(57)【要約】【課題】  本発明は、衝突判定の精度を向上させる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。【解決手段】  車両１の側面に加わる衝撃を検出するＧセンサ２１，３１を車両１の左右両側に備え、Ｇセンサ２１，３１からのいずれの出力値もそれぞれに設定された閾値を超える場合、乗員を保護するサイドエアバッグ２０，３０を起動する車両用乗員保護装置において、Ｇセンサ２１，３１は、小さな衝撃の検出領域では高ゲインであり、大きな衝撃の検出領域では低ゲインである出力特性を有することを特徴とする車両用乗員保護装置。【選択図】  図１
2006290243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の側面に加わる衝撃を検出する衝撃検出手段を車両の左右両側に備え、前記衝撃検出手段からのいずれの出力値もそれぞれに設定された閾値を超える場合、乗員を保護する保護手段を起動する車両用乗員保護装置において、
前記衝撃検出手段は、小さな衝撃の検出領域では高ゲインであり、大きな衝撃の検出領域では低ゲインである出力特性を有することを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
前記衝撃検出手段は、加速度を検出するセンサである請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【請求項３】
前記衝撃検出手段は、ひずみを検出するセンサである請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の左右両側に備えられた衝突検出手段の出力値に基づいて乗員を保護する保護手段を起動する車両用乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の左右両側面にそれぞれ設けられた衝撃検出手段によって側面衝突を判断する車両の側面衝突検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。本側面衝突検知装置は、両衝撃検出手段の出力値がそれぞれ予め定める第１及び第２の閾値以上となった場合、側面への衝突が発生したと判断するものであって、左右どちらかの側面衝突に対しても２つの衝撃検出手段の出力値を用いた２重系の衝突判定を実現している。
【特許文献１】特開平９−７６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両に側面衝突が起こった場合、衝突側に設けられた衝撃検出手段には非常に大きな衝撃が伝わるが、その反対側に設けられた衝撃検出手段には衝撃が車両の変形等のために減衰し相対的に小さな衝撃しか伝わらない。したがって、上述の従来技術を用いる場合には、衝突側の衝突判定の閾値を高く設定し、その反対側の衝突判定の閾値を低く設定する必要がある。
【０００４】
一方、衝撃検出手段は衝突側の大きな衝撃を十分検出可能な広いダイナミックレンジにせざるを得ないが、同じ衝撃検出手段で衝突と反対側の衝突判定も行うため、判定精度が悪くなるおそれがある。なぜならば、衝突側の大きな衝撃に対応したダイナミックレンジを有する衝撃検出手段のため、衝突と反対側の衝撃検出手段の出力値は小さくなり、衝突と反対側の衝突判定の閾値をより一層低く設定しなければならないからである。
【０００５】
そこで、本発明は、衝突判定の精度を向上させる車両用乗員保護装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
車両の側面に加わる衝撃を検出する衝撃検出手段を車両の左右両側に備え、前記衝撃検出手段からのいずれの出力値もそれぞれに設定された閾値を超える場合、乗員を保護する保護手段を起動する車両用乗員保護装置において、
前記衝撃検出手段は、小さな衝撃の検出領域では高ゲインであり、大きな衝撃の検出領域では低ゲインである出力特性を有することを特徴とする車両用乗員保護装置が提供される。
【０００７】
本局面によれば、衝突と反対側の小さな衝撃の検出であっても高ゲインに出力されるので、衝突と反対側の衝突判定の閾値を低く設定する必要がなく、電圧降下、イミュニティノイズ、Ａ／Ｄ変換誤差等の影響を抑え、衝突判定の精度を向上させることができる。一方、衝突側にはもともと大きな衝撃が検出されるので、大きな衝撃の検出領域では、小さな衝撃の検出領域のゲインよりも相対的に低くてもよく、衝突判定の精度は確保され得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、衝突判定の精度の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の車両用乗員保護装置におけるシステム構成例を示した図である。
【００１０】
保護手段としてのサイドエアバッグ２０，３０は、車両１の左右に搭載されており、後述するコントローラ１０からの駆動信号によるインフレーターへの通電によって瞬時に展開し、側面衝突による衝撃から乗員を保護する。
【００１１】
衝撃検出手段としてのＧセンサ２１，３１は、例えば車両左右のセンターピラー下部やＣピラー下部に取り付けられ、車両の側面に加わる衝撃を検出し、その検出された衝撃に応じたＧ信号をコントローラ１０に出力する。Ｇセンサ２１，３１は、圧電式Ｇセンサや半導体式Ｇセンサが用いられる。圧電式Ｇセンサは、加減速度を感知するプレートに圧電素子を貼り付け、衝突による圧電素子の変形量に応じた電圧値を検出するものである。一方、半導体式Ｇセンサは、衝突によるひずみゲージの変形量に応じた電圧値を検出するものである。
【００１２】
図２は、Ｇセンサの出力特性を示す図である。横軸がＧ、縦軸が出力電圧を示す。本発明におけるＧセンサ２１，３１の出力特性は（ａ）であり、所定の範囲内の低いＧに対する出力ゲインは高く（直線の傾きが大きい）、範囲外の高いＧに対する出力ゲインは低い特性（直線の傾きが小さい）を有することを示している。右側配置のＧセンサ２１の場合、出力特性のＧの正の方向は右から左への向きの衝撃である。左側配置のＧセンサ３１の場合、出力特性のＧの正の方向は左から右への向きの衝撃である。検出されたＧに対して、（ａ）に応じた出力電圧がＧ信号としてコントローラ１０に入力される。なお、Ｇセンサの出力特性が（ｂ）のような場合には、例えば図４に示すいわゆる「折線回路」をＧセンサの出力段に付加することにより、（ａ）の出力特性を実現することができる。
【００１３】
Ｇセンサ２１，３１からコントローラ１０に入力されるＧ信号は、出力電圧値そのものでもよいし、所定の通信プロトコルで送信されるものであってもよい。出力電圧値であれば、コントローラ１０のアナログ入力回路やＡ／Ｄコンバータを介して取得される。一方、通信プロトコルで送信されるものの場合、例えばＣＡＮ通信を例に挙げれば、データとして送受信される１フレームは、自己の識別番号を格納するＩＤフィールドと、データフィールドのデータ長を格納するコントロールフィールドと、０〜８バイトで可変する送信すべきデータを格納するデータフィールドと、巡回符号冗長検査を行うためのデータを格納するＣＲＣフィールドと、により構成されている。このデータフィールドにＧセンサ２１，３１の出力電圧情報が格納される。
【００１４】
コントローラ１０は、Ｇセンサ２１，３１からの出力値に基づいて所定の処理を実施し、サイドエアバッグ２０，３０を展開すべきかどうかを判定し、必要に応じて展開制御を行う。コントローラはＥＣＵとも言われる。
【００１５】
図３は、コントローラ１０の内部構成の一例を示す図である。コントローラ１０は、右側面衝突判定部１、右側面衝突判定部２、左側面衝突判定部１、左側面衝突判定部２、右エアバッグ駆動部１、右エアバッグ駆動部２、左エアバッグ駆動部１及び左エアバッグ駆動部２を有する。右エアバッグ駆動部１及び右エアバッグ駆動部２の内部に有するスイッチが共にＯＮすると、電源１０ａからエアバッグ２０に電流が流れる。同様に、左エアバッグ駆動部１及び左エアバッグ駆動部２の内部に有するスイッチが共にＯＮすると、電源１０ａからエアバッグ３０に電流が流れる。
【００１６】
それでは、本発明の車両用乗員保護装置の動作例について説明する。まず、車両右側からの側面衝突の場合を想定して説明する。図３において、右側面衝突判定部１は、右側配置のＧセンサ２１からの車両右側Ｇ信号について所定のフィルタ等の処理Ａを行う。例えば、図２の負の出力電圧がそのままＡ／Ｄコンバータに入力されないよう図６のように正の値が入力されるように電圧変換がなされる。Ａ／Ｄコンバータへの入力電圧が所定の閾値Ａを超えた場合に、右側面衝突判定部１は右エアバッグ駆動部１に展開信号を送信する。このときの車両右側Ｇ信号は、衝突側なので大きな値（ｉ）となる。
【００１７】
一方、右側面衝突判定部２は、左側配置のＧセンサ３１からの車両左側Ｇ信号について所定のフィルタ等の処理Ｂを行う。上記同様に、図２の負の出力電圧がそのままＡ／Ｄコンバータに入力されないよう図６のように正の値が入力されるように電圧変換がなされる（ただし、この場合は、もともと正の出力電圧なので変化なし）。Ａ／Ｄコンバータへの入力電圧が所定の閾値Ｂを超えた場合に、右側面衝突判定部２は右エアバッグ駆動部２に展開信号を送信する。このときの車両左側Ｇ信号は、衝突と反対側なので小さな値（ｉｉ）となる。
【００１８】
つまり、低Ｇ領域が高ゲインになる出力特性ではない場合、車両左側Ｇ信号は（ｉｉ）よりもさらに小さな値になってしまうので、閾値Ｂを図６の位置よりさらに下げなければ衝突判定できないことになり、電圧降下、イミュニティノイズ、Ａ／Ｄ変換誤差等も無視できなくなる。これに対し、低Ｇ領域が高ゲインになる出力特性を有するＧセンサ３１であるので、閾値Ｂを図６のように高い位置に設定することができ、十分な判定精度を確保することができるようになる。
【００１９】
その後に、右側面衝突判定部１からの展開信号を受けた右エアバッグ駆動部１と右側面衝突判定部２からの展開信号を受けた右エアバッグ駆動部２の両方が駆動処理を行うことによって、インフレーターへ通電され、右側配置のサイドエアバッグ２０が展開する。
【００２０】
車両左側からの側面衝突の場合も同様に説明できる。図３において、左側面衝突判定部１は、左側配置のＧセンサ３１からの車両左側Ｇ信号について所定のフィルタ等の処理Ａを行う。上記同様に、図２の負の出力電圧がそのままＡ／Ｄコンバータに入力されないよう図６のように正の値が入力されるように電圧変換がなされる。Ａ／Ｄコンバータへの入力電圧が所定の閾値Ａを超えた場合に、左側面衝突判定部１は左エアバッグ駆動部１に展開信号を送信する。このときの車両左側Ｇ信号は、衝突側なので大きな値（ｉ）となる。
【００２１】
一方、左側面衝突判定部２は、右側配置のＧセンサ２１からの車両右側Ｇ信号について所定のフィルタ等の処理Ｂを行う。上記同様に、図２の負の出力電圧がそのままＡ／Ｄコンバータに入力されないよう図６のように正の値が入力されるように電圧変換がなされる（ただし、この場合は、もともと正の出力電圧なので変化なし）。Ａ／Ｄコンバータへの入力電圧が所定の閾値Ｂを超えた場合に、左側面衝突判定部２は左エアバッグ駆動部２に展開信号を送信する。このときの車両右側Ｇ信号は、衝突と反対側なので小さな値（ｉｉ）となる。
【００２２】
つまり、上述したように、低Ｇ領域が高ゲインになる出力特性を有するＧセンサ２１であるので、閾値Ｂを図６のように高い位置に設定することができ、十分な判定精度を確保することができる。
【００２３】
その後に、左側面衝突判定部１からの展開信号を受けた左エアバッグ駆動部１と左側面衝突判定部２からの展開信号を受けた左エアバッグ駆動部２の両方が駆動処理を行うことによって、インフレーターへ通電され、左側配置のサイドエアバッグ３０が展開する。
【００２４】
なお、低Ｇ領域の出力ゲインを高く（直線の傾きを大きく）することによって、閾値Ｂを高い位置に設定することができ、電圧降下、イミュニティノイズ、Ａ／Ｄ変換誤差等の影響を抑えることができるが、その低Ｇ領域の出力ゲインの値は、車体の衝撃の伝わり方や使用するＧセンサ等の都合を考慮して決めればよい。高Ｇ領域の出力ゲインの値の決定についても同様である。
【００２５】
以上説明したように、衝突と反対側の小さな衝撃の検出であっても高ゲインに出力されるので、衝突と反対側の衝突判定の閾値を低く設定する必要がなく、電圧降下、イミュニティノイズ、Ａ／Ｄ変換誤差等の影響を抑え、衝突判定の精度を向上させることができる。また、図２（ａ）のような出力特性をもつＧセンサを２つ左右に設ければよく、異なる出力特性のＧセンサを車両の左右両側に設ける必要はないので、安価に構成できる。さらに、左右のＧセンサによる衝突判定という２重系の構成も確保しており、衝突判定の精度が従来に比べ落ちるということもない。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２７】
例えば、上述の実施例では乗員を保護する保護手段としてサイドエアバッグを例に挙げたが、乗員の拘束効果を高めるプリテンショナー付シートベルトや乗員頭部への衝撃を緩和・吸収するカーテンシールドエアバッグ、さらには、衝突により車両の炎上を防ぐためのフューエルカット装置や無線通信によって車外に救難信号や電話を発信するメーデー装置等を上述のサイドエアバッグに置き換えても、同様の効果が得られる。
【００２８】
また、Ｇセンサの出力特性が図２（ｂ）のような場合には、図４に示す「折線回路」をＧセンサの出力段に付加することにより、（ａ）の出力特性を実現することを例に挙げたが、Ｇセンサの出力特性がもともと図５のような場合には、「折線回路」を付加する必要はない。通常、図５のような出力特性のＧセンサを用いる場合には、中央付近の直線に近い領域がダイナミックレンジになるようにゲインをコントローラ１０側で設定することが多い。しかし、本発明を適用する場合には、図５の出力特性をそのまま利用すればよい。なお、図５の出力波形は非線形なので、コントローラ１０は、この非線形波形を近似したマップ変換によってＧセンサからの出力電圧をＧに換算するか、この非線形波形を理論式で定義できるならその演算によってＧセンサからの出力電圧をＧに換算する。
【００２９】
また、図２（ａ）の出力特性を有するＧセンサを車両の前後両側に設置すれば、前方衝突や追突の場合であっても、上記実施例と同様に衝突判定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の車両用乗員保護装置におけるシステム構成例を示した図である。
【図２】Ｇセンサの出力特性を示す図である。
【図３】コントローラ１０の内部構成の一例を示す図である。
【図４】いわゆる「折線回路」を示す図である。
【図５】Ｇセンサの出力特性を示す図である。
【図６】入力電圧に対しての衝突判定の閾値電圧を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    車両
１０  コントローラ
２０  右側サイドエアバッグ
２１  右側Ｇセンサ
３０  左側サイドエアバッグ
３１  左側サイドエアバッグ
【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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