きいときには、衝
撃吸収袋と乗員との距離が大きくなるが、吹出し圧力は
小さくなるので、膨張のタイミングが遅れ、乗員は、略
最大膨張した衝撃吸収袋に、シートのリクライニング角
にかかわりなく、乗員の胸に当たる。

請求項（３）の発明では、シートベルト装着検出手段の
出力を受けた制御手段が駆動手段を制御して、シートベ
ルト装着状態のときには非装着状態のときに比べて上記
吹出し圧力を小さく補正する。

これによって、シートベルト装着時には乗員の動きは少
ないので、膨張のタイミングが遅らされ、乗員は、略最
大膨張した衝撃吸収袋に、シートベルトの装着の有無に
かかわりなく、乗員の胸に当たる。

請求項（４）の発明では、乗員の腰部が前方位置にある
ときには後方位置にあるときにに比べて上記吹出し圧力
を小さく補正する。

これによって、乗員の腰部が前方位置にあるときには、
トルソ−角（乗員の体の中心線と鉛直線とのなす角度）
が大きく乗員の胸は後方位置にあるので、膨張のタイミ
ングを遅らされ、乗員は、膨張した衝撃吸収袋が、乗員
の着座姿勢にかかわりなく、乗員の胸に当たることにな
る。

請求項（５）の発明は、室内温度が高いときには低いと
きに比べて上記吹出し圧力を小さく補正する。

これによって、室内温度が高いときには空気密度が小さ
いので、少ない火薬でも早く膨らむことから、膨張タイ
ミングを遅らせて、乗員は、略最大膨張した衝撃吸収袋
に、室内温度にかかわりなく、乗員の胸に当たることに
なる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

車室内前部の構造を示す第１図において、１はバイブ状
のステアリングサポートメンバで、左右側部のカウルサ
イドパネルの間に架設され、運転手側においてステアリ
ングホイール３のステアリングシャフト４が支持されて
いる。上記ステアリングサポートメンバ１の助手席側に
は、エアバッグ装置５が取付けられている。

なお、上記カウルサイドパネルは剛性が高く、衝突時に
おいてもあまり変形しないものであり、そのようなカウ
ルサイドパネルに対し取付けられた剛性の高いステアリ
ングサポートメンバ１にエアバッグ装置５を支持させる
ようにしているので、エアバッグ装置５は、衝突時おい
て変位することがなく、確実に作動する。また、エアバ
ッグ装置５の下側には、プロアユニット６、クーラユニ
ット７及びヒータユニット８からなる空調装置９が配設
されている。

上記エアバッグ装置５は、第２図に詳細を示すように、
ステアリングサポートメンバ１に固設された固定ブラケ
ット１１．．１１にケーシング１２の側壁が固着され、
それによってステアリングサポートメンバ１に支承され
ている。

上記エアバッグ装置５は、ケーシング１２内に、車両の
衝突状態を検出する衝突検出センサ（後述のフロントセ
ンサ５１．５２、リヤセンサ５３゜５４．５５）の出力
を受け衝突時に高圧ガスを発生させるガス発生手段とし
ての複数のインフレータ１７．１７．１７と、通常時は
折畳まれて収納状態となり、上記インフレータ１７．１
７．１７から供給される高圧ガスにより所定の形状に膨
張した膨張状態を取り得る衝撃吸収袋１８とが収納され
ている。上記インフレータ１７．１７．１７は、後述の
制御ユニット７０に制御されて、作動する個数が各種条
件に応じて変化するようになっている。

上記インフレータ１７は、第３図に示すように、作動設
定圧力が異なる排気バルブ１７Ａを有し、該排気バルブ
１７Ａは、第４図（ａ、　）に示すように作動設定圧力
以下では閉じているが、第４図（ｂ）に示すように作動
設定圧力を越えると、亀裂１７Ｃが割れて開くダイヤフ
ラム１７Ｂを有する。しかして、インフレータ１７の作
動数が少なく圧力が小さいときには少数の排気バルブ１
７Ａが開き、ガスをケーシング１２外に排出する一方、
インフレータ１７の作動数が多く圧力が大きいときには
、多数の排気バルブ１７Ａを開き、大量のガスをケーシ
ング１２外に排出させるようになっている。なお、排気
バルブ１７Ａの作動圧力の調整は、ダイヤフラム１７Ｂ
の材質、亀裂１７Ｃの深さ及び数、ダイヤフラム１７Ｂ
の厚さを調整することで作動圧を設定するようになって
いる。

また、上記ケーシング１２の乗員側においては、通常時
には衝撃吸収袋１８を隠蔽し、衝突時に膨張する衝撃吸
収袋１８がケーシング１２内から突出できる切欠部１９
ａを有するカバー１９が装設されている。

２０はスライド位置検出センサで、乗員が着座するシー
ト２１のスライド量を検出するものである。すなわち、
車体フロア２２に車体前後方向に固設されたロアレール
２３と、該ロアレール２３にスライド可能に係合しシー
ト２１のシートフレーム２１ａに固設されたアッパレー
ル２４とからなるシートスライド機構に対して設けられ
たスライド式の可変抵抗器と同様なもので、具体的には
、上記両レール２３．２４の間を絶縁する絶縁体２５と
、ロアレール２３のベース部材２３Ａに取付けられた抵
抗器２７と、アッパレール２４に設けた接点２８とを有
し、上記抵抗器２７に接点２８を常時接触させるように
することで、両レール２３．２４の相対移動量を抵抗値
に変換して電気的に検出するようになっている（スライ
ド量例えば２００ｍｍ程度）。

３０はリクライニング角検出センサで、シート２１のリ
クライニング機構３１の回転軸３１°ａ上に取付けられ
た回転式の可変抵抗器と同様なもので、リクライニング
機構３１の作動を可変抵抗器の回転に変換し、リクライ
ニング角を抵抗値として検出するようになっている。

３５は圧力センサで、シート２１のシートバック２１Ａ
及びシートクツション２１Ｂの内部にそれぞれ複数個ず
つ（図面においてはシートバック２１Ａに５個、シート
クツション２１Ｂに４個）設けられ、乗員の腰部が前方
位置にあるか後方位置にあるかを検出する着座姿勢検出
手段を構成している。

この圧力センサ３５は、具体的には、例えば第８図に示
すように、一対の導体３６．　３６　（例えばアルミニ
ウム合金）の間に絶縁体３７（例えば、弾性を有する合
成樹脂）を設けてなり、これに圧力が加わると、導体３
６．３６が互いに接近して静電容量が変化するので、こ
れにより圧力を検出するようになっている。

すなわち、シートバック２１Ａとシートクツション２１
Ｂにかかる圧力分布を相対的に検出し、乗員の着座姿勢
を検出するようになっている。つまり、シートバック２
１Ａに大きな圧力が作用していると、トルソ−角（乗員
の上半身が鉛直線に対してなす角）が大きく、乗員は寝
そべった状態にあると判断される、一方、シートクツシ
ョン２１Ｂに大きな圧力が作用していると、トルソ−角
が小さいと判断される。

４０はシートベルト装着センサで、一方のベルト部材４
１Ａのバックル４２に他方のベルト部材４１Ｂに設けら
れたタング４３が着脱自在に連結されるようになったシ
ートベルト４１の該一方のベルト部材４１Ａのバックル
４２に、他方のベルト部材４１Ｂのタング４３が連結さ
れると、それを検出してＯＮするようになっている。

４５は室内温度検出センサで、日照の当たらない場所に
複数個設けられている。

７０は制御ユニットで、後述の衝突検出センサからの信
号を受けインフレータ１７，１７．１７の吹出し量（吹
出し圧力に対応）を設定するインフレータ吹出し量設定
手段１０１と、上記各センサ２０，３０．３５，４０．
４５の出力を受け、それに応じてインフレーク１７，１
７．１７の吹出し量を補正する補正手段１０２とを有す
る。

この補正手段１０２による補正は、各種条件に応じて、
例えば第１１図乃至第１４図に示す特性図に基づいて行
われる。また、各条件の優先順位は、シートスライド位
置、シートベルト装着の有無、シートのリクライニング
角、乗員の着座姿勢及び室内温度の順である。

車両の衝突を感知するための衝突検出センサは、バンパ
ーなどの車体前部に複数個（例えば２個）設けられたフ
ロントセンサ５１．５２と、車体前部のダツシュボード
に複数個（例えば３個）設けられたりャセンサ５３．５
４．５５とにより構成されている。

しかして、上記２個のフロントセンサ５１，５２のうち
少なくとも１つ、及び上記３個のりャセンサ５Ｂ、５４
．５５のうち少なくとも１つが衝突を感知してＯＮ作動
することにより通電され、周知の機構により、インフレ
ータ１７が衝撃吸収袋１８を膨張させて、乗員がフロン
トガラス４６あるいはステアリングホイール３などに衝
突することを防止するようになっている。

上記インフレータ１７の一端には、制御ユニット７０を
介してエアバッグ装置５の主給電ラインＬに接続される
とともに互いに並列に配置されたフロントセンサ５１．
５２が接続される一方、他端には、端末がそれぞれアー
スされるとともに互いに並列に配置されたりャセンサ５
３．５４．５５が接続されており、上記フロントセンサ
５１゜５２のいずれか一方がＯＮ作動し、かつ、上記リ
ヤセンサ５３．５４．５５のいずれか１つがＯＮ作動す
ると、インフレーク１７内のヒータ１７ａに電流が流れ
て該ヒータ１７ａが発熱し、このことにより起爆部（図
示せず）が起爆されて衝撃吸収袋１−８が膨張するよう
になっている。

なお、上記主給電ラインＬは、保護ヒユーズ５６、電源
５７及びコンデンサ５８（補助電源）から、システムダ
ウンスイッチ５９、エアバッグ装置５の主要部であるフ
ロントセンサ５１，５２、インフレータ１７及びリヤセ
ンサ５３，５４．５５に至るラインとなっている。

上記フロントセンサ５１．５２、インフレータ及びリヤ
センサ５３，５４．５５には、常時、モニタ用に所定電
流値の微弱電流が流されており、通常時開いた状態であ
るべき上記各センサ５１゜５２．５３．５４．５５をそ
れぞれ流れる電流の電流値が増加した場合には、モニタ
ライン５１９゜５２９．５３Ｌ　　５４Ｌ　　５５交を
介して、故障検出装置６１がこれを検知し、電流値が増
加したセンサについてその短絡を検出する。そして、こ
の場合、車両が衝突しないにもかかわらず、衝撃吸収袋
１８が開いてしまう異常動作を起こす原因となり得るの
で、この異常動作による事故の発生を防止するために、
システムダウンスイッチ５９がＯＦＦ作動され、主給電
ラインが遮断されてエアバッグ装置５が不作動状態に維
持されるようになっている。なお、上記各モニタライン
５１交。

５２交、５３９，５４９．５５９はいずれも故障診断ユ
ニット６０内の故障検出袋Ｗ６１に接続されている。

また、通常時、導通状態であるべきインフレータ１７の
両端子間に電流が流れない場合には、モニタライン５６
交を介して故障検出装置６１によりインフレータ］７の
断線が検出されるようになっている。

そして、上記故障検出装置６］は、上記センサ５１．５
２，５３．５４．５５及びインフレーク１７など、エア
バッグ装置５の故障を検出した場合、操作スイッチ６２
を介して電源５７に接続された警報回路６４に命令信号
を出力して該警報回路６４を作動させ、例えばブザー６
５等により乗員にエアバッグ装置５の故障を知らせるよ
うになっている。６３は故障記録装置である。

なお、上記各センサ５１，５２，５３，５４゜５５にそ
れぞれ設けられた抵抗５１Ｒ，５２Ｒ。

５３Ｒ，５４Ｒ，５５Ｒの電気抵抗値は、インフレーク
１７のヒータ１７ａの電気抵抗値に比べて非常に大きく
設定されており、上記モニタ用の微弱電流を流しても、
フロントセンサ５１，５２のいずれか一方がＯＮ状態（
接点が閉じた状態）となり、かつ、リヤセンサ５３，５
４．５５のいずれか１つがＯＮ状態とならない限り、イ
ンフレータ１７に流れる電流は微弱であり、起爆部（図
示せず）を起爆させることがない。

上記のように構成すれば、シート２１が車体前後方向に
移動すると、衝撃吸収袋１８は膨張状態において容量は
略一定であるから、衝撃吸収袋１８と乗員との間の距離
は変化する。そのため、スライド量が大きくスライド位
置が前方位置はど乗員との距離が短くなるので、早く衝
撃吸収袋を膨張させてやる必要がある。

したがって、乗員が前方位置にあるときには、インフレ
ーク１７の作動数を増加させ、吹出し圧力を大きくして
衝撃吸収袋を早く膨張させて、最大膨張状態であるピー
ク点になるタイミングを早めるために、スライド位置検
出センサ２０よりの信号にて、シート２１が前方位置に
あると判断されると、制御ユニット７０にて、インフレ
ータ１７の吹出し量が補正されて、早く膨張するように
なる。

また、シート２１のリクライニング角によっても、乗員
の胸の前後位置が変化し、リクライニング角が大きいと
乗員の胸の位置が後方位置と、リクライニング角が小さ
いと乗員の胸の位置が前方位置となるので、リクライニ
ング角が小さいほど、インフレータ１７の作動数を増加
させて、吹出し圧力を大きくする必要がある。

したがって、最大膨張した衝撃吸収袋１８が乗員の胸に
当たるように、リクライニング角検出センサ３０の信号
により、シート２１のリクライニング角が小さいときは
大きいときに比べて、インフレータ１７の作動数を増加
させ、インフレータ１７による吹出し圧力が大きくなる
ように制御ユニット７０にて補正される。

また、シートベルト４１が装着されていない場合には、
衝突時、乗員がシートベルト４１により拘束されていな
いために、乗員の動きが大きい。

そのため、衝撃吸収袋１８を早く膨らます必要がある。

よって、シートベルト４１の非装着時には、制御ユニッ
ト７０がインフレータ１７の作動数を加させ、インフレ
ータ１７による吹出し圧力を高め、衝撃吸収袋１８を早
く膨張させる。

また、同じ体格の乗員であっても、乗員の着座姿勢によ
って乗員の胸の位置が変わるので、それによっても変更
する必要がある。すなわち、乗員が腰部（ヒップポイン
ト）を前にしたときにはトルソ−角が大きく胸の位置が
後方位置となり、腰部を後にしたときにはトルソ−角が
小さく胸の位置が前方位置となる。

よって、乗員の腰部が前方位置のときには、後方位置の
ときに比べて、衝撃吸収袋１８を遅く膨張させてもよく
、インフレーク１７による吹出し圧力が小さくてよいの
で、インフレータ１７の作動数を少なくする。。

室内温度が高いと、室内の空気密度が低くなり、同一の
膨張量を確保しようとすると、インフレータ１７を作動
させるのに必要な火薬量が少なくてよい。したがって、
室内温度が高いと、インフレーク１７の作動数を減少さ
せて、吹出し圧力を小さくする。

上記実施例では、助手席側に着席する乗員が特にいろい
ろな姿勢を取り得ることから、助手席側に適用した実施
例について説明したが１、また、運転手側にエアバッグ
装置を設けて運転手を保護するエアバッグ装置に対して
も本発明を適用できるのは言うまでもない。

（発明の効果）請求項（１）の発明によれば、乗員のシートスライド位
置に応じてガス発生手段からの吹出し圧力を変化させる
ことができるので、衝撃吸収袋の膨張に寄与する上記吹
出し圧力を補正して、膨張タイミングを制御することが
可能となり、衝突時に、最大膨張した衝撃吸収袋を乗員
の胸に当てて、乗員を拘束して保護することが可能とな
る。

請求項（２）（３）＋４）（５）の発明によれば、それ
ぞれ、シートのリクライニング角、シートベルトの装着
の有無、乗員の着座姿勢及び室内温度に応じて、上記吹
出し圧力を補正して、乗員が、最大膨張した衝撃吸収袋
に当たるようにすることができ、衝突時に、膨張した衝
撃吸収袋を乗員の胸に当てて、乗員を拘束して保護する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車室内前部のエ
アバッグ装置付近の斜視図、第２図はエアバッグ装置の
取付状態を示す拡大図、第３図はエアバッグ装置の説明
図、第４図（ａ）（ｂ）は排気バルブの作動の説明図、
第５図は車室内の各種センサの配置を示す図、第６図乃
至第８図は各種センサの説明図、第９図は制御ユニット
の構成を示すブロック図、第１０図は制御系の説明図、
第１１図乃至第１４図はそれぞわ−シートスライド位置
、シートのリクライニング角、着座姿勢及び室内温度と
、インフレータによる吹出し圧力との関係を示す図であ
る。１・・・ステアリングサポートメンバ、５・・・エアバ
ッグ装置、１７・・・インフレータ、１８・・・衝撃吸
収袋、２０・・・スライド位置検出センサ、３０・・・
リクライニング角検出センサ、３５・・・圧力センサ、
４０・・・シートベルト装着センサ、４５・・・室内温
度検出センサ、７０・・・制御ユニット、５１．５２・
・・フロントセンサ、５３，５４．５５・・・リヤセン
サ、１０１・・・インフレーク吹出し型設定手段、１０
２・・・補正手段第４図ろ３凹館シートのスライドイＵも１１図篤１３図後小シートのリクライニング角第１２図晃１４図大

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両の衝突状態を検出する衝突検出手段と、該衝
突検出手段の出力を受け発生する高圧ガスのガス圧力が
可変であるガス発生手段と、通常時は折畳まれて収納状
態となり、上記ガス発生手段から供給される高圧ガスに
より所定の形状に膨張した膨張状態を取り得る衝撃吸収
袋と、上記ガス発生手段からのガス吹出し圧力を設定す
る圧力設定手段と、車体前後方向にスライド可能に配設
されたシートのスライド位置を検出するシート位置検出
手段と、該シート位置検出手段の出力に基づいてスライ
ド位置が前方位置のときには後方位置のときに比べて上
記吹出し圧力を大きく補正する補正手段とを備えている
ことを特徴とする車両用エアバッグ制御装置。
（２）リクライニング可能に配設されたシートと、該シ
ートのリクライニング角を検出するシート位置検出手段
と、該シート位置検出手段の出力に基づいてリクライニ
ング角が大きいときにはリクライニング角が小さいとき
に比べて上記吹出し圧力を小さく補正する補正手段とを
備えているところの請求項（１）に記載の車両用エアバ
ッグ制御装置。
（３）シートベルトと、該シートベルトが装着状態にあ
るか非装着状態にあるかを検出するシートベルト装着検
出手段と、該シートベルト検出手段の出力に基づいてシ
ートベルト装着状態のときには非装着状態のときに比べ
て上記吹出し圧力を小さく補正する補正手段とを備えて
いるところの請求項（１）に記載の車両用エアバッグ制
御装置。
（４）乗員の腰部が前方位置にあるか後方位置にあるか
を検出する着座姿勢検出手段と、該着座姿勢検出手段の
出力に基づいて乗員の腰部が前方位置にあるときには後
方位置にあるときに比べて上記吹出し圧力を小さく補正
する補正手段とを備えているところの請求項（１）に記
載の車両用エアバッグ制御装置。
（５）室内温度を検出する室内温度検出手段と、該室内
温度検出手段の信号に基づいて室内温度が高いときには
低いときに比べて上記吹出し圧力を小さく補正する補正
手段とを備えているところの請求項（１）に記載の車両
用エアバッグ制御装置。