(57)【要約】【課題】加速度センサの検出値を用いて、より正確に斜めポール等への側突とドア強閉とを判別して、適切にサイドエアバック展開を行うことができる側突判定装置、及び乗員保護装置を提供する。【解決手段】ドア加速度検出部１０１の検出信号から所定の周波数成分の信号を除去するＬＰＦ１０２と、ＬＰＦ１０２において所定の周波数成分が除去された信号を積分する積分演算部１０３と、積分演算部１０３において積分された積分値に基づいてドアの一定時間での速度方向を判定し、この判定結果、及びドア加速度検出部１０１で検出された加速度値とに基づいて側突を判定する側突判定部１０４と、側突判定部１０４で側突と判定された場合に側突判定部１０４から信号を受信して乗員保護部２０３を展開するように制御する制御部２０２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアに配設された加速度検出手段の検出値に基づいて、側突を判定する側突判定装置であって、
前記加速度検出手段の検出信号から所定の周波数成分の信号を除去する信号除去手段と、
前記信号除去手段において所定の周波数成分が除去された信号を積分する積分手段と、
前記積分手段において積分された積分値に基づいてドアの一定時間での速度方向を判定する速度方向判定手段と、
前記速度方向判定手段での判定結果と、前記加速度検出手段で検出された加速度値とに基づいて側突を判定する側突判定手段とを備える
ことを特徴とする側突判定装置。
【請求項２】
前記側突判定手段は、前記加速度検出手段の加速度検出値が所定の閾値以上であり、且つ前記速度方向判定手段において検出した一定時間での速度方向が、車外部から車内部へ向かう方向である場合に側突と判定する
ことを特徴とする請求項１記載の側突判定装置。
【請求項３】
前記信号除去手段は、所定周波数以下の信号を通過させるＬＰＦ（Low Pass Filter）である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の側突判定装置。
【請求項４】
前記側突判定装置は、さらに、
車両のドア部の開閉状態を検出するドア状態検知手段を備え、
前記側突判定手段は、さらに、前記ドア状態検知手段において車両のドア部が閉状態と検知される場合において側突と判定する
ことを特徴とする請求項２記載の側突判定装置。
【請求項５】
ドアに配設された加速度検出手段の検出値に基づいて、側突用の乗員保護具を作動させる乗員保護装置であって、
前記加速度検出手段の検出信号から所定の周波数成分の信号を除去する信号除去手段と、
前記信号除去手段において所定の周波数成分が除去された信号を積分する積分手段と、
前記積分手段において積分された積分値に基づいてドアの一定時間での速度方向を判定する速度方向判定手段と、
前記速度方向判定手段での判定結果と、前記加速度検出手段で検出された加速度値とに基づいて側突を判定する側突判定手段と、
前記側突判定手段で側突と判定された場合に、前記側突判定手段から信号を受信して前記乗員保護具を展開するように制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする乗員保護装置。
【請求項６】
前記側突判定手段は、前記加速度検出手段の加速度検出値が所定の閾値以上であり、且つ前記速度方向判定手段において検出した一定時間での速度方向が、車外部から車内部へ向かう方向である場合に側突と判定し、
前記制御手段は、前記側突判定手段で側突と判定された場合に、前記側突判定手段から信号を受信して前記乗員保護具を展開するように制御する
ことを特徴とする請求項５記載の乗員保護装置。
【請求項７】
前記信号除去手段は、所定周波数以下の信号を通過させるＬＰＦ（Low Pass Filter）である
ことを特徴とする請求項５又は６記載の乗員保護装置。
【請求項８】
前記側突判定装置は、さらに、
車両のドア部の開閉状態を検出するドア状態検知手段を備え、
前記側突判定手段は、さらに、前記ドア状態検知手段において車両のドア部が閉状態と検知される場合において側突と判定し、
前記制御手段は、前記側突判定手段で側突と判定された場合に、前記側突判定手段から信号を受信して前記乗員保護具を展開するように制御する
ことを特徴とする請求項６記載の乗員保護装置。
【請求項９】
ドアに配設された加速度検出手段の検出値に基づいて、側突を判定する側突判定装置において用いる側突判定方法であって、
前記加速度検出手段の検出信号から所定の周波数成分の信号を除去する信号除去ステップと、
前記信号除去ステップにおいて所定の周波数成分が除去された検出信号を積分する積分ステップと、
前記積分ステップにおいて積分された積分値に基づいてドアの一定時間での速度方向を判定する速度方向判定ステップと、
前記速度方向判定ステップにおける判定結果と、前記加速度検出手段で検出された加速度値とに基づいて側突を判定する側突判定ステップとを含む
ことを特徴とする側突判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアに配設された加速度センサを用いて側面衝突（以下側突と記する）におけるサイドエアバック展開制御を行うための側突判定装置及び乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、シートベルトやエアバック等において加速度センサや角速度センサ等のセンサを用いて車両の動きを判断して、その結果をフィードバックして車内の装置を動作させるシステムが普及してきている。その結果、安価なセンサを用いて自動車の操縦性や安全性を向上できる。
【０００３】
そして、サイドエアバックの展開に関しては、例えば斜め方向から電柱等のポールに側突する際における米国法規に対応するために様々な装置が製品化されている。これらのうち、例えば圧力センサを用いる乗員保護装置では、側突するとドアのアウタパネルとインナパネルの間にできる空間が狭くなり圧力が上がるため、これを利用して車両のドア部への外部からの側突を判定してサイドエアバックを展開させて乗員を保護する。
【０００４】
また、車両のドア部や側面のピラー部に一体に設けられた加速度センサを用いて、ドア部の加速度を検出して、この加速度値を用いて車両のドア部へ外部からの側突が生じたことを判定してサイドエアバックを展開する装置もある。しかし、この装置では、横加速度値だけでは例えばドアにボールがぶつかるような場合やドア強閉の場合を側突と誤判定してサイドエアバックを作動させる可能性があり、このような誤判定を防止するためには、エアバック展開させる加速度の閾値を高めるしかなかった。
【０００５】
そして、車両の側面部に配置された加速度センサからの加速度検出値を用いて、適切なタイミングで側突用エアバックの作動判断が行える様になすと共に、ドアの開閉等による衝撃による側突用エアバックの誤作動の可能性を著しく低減させた作動判断装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、車両の衝突発生箇所の判定精度を向上させて、乗員保護装置の誤展開を低減するために、車両の車輪部に搭載された加速度センサと、車両の車室部に搭載された加速度センサの検出値を用いて衝突を判定する乗員保護装置の駆動装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、車両への側突衝突を迅速に、且つ正確に判別するために、加速度信号を用いた速度変化量と、加速度信号からＢＰＦによって所定の高周波成分のみを抽出して算出したエネルギ量に基づいて側突を判定する側面衝突判別装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
またさらに、上述したような側突とドア強閉との誤判別を防止するため、ドアに配設した加速度センサの検出値を所定時間内で積分して速度方向の変化を演算し、検出した加速度値が一定以上であり、且つ演算された速度方向の極性（車体に向かうプラス方向と車体から離れるマイナス方向）が側突方向と一致する場合にサイドエアバックを作動する衝突判定装置がある（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１９２９２０号公報
【特許文献２】特開２００８−２４７２４２号公報
【特許文献３】特開平９−２４７９５号公報
【特許文献４】特願２００７−２６０８３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のように加速度センサをドアに配設してサイドエアバックの展開を判定する場合には、ドアを閉めた際のドアパネルの振動成分が比較的、高周波となるために、このドアパネル振動成分が加速度センサの検出値に影響してしまい、精度良く加速度センサからの検出値を用いての側突判定をすることができないという問題がある。
【００１１】
そして、上記従来の加速度センサを用いて加速度積分値である速度方向の極性（車体に向かうプラス方向と車体から離れるマイナス方向）を演算し、この極性方向によりポール等への側突とドア強閉とを判別する方法においても、加速度センサがドアに配設されるため、一般的にドアパネルの剛性は低く、加速度センサではドアを閉めた際にドアパネルの振動がドア自体の振動に共振して加速度値が検出されるために速度方向の極性が安定しないという問題がある。
この場合、加速度センサからの検出値を用いても正確なドアの速度変化量を求めることができず、電柱等への側突とドアの強閉との精度の高い判別ができないという問題がある。
【００１２】
図６は、上記従来のドアの速度方向の極性を用いる側突判定装置におけるドア強閉時の加速度積分値である速度の時間変化を示すグラフ６００である。尚、横軸は時間（ｍｓ）、縦軸は速度（ｍ/ｓ）を示している。
【００１３】
本図に示すように、加速度センサにおいてドア閉時の振動成分のみでなく、ドアパネルの振動成分も共に検出されるため、加速度値の積分演算により算出される速度変化が大きく上下方向にぶれてしまい、その結果、速度方向の極性を用いてポールへの側突とドア強閉との正確な判別ができず、適切なタイミングでエアバック展開を行うことができないという問題がある。
【００１４】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、加速度センサの検出値を用いて、より精度の高い斜めポール等への側突とドア強閉とを判別して、適切にサイドエアバック展開を行うことができる側突判定装置及び乗員保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するために、本発明に係る側突判定装置は、ドアに配設された加速度検出手段の検出値に基づいて、側突を判定する側突判定装置であって、上記加速度検出手段の検出信号から所定の周波数成分の信号を除去する信号除去手段と、上記信号除去手段において所定の周波数成分が除去された信号を積分する積分手段と、上記積分手段において積分された積分値に基づいてドアの一定時間での速度方向を判定する速度方向判定手段と、上記速度方向判定手段での判定結果と、上記加速度検出手段で検出された加速度値とに基づいて側突を判定する側突判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、上記信号除去手段において上記加速度検出手段が検出するドアパネル振動による加速度を除去でき、上記速度方向判定手段は、その除去後の信号を用いて上記積分手段において加速度積分値を演算することでより正確にドアの速度方向の極性を検出できる。従って、上記側突判定手段は、上記加速度検出手段での加速度検出値と、上記速度方向判定手段におけるドアの速度方向の極性を用いて、ドアの強閉とポール等への側突とをより正確に判別できる。
【００１７】
また、本発明に係る側突判定装置の上記側突判定手段は、上記加速度検出手段の加速度検出値が所定の閾値以上であり、且つ上記速度方向判定手段において検出した一定時間での速度方向が、車外部から車内部へ向かう方向である場合に側突と判定することを特徴とする。
【００１８】
この構成により、上記側突判定手段は、加速度の閾値を用いることで単なるボール等がドアにぶつかったか、又はポール等への側突かを判定でき、また、速度変化の極性を判断することでドア強閉とポール等への側突とを判別できる。
【００１９】
また、本発明に係る側突判定装置の上記信号除去手段は、所定周波数以下の信号を通過させるＬＰＦ（Low Pass Filter）であることを特徴とする。
【００２０】
この構成により、上記信号除去手段は、上記ＬＰＦを用いてドアパネル振動による加速度成分の周波数帯の信号成分を除去でき、除去後の信号を上記積分手段において積分して上記速度方向判定手段において速度方向を検出できるために、より精度高くドア強閉とポール等への側突との判別を行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る側突判定装置は、さらに、車両のドア部の開閉状態を検出するドア状態検知手段を備え、上記側突判定手段は、さらに、上記ドア状態検知手段において車両のドア部が閉状態と検知される場合において側突と判定することを特徴とする。
【００２２】
この構成により、上記衝突判定手段は、上記ドア状態検知手段からドアの開閉状態を確認して、ドアが閉状態においてのみ側突判定を行うために、より正確に側突判定を行うことが可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る乗員保護装置は、ドアに配設された加速度検出手段の検出値に基づいて、側突用の乗員保護具を作動させる乗員保護装置であって、上記加速度検出手段の検出信号から所定の周波数成分の信号を除去する信号除去手段と、上記信号除去手段において所定の周波数成分が除去された信号を積分する積分手段と、上記積分手段において積分された積分値に基づいてドアの一定時間での速度方向を判定する速度方向判定手段と、上記速度方向判定手段での判定結果と、上記加速度検出手段で検出された加速度値とに基づいて側突を判定する側突判定手段と、上記側突判定手段で側突と判定された場合に、上記側突判定手段から信号を受信して上記乗員保護具を展開するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この構成により、上記信号除去手段において上記加速度検出手段が検出するドアパネル振動による加速度を除去でき、上記速度方向判定手段は、その除去後の信号を用いて上記積分手段において加速度積分値を演算することでより正確にドアの速度方向の極性を検出できる。従って、上記側突判定手段は、上記加速度検出手段での加速度検出値と、上記速度方向判定手段におけるドアの速度方向の極性を用いて、ドアの強閉とポール等への側突とをより正確に判別できる。
【００２５】
なお、本発明に係る側突判定装置を構成する処理手段をステップとする側突判定方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、当該プログラムをＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る側突判定装置においては、より正確にドア強閉と電柱等への側突との判別ができるために、サイドエアバックの誤作動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車体のドアの強閉時においてドア部に発生する速度方向、及びポール等への側突時にドア部に発生する速度方向を示す模式図
【図２】実施の形態に係る乗員保護装置の機能ブロック図
【図３】実施の形態に係る乗員保護装置でのサイドエアバック展開を決定する論理回路
【図４】実施の形態に係る側突判定装置、及び乗員保護装置のエアバック展開までの動作手順を示すフローチャート
【図５】従来の加速度積分値の結果と、実施の形態に係る側突判定装置での加速度積分値の結果とを比較するグラフ
【図６】従来の側突判定装置における加速度積分値である速度の時間変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る側突判定装置、及び乗員保護装置の実施の形態について図面を参照しながら説明を行う。
【００２９】
（実施の形態）
図１は、車体１０のドアの強閉時においてドア部に発生する速度方向１１、及びポール等への側突時にドア部に発生する速度方向１２を示す模式図である。
【００３０】
図１に示すように、ドア強閉時にドア部に発生する速度方向１１（極性は車体の外側へ向かうマイナス方向）は、ドア部への外部からの側突時に生じる速度方向１２に対して反転した方向（極性は車体に向かうプラス方向）となる。
【００３１】
図２は、本実施の形態に係る乗員保護装置２００の機能ブロック図である。
乗員保護装置２００は、側突判定装置１００、ドア状態検知部２０１、制御部２０２、及び乗員保護部２０３を備える。
【００３２】
ドア状態検知部２０１は、ドアの開閉状態を検知する、例えば、ドアスイッチである。
制御部２０２は、側突判定装置１００の側突判定の結果に基づいて、乗員保護部２０３であるサイドエアバックの作動を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。
次に、側突判定装置１００の各処理部の機能について説明を行う。
【００３３】
側突判定装置１００は、ドア加速度検出部１０１、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０２、積分演算部１０３及び側突判定部１０４を備える。
ドア加速度検出部１０１は、車両のドア部に一体に設けられ、車両のドア部に発生した加速度、及びその方向を検出する、例えば加速度センサである。このドア加速度検出部１０１は例えば、静電容量方式を用いて車体の横方向での加速度値を検出する。ドア加速度検出部１０１は車両のドア部に一体に設けられることにより、車両のドア部へ外部からの側突が生じたことを確実に判定可能とする。
【００３４】
ＬＰＦ１０２は、ドア加速度検出部１０１から取得したセンサ値に対してドアパネル振動に基づく高い周波数信号を減衰させて遮断し、低域周波数のみを信号として通過させる回路である。
【００３５】
積分演算部１０３は、ＬＰＦ１０２を介して取得したドア加速度検出部１０１からの出力信号の加速度値を一定時間内で積分演算することにより、ドアの速度変化量を算出する。積分演算部１０３での演算結果により、ドアの速度変化量がプラス方向又はマイナス方向の極性を有するために、速度変化の極性によりポール等への側突とドア強閉の判別を行うことが可能となる。
【００３６】
側突判定部１０４は、ＣＡＮ等のプロトコルを用いてバス１０５を介してドア状態検知部２０１からドアの開閉状態を検出し、また、ドア加速度検出部１０１が検出した加速度が所定の閾値（例えば２０〜１００Ｇ）以上か否かを判定すると共に、積分演算部１０３から取得した演算結果を用いて速度の方向がドア部の閉方向、すなわち、ドア部への外部から側突により発生する速度の方向である場合にはドア部へ外部から側突が生じたことを判定する。なお、側突判定部１０４は、加速度の閾値を判定することにより、単なるボール等がドアにぶつかった場合とポール等への側突とを判別することが可能となる。
【００３７】
一方、側突判定部１０４は、ドア加速度検出部１０１が検出した加速度が所定の閾値以上であっても、積分演算部１０３から取得した演算結果からドアの速度方向がドア部の開方向、すなわち、ドア部への外部から側突により発生する速度の方向とは反転した方向である場合、ドア部へ外部からの側突が生じなかったと判定をする。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係る乗員保護装置でのサイドエアバックの展開を決定する論理回路を示す。この論理回路は、上述した側突判定装置１００に設けられている。
【００３９】
この論理回路にはＡＮＤゲート３０１があり、このＡＮＤゲート３０１には、加速度の閾値を用いた判定結果と、ＬＰＦ１０２でパネル振動成分が除去された後の信号を用いた加速度積分値である速度方向の極性を用いた判定の結果とが入力される。
【００４０】
そして、乗員保護装置においては、加速度が所定の閾値よりも高いセンサ信号を測定し、且つ極性判定により速度方向が側突方向と判定された場合には、側突エアバックを展開する処理を行う。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係る側突判定装置１００、及び乗員保護装置２００のエアバック展開までの動作手順を示すフローチャートである。
【００４２】
最初に、側突判定部１０４は、バス１０５を介してドア状態検知部２０１から、ドア部の開閉状態を判定する（ステップＳ４０１）。具体的には、側突判定部１０４は、検出信号がドアスイッチオフになっている場合は、ドア部が閉状態であると判定し、検出信号がドアスイッチオンになっている場合は、開状態であると判定する。
【００４３】
そして、ドア部が閉状態であると判定された場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、側突判定部１０４は、ドアに配設されたドア加速度検出部１０１から加速度値が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４０２）。なお、側突判定部１０４は、ドア部が開状態と判定された場合（ステップＳ４０１でＮＯ）や、加速度が検出されない場合（ステップＳ４０２でＮＯ）、ステップＳ４０１以下の処理を繰り返す。
【００４４】
次に、側突判定部１０４は、ドア加速度検出部１０１において加速度が検出された場合には（ステップ４０２でＹＥＳ）、ドア加速度検出部１０１からの出力信号をＬＰＦ１０２によりドアパネル振動による影響を受けない低域周波数に限定し（ステップＳ４０３）、ＬＰＦ１０２からの出力信号が積分演算部１０３において一定時間における加速度積分値である速度変化量として演算される（ステップＳ４０４）。
【００４５】
そして、側突判定部１０４は、積分演算部１０３で積分して得られたドア部に発生した速度方向の極性が、ドア部の閉方向、すなわち、ドア部へ外部から側突が生じた場合に通常発生する方向の速度の極性に対して反転しているか否かを判定する（ステップＳ４０５）。また、側突判定部１０４は、速度方向の極性が反転していると判定した場合（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、ドア部へ外部からの側突が生じたと判定する。このとき、図１に示すように、ドア部に発生した速度の方向は、ドア部への外部からの側突方向、すなわち、ドア部の閉方向となる。
【００４６】
一方、側突判定部１０４は、速度方向の極性が閉方向でないと判定した場合には（ステップＳ４０５でＮＯ）、ドア部が強閉されたことを示しているため、ステップＳ４０１以下の処理を繰り返す。この場合は、図１に示すように、積分演算部１０３において積分した値であるドア部に発生した速度の極性は、ドア部の閉方向に通常発生する速度の正の極性に対して反転した負の極性となる。
【００４７】
次に、側突判定部１０４は、ドア加速度検出部１０１から取得した加速度値が所定の閾値以上（例えば５０Ｇ）か否かを判定する（ステップＳ４０６）。ここで、所定値以上の加速度が発生することは、ドア部へ外部から側突が発生したことを示している。
【００４８】
そして、側突判定部１０４は、検出された加速度値が所定値以上と判定された場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、側突と判定して（ステップＳ４０７）、制御部２０２に対して側突が生じた旨の判定結果に基づく信号を送信して、乗員保護部２０３であるサイドエアバックを展開させる（ステップＳ４０８）。一方、側突判定部１０４は、検出された加速度値が所定値以下と判定された場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、ステップＳ４０１以下の処理を繰り返す。
【００４９】
なお、本図の説明においてはステップＳ４０１に示すドアの開閉状態の検出、ステップＳ４０５に示すドア速度変化の極性判別、ステップＳ４０６に示す加速度の閾値判定の手順は逆でも良く、また同時でも構わない。
【００５０】
図５は、従来の加速度積分値の結果と、本実施の形態に係る側突判定装置１００でドア閉時のドア加速度検出部１０１からの出力信号をＬＰＦ１０２を介した後の加速度積分値の結果とを比較するグラフ５００である。なお、横軸は時間（ｍｓ）、縦軸は速度（ｍ/ｓ）を示している。
【００５１】
曲線５０１は、本実施の形態に係る側突判定装置１００においてドア閉時のドア加速度検出部１０１からの検出信号をＬＰＦ１０２に介した後に加速度積分値を算出した場合の速度変化を示し、曲線５０２は従来のＬＰＦ１０２を用いていない場合の速度変化を示している。
【００５２】
曲線５０１においては、ドア閉時の速度変化が大きくぶれることなく安定している。従って、より精度高く速度変化の極性を用いてポール等への側突とドア強閉との判別を行えることが分かる。
【００５３】
以上の説明のように、本実施の形態に係る側突判定装置１００、及び乗員保護装置２００においては、ドアを閉めた際に発生する加速度検出信号に重畳される高周波のドアパネル振動成分をＬＰＦ１０２で除去し、その後に積分演算部１０３で一定時間における加速度積分値を演算して速度の極性を用いることでドア強閉と側突との判別ができる。このため、本発明では、ドアパネル振動の加速度成分によるサイドエアバックの誤作動を適切に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る側突判定装置、及び乗員保護装置は、例えば、斜め方向からのポール等への側突した際のサイドエアバック展開機能を備える車両等に適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  車体
１００  側突判定装置
１０１  ドア加速度検出部
１０２  ＬＰＦ
１０３  積分演算部
１０４  側突判定部
１０５  バス
２００  乗員保護装置
２０１  ドア状態検知部
２０２  制御部
２０３  乗員保護部
３０１  ＡＮＤゲート
【図１】
2010228524.tif 000003
【図２】
2010228524.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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