(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１）の横方向に離間して設けた車両上下方向の加速度を検知する一対の上下加速度センサ（２，３）と、
前記一対の上下加速度センサ（２，３）の出力（Ｇｚｒ，Ｇｚｌ）の差分に基づき前記車両（１）の横転を判定する横転判定手段（６）と、
を備え、
前記一対の上下加速度センサ（２，３）の出力（Ｇｚｒ，Ｇｚｌ）を積分して求めた各々の速度（Ｖｚｒ，Ｖｚｌ）の差分をとることで前記車両（１）の横転角速度（ωｘ）を算出する角速度算出手段（Ｓ１，Ｓ２）と、
前記横転角速度（ωｘ）を積分して前記車両（１）の横転角度（θ）を算出する横転角算出手段（Ｓ３）とを備え、
前記横転判定手段（６）は、前記角速度算出手段（Ｓ１，Ｓ２）により得られた前記横転角速度（ωｘ）と横転角算出手段（Ｓ３）により得られた前記横転角度（θ）とに基づいて前記車両（１）の横転を判定し、
前記一対の上下加速度センサ（２，３）から得られる前記速度信号（Ｖｚｒ，Ｖｚｌ）のうち一方と前記横転角速度（ωｘ）との比に基づいて横転の形態を判別する横転形態判別手段（Ｓ４）を更に備えたことを特徴とする車両横転検出装置。
【請求項２】
前記一対の上下加速度センサ（２，３）は、前記車両（１）の両側に設けた前記車両（１）の左右方向の加速度を検知する左右加速度センサ（４，５）とともにそれぞれ一体となった二軸センサであることを特徴とする請求項１に記載の車両横転検出装置。
【請求項３】
前記左右加速度センサ（４，５）は、その信号が前記車両（１）の横転判定に用いられることを特徴とする請求項２に記載の車両横転検出装置。
【請求項４】
前記左右加速度センサ（４，５）は、その信号が前記車両（１）の側面衝突判定に用いられることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両横転検出装置。
【請求項５】
前記上下加速度センサ（２，３）の測定レンジは、前記左右加速度センサ（４，５）の測定レンジよりも狭いことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車両横転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の横転を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両への前面衝突に対応するフロントエアバッグや側面衝突に対応するサイドエアバッグに加え、車両の横転（ロールオーバー）の際に乗員が車外へ放出されることを抑制するために車両側面のウインドウを覆うように展開するカーテンエアバッグを搭載した車両が増加している。
上述の車両においては、車両の横転を検出するために、例えば特許文献１に開示されているように、車両の中央付近にロールレイトセンサを設けることが従来から実施されている。
【０００３】
そして、特許文献１に記載の横転判定装置においては、様々な車両の横転形態（フリップオーバー、ターンオーバー、トリップオーバー等）を識別するために、ロールレイトセンサの信号に加えて、側面衝突検出のため車両両側に設けられたサテライトセンサの信号も用いて横転判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、乗員保護装置の多様化により、車両に搭載されるセンサの数は増加しており、システム全体のコストは増加している。前面衝突や側面衝突は加速度センサにて検知できるのに対し、横転を検出するためには、ロールレイトセンサが不可欠とされており、特にコストが嵩むのである。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、ロールレイトセンサを用いることなく車両の横転を検出できる低コストな車両横転検出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】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両（１）の横方向に離間して設けた車両上下方向の加速度を検知する一対の上下加速度センサ（２，３）と、前記一対の上下加速度センサ（２，３）の出力（Ｇｚｒ，Ｇｚｌ）の差分に基づき前記車両（１）の横転を判定する横転判定手段（６）とを備え、前記一対の上下加速度センサ（２，３）の出力（Ｇｚｒ，Ｇｚｌ）を積分して求めた各々の速度（Ｖｚｒ，Ｖｚｌ）の差分をとることで前記車両（１）の横転角速度（ωｘ）を算出する角速度算出手段（Ｓ１，Ｓ２）と、前記横転角速度（ωｘ）を積分して前記車両（１）の横転角度（θ）を算出する横転角算出手段（Ｓ３）とを備え、前記横転判定手段（６）は、前記角速度算出手段（Ｓ１，Ｓ２）により得られた前記横転角速度（ωｘ）と横転角算出手段（Ｓ３）により得られた前記横転角度（θ）とに基づいて前記車両（１）の横転を判定し、前記一対の上下加速度センサ（２，３）から得られる前記速度信号（Ｖｚｒ，Ｖｚｌ）のうち一方と前記横転角速度（ωｘ）との比に基づいて横転の形態を判別する横転形態判別手段（Ｓ４）を更に備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、車両（１）の横方向に離間して設けた車両上下方向の加速度を検知する対の上下加速度センサ（２，３）の出力（Ｇｚｒ，Ｇｚｌ）の差分に基づいて車両（１）の横転を検出するので、ロールレイトセンサを用いることなく低コストで車両の横転を検出することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の車両横転検出装置の概要と検出手段を示す説明図である。
【図２】車両の横転時以外における上下加速度センサの信号例とその積分値を示すグラフである。
【図３】車両の横転時における上下加速度センサの信号例とその積分値を示すグラフである。
【図４】車両の左右で発生した上下方向の速度の比によって横転の形態を判別する方法を示す流れ図である。
【図５】車両が縁石に衝突して横転する状況を示す模式図である。
【図６】車両が斜面を駆け下りて横転する状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
【００１１】
車両１は、その右側に上下加速度センサ２を、その左側に上下加速度センサ３をそれぞれ備える。また、多くの車両１は、その右側に左右加速度センサ４を、その左側に左右加速度センサ５をそれぞれ備える。
【００１２】
上下加速度センサ２及び左右加速度センサ４の対、並びに、上下加速度センサ３及び左右加速度センサ５の対は、車両１のドア付近に配置されることが好ましいが、車両１の中央部に所定間隔隔てて配置してもよい。また、上下加速度センサ２及び左右加速度センサ４の対、並びに、上下加速度センサ３及び左右加速度センサ５の対は、それぞれの対が別個の独立したものであってもよいし、対同士が二軸のセンサとして一体となったものとしてもよい。なお、図１、図５及び図６における図示は、前記対同士が一体となった状態を示すものである。
【００１３】
上下加速度センサ２及び左右加速度センサ４の対、並びに、上下加速度センサ３及び左右加速度センサ５の対が二軸のセンサである場合、左右加速度センサ４及び左右加速度センサ５は、側面衝突検出用の左右加速度センサとして車両１の左右方向の加速度を検出するように配設されることが好ましい。しかしながら、左右加速度センサ４及び左右加速度センサ５は、前後加速度センサとして車両１の前後方向の加速度を検出するように配設されるものであってもよい。
【００１４】
上下加速度センサ２及び上下加速度センサ３は、加速度Ｇｚｒ及び加速度Ｇｚｌをそれぞれ出力し、それらの信号はＣＰＵ６に取り込まれる。ＣＰＵ６は、図４に示すように、加速度Ｇｚｒ及び加速度Ｇｚｌをそれぞれ積分することにより速度Ｖｚｒ及び速度Ｖｚｌを求める（Ｓ１）。ＣＰＵ６は、速度Ｖｚｒと速度Ｖｚｌとの差に車両半幅Ｌ１の値を乗じて車両１の横転角速度ωｘを求める（Ｓ２）。さらに、ＣＰＵ６は、横転角速度ωｘを積分することにより車両１の横転角度θを求める（Ｓ３）。そして、横転判定手段としてのＣＰＵ６は、角速度算出手段としてのステップＳ１及びＳ２で得られた横転角速度ωｘと横転角算出手段としてのステップＳ３で得られた横転角度θそれぞれが、それぞれに対して予め設定した各閾値を超えたときの信号などの様々な条件に基づいて総合的に横転を検出して乗員保護装置７を展開させる信号を出力する。このとき、左右加速度センサ４，５の信号も考慮される。また、左右加速度センサ４，５の信号は、車両１の側面衝突判定に用いられる。
【００１５】
図２に示すように、車両１が横転しない通常の走行時における速度Ｖｚｒと速度Ｖｚｌとの差は小さい。そのため、横転角速度ωｘも小さいので、車両１の横転による回転挙動は検出できない。
【００１６】
これに対し、図３に示すように、車両１が横転したときの速度Ｖｚｒと速度Ｖｚｌとの差は大きくなる。そのため、横転角速度ωｘも大きくなるので、車両１の横転による回転挙動が検出できるのである。
【００１７】
左右加速度センサ４，５が上下加速度センサ２，３とそれぞれ二軸のセンサを構成する場合、二軸のセンサそれぞれの出力特性は同一であり、上下加速度が横転時２０Ｇ程度であるのに対し左右加速度は側面衝突時で１００〜２００Ｇと大きいので、左右加速度センサ４，５と上下加速度センサ２，３との出力差は極めて大きい。そのため、ＣＰＵ６の入力インターフェイス部では、上下加速度センサ２，３の測定レンジを左右加速度センサ４，５の測定レンジより狭くしている。すなわち、上下加速度センサ２，３の加速度信号は左右加速度センサ４，５の加速度信号と比較してより大きく増幅され、両信号が同レベルのものとして処理されるようにしている。そのため、測定の分解能が向上して高精度に加速度を検出することができる。
【００１８】
また、ＣＰＵ６は、速度Ｖｚｒ、速度Ｖｚｌ及び横転角速度ωｘにより車両の横転形態の判別を行う。この実施例を図４に基づいて説明する。
【００１９】
ＣＰＵ６で、速度Ｖｚｒ、速度Ｖｚｌ及び横転角速度ωｘが算出される（Ｓ１、Ｓ２）。車両１右側の下向きの速度Ｖｚｒと横転角速度ωｘとの比が、車両１の種類に応じて適宜設定される所定値αより小さいか否かが比較演算される（Ｓ４）。この比がαより小さいときには、図４に示すように、ＣＰＵ６は車両１が縁石８に横滑りで衝突し横転したものと判別する（Ｓ５）。このとき、左右加速度センサ４，５は、横滑りで縁石８に衝突したときのその検出値が判別に加味されるので、車両１の横転形態の判別をより効果的に実施させることができる。そして、エアカーテン等をより早いタイミングで展開させることが可能となる。速度Ｖｚｒと横転角速度ωｘとの比が所定値αより大きいときには、図６に示すように、ＣＰＵ６は車両１が斜面などの駆け下りにより横転したものと判別する（Ｓ６）。このようにして、エアカーテン等をゆっくり展開させても良い形態として判別することができる。なお、車両１左側の下向きの速度Ｖｚｌと横転角速度ωｘとの比についても、上記した処理と同様の処理を行って上記とは逆方向の横転時の形態を判別する。
【００２０】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の車両横転検出装置によれば、車両１の横方向に離間して設けた車両上下方向の加速度を検知する一対の上下加速度センサ２，３と、前記一対の上下加速度センサ２，３の出力Ｇｚｒ，Ｇｚｌの差分に基づき前記車両１の横転を判定する横転判定手段６とを備える。そのため、ロールレイトセンサを用いることなく低コストで車両の横転を検出することができるという優れた効果を奏する。
また、前記一対の上下加速度センサ２，３の出力Ｇｚｒ，Ｇｚｌを積分して求めた各々の速度Ｖｚｒ，Ｖｚｌの差分をとることで前記車両１の横転角速度ωｘを算出する角速度算出手段Ｓ１，Ｓ２と、前記横転角速度ωｘを積分して前記車両１の横転角度θを算出する横転角算出手段Ｓ３とを備え、前記横転判定手段６は、前記角速度算出手段Ｓ１，Ｓ２により得られた前記横転角速度ωｘと横転角算出手段Ｓ３により得られた前記横転角度θとに基づいて前記車両１の横転を判定するので、ロールレイトセンサを用いることなくより効果的に車両の横転を検出することができるという優れた効果を奏する。
【００２１】
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２２】
１    車両
２，３    上下加速度センサ
４，５    左右加速度センサ
６    ＣＰＵ
７    乗員保護装置
【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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【図６】
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