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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】乗員保護装置
(51)【国際特許分類】
   B60R 21/017 20060101AFI20231114BHJP
   B60R 21/0132 20060101ALI20231114BHJP
   B60R 21/0136 20060101ALI20231114BHJP
   B60R 21/16 20060101ALI20231114BHJP
【FI】
B60R21/017 310
B60R21/0132 330
B60R21/0136 310
B60R21/16
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2020047578
(22)【出願日】2020-03-18
(65)【公開番号】P2021146844
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2022-11-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】日堂 信昭
(72)【発明者】
【氏名】菅又 敬久
(72)【発明者】
【氏名】桃原 茂郎
(72)【発明者】
【氏名】▲柳▼原 隆
【審査官】瀬戸 康平
(56)【参考文献】
【文献】特開2004-284382(JP,A)
【文献】特開2012-091650(JP,A)
【文献】特開2004-268729(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 21/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室内に設けられる横転用エアバッグ装置と、
前記横転用エアバッグ装置に電力を供給可能なバッテリーと、
車両の横転を判定し、前記車両に横転が発生したと判定された場合に、前記バッテリーから供給された電力を用いて前記横転用エアバッグ装置を作動させる制御部と、
前記バッテリーが故障した場合に用いられる電力を蓄電するバックアップ電源と、
を備え、
前記制御部は、前記車両の衝突を判定するとともに前記バッテリーの故障を診断し、前記車両が衝突したと判定され、かつ、前記バッテリーが故障したと診断された場合に、横転判定を省略し、前記横転判定が行われた場合よりも早く、前記バックアップ電源に蓄電された電力を用いて前記横転用エアバッグ装置を作動させる
ことを特徴とする乗員保護装置。
【請求項2】
車室内に設けられる前突用エアバッグ装置及び側突用エアバッグ装置を備え、
前記制御部は、
前記車両が衝突したと判定された場合に、前記バッテリーから供給された電力を用いて前突用エアバッグ装置及び/又は前記側突用エアバッグ装置を作動させ、
前記車両が衝突したと判定され、かつ、前記バッテリーが故障したと診断された場合に、前記バックアップ電源に蓄電された電力を用いて前記前突用エアバッグ装置及び/又は前記側突用エアバッグ装置、並びに、前記横転用エアバッグ装置を作動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、乗員保護装置として特に車両に前方衝突用エアバッグ及び側方衝突用エアバッグを設ける技術が記載されている。車両は、各エアバッグのバックアップ電源としてのコンデンサを備えており、車両のバッテリーからの電力供給が遮断された場合には、コンデンサに蓄電された電力によって作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平9-240417号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、車両に横転用エアバッグを設けることも行われている。横転用エアバッグは、横転が検知されてから作動するまでの時間が前方衝突用エアバッグや側方衝突用エアバッグよりも長く設定される。そのため、バックアップ電源としてのコンデンサには大容量が求められ、大型化及び高コスト化を招いている。
【0005】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、部品の小型化及び低コスト化が可能な乗員保護装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記の課題を解決するために、本発明の乗員保護装置は、車室内に設けられる横転用エアバッグ装置と、前記横転用エアバッグ装置に電力を供給可能なバッテリーと、車両の横転を判定し、前記車両に横転が発生したと判定された場合に、前記バッテリーから供給された電力を用いて前記横転用エアバッグ装置を作動させる制御部と、前記バッテリーが故障した場合に用いられる電力を蓄電するバックアップ電源と、を備え、前記制御部は、前記車両の衝突を判定するとともに前記バッテリーの故障を診断し、前記車両が衝突したと判定され、かつ、前記バッテリーが故障したと診断された場合に、横転判定を省略し、前記横転判定が行われた場合よりも早く、前記バックアップ電源に蓄電された電力を用いて前記横転用エアバッグ装置を作動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によると、部品すなわちバックアップ電源の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の実施形態に係る乗員保護装置が適用された車両を示す模式図である。
図2】本発明の実施形態に係る乗員保護装置を模式的に示すブロック図である。
図3】本発明の実施形態に係る乗員保護装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
図4】本発明の実施形態に係る乗員保護装置の動作例を説明するための模式図であり、バッテリーが故障しなかった場合を示す図である。
図5】本発明の実施形態に係る乗員保護装置の動作例を説明するための模式図であり、バッテリーが故障した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照図面において、「前後」は、車両の進行方向における前後方向を示し、「左右」及び「上下」は、それぞれ、運転席から見た左右方向(車幅方向)及び上下方向を示している。
【0010】
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る乗員保護装置1は、車両Cの前突、側突、横転時等に乗員を保護するSRS(Supplemental Restraint System)用の装置(システム)である。乗員保護装置1は、加速度センサ11と、加速度センサ12と、ロールオーバーセンサ13と、バッテリー14と、制御部20と、を備える。また、乗員保護装置1は、左右一対の前突用エアバッグ装置30(30L,30R)と、左右一対の側突用エアバッグ装置40(40L,40R)と、左右一対の横転用エアバッグ装置50(50L,50R)と、を備える。
【0011】
<加速度センサ(前突検知用センサ)>
図2に示すように、加速度センサ11は、車両Cの前後方向の加速度を検出するセンサである。すなわち、加速度センサ11は、車両Cの前突(前面衝突)を検知するための前突検知用センサの一例である。加速度センサ11の検出結果は、制御部20へ出力される。
【0012】
<加速度センサ(側突検知用センサ)>
加速度センサ12は、車両Cの横(左右)方向の加速度を検出するセンサである。すなわち、加速度センサ12は、車両Cの側突(側面衝突)を検知するための側突検知用センサの一例である。加速度センサ12の検出結果は、制御部20へ出力される。
【0013】
<ロールオーバーセンサ(横転検知用センサ)>
ロールオーバーセンサ13は、車両Cのロール軸(前後軸)周りの角速度を検出するセンサである。すなわち、ロールオーバーセンサ13は、車両Cの横転を検知するための横転検知用センサの一例である。ロールオーバーセンサ13の検出結果は、制御部20へ出力される。
なお、横転検知用センサは、前記したロールオーバーセンサ13に限定されない。横転検知用センサは、例えば、車両Cの上下方向の加速度を検出する加速度(重力)センサ及び車両Cのヨーレートを検出するヨーレートセンサの組み合わせによっても実現可能である。
【0014】
<バッテリー>
バッテリー14は、車両Cの動力室2に設けられており、前突用エアバッグ装置30、側突用エアバッグ装置40及び横転用エアバッグ装置50、並びに、車両Cに搭載された各機器へ電力を供給可能な電力源である。
【0015】
<制御部>
制御部20は、乗員保護装置1における各機器を制御するECU(Electrical control Unit)である。制御部20は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力回路等によって構成されている。制御部20は、乗員保護装置1用の機能部として、故障診断部21と、判定部22と、コンデンサ23と、を備える。
【0016】
故障診断部21は、例えばバッテリー14の電圧を監視することによって、バッテリー14が故障しているか否かを診断し、診断結果を判定部22へ出力する。
【0017】
判定部22は、加速度センサ11,12及びロールオーバーセンサ13の検出結果を取得し、取得された検出結果に基づいて、車両Cが前突しているか否か、側突しているか否か、横転しているか否かを判定する。
詳細には、判定部22は、加速度センサ11の検出結果がマイナスかつその絶対値が閾値以上である場合に、車両Cが前突していると判定する。また、判定部22は、加速度センサ11の検出結果がプラスかつその絶対値が閾値以上である場合と、加速度センサ11の検出結果の絶対値が閾値未満である場合に、車両Cは前突していないと判定する。
また、判定部22は、加速度センサ12の検出結果の絶対値が閾値以上である場合に、車両Cが側突していると判定し、加速度センサ12の検出結果が閾値未満である場合に、車両Cは側突していないと判定する。なお、判定部22は、加速度センサ12の検出結果の正負に基づいて、側突の方向を判定することができる。
また、判定部22は、ロールオーバーセンサ13の検出結果の絶対値が閾値以上である場合に、車両Cが横転していると判定し、ロールオーバーセンサ13の検出結果の絶対値が閾値未満である場合に、車両Cは横転していないと判定する。なお、判定部22は、ロールオーバーセンサ13の検出結果の正負に基づいて、横転の方向を判定することができる。
【0018】
また、判定部22は、判定結果に基づいて、前突用エアバッグ装置30(30L,30R)、側突用エアバッグ装置40(40L,40R)、横転用エアバッグ装置50(50L,50R)の少なくとも一つに電力を供給し、対応するエアバッグ装置30,40,50を作動させる。本実施形態において、判定部22は、バッテリー14に蓄電された電力を昇圧し、昇圧された電力を、判定結果に対応するエアバッグ装置30,40,50へ供給する。
【0019】
<コンデンサ>
コンデンサ23は、乗員保護装置1用のバックアップ電源の一例である。制御部20は、バッテリー14の故障時には、かかるコンデンサ23に蓄電された電力を用いて作動するとともに、コンデンサ23に蓄電された電力を各エアバッグ装置30,40,50のうち作動すべきものへ供給する。コンデンサ23は、制御部20への実装時に予め電力が蓄電されていてもよく、バッテリー14からの電力が蓄電されてもよい。
【0020】
<前突用エアバッグ装置>
左右一対の前突用エアバッグ装置30(30L,30R)は、車室3内に設けられており、乗員を前突から保護する装置である。左右一対の前突用エアバッグ装置30(30L,30R)は、車室3前側のインストルメントパネル4(ステアリング又はダッシュボード)に収容されており、前突時に、インストルメントパネル4と乗員との間で展開動作する。
【0021】
図2に示すように、前突用エアバッグ装置30は、インフレータ31と、エアバッグ32と、を備える。
インフレータ31は、制御部20からの電力によって作動(点火)し、エアバッグ32内でガスを発生することによって、エアバッグ32を展開させる。制御部20の判定部22は、図示しないスイッチ回路等を制御することによって、通常時には、バッテリー14から供給された電力をインフレータ31へ供給し、バッテリー14の故障時には、コンデンサ23に蓄電された電力をインフレータ31へ供給する。
【0022】
<側突用エアバッグ装置>
図1に示すように、左右一対の側突用エアバッグ装置40(40L,40R)は、車室3内に設けられており、乗員を側突から保護する装置である。左右一対の側突用エアバッグ装置40L,40Rは、車室3の前席(運転席、助手席)5の座面内に収容されており、側突時に、車両C側面と乗員との間で展開動作する。
【0023】
図2に示すように、側突用エアバッグ装置40は、インフレータ41と、エアバッグ42と、を備える。
インフレータ41は、制御部20からの電力によって作動(点火)し、エアバッグ42内でガスを発生することによって、エアバッグ42を展開させる。制御部20の判定部22は、図示しないスイッチ回路等を制御することによって、通常時には、バッテリー14から供給された電力をインフレータ41へ供給し、バッテリー14の故障時には、コンデンサ23に蓄電された電力をインフレータ41へ供給する。
【0024】
<横転用エアバッグ装置>
図1に示すように、左右一対の横転用エアバッグ装置50(50L,50R)は、車室3内に設けられており、乗員を横転から保護する装置である。左右一対の横転用エアバッグ装置50(50L,50R)は、車両側面の上端部(車室のルーフサイドレール内又はルーフサイドレールを覆う内装材)6内に収容されており、横転時に、車両側面と乗員の頭部との間で展開動作する。
【0025】
図2に示すように、横転用エアバッグ装置50は、インフレータ51と、エアバッグ52と、を備える。
インフレータ51は、制御部20からの電力によって作動(点火)し、エアバッグ52内でガスを発生することによって、エアバッグ52を展開させる。制御部20の判定部22は、図示しないスイッチ回路等を制御することによって、通常時には、バッテリー14に蓄電された電力をインフレータ51へ供給し、バッテリー14の故障時には、コンデンサ23に蓄電された電力をインフレータ51へ供給する。
【0026】
ここで、車両Cの前突及び側突は、加速度センサ11,12によって比較的速やかに検知され、制御部20は、比較的速やかに前突用エアバッグ装置30及び側突用エアバッグ装置40を展開動作させる。一方、車両Cの横転は、前突及び側突よりも遅く発生するとともに、ロールオーバーセンサ13によって前突及び側突よりも長い時間をかけて検知される。制御部20は、かかる横転検知後に側突用エアバッグ装置50を展開動作させる。そのため、従来のコンデンサ23は、横転用エアバッグ装置50のバックアップ動作時間を長く確保するため、大容量に設計されていた。
【0027】
<動作例>
続いて、乗員保護装置1の動作例について図3及び図4を参照して説明する。まず、通常の走行状態において、各エアバッグ装置30,40,50は、バッテリー14から供給される電力によって動作可能な状態(オン状態)である。
【0028】
まず、制御部22は、加速度センサ11,12の検出結果に基づいて、車両Cに前突及び/又は側突が発生しているか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1において衝突が発生していると判定された場合には、制御部22は、バッテリー14が故障しているか否かを診断する(ステップS2)。ステップS2において故障が発生していると診断された場合には、制御部22は、コンデンサ23に蓄電された電力を、前突用エアバッグ装置30及び/又は側突用エアバッグ装置40と、横転用エアバッグ装置50へ供給する。これにより、前突用エアバッグ装置30及び/又は側突用エアバッグ装置40のエアバッグ32,42、及び、横転用エアバッグ装置50のエアバッグ52は、コンデンサ23に蓄電された電力によって、同時に、又は、少しの時間差で展開する(ステップS3)。
【0029】
一方、ステップS2において故障が発生していないと診断された場合には、制御部22は、バッテリー14に蓄電された電力を、前突用エアバッグ装置30及び/又は側突用エアバッグ装置40へ供給する。これにより、前突用エアバッグ装置30及び/又は側突用エアバッグ装置40のエアバッグ32,42は、バッテリー14から供給される電力によって展開する(ステップS4)。
【0030】
また、ステップS1において衝突が発生していないと判定された場合には、制御部22は、制御部22は、バッテリー14が故障しているか否かを診断する(ステップS5)。
ステップS4の実行後と、ステップS5において故障が発生してないと診断された場合とには、制御部22は、ロールオーバーセンサ13の検出結果に基づいて、車両Cに横転が発生しているか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6において横転が発生していると診断された場合には、制御部22は、バッテリー14に蓄電された電力を、横転用エアバッグ装置50へ供給する。これにより、横転用エアバッグ装置50のエアバッグ52は、バッテリー14から供給される電力によって展開する(ステップS3)。
【0031】
なお、ステップS6において横転が発生していないと判定された場合には、本フローは終了する。
また、ステップS5において故障が発生していると診断された場合には、本フローは終了する。これは、かかる場合にはバッテリー14が故障してから十分な時間が経過しており、コンデンサ23に蓄電された電力が消費され、制御部20が作動することができないと考えられるためである。
【0032】
図4に示すように、時刻t1において車両Cが前突及び/又は側突し、かつ、バッテリー14が故障しなかった場合には、各エアバッグ装置30,40,50へのバッテリー14からの電力供給は継続される。そして、時刻t2において車両Cが横転し始めた場合に、制御部20は、時刻t2から所定時間経過後の時刻t3にエアバッグ52を展開させる。横転用エアバッグ装置50は、時刻t3~t4の間、乗員の頭部を保護することができる。
【0033】
一方、図5に示すように、時刻t1において車両Cが前突及び/又は側突し、かつ、バッテリー14が故障した場合には、制御部20へのバッテリー14からの電力供給は遮断される。制御部20は、コンデンサ23に蓄電された電力によって、時刻t1~t3の間、バックアップ動作の状態となる。
【0034】
ここで、従来の場合、一般的な横転発生のタイミング(時刻t2)に合わせて、横転用エアバッグ装置50が作動する(時刻t3)まで、バックアップ動作時間を確保することができるようにコンデンサ23が設計されていた。
これに対し、乗員保護装置1は、車両Cが前突及び/又は側突するとともにバッテリー14が故障した場合には、横転判定を省略し、横転判定が行われた場合よりも早く(時刻t3よりも前に)横転用エアバッグ装置50を作動させる。また、好ましくは、乗員保護装置1は、車両Cが前突及び/又は側突するとともにバッテリー14が故障した場合には、横転判定を省略し、前突用エアバッグ装置30及び側突用エアバッグ装置40と同時(時刻t1~t2)に横転用エアバッグ装置50を作動させる。かかる構成によると、コンデンサ23の容量を小さくすることができ、部品の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【0035】
図4及び図5に示す例では、各エアバッグ装置30,40の最も遅い作動タイミングは、一般的な横転発生のタイミングと同じ時刻t2に設定されているが、これに限定されない。
【0036】
本発明の実施形態に係る乗員保護装置1は、車室3内に設けられる横転用エアバッグ装置50と、前記横転用エアバッグ装置50に電力を供給可能なバッテリー14と、車両Cの横転を判定し、前記車両Cに横転が発生したと判定された場合に、前記バッテリー14から供給された電力を用いて前記横転用エアバッグ装置50を作動させる制御部20と、前記バッテリー14が故障した場合に用いられる電力を蓄電するバックアップ電源(コンデンサ23)と、を備え、前記制御部20は、前記車両Cの衝突を判定するとともに前記バッテリー14の故障を診断し、前記車両Cが衝突したと判定され、かつ、前記バッテリー14が故障したと診断された場合に、前記バックアップ電源に蓄電された電力を用いて前記横転用エアバッグ装置50を作動させることを特徴とする。
したがって、乗員保護装置1は、バッテリー14の故障時には横転判定を行わずに横転用エアバッグ装置50を作動させるので、バックアップ電源の容量を小さくすることができ、部品すなわちバックアップ電源(コンデンサ23)の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【0037】
また、乗員保護装置1は、前記制御部20が、前記車両Cが衝突したと判定され、かつ、前記バッテリー14が故障したと診断された場合には、前記車両Cに横転が発生したと判定された場合よりも早く前記横転用エアバッグ装置50を作動させることを特徴とする。
したがって、乗員保護装置1は、バッテリー14の故障時には、バッテリー14の非故障時に横転判定を行った場合よりも早く横転用エアバッグ装置50を作動させるので、バックアップ電源の容量を小さくすることができ、部品すなわちバックアップ電源の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【0038】
また、乗員保護装置1は、車室3内に設けられる前突用エアバッグ装置30及び側突用エアバッグ装置40を備え、前記制御部20は、前記車両Cが衝突したと判定された場合に、前記バッテリー14から供給された電力を用いて前記前突用エアバッグ装置30及び/又は前記側突用エアバッグ装置40を作動させ、前記車両Cが衝突したと判定され、かつ、前記バッテリー14が故障したと診断された場合に、前記バックアップ電源に蓄電された電力を用いて前突用エアバッグ装置30及び/又は前記側突用エアバッグ装置40と同時に前記横転用エアバッグ装置50を作動させることを特徴とする。
かかる構成によると、乗員保護装置1は、バッテリー14の故障時には、横転判定を行わずに前突用エアバッグ装置30及び/又は側突用エアバッグ装置40、並びに、横転用エアバッグ装置50を作動させる。したがって、乗員保護装置1は、横転用エアバッグ装置50の作動を早める(例えば、前突用エアバッグ装置30及び/又は側突用エアバッグ装置40と同時に、又は、少しの時間差で作動させる)ことによって、バックアップ電源の容量を小さくすることができ、部品すなわちバックアップ電源の小型化及び低コスト化を実現することができる
【0039】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、バックアップ電源は、制御部20内に実装されたコンデンサ23に限定されない。
また、参考形態として、横転用エアバッグ装置50は、横転側突兼用エアバッグ装置であってもよい。かかる構成によると、乗員保護装置1の制御部20は、ステップS1において側突が発生していると判定された場合に、ステップS4において横転用エアバッグ装置50を側突用エアバッグ装置として作動させる。この場合に、本フローは、ステップS4実行後のステップS6,S7を省略する。
【符号の説明】
【0040】
1 乗員保護装置
14 バッテリー
20 制御部
23 コンデンサ(バックアップ電源)
30,30L,30R 前突用エアバッグ装置
40,40L,40R 側突用エアバッグ装置
50,50L,50R 横転用エアバッグ装置
図1
図2
図3
図4
図5