(57)【要約】【課題】  車両の衝突発生箇所の判定精度を向上させ、乗員保護装置の誤展開を低減することができる乗員保護装置の駆動装置を提供する。【解決手段】  車両の車輪部に搭載され、車輪部に生じる加速度を検出する車輪部Ｇセンサ１３と、車両の車室部に搭載され、車室部に生じる加速度を検出する乗員室部Ｇセンサ１２と、車輪部の加速度の波形と車室部の加速度の波形とを比較して、車両の衝突位置を判定する衝突位置判定部４１とを有している。車輪部の加速度と、車室部の加速度とを検出して、これらを比較することで、衝突が車輪部に発生したものであるのか、乗員室部に発生したものであるのかを判定することができる。【選択図】        図１
2008247242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪部に搭載され、該車輪部に生じる加速度を検出する車輪部加速度検出手段と、
前記車両の車室部に搭載され、該車室部に生じる加速度を検出する車室部加速度検出手段と、
前記車輪部の加速度の波形と前記車室部の加速度の波形とを比較して、車両の衝突位置を判定する衝突位置判定手段と、
を有することを特徴とする乗員保護装置の駆動装置。
【請求項２】
前記衝突位置判定手段は、前記車輪部の加速度の波形と、前記車室部の加速度の波形との位相差又は周波数特性を比較して、車両の衝突位置を判定することを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置の駆動装置。
【請求項３】
前記車輪部に加わった衝撃が前記車室部に伝えられた場合に、前記車室部加速度検出手段で測定されるであろう加速度の波形を算出する衝撃伝達モデル演算手段と、
前記衝撃伝達モデル演算手段で算出された加速度の波形と、前記車室部加速度検出手段で測定された加速度の波形との相関演算を行う相関演算手段とを有し、
前記衝突位置判定手段は、相関演算の結果に基づいて、衝突位置を判定することを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置の駆動装置。
【請求項４】
乗員保護装置の展開有無を判定する展開有無手段を有し、
前記展開有無判定手段は、前記衝突位置判定手段により前記車輪部への衝突であると判定されると、前記展開の有無を判定する判定しきい値を高く設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の乗員保護装置の駆動装置。
【請求項５】
前記衝突位置判定手段は、前記車輪部の加速度の波形と、前記車室部の加速度の波形との位相差又は周波数特性を比較し、比較結果に応じた前記判定しきい値を設定することを特徴とする請求項４記載の乗員保護装置の駆動装置。
【請求項６】
車両の車輪部に生じる加速度を検出するステップと、
前記車両の車室部に生じる加速度を検出するステップと、
前記車輪部の加速度の波形と前記車室部の加速度の波形とを比較して、車両の衝突位置を判定するステップと、
を有することを特徴とする乗員保護装置の駆動判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の挙動に応じて乗員保護装置を起動させる乗員保護装置の駆動装置及び駆動判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグやプリテンショナなどの乗員保護装置は、車両に搭載された加速度センサの測定する加速度によって展開の有無が判断される。車両が障害物に衝突したり、横転の可能性のあると判断したときには、乗員保護装置を展開する必要があるが、これら以外に、悪路走行によっても加速度センサに大きな衝撃が発生し、乗員保護装置を誤展開してしまうことがあった。
【０００３】
特許文献１では、車両の前後方向の振動衝撃を検出する前後Ｇセンサと、上下方向の振動衝撃を検出する上下Ｇセンサとを設けて、前後Ｇセンサの出力する信号と、所定の処理を施した上下Ｇセンサの出力信号との差が基準レベルを超えたときにエアバッグの展開処理を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２６３０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現状では悪路走行等で乗員保護装置が展開されないようにするために、乗員保護装置の展開有無を判定する判定しきい値を高めに設定することで対応している。この影響で実際に衝突が発生した場合に、エアバッグの展開判定に時間がかかり展開が遅くなったり、衝突が発生しても展開しないこともある。特許文献１にも、悪路走行と車両の障害物への衝突とを区別する技術は開示されていない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車両の衝突箇所の判定精度を向上させ、乗員保護装置の誤展開を低減することができる乗員保護装置の駆動装置及び駆動判定方法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】
かかる目的を達成するために本発明の乗員保護装置の駆動装置は、車両の車輪部に搭載され、該車輪部に生じる加速度を検出する車輪部加速度検出手段と、前記車両の車室部に搭載され、該車室部に生じる加速度を検出する車室部加速度検出手段と、前記車輪部の加速度の波形と前記車室部の加速度の波形とを比較して、車両の衝突位置を判定する衝突位置判定手段と、を有する構成としている。
本発明は、車輪部の加速度と、車室部の加速度とを検出して、これらを比較することで、衝突が車輪部に発生したものであるのか、乗員室部に発生したものであるのかを判定することができる。従って、衝突発生箇所の判定精度を向上させ、乗員保護装置の誤展開を低減することができる。
【０００８】
上記構成において、前記衝突位置判定手段は、前記車輪部の加速度の波形と、前記車室部の加速度の波形との位相差又は周波数特性の差を比較して、車両の衝突位置を判定するとよい。
従って、車輪部の加速度と、車室部の加速度との比較が簡単になり、衝突発生箇所の判定精度を向上させることができる。
【０００９】
上記構成において、前記車輪部に加わった衝撃が前記車室部に伝えられた場合に、前記車室部加速度検出手段で測定されるであろう加速度の波形を算出する衝撃伝達モデル演算手段と、前記衝撃伝達モデル演算手段で算出された加速度の波形と、前記車室部加速度検出手段で測定された加速度の波形との相関演算を行う相関演算手段とを有し、前記衝突位置判定手段は、相関演算の結果に基づいて、衝突位置を判定するとよい。
従って、衝突発生箇所の判定精度を向上させることができる。
【００１０】
上記構成において、乗員保護装置の展開有無を判定する展開有無手段を有し、前記展開有無判定手段は、前記衝突位置判定手段により前記車輪部への衝突であると判定されると、前記展開の有無を判定する判定しきい値を高く設定するとよい。
従って、悪路走行などによる車輪部への衝撃の場合に、乗員保護装置が簡単に展開しないようにして、乗員保護装置の誤展開を減らすことができる。
【００１１】
上記構成において、前記衝突位置判定手段は、前記車輪部の加速度の波形と、前記車室部の加速度の波形との位相差又は周波数特性の差を比較し、比較結果に応じた前記判定しきい値を設定するとよい。
位相差や周波数特性の差が大きいほど、車輪部への衝突の可能性が高いので、比較結果に応じた判定しきい値を設定することで、乗員保護装置の誤展開を低減することができる。
【００１２】
本発明の乗員保護装置の駆動判定方法は、車両の車輪部に生じる加速度を検出するステップと、前記車両の車室部に生じる加速度を検出するステップと、前記車輪部の加速度の波形と前記車室部の加速度の波形とを比較して、衝突位置を判定するステップと、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車両の衝突発生箇所の判定精度を向上させ、乗員保護装置の誤展開を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
添付図面を参照しながら本実施例の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。図１に示すように本実施例の乗員保護システム１は、乗員保護装置の駆動装置５０と、乗員保護装置６０とを備えている。駆動装置５０は、加速度センサ部１０と、信号処理部２０と、制御部４０とを備えている。
【００１６】
加速度センサ部１０には、車両のフロア部に設置された加速度センサ（以下、フロアＧセンサという）１１と、車両の乗員室部に設置された加速度センサ（以下、乗員室部Ｇセンサという）１２と、車輪部に設置された加速度センサ（以下、車輪部Ｇセンサという）１３とが設けられている。
【００１７】
フロアＧセンサ１１は、例えば、図２に示すように車両の車室内に設けられたＥＣＵ１００内に搭載されている。ＥＣＵ１００は、例えば、センターコンソールとフロアパネル間、運転席又は助手席シート下、インストルメントパネル内等に配置されている。フロアＧセンサ１１は、車両に加わる衝撃の大きさを検出するための電子式のセンサであって、具体的には、車両の前後方向及び左右方向に加わる加速度を検出して、検出した加速度を示すセンサ信号をＥＣＵ１００に出力する。
【００１８】
乗員室部Ｇセンサ１２も、車室に搭載された加速度センサであって、車両に加わる加速度を検出し、検出した加速度を示す検出信号をＥＣＵ１００に出力する。本実施例では、乗員室部Ｇセンサ１２は、図２に示すようにバンパーの裏側と、センターピラーと、リアピラーとの左右に１個ずつ計６個設けられている。バンパー裏面に設けられた乗員室部Ｇセンサ１２は、車両の前後方向、特に−方向（車両の進行方向とは逆向き）の前後方向の加速度を検出する。また、センターピラーとリアピラーに設けられた乗員室部Ｇセンサ１２は、側突検出用に車両の左右方向の加速度を検出する。なお、バンパー裏に設けられた加速度センサは、車両の左右方向の加速度を検出するように設置されていてもよいし、前後、左右両方の加速度を検出するように設置されていてもよい。
【００１９】
車輪部Ｇセンサ１３は、図３に示すように、車両の車輪部に設けられる加速度センサであって、車輪部に加わる前後方向の加速度を検出して、検出した加速度を示すセンサ信号をＥＣＵ１００に出力する。車輪部Ｇセンサ１３は、具体的には、車輪部のサスペンションのバネよりも下側に設けられており、車両の−方向の加速度を検出する。なお、本実施例では、車輪部Ｇセンサ１３を４輪すべてに設けているが、前輪だけ、又は後輪だけに設けてもよい。また、車輪部Ｇセンサ１３の加速度検出方向は、車両の前後方向以外に、車両の左右方向の加速度を検出してもよい。
【００２０】
信号処理部２０は、フロアＧセンサ１１のセンサ信号を処理する回路として、図１に示すようにＡ／Ｄ変換器２１と、ハイパスフィルタ（以下、ハイパスフィルタは、ＨＰＦと略記する）２２と、ローパスフィルタ（以下、ローパスフィルタは、ＬＰＦと略記する）２３と、縦軸用ＬＰＦ２４と、横軸用ＬＰＦ２５と、積分回路２６とを有している。
また、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号を処理する回路として、Ａ／Ｄ変換器２７と、ＨＰＦ２８と、ＬＰＦ２９と、縦軸用ＬＰＦ３０とを有している。
さらに、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号を処理する回路として、Ａ／Ｄ変換器３１と、ＨＰＦ３２と、ＬＰＦ３３とを有している。
【００２１】
フロアＧセンサで測定されたセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器２１でアナログ信号からデジタル信号に変換されて、ＨＰＦ２２に出力される。ＨＰＦ２２は、入力したセンサ信号のオフセット補正を行って、ＬＰＦ２３に出力する。ＬＰＦ２３は、入力したセンサ信号からノイズ成分や車両の振動成分を除去し、除去後の信号を縦軸用ＬＰＦ２４と、横軸用ＬＰＦ２５とにそれぞれ出力する。縦軸用ＬＰＦ２４は、車両の振動成分を再度除去するためのフィルタである。余分な高調波成分をこのローパスフィルタによって除去する。また横軸用ローパスフィルタ２５も、車両の振動成分を再度除去するためのフィルタである。横軸用ローパスフィルタ２５を通過したセンサ信号（加速度信号）は、積分回路２６で積分演算され、衝突からの減速度が算出される。縦軸用ＬＰＦ２４で余分な振動成分を除去した信号（加速度信号）は、展開有無判定部４２に出力される。また、積分回路２６で積分された信号（減速度信号）も展開有無判定部４２に出力される。
【００２２】
乗員室部Ｇセンサ１２、車輪部Ｇセンサ１３から出力されたセンサ信号もフロアＧセンサ１１のセンサ信号と同様に、Ａ／Ｄ変換２７（３１）、ＨＰＦ２８（３２）、ＬＰＦ２９（３３）で同様な処理が施される。また、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号は、ＬＰＦ２９の後段の縦軸用ＬＰＦ３０で車両の振動成分が再度除去される。縦軸用ＬＰＦ３０で余分な振動成分が除去された信号は、展開有無判定部４２と、衝突位置判定部４１とに出力される。また、ＬＰＦ３３でノイズ成分や車両の振動成分を除去した車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号は、衝突位置判定部４１に出力される。
【００２３】
制御部４０は、衝突位置判定部４１と、展開有無判定部４２と、駆動部４３とを有している。
衝突位置判定部４１は、衝撃が発生した場合に、この衝撃が車輪部に生じた衝撃であるのか、乗員室部に生じた衝撃であるのかを、乗員室部Ｇセンサ１２と車輪部Ｇセンサ１３とのセンサ信号を用いて判定する。
【００２４】
展開有無判定部４２は、フロアＧセンサ１１のセンサ信号と、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号と、衝突位置判定部４１からの衝突位置情報とを用いて、乗員保護装置の展開を行うか否かを判定する。
【００２５】
駆動部４３は、展開有無判定部４２の展開有無判定結果に従って、乗員保護装置６０を駆動させる。車両には乗員保護装置６０として、例えばエアバッグ装置やシートベルトプリテンショナが設けられている。駆動部４３は、例えば、スクイブによって起爆剤に点火してシートベルトを引き込み、またエアバッグを膨らませて、乗員を保護する。
【００２６】
図４に、ＥＣＵ１００の構成を示す。ＥＣＵ１００は、上述した制御部４０を具備しており、図１に示すフロアＧセンサ１１、駆動部４３の他に、通信ドライバ４４、バックアップコンデンサ４５、電源回路４６、マイコン４７等を備えている。
【００２７】
通信ドライバ４４は、乗員室部Ｇセンサ１２、車輪部Ｇセンサ１３によって測定されたセンサ信号をＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ(Local Interconnect Network)等の通信回線を介して受信する。また、通信ドライバ４４は、この通信回線を介して他のＥＣＵとも通信を行う。
【００２８】
バックアップコンデンサ４５は、衝突等によって電源部７０からの電源供給が断たれたときに、ＥＣＵ１００内の駆動部４３、通信ドライバ４４、マイコン４７等に電源を供給する装置である。電源回路４６は、電源部７０から供給される電源を、ＥＣＵ１００内の駆動部４３、通信ドライバ４４、マイコン４７等に供給する。
【００２９】
マイコン４７の内部には、図５に示すようにＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、不揮発性ＲＡＭ５４、Ｉ／Ｏ部５５がバスにそれぞれ相互接続されている。
ＲＯＭ５２には、乗員保護装置６０を作動させるための種々のプログラム及び乗員保護装置６０を作動させるためのしきい値等が記憶されており、ＲＡＭ５３には各種センサによる検出信号等が記憶される。そして、ＣＰＵ５１の制御によって乗員保護装置６０の展開制御がなされるようになっている。不揮発性ＲＡＭ５４には、ＲＡＭ５３に書き込まれていたデータで、電源オフ時に保存の必要なデータが書き込まれる。
【００３０】
次に、図６を参照しながら衝突位置判定部４１の衝突位置判定方法を説明する。なお、図６（Ａ）には、乗員室部Ｇセンサ１２によって測定されたセンサ信号を示し、図６（Ｂ）には、車輪部Ｇセンサ１３によって測定されたセンサ信号を示す。図７（Ａ）に示すように車両が障害物等に衝突すると、図６（Ａ）に示すように乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号に大きな変化が生じ、遅れて図６（Ｂ）に示すように車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号に大きな変化が生じる。乗員室部が障害物に衝突すると、まず衝撃が乗員室部に加わり、その衝撃がサスペンションのバネを介して車輪部に伝わる。このため、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号に遅延が生じる。また、図７（Ｂ）に示すように車両が悪路を走行すると、車輪部が障害物に衝突するので車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号に大きな変化が生じ、その後に乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号に大きな変化が生じる。
【００３１】
衝突位置判定部４１には、２種類の判定しきい値が用意されている。以下、このしきい値を第１しきい値ＴＨＬと第２しきい値ＴＨＨと呼ぶ。第２しきい値ＴＨＨは第１しきい値ＴＨＬよりも高い値に設定されている。衝突位置判定部４１は、この２つのしきい値を用いて、加速度センサのセンサ信号の変化が、乗員室部への衝突によって生じたものであるのか、悪路走行によって生じたものであるのかを判定する。
まず、衝突位置判定部４１は、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号が第２しきい値ＴＨＨを超えた場合には、乗員室部への衝突と判定する。第２しきい値ＴＨＨを超える大きな衝撃が乗員室部に加わっているので、乗員室部の障害物への衝突と判定する。
また、上述したように乗員室が障害物に衝突すると、まず衝撃が乗員室部に加わり、その衝撃がサスペンションのバネを介して車輪部に伝わる。このため、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号が、第１しきい値ＴＨＬを超えた後に、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号が、第１しきい値ＴＨＬを超えた場合にも乗員室部への衝突と判定する。
これ以外の条件のときには、悪路走行によって生じた衝撃と判定する。すなわち、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号だけが第２しきい値ＴＨＨを超えた場合には、車輪部への衝撃と判定する。また、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号が第１しきい値ＴＨＬを超えた後に、乗員室部Ｇセンサのセンサ信号が第１しきい値ＴＨＬを超えた場合にも、車輪部への衝撃と判定する。なお、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号が第２しきい値ＴＨＨを超えた場合には、車両に強い衝撃が加わっているので、車輪部への衝突であっても乗員保護装置６０の展開が必要と判定してもよい。
【００３２】
図８に示すフローチャートを参照しながら衝突位置判定部４１の処理手順を説明する。
衝突位置判定部４１は、乗員室部Ｇセンサ１２と車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号を入力して、車両の衝突を監視している。衝突位置判定部４１は、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号が第２しきい値ＴＨＨを超えた場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）、または車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号が第２しきい値ＴＨＨを超えた場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）には、衝突位置判定部４１は衝突の発生と判定し、衝突検出信号を展開有無判定部４２に出力する（ステップＳ２）。車両に、強い衝撃が加わっているので、車輪部への衝突であっても乗員保護装置６０の展開が必要と判定する。
【００３３】
また、衝突位置判定部４１は、乗員室部Ｇセンサ１２と車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号がともに第２しきい値ＴＨＬを超えたことを検出すると（ステップＳ４／ＹＥＳ）、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号の立ち上がりと、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号の立ち上がりのどちらが早いかを判定する（ステップＳ５）。乗員室部Ｇセンサのセンサ信号１２の立ち上がりが、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号の立ち上がりよりも早い場合には（ステップＳ５／ＹＥＳ）、衝突発生と判定し、衝突検出信号を展開有無判定部４２に出力する（ステップＳ２）。また、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号の立ち上がりが、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号の立ち上がりよりも早い場合には（ステップＳ５／ＮＯ）、悪路走行と判定し、悪路走行検出信号を展開有無判定部４２に出力する（ステップＳ６）。
また、乗員室部Ｇセンサ１２と車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号が共に第１しきい値ＴＨＬを超えなていない場合には（ステップＳ４／ＮＯ）、衝突や悪路走行は発生していないと判定し、処理を終了する。
【００３４】
次に、展開有無判定部３２について詳細に説明する。
展開有無判定部３２は、フロアＧセンサ１１によって測定されたセンサ信号を、信号処理部２０で処理した信号と、乗員室部Ｇセンサ１２によって測定されたセンサ信号を、信号処理部２０で処理した信号とを入力する。展開有無判断部３２は、これらのセンサ信号と、衝突位置判定部４１からの衝突位置情報とを用いて乗員保護装置６０の展開が必要であるか否かを判定する。
展開有無判定部３２には、センサ信号を判定するための２つのマップが用意されている。１つは、図９に示すマップであり、もう１つは、図１０に示すマップである。図９に示すマップは、フロアＧセンサのセンサ信号を用いて衝突を判定するためのマップであり（以下、このマップをフロア衝突判別マップと呼ぶ）、図１０に示すマップは、フロントＧセンサのセンサ信号を用いて衝突を判定するマップである（以下、このマップをフロント衝突判別マップと呼ぶ）。
【００３５】
フロア衝突判別マップは、フロアしきい値（Ｈｉ）を判定しきい値とするハイマップ（図９（Ａ）参照）と、フロアしきい値（Ｌｏ）を判定しきい値とするローマップ（図９（Ｂ）参照）とからなる。フロアしきい値（Ｈｉ）は、フロアしきい値（Ｌｏ）よりもしきい値が高く設定されている。また、これらのフロア衝突判別マップの縦軸は、−方向の加速度に設定されており、横軸は減速度に設定されている。
【００３６】
展開有無判定部３２は、縦軸用ＬＰＦ２４で車両の振動成分を除去したセンサ信号と、横軸用ＬＰＦ２５で車両の振動成分を除去し、積分回路２６の積分演算で加速度から減速度に変換されたセンサ信号とから、フロアＧセンサのセンサ信号がフロア衝突判別マップ上のどの領域に位置するのかを判定する。縦軸用ＬＰＦ２４から出力されるフロアＧセンサ１１のセンサ信号の値を、フロア衝突判別マップの縦軸にプロットし、積分回路２６から出力されるフロアＧセンサ１１のセンサ信号の値を横軸にプロットして、これらの点の交点がフロア衝突判別マップのどの領域に位置するのかを判定する。
ハイマップは、図９（Ａ）に示すようにフロアしきい値（Ｈｉ）によってハイマップＯＮ領域と、ハイマップＯＦＦ領域とに区切られる。ハイマップＯＮ領域は、ハイマップにおいて、−方向加速度と減速度とがフロアしきい値（Ｈｉ）よりも高い領域をいい、ハイマップＯＦＦ領域は、ハイマップにおいて、−方向加速度と減速度とがフロアしきい値（Ｈｉ）よりも低い領域をいう。
また、ローマップは、図９（Ｂ）に示すようにフロアしきい値（Ｌｏ）によってローマップＯＮ領域と、ローマップＯＦＦ領域とに区切られる。ローマップＯＮ領域は、ローマップにおいて、−方向加速度と減速度とがフロアしきい値（Ｌｏ）よりも高い領域をいい、ローマップＯＦＦ領域は、ローマップにおいて、−方向加速度と減速度とがフロアしきい値（Ｌｏ）よりも低い領域をいう。従って、フロア衝突判別マップは、図９（Ｃ）に示すように３つの領域に区分けされる。１つ目は、ハイマップＯＮでローマップＯＮの領域、２つ目は、ハイイマップＯＦＦでローマップＯＮ領域、３つ目は、ハイマップＯＦＦでローマップもＯＦＦの領域である。展開有無判定部４２は、フロアＧセンサ１１のセンサ信号が、この３つの領域のうちのどの領域に属するのかを判定する。
【００３７】
次に、フロント衝突判別マップを用いた衝突判別方法を図１０を参照しながら説明する。展開有無判定部４２は、衝突位置判定部４１の判定結果に応じて、フロント衝突判別マップの判別しきい値を変更する。展開有無判定部４２は、衝突位置判定部４１によって乗員室部への衝撃であると判定されると、図１０（Ａ）に示すフロントしきい値（Ｌｏ）を判定しきい値に設定する。また、展開有無判定部４２は、衝突位置判定部４１によって車輪部への衝突であると判定されると、判定しきい値を図１０（Ｂ）に示すフロントしきい値（Ｈｉ）に変更する。フロントしきい値（Ｈｉ）は、フロントしきい値（Ｌｏ）よりも高く設定されている。車両の障害物への衝突ではなく、悪路走行による衝撃を加速度センサで検出しているので、しきい値を高く変更して、乗員保護装置６０の誤展開を防止する。
【００３８】
展開有無判定部３２は、乗員室部Ｇセンサのセンサ信号（加速度信号）と、積分回路２６で積分され、加速度から減速度に変換されたフロアＧセンサ１１のセンサ信号（減速度信号）とから、センサ信号がフロント衝突判別マップ上のどの領域に位置するのかを判定する。
縦軸用ＬＰＦ３０から出力される乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号の値を、フロント衝突判別マップの縦軸にプロットし、積分回路２６から出力されるフロアＧセンサ１１のセンサ信号の値を横軸にプロットして、これらの点の交点がフロント衝突判別マップのどの領域に位置するのかを判定する。
フロント衝突判別マップは、フロントしきい値（Ｈｉ又はＬｏ）によって、フロントマップＯＮ領域と、フロントマップＯＦＦ領域とに区切られる。フロントマップＯＮ領域は、フロント衝突判別マップにおいて、マイナス方向加速度と減速度とがフロントしきい値（Ｈｉ又はＬｏ）よりも高い領域をいい、フロントマップＯＦＦ領域は、フロア衝突判別マップにおいて、マイナス方向加速度と減速度とがフロアしきい値（Ｈｉ又はＬｏ）よりも低い領域をいう。
【００３９】
図１１に、フロア衝突判別マップとフロント衝突判別マップとの判定結果から、乗員保護装置６０を展開させるか否かを決定する論理回路を示す。なお、この論理回路も展開有無判定部４２に設けられている。
図１１に示すようにこの論理回路には、ＯＲゲート７２と、ＡＮＤゲート７３とが設けられている。ＡＮＤゲート７３には、フロア衝突判別マップのローマップの判定結果と、フロント衝突判別マップの判定結果とが入力される。
また、ＯＲゲート７２には、ＡＮＤゲート７３の出力と、フロア衝突判別マップのハイマップの判定結果とが入力される。
この論理回路では、フロア衝突判別マップのハイマップ判定結果がオン、すなわち、図９（Ｃ）に示すハイマップＯＮ領域で、ローマップＯＮ領域にフロアＧセンサ１１のセンサ信号が位置する場合に、駆動部４３に点火指示信号が出力される。フロアしきい値（Ｈｉ）は、高い値に設定されているので、このしきい値よりも高いセンサ信号を測定すると、悪路走行であっても乗員保護装置６０を展開して、乗員を保護する。
また、フロア衝突判別マップのローマップ判定結果がオンで、フロント衝突判別マップの判定結果がオンのときにも、駆動部４３に点火指示信号が出力される。すなわち、フロアＧセンサのセンサ信号が、図９（Ｃ）に示すハイマップのＯＦＦ領域又はＯＮ領域で、ローマップのＯＮ領域にあり、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号が、図１０に示すフロント衝突判別マップのオン領域にあるときに、駆動部４３に点火指示信号が出力される。
【００４０】
図１２に示すフローチャートを参照しながら展開有無判定部４２の判定手順を説明する。
フロアＧセンサ１１から出力されるセンサ信号は、信号処理部２０で処理されて展開有無判定部４２に出力される。展開有無判定部４２は、縦軸用ＬＰＦ２４から出力される振動成分を除去した−方向加速度を表す信号と、積分回路２６から出力される減速度を表す信号とを入力して、これらの信号がフロア衝突判別マップのどの領域に位置するのかを判定する。
フロアＧセンサ１１のセンサ信号がハイマップのＯＮ領域にある場合には（ステップＳ１０／ＹＥＳ）、展開有無判定部４２は、駆動部４３に点火指示信号を出力する（ステップＳ１１）。フロアしきい値（Ｈｉ）は、高い値に設定されているので、このしきい値よりも高いセンサ信号を測定すると、悪路走行であっても乗員保護装置６０を展開して、乗員を保護する。
【００４１】
また、フロアＧセンサ１１のセンサ信号がハイマップのＯＮ領域にないと判定すると（ステップＳ１０／ＮＯ）、展開有無判定部４２はこのセンサ信号がローマップのＯＮ領域にあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。フロアＧセンサ１１のセンサ信号がローマップのＯＮ領域にない場合には（ステップＳ１２／ＮＯ）、展開有無判定部４２は乗員保護装置６０の展開判定を終了する。また、フロアＧセンサ１１のセンサ信号がローマップのＯＮ領域にある場合には（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、展開有無判定部４２は、衝突位置判定部４１からの判定信号が車輪部への衝突を示しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。判定信号が車輪部への衝突を示している場合には（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、展開有無判定部４２は、フロント衝突判別マップのしきい値をフロントしきい値（Ｈｉ）に設定する（ステップＳ１４）。また、判定信号が車輪部への衝突を示していない場合には（ステップＳ１３／ＮＯ）、展開有無判定部４２は、フロント衝突判別マップのしきい値をフロントしきい値（Ｌｏ）に設定する（ステップＳ１５）。
【００４２】
次に、展開有無判定部４２は、フロント衝突判別マップのしきい値を設定すると、このフロント衝突判別マップを用いてフロアＧセンサ１１のセンサ信号と、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号とをマップ判定する。縦軸用ＬＰＦ３０から出力される乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号の値を、フロント衝突判別マップの縦軸にプロットし、積分回路２６から出力されるフロアＧセンサ１１のセンサ信号の値を横軸にプロットして、これらの点の交点がフロント衝突判別マップのどの領域に位置するのかを判定する（ステップＳ１６）。フロント衝突判別マップのＯＮ領域にセンサ信号がない場合には（ステップＳ１６／ＮＯ）、衝突の危険性はないと判定し、展開有無判定部４２はこの処理を終了する。またフロント衝突判別マップのＯＦＦ領域にセンサ信号がある場合には（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、展開有無判定部４２は衝突の危険性があると判定し、駆動部４３に点火指示信号を出力する（ステップＳ１１）。
【００４３】
図１３に、本実施例と従来の判定装置の乗員保護装置の展開判定タイミングを示す。
悪路走行時には、加速度センサの出力するセンサ信号の演算値が、図１３（Ａ）に示すような挙動となることがあるので、悪路走行時に乗員保護装置を誤展開させないために減速度の低い領域では、しきい値を高く設定しなければならなかった。
これに対して本実施例では、車両の衝突と、悪路走行とを区別することができるので、図１３（Ｂ）に示すように減速度の低い領域でのしきい値を低く設定することができる。このため、図１３（Ｂ）に示すように衝突時には、乗員保護装置６０の展開タイミングを早め、乗員の安全を確保することができる。
［変形例］
【００４４】
なお、フロントしきい値（Ｈｉ）は、乗員室部Ｇセンサ１２と車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号の位相差に応じて変更してもよい。
例えば、図１４（Ａ）に示すように、衝突位置判定部４１において、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号と、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号との位相差Ｔｐを検出し、この位相差に所定係数（以下、この係数をＫと表記する）を積算した分だけ、フロントしきい値（Ｌｏ）を高くしたしきい値をフロントしきい値（Ｈｉ）として設定する（図１４（Ｂ）参照）。展開有無判定部３２は、このフロントしきい値（Ｈｉ）と、フロアＧセンサ１１、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号とを比較して、乗員保護装置６０の展開の有無を判定する。
【００４５】
位相差が大きいほど、車輪部への衝突の可能性が高いので、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号と、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号との位相差に応じた判定しきい値を設定することで、乗員保護装置の誤展開を低減することができる。
【００４６】
また、上述した実施例では、車輪部への衝突と判定されると、フロントしきい値（Ｈｉ）を高く設定しているが、車輪部への衝突と判定された場合に、乗員保護装置６０の展開を禁止に設定してもよい。
【実施例２】
【００４７】
乗員室部と車輪部はサスペンションを介して接続されている。したがって、衝突によって衝撃が発生すると、直接の衝突を受けていない部位は、サスペンションを介して衝撃が伝達されるため、衝突を直接受けた方が振動の周波数が高くなる。従って、加速度センサで測定される加速度信号の周波数も衝突を受けた方が高くなる。
そこで本実施例は、車輪部Ｇセンサ１３の測定した加速度信号と、乗員室部Ｇセンサ１２の測定した加速度信号をフーリエ変換し、加速度信号を周波数成分に展開する。図１５に車輪部Ｇセンサ１３の加速度信号と、乗員室部Ｇセンサ１２の加速度信号をフーリエ変換した信号を示す。
上述のように、衝突を直接受けた方が加速度センサで測定される加速度信号の周波数が高くなるので、高周波数域の所定周波数と、この所定周波数のときのパワー（加速度）の積（以下、この積を周波数ポイントと呼び、本発明の周波数特性に該当する）を乗員室部Ｇセンサ１２の出力信号と車輪部Ｇセンサ１３の出力信号とでそれぞれ求める。そして、求めた積の差を取ることで、車輪部への衝撃であるのか、乗員室部への衝撃であるのかを判定することができる。すなわち、周波数ポイントの大きいほうが、直接衝突を受けた部位となる。
また、乗員室部Ｇセンサ１２と車輪部Ｇセンサ１３の加速度信号にフーリエ変換した信号Ｐ（ｆ）（乗員室部）、Ｐ（ｆ）（車輪部）を、高周波域の所定区間で積分し、積分値の差から車輪部への衝撃であるのか、乗員室部への衝撃であるのかを判定してもよい。積分式（１）を以下に示す。なお、式（１）に示すｆ１，ｆ２は高周波域の所定区間を示す変数である。
【００４８】
【数１】
2008247242.tif 000003
［変形例］
【００４９】
また、上述した実施例１では、展開有無判定部４２で、位相差Ｔｐに応じたフロントしきい値（Ｈｉ）を設定していたが、本実施例も図１６に示すように周波数ポイントの差に応じて、フロントしきい値（Ｈｉ）を設定してもよい。
車輪部Ｇセンサ１３と車室室部Ｇセンサ１２との周波数ポイントの差（以下、この差をＦｐと呼ぶ）に所定係数（Ｋ）を積算した分だけ、フロントしきい値（Ｈｉ）の値をフロントしきい値（Ｌｏ）よりも高くする。なお、周波数ポイントの差Ｆｐは以下の式で求められる。
Ｆｐ＝車輪部周波数ポイント−乗員室部周波数ポイント
【実施例３】
【００５０】
乗員室部と車輪部とはサスペンションを介して接続されている。したがって、衝突によって衝撃が発生すると、衝突を直接受けた部位の振動が、サスペンションを介して衝突を直接受けていない部位に伝達される。
そこで、本実施例は、車輪部に生じた衝撃が乗員室部に伝達された場合の衝撃を衝撃伝達モデルから計算する。車輪部で発生した衝撃が乗員室部に伝達された場合の衝撃を、衝撃伝達モデル計算部８１で計算する。衝撃伝達モデル計算部８１は、車両の剛性などの特性をもとに、車輪部に生じた衝撃が乗員室部に伝達された場合に、乗員室部Ｇセンサで測定される信号を計算する。相関演算部８２は、乗員室部Ｇセンサのセンサ信号と、衝撃伝達モデル計算部８１で計算された信号との相関演算を行う。衝突位置判定部４１は、相関演算部８２の演算結果に基づいて、衝撃が車輪部で起こったものであるのかを判定する。
【００５１】
相関演算部８２の相関演算方法について図１８を参照しながら説明する。相関演算部８２は、乗員室部Ｇセンサで測定されたセンサ信号Ｆ（ｎ）と、衝撃伝達モデル計算部８１で計算された、車輪部Ｇセンサのセンサ信号が乗員室部に伝達されたときのセンサ信号Ｇ（ｎ）との相関演算を行う。相関演算は、図１８（Ａ）に示すようにセンサ信号Ｆ（ｎ）とセンサ信号Ｇ（ｎ）の積を求めて、この値を１〜ｎ（ｎは任意の自然数）まで加算する方法と、図１８（Ｂ）に示すように一方のセンサ信号Ｇ（ｎ）をずらしながら相関演算を行う方法とが上げられる。計算式を以下の式２、式３に示す。
【００５２】
【数２】
2008247242.tif 000004
【数３】
2008247242.tif 000005
式３に示すスライディング相関演算は、一方の信号をずらして相関演算を行う。ずらした分だけ相関を取る要素が少なくなるので、本実施例では、ｎ／（ｎ−ｓ）をかけて補正を行っている。
【００５３】
次に、図１９に示すフローチャートを参照しながら衝突位置判定部４１の判定手順を説明する。
衝突位置判定部４１は、相関演算部８２で演算した相関演算値と、衝突位置判定用のしきい値とを比較する（ステップＳ２１）。相関演算値が衝突位置判定用のしきい値よりも高い場合には、衝突位置判定部４１は、センサ信号Ｆ（ｎ）とセンサ信号Ｇ（ｎ）に相関があり、車輪部の衝撃が乗員室部に伝達されたと判定し、悪路走行検出信号を展開有無判定部４２に出力する（ステップＳ２２）。また、相関演算値が衝突位置判定用のしきい値よりも低い場合には、衝突位置判定部４１は、センサ信号Ｆ（ｎ）とセンサ信号Ｇ（ｎ）に相関がないので、乗員室部に衝突と判定し（ステップＳ２３）、衝突検出信号を展開有無判定部４２に出力する（ステップＳ２３）。このような判定方法であっても、車両に生じた衝撃が、車輪部へのものか、乗員室部へのものかを精度よく判定することができる。
【００５４】
なお、相関演算部８２による相関演算は、上述した以外に車輪部から乗員室部への伝達遅れの時間を考慮して、衝撃伝達モデル計算部８１で求めた衝撃伝達モデルのセンサ信号Ｇ（ｎ）を所定時間遅延させてから相関演算を行ってもよい。
【実施例４】
【００５５】
本実施例は、上述した実施例１〜３の構成に加えて、車両の前後回りに生じる回転力によって生じる回転角速度（ロールレイト）を測定し、測定したロールレイトに基づいて、乗員保護装置６０を駆動する。
本実施例では、ロールレイトセンサ２と、信号処理部３と、積分回路４と、ＲＲ−ＲＡ判定部６と、ＯＲゲート７とを新たに設けている。
【００５６】
ロールレイトセンサ２は、車両の前後輪回りに生じる回転力を検出するセンサであって、例えば、コリオリの力を用いて回転角速度を検出するタイプの周知のセンサを用いることができる。
【００５７】
信号処理部３は、Ａ／Ｄ変換部、ローパスフィルタを備えており、アナログ信号をデジタル信号に変換し、変換した信号のノイズ成分を除去する。ノイズ除去後の信号は、積分回路４と、制御部５内のＲＲ−ＲＡ判定部６に出力される。
積分回路４は、ノイズ成分を除去されたロールレイト信号を時間積分して、ロール角を演算する。
【００５８】
ＲＲ−ＲＡ判定部６には、図２１に示すようにロールレイトＲＲと、ロール角ＲＡとをパラメータとする２次元判定マップが格納されている。ＲＲ−ＲＡ判定部６は、信号処理部３から出力されるノイズ成分を除去したロールレイト信号と、積分回路４から出力されるロール角とを用いて、車両の横転可能性を判定する。図２１に示すように、判定マップ上には、横転可能性ありと判定される領域Ｒ１が予め設定されている。ロールレイトセンサ２は、周期的にロールレイトＲＲを検出するので、このロールレイトＲＲと、ロールレイトを時間積分したロール角とで定まる特定点が領域Ｒ１上に属したときに、車両がロールオーバ態様であると判定する。判定結果は、ＯＲゲート７に出力される。
【００５９】
ＯＲゲート７は、ＲＲ−ＲＡ判定部６で車両がロールオーバ態様であると判定された場合、又は展開有無判定部４２で、乗員保護装置の展開が必要であると判定された場合に、駆動部４３を駆動する駆動信号を出力する。この駆動信号を受けた駆動部４３が乗員保護装置６０を駆動することで、車両のロールオーバ態様の場合にも乗員を速やかに保護することができる。
【００６０】
上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば、衝突位置判定部４１において、車輪部Ｇセンサ１３のセンサ信号と、乗員室部Ｇセンサ１２のセンサ信号とを比較し、図２２に示すようにこれらの信号の信号レベルの最大値に所定値（図２２に示すＤ）以上の差がある場合に、故障等により正確な衝撃位置が検出できないと判定して、衝撃の加わった位置の特定を行わないように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】乗員保護システムの構成を示す図である。
【図２】加速度センサの車両搭載位置を示す図である。
【図３】加速度センサの車両搭載位置を示す図である。
【図４】ＥＣＵの構成を示す図である。
【図５】マイコンのハード構成を示す図である。
【図６】乗員室部Ｇセンサと、車輪部Ｇセンサのセンサ信号を示す図であり、両信号の位相比較によって、衝突位置を判定する方法を説明するための図である。
【図７】衝突位置を示す図である。
【図８】衝突位置判定部の判定手順を示すフローチャートである。
【図９】フロア衝突判別マップを示す図である。
【図１０】フロント衝突判別マップを示す図である。
【図１１】展開有無判定部に設けられた論理回路の構成を示す図である。
【図１２】展開有無判定部の判定手順を示すフローチャートである。
【図１３】（Ａ）は従来の判定マップを示す図であり、（Ｂ）は本発明と従来技術の判定タイミングを示す図である。
【図１４】（Ａ）は乗員室部Ｇセンサと、車輪部Ｇセンサのセンサ信号を示す図であり、（Ｂ）は両信号の位相比較によって、判定しきい値を変更する様子を示す図である。
【図１５】（Ａ）は乗員室部Ｇセンサのセンサ信号と、これをフーリエ変換した信号とを示す図であり、（Ｂ）は車輪部Ｇセンサのセンサ信号と、これをフーリエ変換した信号とを示す図である。
【図１６】周波数ポイントに応じて、判定しきい値を変更する様子を示す図である。
【図１７】相関演算によって、車両の衝突位置を特定する構成を示す図である。
【図１８】相関演算の概要を示す図である。
【図１９】衝突位置判定部の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】ロールレイトセンサを新たに設けた実施例の構成を示す図である。
【図２１】ＲＲ−ＲＡ判定部に用意される２次元判定マップを示す図である。
【図２２】故障が発生した場合の車輪部Ｇセンサと乗員室部Ｇセンサのセンサ信号を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  乗員保護システム
２  ロールレイトセンサ
３、２０  信号処理部
４、２６  積分回路
５、４０  制御部
６  ＲＲ−ＲＡ判定部
７  ＯＲゲート
１０  加速度センサ部
１１  フロアＧセンサ
１２  乗員室部Ｇセンサ
１３  車輪部Ｇセンサ
２１、２７、３１  Ａ／Ｄ変換部
２２、２８、３２  ＨＰＦ
２３、２９、３３  ＬＰＦ
２４  縦軸用ＬＰＦ
２５  横軸用ＬＰＦ
４１  衝突位置判定部
４２  展開有無判定部
４３  駆動部
５０  駆動装置
６０  乗員保護装置
１００  ＥＣＵ
【図１】
2008247242.tif 000006
【図２】
2008247242.tif 000007
【図３】
2008247242.tif 000008
【図４】
2008247242.tif 000009
【図５】
2008247242.tif 000010
【図６】
2008247242.tif 000011
【図７】
2008247242.tif 000012
【図８】
2008247242.tif 000013
【図９】
2008247242.tif 000014
【図１０】
2008247242.tif 000015
【図１１】
2008247242.tif 000016
【図１２】
2008247242.tif 000017
【図１３】
2008247242.tif 000018
【図１４】
2008247242.tif 000019
【図１５】
2008247242.tif 000020
【図１６】
2008247242.tif 000021
【図１７】
2008247242.tif 000022
【図１８】
2008247242.tif 000023
【図１９】
2008247242.tif 000024
【図２０】
2008247242.tif 000025
【図２１】
2008247242.tif 000026
【図２２】
2008247242.tif 000027