(57)【要約】【課題】  車両のロールオーバー発生の可能性を正確に検出する。【解決手段】  車両のロール角速度とロール角の二次元マップ上に横転領域と非横転領域とを区分するロールオーバー発生判定しきい線を設定し、ロール角速度検出値とロール角検出値とにより決まる二次元マップ上の位置により車両のロールオーバー発生の可能性の有無を判定する際に、車輪の空気圧を検出し、空気圧検出値に応じてロールオーバー発生判定しきい線を移動する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のロール角速度を検出するロール角速度検出手段と、
車両のロール角を検出するロール角検出手段と、
車両のロール角速度とロール角の二次元マップ上に横転領域と非横転領域とを区分するロールオーバー発生判定しきい線を設定し、前記ロール角速度検出手段によるロール角速度検出値と前記ロール角検出手段によるロール角検出値とにより決まる前記二次元マップ上の位置により車両のロールオーバー発生の可能性の有無を判定するロールオーバー発生判定手段とを備えた車両のロールオーバー検出装置において、
車輪の空気圧を検出する空気圧検出手段と、
前記空気圧検出手段により検出された空気圧に応じて前記ロールオーバー発生判定しきい線を移動するしきい線変更手段とを備えることを特徴とする車両のロールオーバー検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のロールオーバー検出装置において、
前記しきい線変更手段は、前記空気圧検出手段により検出された空気圧がタイヤのビードのリム外れが発生し得る値（以下、空気圧異常判定しきい値という）以下に低下したときは、前記ロールオーバー発生判定しきい線を予め設定したタイヤビードのリム外れ発生時のしきい線に変更することを特徴とする車両のロールオーバー検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両のロールオーバー検出装置において、
車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
前記横加速度検出手段により検出された横加速度が大きいほど前記空気圧異常判定しきい値を高くするしきい値変更手段とを備えることを特徴とする車両のロールオーバー検出装置。
【請求項４】
車両のロール角速度とロール角の二次元マップ上に横転領域と非横転領域とを区分するロールオーバー発生判定しきい線を設定し、ロール角速度検出値とロール角検出値とにより決まる前記二次元マップ上の位置により車両のロールオーバー発生の可能性の有無を判定する車両のロールオーバー検出方法において、
車輪の空気圧を検出し、空気圧検出値に応じてロールオーバー発生判定しきい線を移動することを特徴とする車両のロールオーバー検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両のロールオーバーを検出する装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のロール角速度とロール角の二次元マップ上に横転領域と非横転領域とを分けるしきい線を設定し、前記二次元マップ上の車両のロール角速度とロール角により決まる位置が非横転領域から前記しきい線を横切って横転領域に入ったときに、車両がロールオーバーする可能性があると判定するようにしたロールオーバー検出方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００１−２６０７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両の重心位置には鉛直方向下向きの重力が作用し、旋回中にはさらに重心位置に旋回方向外向きの遠心力が作用する。これらの重力と遠心力との合力によって車輪の接地点を支点とする横転方向のモーメントが発生する。
【０００５】
しかしながら、上述した従来のロールオーバー検出方法では、タイヤが正常な状態にあることを前提にしているので、タイヤの空気圧が低下したり、パンクしたり、あるいはバーストした状態では、重力と遠心力の合力によって車輪の接地点を支点とする横転方向のモーメントの大きさが変化し、ロールオーバー発生の正確な判定が期待できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
車両のロール角速度とロール角の二次元マップ上に横転領域と非横転領域とを区分するロールオーバー発生判定しきい線を設定し、ロール角速度検出値とロール角検出値とにより決まる前記二次元マップ上の位置により車両のロールオーバー発生の可能性の有無を判定する場合に、車輪の空気圧を検出し、空気圧検出値に応じてロールオーバー発生判定しきい線を移動する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、タイヤの空気圧低下やパンクあるいはバーストが発生しても、車両のロールオーバー発生の可能性を正確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の車両のロールオーバー検出装置により乗員拘束装置を作動させるようにした一実施の形態を説明する。なお、本発明の車両のロールオーバー検出装置は乗員拘束装置以外の装置にも適用できる。
【０００９】
図１は一実施の形態の構成を示す。ロール角速度センサー１は車両のロール角速度ωを検出する。後述するコントローラー６は、ロール角速度センサー１により検出したロール角速度ωを積分してロール角θを求める。なお、専用のセンサーを設置して車両のロール角θを検出するようにしてもよい。右前輪空気圧センサー２は右前輪の空気圧Ｐfrを検出し、右後輪空気圧センサー３は右後輪の空気圧Ｐrrを検出する。同様に、左前輪空気圧センサー４は左前輪の空気圧Ｐflを検出し、左後輪空気圧センサー５は左後輪の空気圧Ｐrlを検出する。
【００１０】
コントローラー６はＣＰＵ６ａとメモリ６ｂなどを備え、ロール角速度センサー１と空気圧センサー２〜５の検出信号に基づいてロールオーバー発生の可能性を判定し、ロールオーバー発生の可能性有りと判定したときは乗員拘束装置７を作動させる。乗員拘束装置７には、プリテンショナーシートベルト、左右のカーテンエアーバック、左右のサイドエアーバックなどが含まれる。プリテンショナーシートベルトは作動時にプリテンショナー機構が瞬時にベルトのたるみを巻き取り、乗員を拘束する。カーテンエアーバックは車室内の左右のウインドウに沿って膨張展開し、乗員頭部への衝撃を緩和する。サイドエアーバックは車室内の乗員の肩部とドアとの間で膨張展開し、乗員肩部への衝撃を緩和する。
【００１１】
図２はロールオーバー発生の可能性を判定するための二次元判定マップ例を示す。このマップは縦軸を車両のロール角θとし横軸を車両のロール角速度ωとする二次元マップであり、右下がりの直線で示されるしきい線ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２により横転領域と非横転領域とに分けられている。車両のロール角θとロール角速度ωの二次元判定マップ上において、ロール角θとロール角速度ωより決まる位置非横転領域からしきい線ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を横切って横転領域に入った場合に、車両にロールオーバー発生の可能性があると判定する。なお、第２象限と第４象限ではロール角θとロール角速度ωの符号が互いに反対になるから車両にロールオーバーは発生せず、第２象限と第４象限ではロールオーバー発生の判定を行わない。
【００１２】
この一実施の形態では、まず各車輪の空気圧が正常な状態において、実車実験により車両のロール角θとロール角速度ωを変化させたときのロールオーバー発生を確認し、車輪の空気圧が正常な状態におけるロールオーバー判定しきい線（以下、空気圧正常時のしきい線という）ａ１、ａ２を設定する。次に、タイヤのビードがリムから外れた状態で、実車実験により車両のロール角θとロール角速度ωを変化させたときのロールオーバー発生を確認し、車輪の空気圧が異常な状態におけるロールオーバー判定しきい線（以下、空気圧異常時のしきい線という）ｂ１、ｂ２を設定する。さらに、タイヤのビードのリム外れが発生する車輪の空気圧を実車実験により求め、空気圧異常と判定するしきい値Ｐkとする。
【００１３】
そして、ロールオーバー発生時の支点となるロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐを監視し、ロール方向の車輪の空気圧Ｐが異常判定しきい値Ｐkより高い場合は、車輪の空気圧が正常な状態に対するロールオーバー判定しきい線ａ１、ａ２を用いてロールオーバー発生の有無を判定し、逆にロール方向の車輪の空気圧Ｐが異常判定しきい値Ｐk以下の場合は、車輪の空気圧が異常な状態に対するロールオーバー判定しきい線ｂ１、ｂ２を用いてロールオーバー発生の有無を判定する。当然、空気圧異常時のしきい線ｂ１、ｂ２を用いてロールオーバー発生の判定を行った場合は、空気圧正常時のしきい線ａ１、ａ２を用いてロールオーバー発生の判定を行った場合よりも小さなロール角θとロール角速度ωでロールオーバー発生と判定される。
【００１４】
図３は一実施の形態のロールオーバー発生の判定処理を示すフローチャートである。コントローラー６のＣＰＵ６ａはイグニッションスイッチ（不図示）がオン状態にある間、この判定処理を繰り返し実行する。ステップ１においてロール角速度センサー１からロール角速度ωを検出し、続くステップ２でロール加速度ωを時間積分してロール角θを演算する。
【００１５】
次に、ステップ３で左右前後輪の空気圧センサー２〜５により各車輪の空気圧Ｐfr、Ｐrr、Ｐfl、Ｐrlを検出する。そして、ロール角θの正負によりロール方向（横転側）の前後の車輪の内の空気圧が低い方の値をロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐとする。なお、ロール方向（横転側）の前後の車輪の空気圧の平均値を求め、それをロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐとしてもよい。
【００１６】
ステップ４においてロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐが予め設定した空気圧異常と判定するしきい値Ｐk以下か否かを確認し、空気圧Ｐがしきい値Ｐk以下のときは車輪の空気圧が異常な状態にあるとしてステップ５へ進み、図２に示すロールオーバー判定マップ上のしきい線を空気圧正常時のしきい線ａ１、ａ２からα側の空気圧異常時のしきい線ｂ１、ｂ２へ変更する。一方、ステップ４においてロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐが予め設定した空気圧異常と判定するしきい値Ｐkよりも高いときは、車輪の空気圧が正常な状態にあるとしてステップ５をスキップし、ロールオーバー判定マップ上のしきい線を変更せず、空気圧正常時のしきい線ａ１、ａ２のままとする。
【００１７】
ステップ６においてロールオーバー発生の可能性の有無を判定する。図２に示すロールオーバー判定マップ上において、前回検出されたロール角θn-1とロール角速度ωn-1に対応する位置が非横転領域にあったのに、今回検出されたロール角θnとロール角速度ωn-1に対応する位置が横転領域にある場合、すなわちロール角θとロール角速度ωで決まる位置が非横転領域からロールオーバー判定しきい線ａ１、ａ２またはｂ１、ｂ２を横切って横転領域へ入った場合には、車両がロールオーバーする可能性があると判定する。一方、ロール角θとロール角速度ωの前回値と今回値が非横転領域内にある場合には、車両がロールオーバーする可能性はないと判定する。
【００１８】
ロールオーバー発生の可能性がある場合にはステップ７からステップ８へ進み、乗員拘束装置７へ作動指令を出力してロールオーバー発生判定処理を終了する。一方、ロールオーバー発生の可能性がない場合にはステップ７からステップ１へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【００１９】
このように、一実施の形態によれば、車両のロール角速度とロール角の二次元マップ上に横転領域と非横転領域とを区分するロールオーバー発生判定しきい線を設定し、ロール角速度検出値とロール角検出値とにより決まる二次元マップ上の位置により車両のロールオーバー発生の可能性の有無を判定する場合に、車輪の空気圧を検出し、空気圧検出値がタイヤのビードのリム外れが発生し得る値（空気圧異常判定しきい値）以下に低下したときは、ロールオーバー発生判定しきい線を予め設定したタイヤビードのリム外れ発生時のしきい線（空気圧異常時のしきい線）ｂ１、ｂ２に変更するようにしたので、タイヤの空気圧低下やパンクあるいはバーストが発生しても、車両のロールオーバー発生の可能性を正確に判定することができる。また、一実施の形態の車両のロールオーバー検出装置により乗員拘束装置を作動させるようにしたので、乗員と車両内装との間に十分な距離がある間に早期に乗員拘束装置を作動させることができ、車両のロールオーバー発生時に乗員に加わる衝撃を緩和させることができる。
【００２０】
《発明の一実施の形態の変形例》
車両に加わる横Ｇyが大きいほど車両がロールオーバーし易くなるため、車両の横Ｇyを考慮してロールオーバー発生の可能性の有無を判定するようにした変形例を説明する。
【００２１】
図４は、タイヤの空気圧Ｐと車両の横Ｇyに対するリムからのタイヤのビードの外れ易さの関係を示す図である。タイヤのビードがリムから外れる際の外れ易さは、タイヤの空気圧Ｐと車両の横Ｇyにより変化し、空気圧Ｐが低くかつ横Ｇyが大きいときに外れやすくなる。また、リム外れが発生する空気圧Ｐの範囲内においては、空気圧Ｐが高いときは大きな横Ｇyが加わるとリム外れが発生し、空気圧Ｐが低いときは小さな横Ｇyが加わっただけでリム外れが発生する。
【００２２】
そこで、この変形例では車輪の空気圧異常と判定するしきい値Ｐkを車両の横Ｇyが大きいほど高い値に変更する。すなわち、図４に示すように車輪の空気圧が一定の場合に車両の横Ｇyが大きいほどリムからタイヤのビードが外れやすくなるから、車両の横Ｇyが大きいほどしきい値Ｐkを高くして空気圧異常と判定し易くする。これにより、車両に加わる横Ｇyが大きいときはロールオーバー判定しきい線が空気圧異常時のしきい線ｂ１、ｂ２となり、ロールオーバー発生の可能性を正確に判定することができる。
【００２３】
図５は変形例の構成を示す。なお、図１に示す一実施の形態の構成と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この変形例では図１に示す一実施の形態の構成に対し、車幅方向に加わる加速度、すなわち車両の横Ｇyを検出する横加速度センサー８を加える。なお、操舵角と車速を検出して車両に加わる横Ｇyを推定してもよい。
【００２４】
図６は変形例のロールオーバー発生判定処理を示すフローチャートである。なお、図３に示す一実施の形態の判定処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
【００２５】
車両のロール角速度ωを検出してロール角θを演算し、さらにロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐを検出した後のステップ１１において、横加速度センサー８により車両に加わる横Ｇyを検出する。続くステップ１２では車両の横Ｇyにより空気圧異常判定しきい値Ｐkを補正する。すなわち、車両の横Ｇyが大きいほど空気圧異常判定しきい値Ｐkを高くして空気圧異常と判定し易くする。そして、ステップ４ではロール方向（横転側）の車輪の空気圧Ｐと補正後の空気圧異常判定しきい値Ｐkとを比較する。
【００２６】
このように、車両の横Ｇyを検出し、検出した横Ｇyが大きいほど空気圧異常判定しきい値Ｐkを高くするようにしたので、タイヤビードのリム外れを正確に予測することができ、車両のロールオーバー発生の可能性を正確に検出することができる。
【００２７】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、ロール角速度センサー１がロール角速度検出手段を、ロール角速度センサー１よびコントローラー６がロール角検出手段を、コントローラー６がロールオーバー発生判定手段、しきい線変更手段およびしきい値変更手段を、空気圧センサー２〜５が空気圧検出手段を、横加速度センサー８が横加速度検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【００２８】
上述した一実施の形態とその変形例では、車輪の空気圧が予め設定した空気圧異常判定しきい値Ｐk以下になったらロールオーバー発生判定しきい線を予め設定した空気圧異常時のしきい線ｂ１、ｂ２へ変更する例を示したが、車輪の空気圧に応じてロールオーバー発生判定しきい線を連続的に移動するようにしてもよい。すなわち、車輪の空気圧が低下するほど、ロールオーバー発生判定しきい線を図２に示すα側へ移動し、ロールオーバー発生の可能性ありとする判定結果を出やすくする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】ロールオーバー発生判定マップを示す図である。
【図３】一実施の形態のロールオーバー発生判定処理を示すフローチャートである。
【図４】タイヤの空気圧Ｐと車両の横Ｇyに対するリムからのタイヤのビードの外れ易さの関係を示す図である。
【図５】変形例の構成を示す図である。
【図６】変形例のロールオーバー発生判定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１  ロール角速度センサー
２  右前輪空気圧センサー
３  右後輪空気圧センサー
４  左前輪空気圧センサー
５  左後輪空気圧センサー
６  コントローラー
６ａ  ＣＰＵ
６ｂ  メモリ
７  乗員拘束装置
８  横加速度センサー
【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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