(57)【要約】【課題】コストの低減を図り前面衝突形態を判別する前面衝突検出装置を提供する。【解決手段】フロント加速度センサを、車両の前部にあるラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置し、その加速度センサに直撃しない前面衝突時に、その加速度センサにより前後方向と左右方向の２軸方向の加速度を検出し、検出した２軸の加速度により車両の衝突形態に応じた衝突判定を行い、乗員拘束装置の作動を制御する。フロント加速度センサをラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置したので、取付部剛性を確保することができ、エンジンルームに配置しながら熱害対策も不要とすることができ、また、ハーネス保護面でも対策が不要となる。さらに、フロント加速度センサの２軸方向の加速度を入力することにより二次元マップ判定により、ＥＣＵの加速度センサ（２軸タイプ）では検知不能な中央ポールとアンダーライド等の衝突形態も判別することができる。【選択図】図４
2019172145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部に設けられた加速度センサによって衝突時の衝撃を検出する前面衝突検出装置であって、
前記加速度センサは、車両のラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置され、かつ前後方向と左右方向の２軸を検出可能とされ、
前記加速度センサに直撃しない前面衝突時に、前記加速度センサより検出した２軸の加速度信号に基づいて、車両の衝突形態に応じた衝突判定を行い乗員拘束装置の作動を制御する制御部が設けられたことを特徴とする前面衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前面衝突時に、車両に発生する加速度を加速度センサにより検出し、その加速度の大きさにより、エアバッグ等の乗員拘束装置の作動を制御する前面衝突検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、エアバッグ等の乗員拘束装置は、車両に加わる衝撃を加速度センサによって減速度として検出し、その検出された減速度を基に演算値を求め、その演算値を予め設定された閾値と大小比較し、その比較結果に基づいてエアバッグの作動制御を行っている。
【０００３】
従来、この種の前面衝突検出装置は、図７に示すように、エアバッグの電子制御ユニット（ＥＣＵ）２に設けられた中央加速度センサ３と、車両１の前部に設けられたフロント加速度センサ４とを備え、フロント加速度センサ４からの加速度信号により制御部５はエアバッグの展開・非展開を判別している。
【０００４】
図７（ａ）〜（ｄ）は車両の前面不規則衝突形態を示す。同図（ａ）は右オフセット衝突、同図（ｂ）は左オフセット衝突、同図（ｃ）は中央ポール衝突、同図（ｄ）は車両が前方車両の下に潜り込むアンダーライド衝突の形態をそれぞれ示している。エアバッグの展開要件と非展開要件について、ＥＣＵの加速度センサに発生する加速度の大きさが異なることから、中央加速度センサ３及びフロント加速度センサ４からの加速度をエアバッグ展開閾値により判別し、エアバッグの展開／非展開の制御を行っている。図中６，７は衝突対象物をそれぞれ示す。
【０００５】
図８はそのエアバッグ展開システムを示す検出ロジック図である。制御部５は、メインとなる判定回路８とセーフィング判定回路９とから構成される。メイン判定回路８では、中央のフロント加速度センサ４の前後方向（Ｘ）の加速度（Ｇ）と、ＥＣＵ内の第１の加速度センサ３からの前後方向（Ｘ）の加速度（Ｇ）とを入力して衝突形態を判別し、さらに、その加速度の大小に応じてエアバッグを展開するか否かを判定している。フロント加速度センサ３では、図７（ａ）〜（ｄ）に示すオフセット衝突、中央ポール衝突、アンダーライド衝突において所定の車速で衝突した場合、その前後方向の発生加速度（ＸＧ）が閾値を超え、ＥＣＵ２内の第１の加速度センサ３からの加速度（ＸＧ）が下側の閾値(Lo)を超えたとき、エアバッグ等の乗員拘束装置を展開する。また、同じくＥＣＵ２内の第１の加速度センサ３からの前後方向加速度（ＸＧ）が上側の閾値(Hi)を超えたとき、フルラップ衝突と判別してエアバッグを展開する。
【０００６】
セーフィング判定回路９は、上記加速度センサ３の誤作動対策のための回路である。ＥＣＵ２内に設けられた第２の加速度センサ１０により、前後方向（Ｘ）の加速度（Ｇ）を検出し、フロント加速度センサ４や第１の加速度センサ３等の誤作動によるエアバッグの展開を保護している。
【０００７】
なお、図７に示すような車両の前部分のみが変形するような不規則衝突においては、ＥＣＵ２の前後方向の発生加速度が小さいことから、衝突位置に近い箇所（前側中央位置）にフロント加速度センサ４を搭載し、不規則衝突による変形加速度を検出することで対応している。軽自動車や小型車両では、フロント加速度センサ４をエンジンルーム内のラジエータサポートアッパ部材等に１個搭載しているものが存在する。
【０００８】
特許文献１には、オフセット衝突について、ＥＣＵ内の加速度センサに発生する加速度の大きさで判別できない場合は、ヨーレートセンサを追加することで角速度微分値の大きさによりエアバッグの展開要件を判別している。したがって、ヨーレートセンサを追加することで、フロント加速度センサを削除することができる。
【０００９】
特許文献２には、対称系衝突（フルラップ衝突、中央ポール衝突、アンダーライド衝突）と非対称系衝突（オフセット衝突）の判別をＥＣＵ内の２軸加速度センサを使って行う技術が開示されている。これによりフロント加速度センサを削除することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−１５４８３８号公報
【特許文献２】特開２００３−４００７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、図７に示す前面衝突検出装置のシステム構成では、ラジエータサポートのアッパー部分に加速度センサを搭載しており、ラジエータサポートの左右いずれかの端付近に設置する場合に比較して剛性の低い箇所に加速度センサを搭載することになる。そのため、オフセット衝突に対して、加速度センサやこれをＥＣＵまで配線するワイヤハーネスの保護が必要になる。また、エンジンの近くに加速度センサを搭載することになり熱害対策も必要になり、コスト高となる。さらに、オフセット衝突の際にはハーネル断線が起こり得るリスクもある。
また、特許文献１，２に示すシステム構成では、アンダーライド衝突と中央ポール衝突等の判別ができず、エアバッグを適切な時間に展開できないおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記に鑑み、加速度センサの取付部剛性の確保や熱害対策を不要にでき、さらにハーネス保護面でも対策が不要となり、ＥＣＵの加速度センサ（２軸タイプ）では検知不能な中央ポールとアンダーライド等の衝突形態も判別可能な前面衝突検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の好適な実施形態においては、車両の前部に設けられた加速度センサによって衝突時の衝撃を検出する前面衝突検出装置であって、前記加速度センサは、車両のラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置され、かつ前後方向と左右方向の２軸を検出可能とされ、前記加速度センサに直撃しない前面衝突時に、前記加速度センサより検出した２軸の加速度信号に基づいて、車両の衝突形態に応じた衝突判定を行い乗員拘束装置の作動を制御する制御部が設けられている。
【００１４】
フロント加速度センサを、車両の前部に位置するラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置する。このフロント加速度は、前後方向と左右方向の２軸の加速度を検出可能なものを使用する。車両のラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置するので、図７に示すように、フロント加速度センサを、従来配置されていたラジエータサポートアッパ部材の左右方向中央位置からラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置変更することができる。そのため、加速度センサの取付部の剛性も十分確保することができる。また、ラジエータサポート部のサイド部材に加速度センサを配置変更することができるので、従来必要であったエンジンから熱害対策も不要とすることができる。
【００１５】
さらに、フロント加速度センサを前後方向と左右方向の２軸を検出可能なセンサとし、その前後及び左右方向に発生する加速度成分の組み合わせから、判別回路の二次元マップにより、衝突物が直撃しない非センサ側のオフセット衝突および中央ポール衝突の衝突形態を判別することができる。また、衝突物が直撃する加速度センサ側のオフセット衝突及びアンダーライド衝突は、図８に示す従来技術と同様に、フロント加速度センサの前後方向に発生する加速度のみで判別することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、前後方向と左右方向の２軸を検出可能な加速度センサを車両のラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置しているので、フロント加速度センサの取付部の剛性の確保や熱害対策を不要にでき、ハーネス保護面でも対策が不要となる。さらに、２軸タイプのフロント加速度センサにより、ＥＣＵの加速度センサ（２軸タイプ）では検知不能な中央ポールやアンダーライド等の衝突形態も判別可能となるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態である車両の前面衝突検出装置の制御ブロック図である。
【図２】（ａ）は前面衝突検出装置のシステム構成図、（ｂ）はフロント加速度センサの設置位置を示すラジエータサポート部の斜視図である。
【図３】各種不規則衝突形態を示す説明図であり、（ａ）非センサ側でのオフセット衝突形態、（ｂ）はセンサ側でのオフセット衝突形態、（ｃ）は中央ポールへの衝突形態、（ｄ）はアンダーライド衝突形態をそれぞれ示す。
【図４】前面衝突検出装置の制御部のエアバッグ展開ロジック図である。
【図５】各不規則衝突時のフロント加速度センサ（左側搭載の場合）の前後方向（横軸）／左右方向（縦軸）の発生加速度の大きさを示す図である。
【図６】各種衝突形態において、エアバッグの展開要件／非展開要件における加速度センサの前後方向（Ｘ軸方向）および左右方向（Ｙ軸方向）の発生加速度の大きさを示す表である。
【図７】従来の前面衝突検出装置の加速度センサの配置と衝突形態との関係を示す説明図であり、（ａ）は右側でのオフセット衝突形態、（ｂ）は左側でのオフセット衝突形態、（ｃ）は中央ポールへの衝突形態、（ｄ）はアンダーライド衝突形態をそれぞれ示す。
【図８】従来の前面衝突検出装置のエアバッグ展開ロジック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両２０には、加速度センサ２１，２２，２３によって前面衝突時の衝撃を検出する前面衝突検出装置２４が設けられている。加速度センサのうちフロント側に設けられる加速度センサ２１は、車両２０の前部のラジエータサポート部１２の左右いずれかの端付近に配置されている。
【００１９】
ラジエータサポート部１２は、図２（ｂ）に示すように、車両のエンジンルームの前部に配置されている。ラジエータサポート部１２は、上側のアッパ部材１３と、下側のロア部材１４と、左右両側においてアッパ部材１３とロア部材１４とを連結する縦方向の左右のサイド部材１５とから四角枠状に形成されている。この枠状のラジエータサポート部１２の左右方向中央位置には、アップ部材１３とロア部材１４とを繋ぐセンタ補強部材１６が設けられている。上側のアッパ部材１３は、エンジンルームの左右の側壁上縁をなすエプロンアッパメンバ１７の前端部に掛け渡される。下側のロア部材１４は、その左右両端が左右のフロントサイドメンバ１８の前端部に結合支持されている。左右のサイド部材１５は、左右のフロントサイドメンバ１８に結合保持される。また、左右のサイド部材１５の中間位置では、左右のフロントサイドメンバ１８の前端に結合保持されるバンパリンフォースメント１９が設置されている。そして、本例では、フロント加速度センサ２１は、ラジエータサポート部１２の左右いずれかの端付近に配置する。本例のフロント加速度センサ２１は、図２（ｂ）に示すように、左側のサイド部材１５に配置されているが、これに限らず、ラジエータサポート部１２のアッパ部材１３の左右いずれかの端付近に設置してもよい。
【００２０】
このフロント加速度センサ２１は前後方向（Ｘ軸）と左右方向（Ｙ軸）の２軸の加速度を検出可能とされている。エアバッグ等の乗員保護装置２５の展開・非展開を制御する制御部２６では、フロント加速度センサ２１により検出した２軸の加速度信号により、車両２０の衝突形態を判別し、その衝突形態に応じた加速度の大きさによりエアバッグ等を展開するか否かの判別を行っている。
【００２１】
フロント加速度センサ２１は、前後方向（Ｘ軸）および左右方向（Ｙ軸）の２軸の加速度を検出する機能を持たせている。この２軸の検出機能は、２軸一体型の加速度センサあるいは１軸検出型のサイド加速度センサであっても、前後・左右方向を１軸で検出することができる角度（例えば45度）で車体フレーム等に搭載することもできるものを採用すれば達成することができる。
【００２２】
このフロント加速度センサ２１はワイヤハーネスによりエアバッグの電子制御ユニット（ＥＣＵ）２７に接続される。ＥＣＵ２７内には、前後方向（Ｘ軸）の加速度を検出する中央加速度センサ２２及びセーフィングセンサ２３が搭載される。中央加速度センサ２２は、通常、車室内のフロアトンネルの前方に配置される。この中央加速度センサ２２は、エアバッグの電子制御装置（ＥＣＵ）と一体であるのが望ましいが、これに限らず、別体に設けてもよい。
【００２３】
前面衝突検出装置２４には、図４に示すように、メイン判定回路３０とセーフィング判定回路３１とを備えている。メイン判定回路３０では、車両の前部の左右いずれかの端付近に配置された、前後方向（Ｘ軸）及び左右方向（Ｙ軸）の２軸の加速度を検出可能なフロント加速度センサ２１からの信号により、衝突物が直撃しない非センサ側のオフセット衝突（図３（ａ）参照）と、ポール衝突（図３（ｃ）参照）とを二次元マップ３２で判別することができる。衝突物が直撃するセンサ側オフセット衝突（図３（ｂ）参照）及びアンダーライド衝突（図３（ｄ）参照）は、従来と同様に、フロント加速度センサ２１の前後方向（Ｘ軸方向）に発生する加速度が閾値を超えるか否かで判別する判別回路３３を有する。図４において「Ｆｒ」はフロントを意味し、「ＸＧ」は前後方向の加速度を意味し、「ＹＧ」は左右方向の加速度を意味する。その他の判定回路は図８に示す判定回路と同様であるので、その説明を省略する。
【００２４】
図５は各不規則衝突時のフロント加速度センサ２１（左側搭載の場合）の前後方向（Ｘ軸方向）／左右方向（Ｙ軸方向）の発生加速度の大きさを示すグラフである。フロント加速度センサ２１の左右方向（Ｙ軸方向）の加速度を縦軸とし、同じくフロント加速度センサ２１の前後方向（Ｘ軸方向）の加速度を横軸とする。
【００２５】
図５において、右オフセット（高速）衝突のとき、前後方向（Ｘ軸方向）で減速（加速度が小さく）し、左右方向（Ｙ軸方向）で変形が大きくなるため加速度が大きい。ポール（高速）衝突のときも同様である。このような場合、制御部２６は、エアバッグを展開する要件を備えていると判断してエアバッグを展開作動させる。
【００２６】
図５において、右オフセット（低速）衝突のとき、およびポール（低速）で衝突するときは、前後方向での加速度が極小、左右方向での変形も中程度となるため、エアバッグ非展開とする。フルラップ（低速）衝突のとき、前後方向は中程度、左右方向は小程度となるので、エアバッグ非展開とする。アンダーライド(低速)衝突のとき、及び左オフセット（低速）衝突のとき、前後方向（Ｘ軸方向）は中程度の加速度、左右方向（Ｙ軸方向）の加速度は大となる。すなわち、アンダーライド衝突や左オフセット衝突の場合、センサの座面を直撃するため、前後方向（Ｘ軸方向）は減速と変形で前から後ろへの発生加速度が比較的大きく、左右方向（Ｙ軸方向）は振動による発生加速度（左右両方向）に大きくなる傾向にある。
【００２７】
図６は図５の衝突形態と加速度の大きさを表したものである。表中、フルラップ（高速）、左オフセット（高速）、アンダーライド（高速）は、エアバッグ（Ａ／Ｂ）展開要件の発生加速度が大きく、エアバッグ（Ａ／Ｂ）非展開要件と切り分けることができる。また、太枠部分はエアバッグ展開要件の前後方向（Ｘ軸方向）の加速度と左右方向（Ｙ軸方向）の加速度の組み合わせによる二次元マップ３２により、展開要件と非展開要件を切り分けることができる。
【００２８】
以上のとおり、本実施形態では、車両のラジエータサポート部の左右いずれかの端付近に配置され、かつ前後方向と左右方向の２軸を検出可能なフロント加速度センサを、車両の左右方向中央位置（ラジエータサポートアッパ部材の中央位置等）から端付近（ラジエータサポートアッパ部材の端付近やサイド部材）に配置替えし、その前後方向及び左右方向に発生する加速度成分の組み合わせから、衝突物が直撃しない非センサ側のオフセット衝突と中央ポール衝突とを判別し、また、衝突物が直撃する加速度センサ側のオフセット衝突及びアンダーライド衝突は、従来通り、加速度センサの前後方向に発生する加速度のみで判別している。
【００２９】
したがって、加速度センサの取付部の剛性を確保し、また、熱害対策を不要にすることができるばかりか、ハーネス保護面でも対策が不要となる。さらに、ＥＣＵの加速度センサ（２軸タイプ）では検知不能な中央ポールとアンダーライド等の衝突形態も判別可能となる。
【００３０】
なお、フロント加速度センサを、図２（ｂ）に示すようなバンパリンフォースメント１９に配置した場合、アンダーライド衝突が検出できず、また、フロント加速度センサをフロントサイドメンバー１８に配置した場合は、中央ポール衝突およびアンダーライド衝突のいずれも検出することができない。これに対して、本実施形態のように、フロント加速度センサ２１を車両のラジエータサポート部１２の左右いずれかの端付近に配置した場合、フロント加速度センサ２１が直撃しない、オフセット衝突、中央ポール衝突、さらにはアンダーライド衝突を判別して、エアバッグの展開・非展開を判定することができる。
【００３１】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、本実施形態では、フロント加速度センサをラジエータサポート部の左端付近に配置した例を示したが、車両のラジエータサポート部の右端付近に配置してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１    車両
２    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３    中央加速度センサ
４    フロント加速度センサ
５    制御部
６，７    衝突対象物
１２    ラジエータサポート部
１３    アッパ部材
１４    ロア部材
１５    サイド部材
１６    センタ補強部材
１７    エプロンアッパメンバ
１８    フロントサイドメンバ
１９    バンパリンフォースメント
２０    車両
２１    フロント加速度センサ
２２    中央加速度センサ
２３    セーフィングセンサ
２４    前面衝突検出装置
２５    エアバッグ等の乗員保護装置
２６    制御部
２７    エアバッグの電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３０    メイン判定回路
３１    セーフィング判定回路
３２    二次元マップ判定回路
３３    前後方向加速度判定回路
【図１】
2019172145.tif 000003
【図２】
2019172145.tif 000004
【図３】
2019172145.tif 000005
【図４】
2019172145.tif 000006
【図５】
2019172145.tif 000007
【図６】
2019172145.tif 000008
【図７】
2019172145.tif 000009
【図８】
2019172145.tif 000010