JPH10297424A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急加速、急減速の如き感圧センサの出力に影
響を与える様な場合においても、適正に且つリアルタイ
ムでエアバッグ装置の作動の可否判断を行える様にする
事を目的とするものである。 【解決手段】 座席内に配置された感圧センサの電気的
特性値Ｒの変化を検出し、その検出値Ｒ或いはその演算
値と、所定の閾値Ｒｓとを比較して当該座席における乗
員の有無を検知し、これにより当該座席のエアバッグ装
置の作動制御を行う様にしてなる車両用乗員保護装置に
おいて、車両の加速度変化を検出し、該加速度或いはそ
の演算値の変化の方向に基づいて、前記閾値Ｒｓを増減
させる様にしてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の助手席或
いは後部座席用乗員保護装置に関するもので、詳しく
は、座席の乗員の有無を検知してエアバッグ装置等の乗
員保護装置を作動制御を行うに当たり、車両の減速或い
は加速時における乗員検知装置の誤作動を防止する様に
したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の交通安全思想の高まりと共に、車
両の運転席用エアバッグ装置の装着は標準装備化され、
助手席用エアバッグ装置の装着も次第に標準装備化さ
れ、更に後部座席へのエアバッグ装置の装着も進みつつ
ある。ところが、これら助手席或いは後部座席には、必
ずしも常時乗員が搭乗しているとは限らず、搭乗してい
ない場合も多い。一方、運転席のエアバッグ装置の作動
条件も、その他の座席のエアバッグ装置の作動条件も同
一であるから、運転席のエアバッグが展開する様な衝突
が生じると、運転席用エアバッグは勿論、その他のエア
バッグも同時に展開する事になる。従って、エアバッグ
の展開を要する様な衝突事故が生じると、その他の乗員
の有無に拘らず、全てのエアバッグ装置が同時に作動す
る事になり、無用なエアバッグの展開となる。

【０００３】ところで、軽度の衝突事故の場合には、車
体の修理と共に、展開したエアバッグ装置の交換が行わ
れるが、乗員が搭乗していないまま展開した助手席及び
後部座席のエアバッグ装置の交換は、無用なエアバッグ
の展開による取り替え費用が生じる事になり、余分な取
り替え費用が必要になり、問題となる。

【０００４】そこで、主として助手席乗員の有無を検知
し、助手席に乗員が搭乗していない場合には、助手席用
エアバッグ装置を作動させない様にする方式が種々提案
されている。この乗員検知方式として、レーザー波や超
音波を助手席に向かって照射し、その反射波から乗員の
有無を検知する方式や、赤外線センサを用いて乗員の有
無を検知する方式や、助手席座席内に乗員の着座を検知
するセンサを埋設する方式等の種々の方式が提案されて
いる。しかし乍ら、確実性と価格面から、いずれも採用
には至っていない。そこで、最近の動向として、助手席
座席内に感圧センサを埋設し、乗員の着座の有無を該感
圧センサによって検知する方式が提案され、一部で実用
化されている。

【０００５】この感圧センサの代表的なものとして、ル
クセンブルグ国のインターナショナル エレクトロニク
ス アンド エンジニアリング社（ＩＥＥ社）より商標
名ＦＳＲで市販されている感圧センサがある。この感圧
センサは、センサ表面に作用する圧力によって電気抵抗
が変化する方式の感圧センサであり、図３（ａ）は、そ
の一例を示す展開概略図であり、同図（ｂ）は、その断
面図である。同図において、感圧センサＰＳは、裏側プ
ラスチックフィルム１の片面に一対の電極２ａ，２ｂが
櫛歯状に印刷されており、その端部はコネクタ３に接続
されている。一方、表側プラスチックフィルム６の片面
には、電導性ポリマー４が塗装されており、この両フィ
ルム１，６を、周囲にスペーサ５ａ，５ｂを配して接着
してなるものである。電導性ポリマー４は、圧力によっ
て電気抵抗が変化する特性を有しているので、電極２
ａ，２ｂ間の電気抵抗は、表側フィルムに作用する圧力
によって変化する様になっている。

【０００６】図４は、この感圧センサＰＳの圧力−電気
抵抗特性図の例であり、同図から明らかな様に、同セン
サは微小圧力で電気抵抗に変化が生じ、同センサ表面に
作用する圧力が高くなるほど、電気抵抗値は直線的に低
下している事が分かる。従って、この感圧センサＰＳ
を、助手席座席の内側全面に亘って配置して乗員の着座
の有無を検知し、乗員の着座が検知されなければ、助手
席用エアバッグ装置の作動を禁止する様にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの方式は、
助手席座席に着座している乗員の体重によって感圧セン
サＰＳに作用する圧力が所定の値以上となり、これによ
って感圧センサの抵抗値が所定値以下に変化すると“乗
員着座あり”と判断してエアバッグ装置に展開許可を与
える方式である。この場合には、乗員着座有無の判断基
準となる基準体重を定める必要があるが、一般的には幼
児が着座している場合にはエアバッグ装置の展開を禁止
する方式がとられる傾向にあり、この場合の基準体重と
して十数ｋｇの値、例えば１５ｋｇが設定される。従っ
て、上記感圧センサを用いる方式においても、例えば１
５ｋｇの体重に相当する圧力によって生じる抵抗値を、
乗員有無の判断のための閾値としている。即ち、検出さ
れた抵抗値が該閾値以上の高い抵抗値を示すと“乗員不
在”と判断し、該閾値以下の低い抵抗値を示すと“乗員
着座”と判断する様にしている。

【０００８】しかしながら、自動車は常に、加速，減速
の加速度運動をしており、急ブレーキを作用させた場合
には、乗員は慣性力によって前方に倒れ、体重の一部を
足で支えると共に臀部が僅かに浮き上がった状態とな
り、感圧センサに作用する圧力は小さくなる。この結
果、場合によっては、前記閾値以上の抵抗値が検出され
てエアバッグ装置に展開禁止の信号を出力する場合があ
る。逆に、急発進等の急速加速の場合には、前記閾値以
下の抵抗値が検出されてエアバッグ装置に展開許可の信
号を出力する場合がある。前者の場合には、急ブレーキ
後に衝突事故が生じてもエアバッグ装置が展開しない事
になり、後者の場合には、エアバッグ装置の展開禁止と
なっている幼児が着座しているにも拘らず、エアバッグ
装置が展開許可モードになり、この時点で、出会い頭の
衝突が生じると、着座している幼児がエアバッグの展開
によって傷害を受ける可能性がある。

【０００９】そこで、この問題を解決する方式として、
上記感圧センサの抵抗検出値の変化が、エアバッグの制
御装置を展開モードから不展開モードに変化する等のモ
ード間に亘る変化があった場合には、一定時間経過する
までは、そのモード切替えを行わない様にした方式が提
案されている。しかしながら、この場合においても、一
定時間の設定を如何なる時間とするかが問題となる。一
般的には１０秒〜１分の間で設定される傾向にあるが、
その設定時間の選択によって、結果が異なってくる危険
性があり、全ての現象に対応するには問題が残されてお
り、リアルタイムで対応可能な制御方式が望まれてい
る。

【００１０】以上の様に、現状の感圧センサによる乗員
の着座有無の検知によるエアバッグ装置の作動制御方式
では、急激な減速や加速の際には、乗員が受ける加速度
変化によって前記感圧センサに作用する圧力が変化する
結果、制御装置が誤判断をしてエアバッグ装置を誤作動
させるおそれがあった。

【００１１】そこで、本発明は、係る急加速、急減速の
如き感圧センサの出力に影響を与える様な場合において
も、適正に且つリアルタイムでエアバッグ装置の作動の
可否判断を行える様にする事を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、その特徴とすると
ころは、座席内に配置された感圧センサの電気的特性値
の変化を検出し、その検出値或いはその演算値と所定の
閾値とを比較して当該座席における乗員の有無を検知
し、これにより当該座席のエアバッグ装置の作動制御を
行う様にしてなる車両用乗員保護装置であって、車両の
加速度変化を検出し、該加速度或いはその演算値の変化
の方向に基づいて、前記感圧センサの前記閾値を増減さ
せる様にしてなる点にある。

【００１３】尚、前記閾値の変化に代えて、前記検出さ
れた感圧センサの電気的特性値自体を増減して前記閾値
と比較する様になす事も可能である。又、この増減処理
を、前記加速度或いはその演算値の変化量が、所定量以
上変化した場合にのみ行う様にする事も可能である。
尚、本発明は、助手席座席或いは後部座席のいずれにも
適用可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明における制御方式
の一例を示すもので、座席内に設置された感圧センサに
作用する圧力Ｐと抵抗値Ｒの変化を示している。前述の
通り、例えば体重１５ｋｇに相当する圧力Ｐｓにおける
抵抗値Ｒｓを閾値とし、基準圧力Ｐｓ以上の圧力が作用
した場合には、抵抗値Ｒは閾値Ｒｓ以下となるので、制
御装置は“乗員着座”と判断してエアバッグ装置を展開
許可モードに設定する。一方、感圧センサに作用する圧
力がＰｓ以下の場合には、抵抗値Ｒは閾値Ｒｓ以上の値
が検出されるので、制御装置は“乗員不在”と判断し、
エアバッグ装置を不作動モードに設定する。

【００１５】ここで、体重１５ｋｇ以上の乗員が正規に
着座しており、この状態での圧力をＰ１，この時に検出
される抵抗値をＲ１とした場合に、この状態で急ブレー
キが掛けられてマイナスの加速度が乗員に作用すると、
乗員の上体は慣性力により前に倒れ且つ臀部が浮き上が
る結果、感圧センサに作用する圧力Ｐは、Ｐ２へと小さ
くなる。この結果、抵抗値Ｒは、Ｒ１からＲ２へと増加
する。この場合には、検出された抵抗値Ｒ２は、前記閾
値Ｒｓ以上であるから、制御装置は乗員不在と判断し、
エアバッグ装置を不作動モードに切り替える事になる。

【００１６】この状態で衝突が生じると、エアバッグ装
置は展開せず、乗員は大きな傷害を受ける事になる。そ
こで、本発明では、加速度変化が生じると、前記電気特
性閾値Ｒｓを変化させる様にして、これに対応する様に
している。即ち、加速度変化量が、ある程度大きくなる
と、例えば、この場合の様に、ある程度大きなマイナス
の加速度が作用した場合には、前記電気特性閾値Ｒｓに
所定の値ΔＲを加えてＲａに変化させる様にしている。
これにより、検出された抵抗値Ｒ２は、加算して修正さ
れた電気特性閾値Ｒａ以下であるので、エアバッグ装置
は作動許可モードに維持されたままであり、衝突が生じ
るとエアバッグ装置は展開して乗員を保護する事にな
る。

【００１７】一方、体重１５ｋｇ以上の幼児が正規に着
座しており、この状態で感圧センサに作用する圧力をＰ
３，この時に検出される抵抗値をＲ３とした場合に、こ
の状態で急速発進等により、プラスの大きな加速度が乗
員に作用すると、乗員の上体は慣性力によって後方に倒
れ且つ上体が座席に押し付けられる結果、感圧センサに
作用する圧力は、Ｐ３からＰ４へと大きくなる。この結
果、抵抗値Ｒは、Ｒ３からＲ４へと減少する。この場合
には、検出された抵抗値Ｒ４は、電気特性閾値Ｒｓ以下
であるから、制御装置は乗員着座と判断し、エアバッグ
装置を展開モードに切り替える事になる。

【００１８】この状態で、出会い頭に衝突が生じると、
エアバッグ装置は展開し、幼児はエアバッグの展開によ
って大きな傷害を受ける場合がある。そこで、本発明で
は、プラスの加速度が作用した場合には、前記閾値Ｒｓ
に所定の値ΔＲを減じてＲｂに変化させる様にしてい
る。これにより、検出された抵抗値Ｒ４は、減算修正さ
れた閾値Ｒｂ以上となるので、エアバッグ装置は不作動
モードに維持されたままであり、衝突が生じてもエアバ
ッグ装置は展開する事はない。

【００１９】次に、図２は、本発明の他の実施例を示す
もので、図１の場合には加速度変化の方向により閾値Ｒ
ｓを変化させた場合の例であるが、本例の場合には、加
速度変化の方向によって、検出された電気特性値自体を
補正するものである。即ち、図２において、図１の場合
と同様に、体重１５ｋｇ以上の乗員が正規に着座してお
り、この状態での圧力をＰ１，この時に検出される抵抗
値をＲ１とし、この状態でマイナスの加速度が乗員に作
用すると、前述の通り、感圧センサに作用する圧力Ｐ
は、Ｐ１からＰ２へと小さくなり、抵抗値Ｒは、Ｒ１か
らＲ２へと増加する。このままでは、検出された抵抗値
Ｒ２は、前記閾値Ｒｓ以上であるから、制御装置は乗員
不在と判断し、エアバッグ装置が不作動モードに切り替
わる事は前述の通りである。

【００２０】この状態で衝突が生じると、エアバッグ装
置は展開せず、乗員は大きな傷害を受ける事になるの
で、本実施例では、マイナスの加速度が作用した場合に
は、前記検出された抵抗値Ｒ２からΔＲ’を減じてＲ
２’に補正する事により、該抵抗値Ｒ２’を閾値Ｒｓ以
下となし、エアバッグ装置を作動許可モードに維持する
様にしている。

【００２１】一方、体重１５ｋｇ以上の幼児が正規に着
座しており、この状態での感圧センサに作用する圧力を
Ｐ３，この時に検出される抵抗値をＲ３とした場合に、
この状態で急速発進等によりプラスの加速度が乗員に作
用すると、前述の通り感圧センサに作用する圧力はＰ３
からＰ４へと大きくなり、抵抗値Ｒは、Ｒ３からＲ４へ
と減少する。この抵抗値Ｒ４は、前記閾値Ｒｓ以下であ
るから、このままでは制御装置は乗員着座と判断し、エ
アバッグ装置を展開モードに切り替える事になる。

【００２２】そこで、本実施例では、プラスの加速度が
作用した場合には、前記検出された抵抗値Ｒ４に所定の
値ΔＲ’を加えてＲ４’に補正し、これによって該抵抗
値Ｒ４’を前記閾値Ｒｓ以上に維持し、エアバッグ装置
を不作動モードに維持する様にしており、衝突が生じて
もエアバッグ装置が展開しない様になっている。

【００２３】尚、以上の説明において、加速度変化は、
エアバッグ装置の作動要否判断のために車両に装着され
ている加速度センサから得られるものであるから、新た
に加速度センサを設置する必要はない。又、エアバッグ
装置の作動要否判断のために該加速度センサから出力さ
れる信号に基づいて時間積分等の演算が行われているの
で、前記加速度値に代えて、この加速度値に基づく速度
或いは移動距離等の演算値を用いる事も可能である。こ
の場合においても、演算値の変化の方向に基づいて、前
述の閾値Ｒｓを増減したり、検出された電気特性値自体
を増減する様になす事は前述の通りである。又、この演
算値の変化量が、所定の値を越えて変動した場合にのみ
前述の演算処理を行う様にできる事も同様である。

【００２４】又、以上の説明においては、電気特性値と
して抵抗値を用いた場合について説明したが、これは電
圧値或いは電流値に変換してこれを用いる事も可能であ
り、更に、ある一定時間内に検出された電気的特性値の
平均値を用いる等の演算処理を行い、得られた演算値を
用いる事も可能である。又、対象とする座席も、助手席
のみならず、後部座席にも適用できる事はいうまでもな
い。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、加
速度或いはその演算値の変化が生じた場合に、これによ
って、検出された電気的特性値と比較する閾値を増減さ
せたり或いは検出された電気的特性値自体を増減させた
りする事により、加速度変化が生じる前と同様のエアバ
ッグ装置の作動制御状態を維持する事が可能となる。従
って、急発進や急ブレーキを掛けた場合等における乗員
着座センサの誤作動とこれによるエアバッグ装置の誤作
動を防止する事が可能となり、エアバッグ装置の安全性
を一層向上させる事が可能となる。

【００２６】又、この制御方式によれば、リアルタイム
での制御が可能となるため、従来の一定時間経過後に制
御モードを切り替える方式に比べて、モード切替えタイ
ミングの設定の仕方によって生じるエアバッグ装置の誤
作動をも防止できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感圧センサの圧力−電気抵抗との関係を示すも
のであり、本発明の実施例を示する特性図である。

【図２】感圧センサの圧力−電気抵抗との関係を示すも
のであり、本発明の他の実施例を示する特性図である。

【図３】本発明で使用する感圧センサの一例を示す概念
図であり、（ａ）は展開図、（ｂ）は断面図である。

【図４】本発明で使用する感圧センサの圧力−電気抵抗
の一例を示す特性図である。

【符号の説明】

ＰＳ 感圧センサ Ｒｓ 閾値 Ｐｓ 閾値に対応する圧力 ΔＲ 閾値の増減量 ΔＲ’ 電気特性値（抵抗値）の増減量

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 座席内に配置された感圧センサの電気的
   特性値（Ｒ）の変化を検出し、その検出値（Ｒ）或いは
   その演算値と、所定の閾値（Ｒｓ）とを比較して当該座
   席における乗員の有無を検知し、これにより当該座席の
   エアバッグ装置の作動制御を行う様にしてなる車両用乗
   員保護装置において、 車両の加速度変化を検出し、該加速度或いはその演算値
   の変化の方向に基づいて、前記閾値（Ｒｓ）を増減させ
   る様にしてなる事を特徴とする車両用乗員保護装置
2. 【請求項２】 前記車両の加速度変化或いはその演算値
   が、所定量以上変化した場合に、前記閾値（Ｒｓ）の増
   減処理を行う様にしてなる請求項１に記載の車両用乗員
   保護装置
3. 【請求項３】 前記感圧センサの電気的特性値が、電気
   抵抗値（Ｒ）であり前記加速度変化が減速方向の変化で
   ある場合には、前記閾値（Ｒｓ）を所定量（ΔＲ）増加
   させる様にしてなる請求項１又は２に記載の車両用乗員
   保護装置
4. 【請求項４】 前記感圧センサの電気的特性値が、電気
   抵抗値（Ｒ）であり前記加速度変化が加速方向の変化で
   ある場合には、前記閾値（Ｒｓ）を所定量（ΔＲ）減少
   させる様にしてなる請求項１又は２に記載の車両用乗員
   保護装置
5. 【請求項５】 座席内に配置された感圧センサの電気的
   特性値（Ｒ）の変化を検出し、その検出値（Ｒ）或いは
   その演算値を用いて当該座席における乗員の有無を検知
   し、これにより当該座席のエアバッグ装置の作動制御を
   行う様にしてなる車両用乗員保護装置において、 車両の加速度変化を検出し、該加速度或いはその演算値
   の変化の方向に基づいて、前記検出された感圧センサの
   電気的特性値を増減して前記閾値（Ｒｓ）と比較する様
   にしてなる事を特徴とする車両様乗員保護装置
6. 【請求項６】 前記車両の加速度変化或いはその演算値
   が、所定量以上変化した場合に、前記電気的特性値の増
   減処理を行う様にしてなる請求項５に記載の車両用乗員
   保護装置
7. 【請求項７】 前記感圧センサの電気的特性値が、電気
   抵抗値（Ｒ）であり前記加速度変化が減速方向の変化で
   ある場合には、前記検出した電気抵抗値（Ｒ）に所定量
   （ΔＲ’）を加算して前記閾値（Ｒｓ）と比較する様に
   してなる請求項６に記載の車両用乗員保護装置
8. 【請求項８】 前記感圧センサの電気的特性値が、電気
   抵抗値（Ｒ）であり前記加速度変化が加速方向の変化で
   ある場合には、前記検出した電気抵抗値（Ｒ）に所定量
   （ΔＲ’）減算して前記閾値（Ｒｓ）と比較する様にし
   てなる請求項６に記載の車両用乗員保護装置
9. 【請求項９】 前記感圧センサを配置した座席が、助手
   席である請求項１乃至８のいずれかに記載の車両用乗員
   保護装置
10. 【請求項１０】 前記感圧センサを配置した座席が、後
    部座席である請求項１乃至８のいずれかに記載の車両用
    乗員保護装置