JP4179771B2

JP4179771B2 - 自動車の乗員保護装置

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Publication number: JP4179771B2
Application number: JP2001344717A
Authority: JP
Inventors: 祥一石田; 貞之桑原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: US6643575B2; US20020198645A1; JP2003081051A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は自動車が衝突時に乗員とステアリングホイール（運転席用）あるいはインストルメントパネル（助手席用）、ドア（運転席、助手席用）との間にバッグを膨らませ、乗員が乗員前面あるいは側面の室内部品にぶつかることによって生じる障害を緩和するための、エアバッグシステムと、シート荷重検知システムと、を有する乗員保護装置に関する。詳しくは、衝突後にシート荷重検知システムの正常・異常の診断あるい補正を自動的に行う乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車に搭乗する乗員の安全を確保する装置として、シートベルトやエアバッグシステムが設置されている。最近ではこれらの性能をより向上させるため、乗員の重量（体重）に合わせてこれら安全装置の動作を制御しようとする試みがなされている。たとえば、乗員の体重に合わせて、エアバッグの展開ガス量や展開速度を調整したり、シートベルトのプリテンションを調整したりするものである。この様な制御を行うためには、シートに着座している乗員の重量を計測する必要があり、図１１に示すシート荷重計測装置の診断方法が開発された（特開２０００−２９８０５７）。図１１において、５１Ｒは右側のシートフレームに取り付けられている荷重センサ、５１Ｌは左側のシートフレームに取り付けられている荷重センサで、それぞれの荷重センサ出力がマルチプレクサ５３を介して差動増幅器５４に入力され、Ａ／Ｄ変換器５５でディジタル値に変換されてＭＰＵ５６に入力される。荷重センサ５１Ｌ、５１Ｒは図に示すように荷重がかからない場合でもオフセット電圧をもちゼロ点がずれるので、メモリ５７に記憶してあるオフセット調整量がＭＰＵ５６からＤ／Ａ変換器６０を介して、差動増幅器５４の入力に加えられるようになっている。まず、シートに荷重がかかっていない状態で差動増幅器５４の出力を測定し、その測定値をＸ１とする。次に、シートに所定の荷重をかけて、その状態で差動増幅器５４の出力を測定し、その測定値をＹ１とする。そして、Ｙ１とＸ１の差が所定のＡ１とＢ１の間になければ、異常であることを示す警報を出力する。
このように、従来のシート荷重計測装置では、シートに荷重がかかってない状態と所定の荷重をかけた状態を人為的に作らないと異常を診断することができないので診断にコストと時間がかかるといった問題を有している。また、従来のシート荷重計測装置は、車両点検時にサービスマンがシートに荷重がかかっていない状態と所定の荷重をかけた状態を作って初めて異常か正常かがわかる。すなわち、サービスマンによる車両整備まで異常か正常かわからず、最悪のケースでは異常の状態で乗員保護装置が動作することになり、大変危険である。さらに、従来のシート荷重計測装置はオフセット調整量をメモリに記憶しておき、荷重センサからの荷重信号の補正を行うだけであり、工場出荷時の調整後に、シート自身の重みや軽衝突などによる異常入力あるいは残留歪み等でゼロ点がずれると、もはやゼロ点調整ができなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来のシート荷重計測装置の問題に鑑みてなされたものであり、シート荷重計測装置の診断と補正をコストと時間をかけずに自動的にできるようにした乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための本発明の第１の手段は、衝突信号を発生するセンサと、荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、を具備し、前記衝突信号は、エアバッグの展開信号又はシートプリテンショナの作動信号、あるいは該展開信号によりエアバッグを展開すべき重衝突レベル又は該作動信号によりシートベルトプリテンショナを作動する作動レベルより低い軽衝突レベルにおいて出力される信号であり、前記荷重検知演算処理手段は、前記衝突信号を受信したときに、その前後の荷重信号に基づき該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置（請求項１）である。
衝突信号をエアバッグの展開信号又はシートプリテンショナの作動信号とすることで、シート荷重検知システムが故障する確率の高い重衝突後に正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことができる。エアバッグを展開する必要がない軽衝突でもシート荷重検知システムが異常を示すことがあるが、衝突信号をエアバッグの展開信号レベル又はシートプリテンショナの作動信号レベルより低い軽衝突レベルにおいて出力される信号とすることで、より確実に診断あるいは補正を行うことができる。
課題を解決するための本発明の第２の手段は、衝突信号を発生するセンサと、荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、を具備し、前記荷重検知演算処理手段は、前記センサからの前記衝突信号を受信したときに、その前後の荷重信号に基づき前記シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行い、該荷重信号の補正は、荷重信号を衝突前の荷重信号の値あるいは工場出荷時の荷重信号の値に補正することであることを特徴とする乗員保護装置（請求項２）である。
荷重信号を衝突前の荷重信号の値あるいは工場出荷時の荷重信号の値に補正することで、荷重信号を正常時の値に補正することができる。
課題を解決するための本発明の第３の手段は、衝突信号を発生するセンサと、荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、を具備し、前記荷重検知システムは、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことを判定するための乗員検知補助センサをさらに有し、前記荷重検知演算処理手段は、前記衝突信号を受信した時に、その前後の該補助センサからの信号出力が変化してないと判定した時のみ、その前後の荷重信号に基づき前記シート荷重システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置（請求項３）である。
衝突の前後で補助センサの信号出力が変化した場合、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことになるから、荷重信号の差あるいは演算処理結果またはその途中結果の差がシート荷重検知システムの異常で起きたのではないと判断でき、的確な診断ができる。
【０００９】
課題を解決するための本発明にかかる第４の手段は、衝突信号を発生するエアバッグシステムと、荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、を具備し、該荷重検知演算処理手段は、該エアバッグシステムから該衝突信号を受信した時に、その前後の荷重信号と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算して、その演算結果に基づいて該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置（請求項４）である。
荷重検知演算処理手段は、衝突信号を受信した時に、その前後の荷重信号と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算してその演算結果に基づいて正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うので、第１〜３手段の荷重信号あるいは荷重信号の演算結果だけでの診断あるいは補正よりも診断あるいは補正を的確に行うことができる。
【００１０】
具体的には、荷重検知演算処理手段が、たとえば、図１に示すような荷重信号の差分と衝突信号を要素とするマトリックス状診断座標に従って、診断あるいは補正を行う。図１は横軸に衝突信号Ｖ、縦軸に荷重信号の差分ΔＦをとり、衝突信号の所定閾値Ｖｔｈ１（直線Ｖ=Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ１＞０）、Ｖｔｈ２（直線Ｖ=Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１）および荷重信号の差分の所定閾値ΔＦｔｈ１、−ΔＦ'ｔｈ１（直線ΔＦ=ΔＦｔｈ１、ΔＦ=−ΔＦ'ｔｈ１、ΔＦｔｈ１＞０、ΔＦ'ｔｈ１＞０）、ΔＦｔｈ２、−ΔＦ'ｔｈ２（直線ΔＦ=ΔＦｔｈ２、ΔＦ=−ΔＦ'ｔｈ２、ΔＦｔｈ２＞ΔＦｔｈ１、ΔＦ'ｔｈ２＞ΔＦ'ｔｈ１＞０）で区画領域化したものである。図１では、Ｖ＜Ｖｔｈ１を満たす領域（図１のａ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ＜ΔＦｔｈ１を満たす領域（図１のｂ）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２,｜ΔＦ｜＜ΔＦ'ｔｈ１を満たす領域（図１のｂ’）を正常、Ｖ＞Ｖｔｈ２を満たす領域（図１のｅ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦｔｈ２＜ΔＦを満たす領域（図１のｄ）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ'ｔｈ２＜｜ΔＦ｜を満たす領域（図１０のｄ’）を異常、Ｖｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦｔｈ１＜ΔＦ＜ΔＦｔｈ２を満たす領域（図１のｃ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ'ｔｈ１＜｜ΔＦ｜＜ΔＦ'ｔｈ２を満たす領域（図１のｃ’）を正常と異常の中間としている。そして、正常と診断したら、ゼロ点補正も異常警報も行わない。異常と診断したら、異常警報を行う。異常警報は、たとえば、インストルメントパネルに設置された警報表示を荷重検知演算処理手段からの信号によって点滅あるいは点灯させることでドライバに知らせる。正常と異常の中間と診断したら荷重センサのゼロ点補正を行う。ゼロ点補正は、荷重検知演算処理手段が、荷重センサからの荷重信号に荷重信号の差分を加算あるいは減算することで行われる。荷重信号の差分が衝突後の荷重信号から衝突前の荷重信号を差し引いた値で、それがプラスの場合は減算され、差分がマイナスの場合は加算される。
【００１１】
荷重信号の差分の所定区画領域化の閾値をプラス／マイナスで異なるようにしてもよい。すなわち、ΔＦｔｈ１≠ΔＦ'ｔｈ１、ΔＦｔｈ２≠ΔＦ'ｔｈ２とすると正常・異常の診断あるいはゼロ点の補正をより確実に行うことができる。さらに、ΔＦｔｈ１＜ΔＦ'ｔｈ１、ΔＦｔｈ２＜ΔＦ'ｔｈ２とするとよい。衝突前より衝突後の荷重が増えることがないからである。すなわち、荷重センサからの荷重信号をＦ、荷重をＷ、比例定数をｋ、衝突後のゼロ点のずれ（ドリフト）を±ΔＦとすると、衝突前は
Ｆ＝ｋＷ、（１）
衝突後は
Ｆ＝ｋＷ±ΔＦ、（２）
と数式化することができる。衝突前の荷重がＷ１（荷重信号Ｆ１＝ｋＷ１）で、衝突後プラス側にゼロ点がずれた場合、衝突後の荷重信号はＦ２＝ｋＷ１＋ΔＦとなり、Ｆ２＞Ｆ１であるため荷重が増えたことに相当する。一方、衝突後マイナス側にゼロ点がずれた場合は、衝突後の荷重信号はＦ２＝ｋＷ１−ΔＦとなり、Ｆ２＜Ｆ１であるため荷重が減ったことに相当する。衝突後の荷重は乗員がシートから離れることがあるので、減ることはあっても増えることはないので、プラス側の閾値を小さくした方がよい。これにより、実体に則した的確な診断を行うことができる。
【００１２】
各荷重センサからの荷重信号から求まる荷重の総和である総荷重Ｗsumに応じて衝突信号と荷重信号の差分の所定閾値Ｖｔｈ、ΔＦｔｈを設定するとよい。たとえば、総荷重Ｗsumにも閾値Ｗthを設定し、Ｗsum＞Ｗｔｈとき、荷重センサ出力がフルスケールに近いので、正常に動作する範囲が狭いのに対し、Ｗsum＜Ｗｔｈときは荷重センサ出力がフルスケールから遠いので正常動作範囲が広いので、Ｗsum＞Ｗｔｈのときの所定閾値Ｖｔｈ、ΔＦｔｈよりＷsum＜Ｗｔｈのときの所定閾値Ｖ'ｔｈ、ΔＦ'ｔｈを大きく、すなわち、Ｖ'ｔｈ＞Ｖｔｈ、ΔＦ'ｔｈ＞ΔＦｔｈとするとよい。
【００１３】
上述のような区画領域化を横軸と縦軸に平行な直線で行う代わりに、縦軸に平行な直線と横軸と所定の角度をなす直線とで行うようにするとよい。こうすることで、荷重信号の差分ΔＦの判定閾値が衝突信号Ｖに比例して変わり、衝突の軽重に則した診断あるいは補正をすることができる。
【００１４】
課題を解決するための本発明にかかる第５の手段は、衝突信号を発生するエアバッグシステムと、荷重を検知する複数の荷重センサと該各荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、を具備し、該荷重検知演算処理手段は、該エアバッグシステムから該衝突信号を受信した時に、その前後の該各荷重センサからの荷重信号と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算すると共に、その前後の該各荷重センサからの荷重信号の総和（総荷重）と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算して、それらの演算結果に基づいて〈１〉正常（補正しない）、〈２〉正常と異常の中間（補正する）、〈３〉異常（警報する）の何れかを選択し、該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置（請求項５）である。
シート荷重検知システムは複数の荷重センサを有し、荷重検知演算処理手段は、エアバッグシステムから衝突信号を受信した時に、その前後の各荷重センサからの荷重信号と衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算すると共に、各荷重センサからの荷重信号の総和（総荷重）と衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算して、それらの演算結果に基づいて〈１〉正常（補正しない）、〈２〉正常と異常の中間（補正する）、〈３〉異常（警報する）の何れかを選択し、該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うので、正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正をより確実に行うことができる。
【００１５】
各荷重センサの衝突信号受信前後の荷重信号の差分毎に閾値ΔＦｔｈを設定してマトリックス状診断座標Ａを構成すると共に、総荷重に対する荷重信号（各荷重センサからの荷重信号の総和）の差分にも閾値ΔＦ'ｔｈを設定してマトリックス状診断座標Ｂを構成して、マトリックス状診断座標Ａとマトリックス状診断座標Ｂのアンドとオアで▲１▼正常（補正しない）、▲２▼正常と異常の中間（補正する）、▲３▼異常（警報する）、の診断判定の優先度を変えるようにするとよい。マトリックス状診断座標Ａでは各荷重センサ個々の診断ができるのに対して、マトリックス状診断座標Ｂでは各荷重センサを総合して診断できる。マトリックス状診断座標Ｂで異常と診断された場合、シート荷重検知システムが異常であるのに対して、マトリックス状診断座標Ａで、ある荷重センサが異常と診断されても、他の荷重センサが正常の可能性があるので、アンドのときは▲３▼▲２▼▲１▼の優先度で、オアのときは▲１▼▲２▼▲３▼の優先度でロジック診断判定するとよい。
【００１６】
課題を解決するための第６の手段は、第２〜５の何れかの手段であって、前記衝突信号は、エアバッグの展開信号又はシートプリテンショナの作動信号、あるいは該展開信号によりエアバッグを展開すべき重衝突レベル又は該作動信号によりシートベルトプリテンショナを作動する作動レベルより低い軽衝突レベルにおいて出力される信号であることを特徴とする乗員保護装置（請求項６）である。
衝突信号をエアバッグの展開信号又はシートプリテンショナの作動信号とすることで、シート荷重検知システムが故障する確率の高い重衝突後に正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことができる。エアバッグを展開する必要がない軽衝突でもシート荷重検知システムが異常を示すことがあるが、衝突信号をエアバッグの展開信号レベル又はシートプリテンショナの作動信号レベルより低い軽衝突レベルにおいて出力される信号とすることで、より確実に診断あるいは補正を行うことができる。
【００１７】
課題を解決するための第７の手段は、第１、３〜６の何れかの手段であって、前記荷重信号の補正は、荷重信号を衝突前の荷重信号の値あるいは工場出荷時の荷重信号の値に補正することである乗員保護装置（請求項７）である。
荷重信号を衝突前の荷重信号の値あるいは工場出荷時の荷重信号の値に補正することで、荷重信号を正常時の値に補正することができる。
【００１８】
課題を解決するための第８の手段は、第４又は５の何れかの手段であって、前記エアバッグシステムは、衝突センサと該衝突センサからの衝突信号を演算処理してエアバッグの展開・非展開を制御するエアバッグ電子制御装置（エアバッグＥＣＵ）とエアバッグとからなり、前記荷重検知演算処理手段は、荷重検知電子制御装置（荷重検知ＥＣＵ）である乗員保護装置（請求項８）である。
エアバッグＥＣＵは専用の衝突センサからの衝突信号を荷重検知ＥＣＵに送ると共に、演算処理してエアバッグの展開・非展開を的確に行うことができる。荷重検知演算処理手段が荷重検知ＥＣＵであることで、シート荷重検知システムの小型化、高信頼性化が図れる。
【００１９】
衝突センサは、側面衝突センサおよびクラッシュシビアリティセンサとから構成され、エアバッグＥＣＵがそれらからの信号を加味して衝突信号を荷重検知ＥＣＵに送ると共に、エアバッグの展開信号を出すようにするとよい。たとえば側面衝突の場合、側面衝突センサからの信号によって運転席用、助手席用及び側面衝突用のエアバッグのうち側面衝突用エアバッグのみに適切に展開信号を出すことができるからである。また、正面衝突の場合、クラッシュシビアリティセンサからの信号を加味することで衝突の激しさを判断して確実にエアバッグを展開させることができる。
側面衝突センサとクラッシュシビアリティセンサには半導体歪みゲージやＣｕ−Ｎｉ歪みゲージを使用することができる。
【００２０】
エアバッグは、運転席に設置される運転席エアバッグ部品と助手席に設置される助手席エアバッグ部品とからなる。車格によっては更に運転席と助手席のドア部に設置される側面衝突エアバッグ部品が加わる。それぞれのエアバッグ部品はインフレータとバッグからなる。インフレータはバッグに窒素などのガスを送り込むためのガス発生器であり、複数に分割するとよい。複数に分割すると衝突の激しさや乗員の状態に応じて動作させるインフレータの数を変えることができるからである。
【００２１】
課題を解決するための第９の手段は、第８の手段であって、前記エアバッグＥＣＵは、加速度センサとエアバッグセントラルプロセッシングユニット（エアバッグＣＰＵ）を有し、前記荷重検知ＥＣＵは、メモリと荷重検知セントラルプロセッシングユニット（荷重検知ＣＰＵ）を有する乗員保護装置（請求項９）である。
エアバッグＥＣＵは加速度センサとエアバッグＣＰＵをもつことで、衝突センサからの衝突信号に加速度センサから加速度信号を加味して、衝突の衝撃力をより的確に検知することができ、それに基づいて荷重検知ＥＣＵは、荷重センサの診断あるいは補正をより的確に行うことができる。荷重検知ＥＣＵはメモリと荷重検知ＣＰＵをもつことで、メモリに衝突信号、衝突前後の荷重信号の差分、診断結果あるいは出荷時の荷重信号の値などを保存して、たとえば、診断結果が正常と異常の中間で荷重センサの補正を行うとき、メモリから荷重信号の差分を取り出して荷重センサ出力に加算あるいは減算して補正することができる。
【００２２】
衝突後車両を修理して再度使用する際は、メモリに保存された信号データを消去しても良いが、消去しなくても良い。再び衝突したときは過去の保存データに上書きすることになるからである。
エアバッグＥＣＵは、加速度センサとエアバッグＣＰＵの他に、双方向型エアバッグ通信インターフェイス（エアバッグ通信Ｉ／Ｆ）を有するとよい。エアバッグＣＰＵは、エアバッグＩ／Ｆを介して荷重検知ＥＣＵに衝突信号を送信したり、荷重検知ＥＣＵから荷重信号や乗員状態を受信したりすることができる。
荷重検知ＥＣＵは、双方向型荷重通信インターフェイス（荷重通信Ｉ／Ｆ）をもつのがよい。荷重通信Ｉ／Ｆを介してエアバッグＥＣＵに荷重信号を送信したり、エアバッグＥＣＵから衝突信号を受信したりすることができる。
加速度センサは、圧電型でも半導体歪みゲージ型でもよい。
【００２３】
課題を解決するための第１０の手段は、第９の手段であって、前記エアバッグＣＰＵの入出力端と前記荷重検知ＣＰＵの入出力端とを直接接続してエアバッグ・荷重検知電子制御装置（エアバッグ・荷重検知ＥＣＵ）とした乗員保護装置（請求項１０）である。
エアバッグ通信Ｉ／Ｆと荷重通信Ｉ／Ｆが不要となり、乗員保護装置の小型化と低コスト化が図れる。
【００２４】
課題を解決するための第１１の手段は、第８又は９の何れかの手段であって、前記エアバッグＥＣＵと前記荷重検知ＥＣＵを一つに統合してエアバッグ・荷重検知ＥＣＵとした乗員保護装置（請求項１１）である。
衝突信号や荷重信号を送受信する必要がないため診断の高速化が図れ、且つ乗員保護装置の小型化と低コスト化が図れる。
【００２５】
課題を解決するための第１２の手段は、第１、２、４〜１１の手段の何れかであって、前記荷重検知システムは、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことを判定するための乗員検知補助センサをさらに有し、前記荷重検知演算処理手段は、前記衝突信号を受信した時にその前後の該補助センサからの信号出力が変化してないと判定した時のみ、その前後の荷重信号に基づき前記シート荷重システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置（請求項１２）である。
衝突の前後で補助センサの信号出力が変化した場合、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことになるから、荷重信号の差あるいは演算処理結果またはその途中結果の差がシート荷重検知システムの異常で起きたのではないと判断でき、的確な診断ができる。
【００２６】
補助センサは、シートウレタンに設置するマットセンサなどの荷重センサやシートフレーム以外に設置する光学センサなどである。光学センサにはＣＣＤなどを使用できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により本発明を具体的に説明する。
実施の形態１
実施の形態１による乗員保護装置のブロック図を図２に、荷重信号と衝突センサ演算信号および乗員状態を図３に示す。
シート荷重検知システム１は荷重センサ１１が荷重検知電子制御装置（荷重検知ＥＣＵ）１２に接続された構成で、荷重検知ＥＣＵ１２は荷重検知セントラルプロセッシングユニット（荷重検知ＣＰＵ）１２１にメモリ１２２と荷重検知通信インターフェース（荷重通信Ｉ／Ｆ）１２３とが接続された構成をしている。シート荷重検知システム１に衝突信号を送信するエアバッグシステム２は、衝突センサ２１とエアバッグ２３とがエアバッグ電子制御装置（エアバッグＥＣＵ）２２に接続された構成で、エアバッグＥＣＵ２２は、エアバッグセントラルプロセッシングユニット（エアバッグＣＰＵ）２２１に加速度センサ２２２とエアバッグ通信インターフェース（エアバッグ通信Ｉ／Ｆ）２２３とが接続された構成をしている。エアバッグ２３は、運転席用エアバッグ２３１と、助手席用エアバッグ２３２および側面衝突用エアバッグ２３３，２３４とからなる。
【００２８】
荷重センサ１１は、助手席シートフレーム（図示せず）に設置されたＣｕ−Ｎｉ歪みゲージ１１１、１１２、・・・１１ｎで、荷重に比例した信号を出力する。
衝突センサ２１は、フロント部に設置されたクラッシュシビアリティセンサ２１１と、運転席側ドアと助手席側ドアに設置された側面衝突センサ２１２，２１３とからなる。これらセンサ２１１，２１２，２１３はいずれも半導体歪みゲージ式で、衝撃に比例した信号を出力する。
加速度センサ２２２も半導体歪みゲージ式であるが、このセンサは加速度に比例した信号を出力する。
【００２９】
図３の上段は荷重センサ１１からの荷重信号４を示している。荷重センサ１１は非衝突時は乗員荷重に比例する緩やかに変動する非衝突荷重信号４１を出力する。本実施の形態は助手席に子供が着座しており、信号レベルが低いが、大人が着座していると信号レベルはこれより高くなる。衝突の瞬間（図３のｔ１とｔ２の間）に荷重信号４は激しく振動し、衝突荷重信号４２を出力する。
荷重信号４は荷重検知ＣＰＵ１２１で演算処理されて図３の下段に示す乗員状態（子供）信号６となり荷重通信Ｉ／Ｆ１２３とエアバッグ通信Ｉ／Ｆ２２３を介してエアバッグＣＰＵ２２１に入力される。
【００３０】
一方、エアバッグＣＰＵ２２１には、衝突センサ２１と加速度センサ２２２から信号が入力され、エアバッグＣＰＵ２２１は、これら信号を演算処理して、図３の中段に示す衝突演算信号５を出力する。衝突時に衝突センサ２１と加速度センサ２２２からの信号が所定の軽衝突レベルを超えると、衝突信号５１を出力する。この衝突信号５１は、常にエアバッグ通信Ｉ／Ｆ２２３と荷重通信Ｉ／Ｆ１２３とを介して荷重検知ＣＰＵ１２１に入力される。衝突時に衝突センサ２１と加速度センサ２２２からの信号が所定の重衝突レベルを超えると、衝突信号５１はエアバッグ２３にも入力され、エアバッグ２３が展開する。このとき、エアバッグＣＰＵ２２１は、荷重検知ＣＰＵ１２１からの乗員状態（子供）信号６と衝突センサ２１からの信号により正面衝突か側面衝突かを判断して、正面衝突と判断したら運転席用エアバッグ２３１にだけ衝突信号５１を送り、運転席用エアバッグ２３１のみを展開させる。
【００３１】
荷重検知ＣＰＵ１２１は、衝突信号５１を受信すると、荷重信号４の衝突前（ｔ１とｔ１−ｓの間）の荷重信号４１と衝突後（ｔ２とｔ２＋ｓの間）の荷重信号４３の差分ΔＦを演算する。また、荷重検知ＣＰＵ１２１は、衝突信号５１を受信すると、乗員状態信号６の衝突前（ｔ１とｔ１−ｓの間）の状態６１と衝突後（ｔ２とｔ２＋ｓの間）の状態６２とを比較する。そして、荷重検知ＣＰＵ１２１は、荷重信号４１と４３の差分ΔＦが所定の値以下で、且つ乗員状態の比較結果が同じと認識したとき、シート荷重検知システム１が正常であると診断し、その診断結果をメモリ１２２に保存すると共にエアバッグＣＰＵ２２１に送る。診断結果を受信したエアバッグＣＰＵ２２１は、エアバッグシステム２の動作を続行するように制御する。荷重検知ＣＰＵ１２１は、荷重信号４１と４３の差分ΔＦが所定の値以上か、あるいは、乗員状態の比較結果が異なると認識したとき、荷重検知システム１が異常であると診断し、その診断結果をメモリ１２２に保存すると共に、エアバッグＣＰＵ２２１に送る。異常診断結果を受信したエアバッグＣＰＵ２２１は、警報を発すると共にエアバッグシステム２の動作をフェイルセーフモードにする指令を出す。
【００３２】
衝突信号を受信した時に、その前後の荷重信号の差分と乗員状態の差分からシート荷重検知システムを診断するので、診断のために従来のようなシートに荷重がかかってない状態と所定の荷重をかけた状態を人為的に作る必要がなく、コストと時間をかけずに自動的かつ適正に診断することができる。
【００３３】
実施の形態２
実施の形態２による乗員保護装置のブロック図を図４に示す。実施の形態２は実施の形態１に乗員検知補助センサ１３を付加した乗員保護装置で、実施の形態１と同じ要素には同じ番号を付し、各要素間の関連や動作の説明は省略する。
補助センサ１３は、例としてシートウレタンに複数の荷重センサをマトリクス状に設置したマットセンサを用い、荷重検知ＣＰＵ１２１に接続されている。
【００３４】
荷重検知ＣＰＵ１２１は、衝突信号５１を受信すると、衝突前後の補助センサ１３からの信号を比較し、補助センサからの信号出力が変化してないと判定したときのみ、荷重検知システム１の自己診断を行う。すなわち、荷重検知ＣＰＵ１２１は、荷重信号４の衝突前（ｔ１とｔ１−ｓの間）の荷重信号４１と衝突後（ｔ２とｔ２＋ｓの間）の荷重信号４３の差分ΔＦを演算し、乗員状態信号６の衝突前（ｔ１とｔ１−ｓの間）の状態６１と衝突後（ｔ２とｔ２＋ｓの間）の状態６２とを比較し、荷重信号の差分と乗員状態の比較結果とから荷重検知システム１の自己診断を行う。
荷重検知ＣＰＵは、衝突の前後で補助センサ１３の信号出力が変化していると判定したとき、荷重検知システム１の衝突信号を用いた自己診断を行わない。
【００３５】
衝突の前後で補助センサの信号出力が変化した場合、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことになるから、荷重信号の差分あるいは演算処理結果またはその途中結果の差分がシート荷重検知システムの異常で起きたのではないと判断でき、的確な診断ができる。
【００３６】
実施の形態３
実施の形態３による乗員保護装置のブロック図を図５に示す。実施の形態３は実施の形態１の荷重検知ＣＰＵ１２１の端子をエアバッグＣＰＵ２２１の端子に直接接続し、エアバッグ・荷重検知ＥＣＵ１２／２２を構成するようにすると共に、メモリ１２２に保持された診断マトリックスに基づいて診断および荷重センサ１１１〜１１ｎのゼロ点補正を行う乗員保護装置で、実施の形態１と同じ要素には同じ番号を付し、重複説明は省略する。
本実施の形態に係る乗員保護装置は、エアバッグ通信Ｉ／Ｆ２２２と荷重通信Ｉ／Ｆ１２３を必要としないので、小型化と低コスト化が図られている。
【００３７】
実施の形態４
実施の形態４は、実施の形態１〜３において図６に示すマトリックス状診断座標に基づき正常・異常の診断および荷重信号の補正を行うようにしたものである。
図６のマトリックス状診断座標は、横軸に衝突信号Ｖ、縦軸に荷重信号の差分ΔＦをとり、衝突信号の所定閾値Ｖｔｈ１（直線Ｖ=Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ１＞０）、Ｖｔｈ２（直線Ｖ=Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１）および荷重信号の差分の所定閾値ΔＦｔｈ１、−ΔＦ'ｔｈ１（直線ΔＦ=ΔＦｔｈ１、ΔＦ=−ΔＦ'ｔｈ１、ΔＦｔｈ１＞０、ΔＦ'ｔｈ１＞０）、ΔＦｔｈ２、−ΔＦ'ｔｈ２（直線ΔＦ=ΔＦｔｈ２、ΔＦ=−ΔＦ'ｔｈ２、ΔＦｔｈ２＞ΔＦｔｈ１、ΔＦ'ｔｈ２＞ΔＦ'ｔｈ１＞０）で区画領域化したものである。本実施の形態では、Ｖ＜Ｖｔｈ１を満たす領域（図６のａ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ＜ΔＦｔｈ１を満たす領域（図６のｂ）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２,｜ΔＦ｜＜ΔＦ'ｔｈ１を満たす領域（図６のｂ’）を正常、Ｖ＞Ｖｔｈ２を満たす領域（図６のｅ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦｔｈ２＜ΔＦを満たす領域（図６のｄ）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ'ｔｈ２＜｜ΔＦ｜を満たす領域（図６のｄ’）を異常、Ｖｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦｔｈ１＜ΔＦ＜ΔＦｔｈ２を満たす領域（図６のｃ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ'ｔｈ１＜｜ΔＦ｜＜ΔＦ'ｔｈ２を満たす領域（図６のｃ’）を正常と異常の中間としている。また、荷重信号の差分の所定閾値をプラス側よりマイナス側に大きく設定、すなわち、ΔＦｔｈ１＜ΔＦ'ｔｈ１、ΔＦｔｈ２＜ΔＦ'ｔｈ２にしてある。
【００３８】
荷重検知ＣＰＵ１２１は、衝突信号Ｖを受信すると、衝突前（衝突信号を受信する前）の荷重信号と衝突後（衝突信号を受信した後）の荷重信号の差分ΔＦを演算する。そして、荷重信号の差分ΔＦと衝突信号Ｖの値をマトリックス状診断座標に当てはめて、診断を行う。ΔＦとＶの値が図６の領域ａあるいは領域ｂ、ｂ’に含まれる場合は正常と診断し、その診断結果をメモリ１２２に保存すると共にエアバッグＣＰＵ２２１に送る。診断結果を受信したエアバッグＣＰＵ２２１は、エアバッグシステム２の動作を続行するように制御する。ΔＦとＶの値が図６の領域ｅあるいは領域ｄ、ｄ’に含まれる場合は異常と診断し、その診断結果をメモリ１２２に保存すると共に、エアバッグＣＰＵ２２１に送る。異常診断結果を受信したエアバッグＣＰＵ２２１は、警報を発すると共にエアバッグシステムの動作をフェイルセーフモードにする指令を出す。ΔＦとＶの値が図６の領域ｃ、ｃ’に含まれる場合は、正常と異常の中間と診断し、そのΔＦをメモリ１２２に保存すると共に、荷重センサのゼロ点補正を行う。ゼロ点補正は、荷重検知ＣＰＵ１２１が、荷重センサ１１１〜１１ｎからの荷重信号にメモリ１２２内の荷重信号の差分ΔＦを加算あるいは減算することで行われる。荷重信号の差分ΔＦは衝突後の荷重信号から衝突前の荷重信号を差し引いた値で、それがプラスの場合は減算され、マイナスの場合は加算される。
【００３９】
荷重検知ＣＰＵ１２１は、衝突信号を受信した時に、その前後の荷重信号の差分ΔＦと衝突信号Ｖをそれぞれの所定閾値と比較演算してその演算結果に基づいて正常・異常の診断および荷重信号の補正を行うので、荷重信号の差分だけでの診断よりも診断および補正を的確に行うことができる。しかも、荷重信号の差分の所定区画領域化の閾値をプラス／マイナスで異なるようにし、ΔＦｔｈ１＜ΔＦ'ｔｈ１、ΔＦｔｈ２＜ΔＦ'ｔｈ２としていることから、衝突後の荷重が減ることはあっても増えることはないので、ΔＦｔｈ=ΔＦ'ｔｈに比べ、より実体に則した的確な診断を行うことができる。
【００４０】
実施の形態５
実施の形態５による乗員保護装置は、実施の形態４の乗員保護装置におけるマトリックス状診断座標を図７のように変更したもので、それ以外は実施の形態３と同じである。
本実施の形態のマトリックス状診断座標は、横軸に衝突信号Ｖ、縦軸に荷重信号の差分ΔＦをとり、衝突信号の所定閾値Ｖｔｈ１（直線Ｖ=Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ１＞０）、Ｖｔｈ２（直線Ｖ=Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１）と０＜Ｖ＜Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２＜Ｖの範囲における荷重信号の差分の所定閾値ΔＦｔｈ１、−ΔＦｔｈ１（直線ΔＦ=ΔＦｔｈ１、ΔＦ=−ΔＦｔｈ１、ΔＦｔｈ１＞０）、ΔＦｔｈ２、−ΔＦｔｈ２（直線ΔＦ=ΔＦｔｈ２、ΔＦ=−ΔＦｔｈ２、ΔＦｔｈ２＞ΔＦｔｈ１）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２の範囲における直線Ｌ１、Ｌ'１、Ｌ２、Ｌ'２で区画領域化したものである。ここで、各直線Ｌ１、Ｌ'１、Ｌ２、Ｌ'２は次のように表される。
Ｌ１：ΔＦ＝−α１Ｖ＋β１
Ｌ'１：ΔＦ＝α１Ｖ−β１
α１＝（ΔＦｔｈ２−ΔＦｔｈ１）／（Ｖｔｈ２−Ｖｔｈ１）
β１＝（ΔＦｔｈ２Ｖｔｈ２−ΔＦｔｈ１Ｖｔｈ１）／（Ｖｔｈ２−Ｖｔｈ１）
Ｌ２：ΔＦ＝−α２Ｖ＋β２
Ｌ'２：ΔＦ＝α２Ｖ−β２
α２＝ΔＦｔｈ１／（Ｖｔｈ２−Ｖｔｈ１）
β２＝ΔＦｔｈ１Ｖｔｈ２／（Ｖｔｈ２−Ｖｔｈ１）
【００４１】
本実施の形態では、Ｖ＜Ｖｔｈ１を満たす領域（図７のａ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、０＜ΔＦ＜（−α２Ｖ＋β２）を満たす領域（図７のｂ）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２,（α２Ｖ−β２）＜ΔＦ＜０を満たす領域（図６のｂ’）を正常、Ｖ＞Ｖｔｈ２を満たす領域（図７のｅ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、（−α１Ｖ＋β１）＜ΔＦを満たす領域（図７のｄ）およびＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、ΔＦ＜（α１Ｖ−β１）を満たす領域（図７のｄ’）を異常、Ｖｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、（−α２Ｖ＋β２）＜ΔＦ＜（−α１Ｖ＋β１）を満たす領域（図７のｃ）とＶｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２、（α１Ｖ−β１）＜ΔＦ＜（α２Ｖ−β２）を満たす領域（図７のｃ’）を正常と異常の中間としている。
【００４２】
荷重検知ＣＰＵ１２１は、衝突信号Ｖを受信すると、衝突前（衝突信号を受信する前）の荷重信号と衝突後（衝突信号を受信した後）の荷重信号の差分ΔＦを演算する。そして、荷重信号の差分ΔＦと衝突信号Ｖの値をマトリックス状診断座標に当てはめて、診断を行う。診断結果が異常の場合には警報を発したり、正常と異常の中間の場合は荷重センサのゼロ点補正を行うといった動作は実施の形態４と同じである。
本実施の形態では、Ｖｔｈ１＜Ｖ＜Ｖｔｈ２の範囲で、荷重信号の差分ΔＦの判定閾値が衝突信号Ｖに比例して変わり、衝突の軽重により一層則した診断および補正をすることができる。
【００４３】
実施の形態６
実施の形態６による乗員保護装置は、実施の形態４の乗員保護装置におけるマトリックス状診断座標を図８のように変更したもので、それ以外は実施の形態４と同じである。
本実施の形態のマトリックス状診断座標は、各荷重センサ１１１〜１１ｎからの荷重信号から求まる荷重の総和Ｗsumに応じて衝突信号Ｖと荷重信号の差分ΔＦの所定閾値Ｖｔｈ、ΔＦｔｈを設定したものである。すなわち、総荷重Ｗsumにも閾値Ｗthを設定し、Ｗsum＞Ｗｔｈのときの所定閾値ΔＦｔｈ１ａ、ΔＦｔｈ２ａ、Ｖｔｈ１ａ、Ｖｔｈ２ａとＷsum＜Ｗｔｈのときの所定閾値ΔＦｔｈ１ｂ、ΔＦｔｈ２ｂ、Ｖｔｈ１ｂ、Ｖｔｈ２ｂの間で、ΔＦｔｈ１ｂ＞ΔＦｔｈ１ａ、ΔＦｔｈ２ｂ＞ΔＦｔｈ２ａ、Ｖｔｈ１ｂ＞Ｖｔｈ１ａ、Ｖｔｈ２ｂ＞Ｖｔｈ２ａとしたものである。
【００４４】
本実施の実施の乗員保護装置は、所定閾値ΔＦｔｈ１ａ、ΔＦｔｈ２ａ、Ｖｔｈ１ａ、Ｖｔｈ２ａで区画領域化されたマトリックス状診断座標I（図８の上側）と所定閾値ΔＦｔｈ１ｂ、ΔＦｔｈ２ｂ、Ｖｔｈ１ｂ、Ｖｔｈ２ｂで区画領域化されたマトリックス状診断座標II（図８の下側）を予め保存してある。荷重検知ＣＰＵ１２１は衝突信号Ｖを受信すると、荷重センサ１１１〜１１ｎからの荷重信号から総荷重Ｗsumを演算すると共に、衝突前（衝突信号を受信する前）の荷重信号と衝突後（衝突信号を受信した後）の荷重信号の差分ΔＦを演算し、Ｗsum＞Ｗｔｈときは、マトリックス状診断座標Iに従って、Ｗsum＜Ｗｔｈときはマトリックス状診断座標IIに従ってそれぞれ診断する。ΔＦとＶの値が図７の領域ａあるいは領域ｂ、ｂ’に含まれる場合は正常と診断し、その診断結果をメモリ１２２に保存すると共にエアバッグＣＰＵ２２１に送る。診断結果を受信したエアバッグＣＰＵ２２１は、エアバッグシステム２の動作を続行するように制御する。ΔＦとＶの値が図８の領域ｅあるいは領域ｄ、ｄ’に含まれる場合は異常と診断し、その診断結果をメモリ１２２に保存すると共に、エアバッグＣＰＵ２２１に送る。異常診断結果を受信したエアバッグＣＰＵ２２１は、警報を発すると共にエアバッグシステムの動作をフェイルセーフモードにする指令を出す。ΔＦとＶの値が図７の領域ｃ、ｃ’に含まれる場合は、正常と異常の中間と診断し、そのΔＦをメモリ１２２に保存すると共に、荷重センサのゼロ点補正を行う。ゼロ点補正は、乗員がシートから離れ無負荷状態にして、荷重検知ＣＰＵ１２１が、荷重センサ１１１〜１１ｎからの荷重信号にメモリ１２２内の荷重信号の差分ΔＦを加算あるいは減算することで行われる。荷重信号の差分ΔＦは衝突後の荷重信号から衝突前の荷重信号を差し引いた値で、それがプラスの場合は減算され、マイナスの場合は加算される。乗員がシートに着座状態等で荷重センサに負荷がかかっている場合は、負荷がかかった状態の荷重センサからの荷重信号に差分ΔＦを加算あるいは減算することで補正される。
【００４５】
本実施の形態では、総荷重Ｗsumにも閾値Ｗthを設定し、Ｗsum＞Ｗｔｈのときの所定閾値ΔＦｔｈ１ａ、ΔＦｔｈ２ａ、Ｖｔｈ１ａ、Ｖｔｈ２ａとＷsum＜Ｗｔｈのときの所定閾値ΔＦｔｈ１ｂ、ΔＦｔｈ２ｂ、Ｖｔｈ１ｂ、Ｖｔｈ２ｂの間で、ΔＦｔｈ１ｂ＞ΔＦｔｈ１ａ、ΔＦｔｈ２ｂ＞ΔＦｔｈ２ａ、Ｖｔｈ１ｂ＞Ｖｔｈ１ａ、Ｖｔｈ２ｂ＞Ｖｔｈ２ａとした２種類のマトリックス状診断座標で診断するので、Ｗsum＞Ｗｔｈのときでも、荷重センサ出力のフルスケール内の狭い正常動作範囲を有効に利用することができる。また、Ｗsum＜Ｗｔｈのときは荷重センサ出力のフルスケール内の広い正常動作範囲を有効に利用して診断することができる。
【００４６】
実施の形態７
実施の形態７による乗員保護装置は、実施の形態４の乗員保護装置におけるマトリックス状診断座標を図９に示す２種類に変更し、２種類のマトリックス状診断座標での診断結果のアンドとオアで最終診断判定の優先度を変えるようにしたもので、それ以外は実施の形態３と同じである。
【００４７】
図９の上側のマトリックス状診断座標Ａｎは、荷重センサ１１１〜１１ｎに対応しており、Ａｎのｎは１１ｎのｎに対応する。すなわち、荷重センサが４個（ｎ＝４）の場合、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の診断座標になる。そして、各荷重センサからの荷重信号の差分ΔＦｎ（ΔＦ１、ΔＦ２、・・）の所定閾値ΔＦｎｔｈ１（ΔＦ１ｔｈ１、ΔＦ２ｔｈ１、・・）、ΔＦｎｔｈ２（ΔＦ１ｔｈ２、ΔＦ２ｔｈ２、・・・）と衝突信号Ｖの所定閾値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２で区画領域化したものである。
図９の下側のマトリックス状診断座標Ｂは、各荷重センサからの荷重信号の総和Ｆｓｕｍ（=Ｆ１＋Ｆ２＋・・＋Ｆｎ）の衝突信号受信前後の差分ΔＦｓｕｍの所定閾値ΔＦｓｔｈ１、ΔＦｓｔｈ２と衝突信号Ｖの所定閾値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２で区画領域化したものである。
【００４８】
本実施の形態の乗員保護装置は、前述のマトリックス状診断座標ＡｎとＢを予め保持しており、荷重検知ＣＰＵ１２１は衝突信号Ｖを受信すると、衝突前（衝突信号を受信する前）の荷重信号の総和と衝突後（衝突信号を受信した後）の荷重信号の総和との差分ΔＦｓｕｍを演算すると共に、各荷重センサ１１１〜１１ｎからの衝突前（衝突信号を受信する前）の荷重信号と衝突後（衝突信号を受信した後）の荷重信号の差分ΔＦｎを演算し、マトリックス状診断座標ＡｎとＢを使って診断および補正を行う。ΔＦｎとΔＦｓｕｍのアンド（両方）で診断を行うときは、▲１▼正常（補正しない）、▲２▼正常と異常の中間（補正する）、▲３▼異常（警報する）、の最終判定を▲３▼、▲２▼、▲１▼の優先度でロジック判定する。一方、ΔＦｎとΔＦｓｕｍのオア（どちらか一方）で診断を行うときは、最終判定を▲１▼、▲２▼、▲３▼の優先度でロジック判定する。
【００４９】
本実施の形態の乗員保護装置は、各荷重センサの荷重信号の差分ΔＦｎ毎に所定閾値を設定したマトリックス状診断座標Ａｎと、各荷重センサの荷重信号の総和の差分ΔＦｓｕｍに所定閾値を設定したマトリックス状診断座標Ｂを有しているので、ΔＦｎとΔＦｓｕｍのアンドとオアで最終判定の優先度を変えて行うことができる。
【００５０】
実施の形態８
実施の形態８による乗員保護装置のブロック図を図１０に示す。実施の形態８は、実施の形態３の荷重検知ＣＰＵ１２１とエアバッグＣＰＵ２２１を一つに統合し、エアバッグ・荷重検知ＣＰＵ１２１／２２１とした乗員保護装置で、実施の形態３と同じ要素には同じ番号を付し、各要素間の関連や動作の説明は省略する。
本実施の形態の乗員保護装置は、衝突信号や荷重信号を送受信する必要がないためシート荷重検知システムの診断及びエアバッグ展開の高速化が図れ、且つ乗員保護装置の小型化と低コスト化が図れる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の乗員保護装置は、衝突直後にシート荷重検知システムの自己診断あるいは補正を行うことができ、診断あるいは補正にかかる時間とコストを大幅に減らす効果がある。また、衝突直後に自己診断を行うので異常のまま乗員保護装置が動作することがない。さらに、衝突信号の所定閾値と衝突前後の荷重信号の差分の所定閾値から構成されるマトリックス状診断座標により、▲１▼正常（補正しない）、▲２▼正常と異常の中間（補正する）、▲３▼異常（警報する）、の適切な診断判定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シート荷重検知システムのマトリックス状診断座標である。
【図２】実施の形態１に係る乗員保護装置のブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るシート荷重検知システムの荷重センサ信号と乗員状態信号及びエアバッグシステムの衝突センサ演算信号である。
【図４】実施の形態２に係る乗員保護装置のブロック図である。
【図５】実施の形態３に係る乗員保護装置のブロック図である。
【図６】実施の形態４に係る乗員保護装置のマトリックス状診断座標である。
【図７】実施の形態５に係る乗員保護装置のマトリックス状診断座標である。
【図８】実施の形態６に係る乗員保護装置のマトリックス状診断座標である。
【図９】実施の形態７に係る乗員保護装置のマトリックス状診断座標である。
【図１０】実施の形態８に係る乗員保護装置のブロック図である。
【図１１】従来のシート荷重計測装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１・・・シート荷重検知システム、２・・・エアバッグシステム、４・・・荷重信号、５・・・衝突センサ演算出力（５１・・・衝突信号）、６・・・乗員状態、１１・・・荷重センサ、１２・・・荷重検知ＥＣＵ、１３・・・乗員検知補助センサ、２１・・・衝突センサ、２２・・・エアバッグＥＣＵ、２３・・・エアバッグ、１２／２２・・・エアバッグ・荷重検知ＥＣＵ、１２１・・・荷重検知ＣＰＵ，１２３・・・荷重通信Ｉ／Ｆ，２２１・・・エアバッグＣＰＵ、２２２・・・加速度センサ、２２３・・・エアバッグ通信Ｉ／Ｆ、１２１／２２１・・・エアバッグ・荷重検知ＣＰＵ。

Claims

衝突信号を発生するセンサと、
荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、
を具備し、
前記衝突信号は、エアバッグの展開信号又はシートプリテンショナの作動信号、あるいは該展開信号によりエアバッグを展開すべき重衝突レベル又は該作動信号によりシートベルトプリテンショナを作動する作動レベルより低い軽衝突レベルにおいて出力される信号であり、
前記荷重検知演算処理手段は、前記衝突信号を受信したときに、その前後の荷重信号に基づき該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置。
衝突信号を発生するセンサと、
荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、
を具備し、
前記荷重検知演算処理手段は、前記センサからの前記衝突信号を受信したときに、その前後の荷重信号に基づき前記シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行い、該荷重信号の補正は、荷重信号を衝突前の荷重信号の値あるいは工場出荷時の荷重信号の値に補正することであることを特徴とする乗員保護装置。
衝突信号を発生するセンサと、
荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、
を具備し、
前記荷重検知システムは、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことを判定するための乗員検知補助センサをさらに有し、前記荷重検知演算処理手段は、前記衝突信号を受信した時に、その前後の該補助センサからの信号出力が変化してないと判定した時のみ、その前後の荷重信号に基づき前記シート荷重システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置。
衝突信号を発生するエアバッグシステムと、
荷重を検知する荷重センサと該荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、
を具備し、
該荷重検知演算処理手段は、該エアバッグシステムから該衝突信号を受信した時に、その前後の荷重信号と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算してその演算結果に基づいて該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置。
衝突信号を発生するエアバッグシステムと、
荷重を検知する複数の荷重センサと該各荷重センサからの荷重信号を演算処理する荷重検知演算処理手段とを有するシート荷重検知システムと、
を具備し、
該荷重検知演算処理手段は、該エアバッグシステムから該衝突信号を受信した時に、その前後の該各荷重センサからの荷重信号と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算すると共に、その前後の該各荷重センサからの荷重信号の総和（総荷重）と該衝突信号をそれぞれの所定閾値と比較演算して、それらの演算結果に基づいて〈１〉正常（補正しない）、〈２〉正常と異常の中間（補正する）、〈３〉異常（警報する）の何れかを選択し、該シート荷重検知システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする乗員保護装置。
前記衝突信号は、エアバッグの展開信号又はシートプリテンショナの作動信号、あるいは該展開信号によりエアバッグを展開すべき重衝突レベル又は該作動信号によりシートベルトプリテンショナを作動する作動レベルより低い軽衝突レベルにおいて出力される信号であることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の乗員保護装置。
前記荷重信号の補正は、荷重信号を衝突前の荷重信号の値あるいは工場出荷時の荷重信号の値に補正することである請求項１、３〜６の何れかに記載の乗員保護装置。
前記エアバッグシステムは、衝突センサと該衝突センサからの衝突信号を演算処理してエアバッグの展開・非展開を制御するエアバッグ電子制御装置（エアバッグＥＣＵ）とエアバッグとを有し、前記荷重検知演算処理手段は、荷重検知電子制御装置（荷重検知ＥＣＵ）である請求項４又は５の何れかに記載の乗員保護装置。
前記エアバッグＥＣＵは、加速度センサとエアバッグセントラルプロセッシングユニット（エアバッグＣＰＵ）を有し、前記荷重検知ＥＣＵは、メモリと荷重検知セントラルプロセッシングユニット（荷重検知ＣＰＵ）を有する請求項８に記載の乗員保護装置。
前記エアバッグＣＰＵの入出力端と前記荷重検知ＣＰＵの入出力端とを直接接続してエアバッグ・荷重検知電子制御装置（エアバッグ・荷重検知ＥＣＵ）とした請求項９に記載の乗員保護装置。
前記エアバッグＥＣＵと前記荷重検知ＥＣＵを一つに統合してエアバッグ・荷重検知ＥＣＵとした請求項８又は９の何れかに記載の乗員保護装置。
前記荷重検知システムは、乗員の有無や姿勢の変化が生じたことを判定するための乗員検知補助センサをさらに有し、前記荷重検知演算処理手段は、前記衝突信号を受信した時に、その前後の該補助センサからの信号出力が変化してないと判定した時のみ、その前後の荷重信号に基づき前記シート荷重システムの正常・異常の診断あるいは荷重信号の補正を行うことを特徴とする請求項１、２、４〜１１の何れかに記載の乗員保護装置。