(57)【要約】車両上で車両の中心に対して左右方向の側面側に配置し、車両の中心に対して加速度センサの配置とは左右反対方向からの加速度を検出するための加速度センサを備え、前記加速度センサからの検出出力に基づいて演算される物理量と乗員保護装置を起動するための閾値とを比較し乗員保護装置の起動要否を判定する判定手段を備えた。
2008059644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上で車両の中心に対して左右方向の側面側に配置し、車両の中心に対して加速度センサの配置とは左右反対方向からの加速度を検出するための加速度センサを備え、前記加速度センサからの検出出力に基づいて演算される物理量と乗員保護装置を起動するための閾値とを比較し乗員保護装置の起動要否を判定する判定手段を備えた乗員保護装置の起動装置。
【請求項２】
車両上に設置された車両の角速度センサあるいは角度センサからの出力に基づいて算出された車両の横転角速度あるいは横転角度に基づき、請求項１記載の乗員保護装置の起動閾値を変動させることを特徴とした乗員保護装置の起動装置。
【請求項３】
車両上に設置された車両の角速度センサあるいは角度センサからの出力に基づいて算出された車両の横転角速度あるいは横転角度に重み付け係数を乗算し、請求項１記載の加速度センサからの出力値に加算することを特徴とした乗員保護装置の起動装置。
【請求項４】
請求項１記載の加速度センサは、車両の中心に対して加速度センサの配置と左右方向に対して起動判定を実施する加速度センサと兼用することを特徴とした乗員保護装置の起動装置。
【請求項５】
閾値は、車両全体に速度変化を伴う衝突時の加速度値または速度変化値に対して設定されたことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置の起動装置。
【請求項６】
車両の非横転モードの最大値に対して閾値を設定することにより、演算値が閾値を超える場合に車両が横転したものとして乗員保護装置を起動することを特徴とする請求項５記載の乗員保護装置の起動装置。
【請求項７】
乗員保護装置は、カーテンエアバッグ、サイドエアバッグのいずれか一方または両方とシートベルトプリテンショナの組み合わせとしたことを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置の起動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の横転可能性を検知して側面エアバッグ等の乗員保護装置を起動する乗員保護装置の起動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の正面衝突に対する保護手段に加え、車両の幅方向に発生する加速度を側突センサ（加速度センサ）により検出して、車両の衝突のあった側の乗員保護装置を起動させる装備が普及してきている。このほかに、車両の横転（ロールオーバと呼ばれている）による事故の対策も問題になっている。車両の横転事故の中でも、高速で運転していてカーブの手前で十分減速しきれない場合に、遠心力により車両が横滑りを起こし、縁石などの障害物につまずいて横転に至るカーブトリップと呼ばれる事故が多い。このカーブトリップは、障害物に接触した時に車両に横方向（Ｙ軸方向）に加速度Ｇおよび減速量（速度変化）ΔＶが発生するため、乗員の車外放出の危険性が高く、早期に乗員保護装置を作動させる必要がある。【０００３】
カーブトリップ対策として、車両のロール角速度を検出する角速度センサを設け、ロール角速度を積分することにより車両のロール角を算出し、ロール角の示す値とロール角速度の示す値とに基づいて車両の横転の可能性の有無を判定し、判定結果に基づいて車両の非衝突側に搭載される側面用の乗員保護装置の起動判定を行う技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。しかし、この技術の場合、車両が横滑りして左右一方の車輪が縁石等に衝突した初期の段階では、発生する横加速度を、側突センサにより検出し、衝突側に搭載される乗員保護装置を早期に起動させている。そして、その後の横転に対しては、上記のように角速度センサで対応するようにしている。【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５６０２４号公報
【０００５】
従来のカーブトリップ対策を行う乗員保護装置の起動装置は、以上のように構成されているが、次のような問題点がある。
側面衝突時に直接衝撃が印加されるように車両の衝突側の部材に側突センサを配置した場合、側面部材の変形が大きい衝突モードに対しては衝撃が大きく入力される。同時に乗員保護装置を作動させる必要のない低速の側面衝突に対しても比較的大きな衝撃が入力されることになる。また、ドア強閉時についても大きな衝撃が入力される。このため、乗員保護装置を不用意に作動させないようなレベルまで閾値を大きくしておく必要がある。
一方、カーブトリップのような車両の車輪部分に衝撃が印加されるケースに対しては、車両の側面部材に配置された側突センサまでは大きな衝撃が入力されず、角度センサあるいは角加速度センサを併用した場合でも適切なタイミングで乗員保護装置を作動することが難しいという問題点があった。【０００６】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、低速の側面衝突やドア強閉時の衝撃が比較的小さい非衝突側に配置された加速度センサからの出力に対して閾値設定を行うことで、カーブトリップのような車両の車輪部分に衝撃が印加されるケースについても適切なタイミングで乗員保護装置を作動する乗員保護装置の起動装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００７】
この発明に係る乗員保護装置の起動装置は、車両上で車両の中心に対して左右方向の側面側に配置し、車両の中心に対して加速度センサの配置とは左右反対方向からの加速度を検出するための加速度センサを備え、前記加速度センサからの検出出力に基づいて演算される物理量と乗員保護装置を起動するための閾値とを比較し乗員保護装置の起動要否を判定する判定手段を備えたものである。
【０００８】
この発明によれば、低速の側面衝突やドア強閉時の衝撃が比較的小さい非衝突側に配置された加速度センサからの検出出力に対して判定閾値の設定を行うようにしたので、カーブトリップのような車両の車輪部分に衝撃が印加されるケースについても適切なタイミングで乗員保護装置を作動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による乗員保護装置の起動装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】側突およびカーブトリップの直前状況を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る車両の側面に加わる衝撃の種類、その検出加速度（速度変化）の波形および判定閾値の関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による乗員保護装置の起動装置の他の機能構成を示すブロック図である。
【図５】従来およびこの発明に係る側突センサ、乗員保護装置等を配置した車両を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図５は従来およびこの発明に係る側突センサ、乗員保護装置等を配置した車両を示す説明図である。
図５（ａ）に示すように、車両１０の中央部付近にはメインＥＣＵ（Electric Control Unit：以下「制御ユニット」とする）１１が配置され、および車両左右側面のピラーには、横方向の加速度を検知する左右１対側突センサ１２，１３が左右１対配置されている。なお、側突センサは、車両の大きさや種類などにより後部両側面に配置する場合も有る。また、図５（ｂ）に示すように、車両１０の内部の左右側面部にはサイドエアバッグ１４，１５、カーテンエアバッグ１６，１７、シートベルトプリテンショナ１８，１９等の乗員保護装置が設けられている。これらの乗員保護装置は、制御ユニット１１からの作動信号が与えられた場合に、周知の保護形態となるように展開、作動するものである。【００１１】
図１はこの発明の実施の形態１による乗員保護装置の起動装置の機能構成を示すブロック図である。
図において、制御ユニット１１は、左側の側突センサ１２の検出出力を処理する系として、演算処理部１２０、左側側突判定部１２１および右カーブトリップ判定部１２２を備えている。また、右側の側突センサ１３の検出出力を処理する系として、演算処理部１３０、右側側突判定部１３１および左カーブトリップ判定部１３２を備えている。左側側突判定部１２１および左カーブトリップ判定部１３２が出力する作動信号は左側乗員保護装置１４０に与えられ、右側側突判定部１３１および右カーブトリップ判定部１２２が出力する作動信号は右側乗員保護装置１５０に与えられるようになっている。【００１２】
図２は側突およびカーブトリップの直前状況を示す説明図である。図２（ａ）は車両が左側から来て側突する場合を示しており、左側に設けられた側突センサ１２の検知出力から、従来と同様に側突を判断する。図２（ｂ）は、横滑りで縁石などの障害物につまずいて障害物を乗り越えて反対側に横転するカーブトリップを起こす場合を示し、左側の側突センサ１２、右側の側突センサ１３で障害物との衝突を検知するが、この発明の場合、制御ユニット１１の処理によって、後述するように、右側の側突センサ１３の検知出力からカーブトリップの可能性を判断する。
車両に取り付けた側突センサは、衝突側と、非衝突側で検知レベルが異なる場合が多い。しかし、カーブトリップを起こす縁石などの障害物との衝突の場合、車両の速度変化に起因する加速度Ｇ、速度変化ΔＶであるため、また、障害物の高さが低く車輪との直接衝突となるので衝撃は少ない減衰で反対側に伝わる。すなわち、非衝突側の側突センサの検出出力としては、衝突側と同程度の大きさの加速度Ｇが現れる。また、衝突側と非衝突側で、側突センサの検出出力の極性が反対となる。この発明は、この検出出力の性質に基づいてカーブトリップに対する保護動作を行うものである。【００１３】
車両の側面に加わる衝撃の種類、その検出加速度（速度変化）の波形および判定閾値の関係を図３に示す。衝突側の側突センサ（図２の例では１２）と非衝突側の側突センサ（図２の例では１３）の加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）は、正負逆極性となって現れる。また、カーブトリップ時の衝撃の加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）は衝突側と非衝突側でほぼ同じ大きさとなっているが、その他の衝撃の種類の非衝突側の値は、衝突側よりかなり減衰してカーブトリップ時のものよりも小さい値となる。
左側突判定部１２１および右側側突判定部１３１において、側突判定閾値は、非作動要件である低速側突やドア強閉に対しては勿論のこと、カーブトリップ時の検出値よりも大きい値に設定されている。これは、従来適用されている設定値と変わらない。一方、右カーブトリップ判定部１２２および左カーブトリップ判定部１３２において、カーブトリップ判定閾値は、負極性の検出値に対して設定されるが、その絶対値はカーブトリップ以外の種類の衝撃による負極性の検出値の絶対値よりも大きい値に設定される。カーブトリップ判定閾値は、カーブトリップに及ぶ車両全体に速度変化を伴う衝突時の加速度値または速度変化値に対して設定するが、その値は、カーブトリップのシミュレーション、実測試験を経て設定すればよい。【００１４】
次に、図１における構成の動作について説明する。
例えば、車両１０の左側面に対して衝突による衝撃が与えられた場合を想定する。この場合、左側の側突センサ１２の検出出力は、演算処理部１２０に与えられ、フィルタ（ＬＰＦ）処理、積分処理が行われ、図３のような衝突側の加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）波形（正極性）となって左側突判定部１２１に与えられる。左側突判定部１２１では、入力された加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）が左側突判定閾値を超えた場合には、高速側突と判定し、サイドエアバッグ１４、カーテンエアバッグ１６、シートベルトプリテンショナ１８等の左側の乗員保護装置１４０に作動信号を出力し、その乗員保護装置１４０を起動する。したがって、左側の側突から乗員を保護することができる。一方、加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）が左側突判定閾値を超えなかった場合には、側突判定部１２１は、非作動要件の低速衝突やドア強閉と判定し、作動信号を出力しない。
この動作は従来から行われている側突に対する動作であるが、カーブトリップに及ぶ衝突が高速側突と同等の加速度を左側の側突センサ１２に与えるようなことがあれば、当然、左側の乗員保護装置１４０を起動させることになる。【００１５】
また、このとき、右側の側突センサ１３において、側突センサ１２とは逆極性の検出出力が得られ、演算処理部１３０に与えられる。演算処理部１３０は、演算結果である、図３の非衝突側の負極性（側突判定とは逆極性）の加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）波形を左カーブトリップ判定部１３２に与える。左カーブトリップ判定部１３２では、入力された加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）が左カーブトリップ判定閾値を超えた場合には、左カーブトリップと判定し、サイドエアバッグ１４、カーテンエアバッグ１６、シートベルトプリテンショナ１８等の左側の乗員保護装置１４０に作動信号を出力し、その乗員保護装置１４０を起動する。したがって、横転による左側面における乗員の保護を行うことができる。一方、加速度Ｇ（または速度変化ΔＶ）が左カーブトリップ判定閾値を超えなかった場合には、左カーブトリップ判定部１３２は、左カーブトリップではないと判定し、作動信号を出力しない。
カーブトリップに対しては、横転により側面ガラスが割れたり、乗員が車外に放出（部分放出、全身放出を含む）されるに至るまでの時間内に乗員保護装置を作動させればよい。そのためのカーブトリップ判定（数十ｍｓ程度）は、側突判定（数ｍｓ程度）に比べて時間的な余裕があるので、非衝突側の側突センサを用いても、適切なタイミングで判定し乗員保護装置を起動することが可能となる。
なお、上記説明では、左側からの衝撃に対する動作について述べてきたが、右側からの衝撃に対する動作の場合も同様にして行われる。【００１６】
以上のように、この実施の形態１によれば、例えば右側のカーブトリップに対しては、反対側（左側）に設置された加速度センサで発生する検出出力（加速度または速度変化）がカーブトリップ判定閾値を超えたかどうかで判定を行い、カーブトリップと判定した場合には、当該検出出力を発生した加速度センサの位置と反対側（右側）の車両側面部に配置された乗員保護装置を起動させるようにしている。したがって、通常使用している側突センサと同じタイプの加速度センサを用い、その取り付け位置と判定閾値の設定だけで、カーブトリップ等の車両全体に発生する速度変化を適切なタイミングで判別して乗員保護を行うことが可能となる。特に、上記例のように側突センサと兼用した場合には、衝撃が与えられた側の側突センサによる正極性の検出出力に対する判定が非作動要件におかれていて、カーブトリップに対して乗員保護装置を起動ができない場合でも、反対側の側突センサの逆極性の検出出力を用いれば起動させることができるので、構成を簡素化できる点の効果は大きい。
なお、上記例では、右側のカーブトリップ判定に対して右側、左側のカーブトリップ判定に対して左側の乗員保護装置を起動させる形で説明を行ってきたが、左側または右側のカーブトリップ判定に対して同時に両側の乗員保護装置を起動させるようにしてもよく、この場合もこの発明の意図するところである。【００１７】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による乗員保護装置の起動装置の他の機能構成例を示す。
演算処理部１２０２は、側突センサ１２で検出される逆極性の加速度に対してのみフィルタ処理、積分処理などの演算処理を行い、その演算結果を右カーブトリップ判定部１２２に与えて右カーブトリップ判定閾値に基づいて判定を行うようにしている。また、演算処理部１３０２は、側突センサ１３で検出される逆極性の加速度に対してのみフィルタ処理、積分処理などの演算処理を行い、その演算結果を左カーブトリップ判定部１３２に与えて左カーブトリップ判定閾値に基づいて判定を行うようにしている。
なお、図４における構成の処理においては、演算処理部１２０２，１３０２でセンサの検出出力を反転させて、側突判定と同様に同極性の演算結果を得るようにしてもよい。その場合、右カーブトリップ判定部１２２と左カーブトリップ判定部１３２の閾値も側突判定と同極性に設定することになる。【００１８】
以上のように、この実施の形態２によれば、側突判定の処理系とは別にカーブトリップ判定用の演算処理を行うようにしたもので、カーブトリップの判定に最適な演算処理を採用することができる。
なお、この例でも、右側のカーブトリップ判定に対して右側、左側のカーブトリップ判定に対して左側の乗員保護装置を起動させる他、左側または右側のカーブトリップ判定に対して同時に両側の乗員保護装置を起動させるようにしてもよいものとする。【００１９】
実施の形態３.
上記実施の形態１において、カーブトリップの判定に用いる閾値は、カーブトリップに及ぶ車両全体に速度変化を伴う衝突時の加速度値または速度変化値に対して設定しているが、その値は、カーブトリップのシミュレーション、実測試験を経て設定することになる。しかし、実際には、側突センサで発生する逆極性の検出出力が判定閾値を超えるに十分な値となっていないにも関らず横転に至る場合、すなわち衝撃が小さいが横転する可能性も想定される。したがって、このよう場合にも確実に乗員保護装置を起動させる必要があり、そのため、この実施の形態３では次のような手段を設けるようにしている。
まず、車両上の適当な場所に車両の傾き動作を検知する角速度センサまたは角度センサ設置しておく。そして、角速度センサまたは角度センサからの出力に基づいて車両の横転角速度および横転角度を算出し、その値に基づいて上記判定閾値を変動させるようにする。このことにより、側突センサの検出出力が小さくても横転につながる可能性が高い場合には、側突センサの検出出力が低い値に変動した判定閾値を超えるため、状況に即した乗員保護装置の起動を可能にする。
また、角速度センサまたは角度センサを用いた別の方法として、算出された車両の横転角速度および横転角度に重み付け係数を乗算し、乗算結果の値を加速度センサからの出力値に加算するようにする。このことにより、側突センサの検出出力が小さくても横転につながる可能性が高い場合には、加算量を持たせた側突センサの検出出力が判定閾値を超えるため、状況に即した乗員保護装置の起動を可能にする。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、この発明に係る乗員保護装置の起動装置は、車両の非衝突側に加速度センサを設けて、その検出出力に対して閾値を設定することで、カーブトリップのような車輪部分に衝撃が印加されるケースでも適切なタイミングで乗員保護装置を作動させることのできる起動装置としたので、車両の横転可能性を検知して側面エアバッグ等を起動する起動装置などに用いるのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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