(57)【要約】 【課題】  衝突時あるいは衝突直前の不可避状態を検知し、この検知結果に基づいてドアをロックすることで、衝突時の乗員を保護する車両乗員保護装置を提供する。【解決手段】  車両の衝突時にドアロックを実行して乗員を保護する車両乗員保護装置において、センサ２０からの出力を衝突判断回路１０に入力し、予め定める値と比較することで衝突時を検知する。衝突が検知されると制御回路１２がドアロックＡＣＴ３０に信号を送り、ドアをロックするように制御することで車両が衝突した際の乗員の保護を図る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時にドアロックを実行して乗員を保護する車両乗員保護装置であって、
車両が実際に衝突している状態、または衝突直前の衝突不可避状態のうち、少なくとも一方に至る時点を衝突時として判断する衝突判断手段と、
衝突判断手段による衝突時の判断に応答して、ドアロックを実行するように制御する制御手段とを含むことを特徴とする車両乗員保護装置。
【請求項２】
前記衝突判断手段は、
衝撃の加速度を検知する加速度センサを含み、
加速度センサが検知する衝撃の加速度が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項３】
前記衝突判断手段は、
前記車両の横転度を検知する横転度センサを含み、
横転度センサが検知する横転度が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項４】
前記衝突判断手段は、
前記車両の向きを検知する向きセンサを含み、
向きセンサが検知する車両の向きの変化が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項５】
前記衝突判断手段は、
衝突の可能性がある障害物を検知し、障害物との相対速度および障害物までの相対距離を測定可能なレーダを含み、
レーダによって検知される障害物との相対距離および障害物までの相対速度が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項６】
前記衝突判断手段は、
車両内部または車両外部のうちの少なくとも一方で発生する音を検知する発生音検知手段を含み、
発生音検知手段によって検知される音が予め設定される条件を満たすときに、前記衝突時として判断することを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項７】
前記衝突判断手段に予め設定される条件は、前記車両の車速に応じて切り換えられ、車速の上昇に対応して、前記衝突時と判断する時点が早められるように設定されることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の車両乗員保護装置。
【請求項８】
前記車両には、前記ドアロックを除く他の乗員保護手段も備えられており、
前記衝突判断手段は、該他の乗員保護手段が作動すると、前記衝突時として判断することを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項９】
前記他の乗員保護手段は、エアバッグまたはシートベルトであることを特徴とする請求項８記載の車両乗員保護装置。
【請求項１０】
前記衝突判断手段は、
車両内部または車両外部のうちの少なくとも一方を撮像する撮像手段を含み、
撮像手段によって撮像される画像に基づいて、前記衝突時の判断を行うことを特徴とする請求項１記載の車両乗員保護装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記ドアロックの実行後にドアのアンロックを実行する制御を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の車両乗員保護装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、車速が予め設定される閾値よりも低くなると前記ドアのアンロックを実行する制御を行うことを特徴とする請求項１１記載の車両乗員保護装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記衝突判断手段が前記衝突時としての判断を終了すると、前記ドアのアンロックを実行するように制御することを特徴とする請求項１１記載の車両乗員保護装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記衝突時から予め設定される時間が経過すると、前記ドアのアンロックを実行する制御を行うことを特徴とする請求項１１記載の車両乗員保護装置。
【請求項１５】
前記制御手段に予め設定される時間は、前記衝突時の車速に応じて切り換えられ、車速の上昇に対応して長くなるように設定されることを特徴とする請求項１４記載の車両乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突時に乗員を保護する車両乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が衝突した際の車両乗員保護装置として、衝突が検出されるとドアをアンロックし、乗員の脱出が容易となるようにする技術が知られている（たとえば特許文献１参照）。この技術はセンサで車両の衝突およびその方向を検知し、衝突が検知された場合に、ドアロックを自動的に解除することで、乗員が車外に脱出したり、あるいは車外より車内の乗員を救助することを可能にするものである。
【０００３】
また、超音波を用いて、自分が乗車している車両と後続車との距離および相対速度を算出し、危険が予知される場合にドアをロックする技術もある（たとえば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３４３４２号公報
【特許文献２】特開平５−１１６６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示されているような技術では、衝突後においては脱出等が可能となるが、衝突時にドアがロックされていないと、衝突時のはずみによってドアが開いてしまう場合があり、ドアが開くことで乗員が車外に投げ出されてしまう可能性がある。
【０００６】
また、特許文献２の技術では、後続車との衝突の危険を検知しドアをロックするが、正面あるいは側面からの他の車両との衝突などの場合は、ドアがロックされず特許文献１と同様に、衝突時のはずみによってドアが開いてしまう場合があり、ドアが開くことで乗員が車外に投げ出されてしまう可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、車両が衝突した際にはずみでドアが開くことを防止し、衝突時に乗員を保護する車両乗員保護装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両の衝突時にドアロックを実行して乗員を保護する車両乗員保護装置であって、
車両が実際に衝突している状態、または衝突直前の衝突不可避状態のうち、少なくとも一方に至る時点を衝突時として判断する衝突判断手段と、
衝突判断手段による衝突時の判断に応答して、ドアロックを実行するように制御する制御手段とを含むことを特徴とする車両乗員保護装置である。
【０００９】
また本発明で、前記衝突判断手段は、衝撃の加速度を検知する加速度センサを含み、加速度センサが検知する衝撃の加速度が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする。
【００１０】
また本発明で、前記衝突判断手段は、前記車両の横転度を検知する横転度センサを含み、横転度センサが検知する横転度が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする。
【００１１】
また本発明で、前記衝突判断手段は、前記車両の向きを検知する向きセンサを含み、向きセンサが検知する車両の向きの変化が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする。
【００１２】
また本発明で、前記衝突判断手段は、衝突の可能性がある障害物を検知し、障害物との相対速度および障害物までの相対距離を測定可能なレーダを含み、レーダによって検知される障害物との相対距離および障害物までの相対速度が予め設定される条件を満たすと、前記衝突時として判断することを特徴とする。
【００１３】
また本発明で、前記衝突判断手段は、車両内部または車両外部のうちの少なくとも一方で発生する音を検知する発生音検知手段を含み、発生音検知手段によって検知される音が予め設定される条件を満たすときに、前記衝突時として判断することを特徴とする。
【００１４】
また本発明で、前記衝突判断手段に予め設定される条件は、前記車両の車速に応じて切り換えられ、車速の上昇に対応して、前記衝突時と判断する時点が早められるように設定されることを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明は、前記車両には、前記ドアロックを除く他の乗員保護手段も備えられており、前記衝突判断手段は、該他の乗員保護手段が作動すると、前記衝突時として判断することを特徴とする。
【００１６】
また本発明で、前記他の乗員保護手段は、エアバッグまたはシートベルトであることを特徴とする。
【００１７】
また本発明で、前記衝突判断手段は、車両内部または車両外部のうちの少なくとも一方を撮像する撮像手段を含み、撮像手段によって撮像される画像に基づいて、前記衝突時の判断を行うことを特徴とする。
【００１８】
また本発明で、前記制御手段は、前記ドアロックの実行後にドアのアンロックを実行する制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
また本発明で、前記制御手段は、車速が予め設定される閾値よりも低くなると前記ドアのアンロックを実行する制御を行うことを特徴とする。
【００２０】
また本発明で、前記制御手段は、前記衝突判断手段が前記衝突時としての判断を終了すると、前記ドアのアンロックを実行するように制御することを特徴とする。
【００２１】
また本発明で、前記制御手段は、前記衝突時から予め設定される時間が経過すると、前記ドアのアンロックを実行する制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
また本発明で、前記制御手段に予め設定される時間は、前記衝突時の車速に応じて切り換えられ、車速の上昇に対応して長くなるように設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、車両乗員保護装置は、車両の衝突時にドアロックを実行して乗員を保護することができる。衝突判断手段は、車両が実際に衝突している状態、または衝突直前の衝突不可避状態のうち、少なくとも一方に至る時点を衝突時として判断するので、車両が衝突した際、ドアが誤って開き乗員が車外に投げ出されることがなく、乗員を保護することができる。
【００２４】
また本発明によれば、加速度センサが検知する衝撃の加速度が予め設定される条件を満たすと衝突時として判断する。車両が衝突すると衝撃により、車両に加わる加速度が大きく変化するため、加速度センサで衝突時を適切に検知することができる。
【００２５】
また本発明によれば、横転度センサが予め設定される条件を満たす横転を検知すると衝突時として判断するため、車両が衝突の際横転を生じるような場合であっても、横転度を検知することで衝突時を適切に検知することができる。
【００２６】
また本発明によれば、向きセンサが検知する車両の向きの変化が予め設定される条件を満たすと衝突時として判断するため、車両の側面に他の車両が衝突し、車両がスピンを起こすような場合であっても、車両の向きの変化を検知することで、適切に衝突時を検知することができる。
【００２７】
また本発明によれば、衝突時は、レーダによって検知される障害物との相対距離および障害物までの相対速度が予め設定される条件を満たすと衝突時として判断される。このため障害物との相対距離をレーダで測定することで、車両が衝突する直前の状態である衝突直前の衝突不可避時を適切に検知することができる。
【００２８】
また本発明によれば、衝突時は発生音検知手段によって検知される音が予め設定される条件を満たすときに衝突時として判断されるため、衝突の際発生すする衝突音を検知することでも、衝突時を検知することができる。
【００２９】
また本発明によれば、衝突判断手段に予め設定される条件は、車両の車速に応じて切り換えられ、車速の上昇に対応して衝突時と判断する時点が早められるように設定される。衝突による衝撃強度は、車両速度に比例して上昇するとともに、衝突直後から急激に上昇する。このため車速が早い場合は、衝突による衝撃強度が上昇するまでにドアロックを完了させることが必要となるが、本発明を採用することで衝撃強度が上昇するまでにドアロックを完了させることが可能となる。
【００３０】
また本発明によれば、車両にはドアロックを除く他の乗員保護手段も備えられており、他の乗員保護手段が作動すると、これを検知して衝突判断手段が衝突時として判断するため、他の乗員保護手段の作動を検知することで、適切に衝突時を検知することができる。さらに本発明によるドアロックと他の乗員保護手段とでよりいっそうの乗員の保護が図れる。
【００３１】
また本発明によれば、他の乗員保護手段はエアバッグまたはシートベルトであるため、エアバッグまたはシートベルトの作動を検知することで、衝突時を適切に検知することができる。さらに本発明によるドアロックまたはシートベルトと、エアバッグまたはシートベルトとで、よりいっそうの乗員の保護が図れる。
【００３２】
また本発明によれば、車両内部または車両外部のうちの少なくとも一方を撮像する撮像手段が撮像する画像に基づいて、衝突判断手段が衝突時の判断するため、衝突が発生した際の撮像手段の画像信号の断絶、あるいは乱れを検知することで、衝突時を適切に検知することができる。
【００３３】
また本発明によれば、制御手段がドアロックの実行後にドアのアンロックを実行する制御を行うため、衝突終了時に乗員自ら車外に脱出したり、あるいは車外の人が車内の乗員を救助することが可能となる。
【００３４】
また本発明によれば、制御手段は、車速が予め設定される閾値よりも低くなるとドアのアンロックを実行する制御を行うため、車速が充分に遅くなった後あるいは車両が停止した後にドアロックを解除するため、乗員自ら車外に脱出する場合であっても安全である。
【００３５】
また本発明によれば、制御手段は衝突判断手段が衝突時としての判断を終了すると、ドアのアンロックを実行するように制御するため、衝突が終了と判断するまでは、ドアがロックされた状態であるので、誤ってドアが開くことはなく安全である。
【００３６】
また本発明によれば、制御手段は衝突時から予め設定される時間が経過すると、ドアのアンロックを実行する。このため車速センサあるいは衝突時を検知するセンサが衝突により動作不良を起こしていても、所定時間経過後にはドアロックが解除され、乗員自ら車外に脱出することができる。
【００３７】
また本発明によれば、制御手段に予め設定される時間は、衝突時の車速に応じて切り換えられ、車速の上昇に対応して長くなるように設定される。このため車速が早く衝突の衝撃強度が大きい場合であっても、車両の動きが充分に停止した後ドアをアンロックすることができ、乗員が車外に脱出する場合も安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明の実施の一形態としての車両乗員保護装置の電気的構成を示す。車両乗員保護装置はドアロックＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を用いて衝突時の判断、ドアロックの制御を行う。ドアロックＥＣＵ１０は、衝突時の判断を行う衝突判断回路１１およびドアロックの制御を行う制御回路１２を有し、バッテリ１３から電力の供給を受け作動する。ドアロックＥＣＵ１０の制御回路は、通常は、図示せぬ車両に設けられたドアロック・アンロックスイッチからの操作信号や外部のリモコンより操作されるロック・アンロック信号を受信すると、ドアのロック・アンロックを作動させるものである。また車速センサからの信号に基づき、車速が所定値以上であればドアをロックする。
【００３９】
すなわち、本実施の形態ではこのような通常のドアロックアンロック処理を行うドアロックＥＣＵ１０（制御装置）において、さらに衝突判断手段を付加し、衝突判断手段からの信号に基づいて衝突時のドアロックアンロック制御を行うようにしたものである。衝突判断手段は、衝突判断回路１１とセンサ２０を含み、衝突判断回路１１は、センサ２０からのデータを受けて、このデータを予め定めるの値と比較することで、車両が実際に衝突している状態、または衝突直前の衝突不可避状態のうち、少なくとも一方に至る時点を衝突時と判断し、その旨を示す信号を出力する。
【００４０】
センサ２０は、車両の車速を検知する車速センサ２１、車両の加速度を検知する加速度センサ２２、車両の横転を検知する横転センサ２３、車両の向きを検知するヨーレートセンサ２４、障害物との相対速度および障害物までの相対的距離を検知するレーダセンサ２５、音を検知する集音マイク２６および車内または車外の画像を撮像するカメラ２７のうち少なくともいずれか１つを備える。
【００４１】
衝突時が検知される、すなわち衝突判断回路１１から信号を受信すると、制御回路１２を含む制御手段が、ドアをロックするようにドアロックＡＣＴ３０に信号を送り、ドアロックＡＣＴ３０はドアロックを行う。ドアロックＡＣＴ３０は、コイルおよび永久磁石を内蔵したプランジャを有する有極ソレノイドなどのアクチュエータ（ＡＣＴ）であり、コイルの電通方向を切替えることにより、プランジャをＰｕｓｈ−Ｐｕｌｌの２方向の吸引を行い、ロック、アンロックを行う。
【００４２】
以上のように車両乗員保護装置は、車両の衝突時にドアロックを実行して乗員を保護する。車両が実際に衝突している状態、または衝突直前の衝突不可避状態のうち、少なくとも一方に至る時点を衝突時として判断する衝突判断手段が衝突を検知すると、制御手段がドアロックを実行するように制御するため、車両が衝突した際にドアが誤って開き、乗員が車外に投げ出されることがなく、乗員を保護することができる。さらに衝突直前の衝突不可避状態を検知しドアロックすることも可能であるため、よりいっそう乗員の保護を図ることができる。
【００４３】
車速センサ２１は、車両の速度を検出するセンサで、タイヤの回転数と一定の比率の回転を電気的信号に変換しメータに入力する。車速センサ２１にはリードスイッチをマグネットでＯＮ／ＯＦＦするリードスイッチ式、磁界の変化によってコイルに電圧が発生する性質を利用する磁気ピック方式、磁界の変化によって電気抵抗が変化する素子を利用するＭＲＥ方式などがある。
【００４４】
加速度センサ２２は、センサ内に小さなおもりを取り付け、加速度運動をすることによりこの小さなおもりに加速度運動に比例した力が加わるので、この力を測ることで加速度を検知する。加速度センサ２２には、この加速度運動に比例した力をひずみゲージで検出するひずみゲージ式、力に比例した電荷が生じるのを利用する圧電式などがある。
【００４５】
車両が衝突した際の車両に加わる加速度は、通常運転時の加速度変化量とは比較できないほど大きいため、衝撃の加速度を検知する加速度センサが、検知する衝撃の加速度が予め設定される条件を満たした時を、衝突時として判断することができる。さらに車両の衝突が発生した後は、ある時間をピークにそれ以降時間経過とともに加速度は小さくなるため、これを検知することで衝突の終了を検知することができる。
【００４６】
横転センサ２３は、車両の横転を検知するセンサであり、ヨーレートセンサ２４は、車両重心を通る鉛直軸まわりの車両回転角であるヨー角の変化速度であるヨー加速度を測定するセンサである。これらセンサには、カーナビゲーションシステムの方位センサや、ハンディービデオカメラの手振れ防止センサなどに使用される圧電ジャイロが使用される。圧電ジャイロは、振動用圧電セラミクスに交流電圧を印加し、屈曲振動を励振させると、軸の回転力に比例したコカオリ力が発生する。このコカオリ力に対応した電圧が検出用圧電セラミクスから出力されることを利用することで、方位などを検知することができる。
【００４７】
車両が衝突する際、対象物との衝突角度あるいは衝突箇所によっては車両が横転したり、あるいは回転することがある。このように衝突に伴い、車両が横転したりあるいはスピンしたりすることがあるため、これらを横転センサあるいはヨーレートセンサで検知し、これらの値が所定の値を超えた場合に、車両の衝突時とすることができる。
【００４８】
レーダセンサ２５は、レーザレーダ受発光部から発射されたレーダが他の車両に当たって戻ってくる時間と、自車の走行速度から他の車両との間の車間距離および相対速度を検出する。このためレーザレーダは追突防止装置としても使用されている。対象は車両に限られず、電柱あるいは建物であってもよい。
【００４９】
レーダセンサ２５は上記のように他の車との車間距離および相対速度を検出可能なため、これらの値が予め定める値を超えた時、衝突直前の衝突不可避時とすることができる。レーダセンサの場合は加速度センサなどと異なり、車両が衝突する直前時である衝突直前の衝突不可避時を適切に検知することができる特徴を有する。なお、衝突判断手段は、衝突直前の衝突不可避時の車間距離を、車速が早い場合に、衝突を回避するための時間が短くならないように大きくすることも可能である。
【００５０】
集音マイク２６は、音を検知することが可能なため、衝突の際発生する車内あるいは車外の音を検知することで衝突を検知することができる。カメラ２７は、車内あるいは車外の画像を画像データとして、衝突判断回路１１やあるいは図示を省力したモニタに送る。車両の衝突が発生すると、画像信号が乱れたり、あるいは画像信号が断絶したりするため、これを検知することで衝突を検知することができる。
【００５１】
車両の衝突による衝撃強度は、車速に比例して上昇する。また、車速が早い場合、衝突後の衝撃の変化量は急激である。このため車速が早い場合は、制御手段がドアロックＡＣＴ３０にドアロックの信号を発して、ドアロックが完了するまでに、衝撃強度が高くなる可能性がある。これを考慮し衝突判断手段は、車速を検知し車速に応じて、衝突時と判断する時期を早めるようにすることもできる。
【００５２】
図２は、本願発明の他の実施形態としての車両乗員保護装置の電気的構成を示す。ドアロックＥＣＵ１０は、衝突時の判断を行う衝突判断回路１１およびドアロックの制御を行う制御回路１２を有し、バッテリ１３から電力の供給を受け作動する。ドアロックＥＣＵ１０の制御回路は、通常は、図示せぬ車両に設けられたドアロック・アンロックスイッチからの操作信号や外部のリモコンより操作されるロック・アンロック信号を受信すると、ドアのロック・アンロックを作動させるものである。また車速センサからの信号に基づき、車速が所定値以上であればドアをロックする。
【００５３】
すなわち、本実施の形態ではこのような通常のドアロックアンロック処理を行うドアロックＥＣＵ１０（制御装置）において、さらに衝突判断手段を付加し、衝突判断手段からの信号に基づいて衝突時のドアロックアンロック制御を行うようにしたものである。
【００５４】
衝突判断手段は、衝突判断回路１１を含み衝突時を検知すると、制御回路１２を含む制御手段に信号を送り、制御手段はドアロックをするようにドアロックＡＣＴ３０を制御する。ここでは衝突時の検知は、ドアロックを除く他の乗員保護手段であるエアバッグＥＣＵ４０を介して出力される信号、およびシートベルトＥＣＵ４１を介して出力される信号を衝突判断手段が検知することで、衝突時を検知する。この場合の出力信号は、エアバッグＥＣＵ４０やシートベルトＥＣＵ４１が衝突と判断してエアバッグやシートベルトを作動させる信号を流用もしくはエアバッグＥＣＵ４０やシートベルトＥＣＵ４１がセンサ信号を処理したものを流用する。
【００５５】
エアバッグＥＣＵ４０は、車両衝突時の減速度を感知するフロントエアバッグセンサ４２およびセンターエアバッグセンサ４３により車両の衝突が検出されると、インフレータ４４を着火する。これにより発生したガスがエアバッグ内に導入され、ステアリングホイール等に設けられたエアバッグが膨張し、乗員が衝突に伴う衝撃から保護されることとなる。
【００５６】
シートベルトＥＣＵ４１は、車両の衝突をシートベルト用の加速度センサ４５で検知すると、シートベルトを瞬時に巻き取りようにシートベルトプリテンショナ４６を制御する。このシートベルトの巻き取り操作により乗員の体を固定する。衝突時にはシートベルトの拘束力を一定レベルに保ちながら、その後シートベルトを少しづつゆるめることにより、乗員の胸部に加わる衝撃を緩和する。
【００５７】
以上のように、車両乗員保護装置は、車両に備えられるドアロックを除く他の乗員保護手段であるエアバッグあるいはシートベルトの作動を検知することで、車両の衝突時を検知することができる。このため、本発明によるドアのロック、エアバッグあるいはシートベルトの作動とがあいまってよりいっそうの乗員の保護が図れる。
【００５８】
また衝突を検知した後は、ドアロックＡＣＴ駆動用の電源のみ残し他の駆動用電源を切り、さらに衝突終了後にドアをアンロックした後は、全ての電源を切ることで火災の発生を抑制することもできる。なおここでは、ドアロック以外の他の乗員保護手段をエアバッグおよびシートベルトとしているが、自動ブレーキなど他の保護手段であってもよいのは当然である。
【００５９】
図３は、本発明の実施の一形態としての車両乗員保護装置の加速度センサの車両衝突時の加速度の経時変化と、車両衝突時のドアのロック・アンロックとの関係を示す。車両は通常の運転においても、加速あるいは減速運転が行われ車両に加速度が加わるが、衝突時の加速度はこれらに比較して変化量が非常に大きい。
【００６０】
図３に示すように車両が衝突する際の加速度は、まず衝突前はブレーキ操作が行われるため徐徐に加速度が増加し、衝突直後（図中の閾値Ｇ１）から加速度は急激に高くなる。衝突時の検知を加速度が急激に立上がる立上り部である閾値Ｇ１に設定すると、加速度が閾値Ｇ１に到達した時点でドアロックＡＣＴ３０に信号が送られドアロックされる。このように衝突の検知を加速度の変化量の小さいところに設定することで、大きな加速度が加わる前にドアロックを完了することが可能となり安全が図れる。
【００６１】
加速度の変化量は車速に比例し、車速が早いほど衝突後の加速度の立上がりが大きくまたピーク値も高くなる。このため車速が早い場合は、制御手段からドアロックＡＣＴ３０に信号が送られてドアロックが完了するまでの時間を考慮し、衝突時を検知する閾値を閾値Ｇ１よりも小さく設定する。このように加速度のみならず、他のセンサを使用した場合であっても車速の上昇に対応して、衝突判断時と判断する時点を早めることで、乗員を適切に保護することができる。
【００６２】
車両衝突後の加速度は、ある時点をピークに減少に転じ、加速度閾値Ｇ２に達した時点を衝突終了時点とする。この時点では車両の動きはほとんどなく、ドアロックを解除しても乗員が車外に投げ出されるようなことはない。この時点でドアをアンロックとすることで、乗員が自ら車外に脱出することが可能となり、また車外から車内の乗員を助け出すことも可能となる。
【００６３】
さらに、衝突の衝撃で車速センサ２１あるいは加速度センサ２２の動作不良が発生した場合は、ドアがロックされたままの状態となり、車両が安全な状況に置かれてもドアを開けることができない。外部から乗員を救助しようとする場合に不都合を生じる。よって衝突時が検知された後、所定の時間が経過した後は、ドアロックを自動的に解除するように制御手段を設定することもできる。
【００６４】
図４に本発明の実施の一形態としての車両乗員保護装置の加速度センサを用いた場合の動作を示す。ここでは図１における制御回路１２の動作フローを示す。まずステップＳ０でバッテリが接続されると、ドアロックＥＣＵ１０が起動し、初期化動作が行われ、初期化動作の終了後ステップＳ１に進む。ここで加速度センサ２２が加速度Ｇを検知し、衝突判断回路１１が閾値Ｇ１と比較する。衝突判断回路１１はバッテリが接続されている限り、常時加速度を監視し、その判断を示す信号を出力する。加速度Ｇが閾値Ｇ１以上であれば衝突時と判断し、その旨の信号を衝突判断回路１１が出力する。ステップＳ１で制御回路１２がこの信号を検出すると、ステップＳ２でドアロックＡＣＴ３０をドアロックするように制御し、ドアロックＡＣＴ３０が作動しドアをロックする。
【００６５】
ドアロックがなされた後、ステップＳ３に進み車速センサ２１により車速Ｖが検知される。衝突の衝撃は時間経過とともにおさまり、車速も徐徐に低下する。車速が充分に低下していれば（この車速が充分に低下した状態とは、車両が完全に停止した状態つまり車速「０」を含む。）、ドアロックを解除しても乗員が車外に投げ出されるようなことはない。そこでステップＳ３で制御回路１２が、車速Ｖがドアをアンロック可能な車速の閾値Ｖ２以下か否か判断する。車速Ｖが閾値Ｖ２以下でないと判断すると、ステップＳ４で加速度Ｇが閾値Ｇ２以下か否か判断する。ステップＳ４で衝突判断回路１１より加速度Ｇが閾値Ｇ２以下でないと判断された旨の信号を検出すると、衝突が終了しているとは判断せず、ステップＳ５に進む。
【００６６】
ステップＳ５で衝突後の経過時間ｔを検知し、制御手段は所定時間ｔ２以上か否か判断する。衝突検知後に所定の時間が経過していれば、ドアをアンロックしても安全なためである。これにより衝突の衝撃で、仮に車速センサ２１または加速度センサ２２が動作不良を起こしていても、所定時間経過後にはステップＳ６に進みドアロックを解除することができる。ドアロックを解除した後、ステップＳ７で制御を終了する。
【００６７】
ステップＳ１で加速度Ｇが衝突を判断する閾値Ｇ１未満である旨の信号を衝突判断回路１１より検出すると、制御回路１２はステップＳ７に進みエンド状態となる。車両乗員保護装置はバッテリが接続されている間は、たとえば所定間隔毎にステップＳ１からステップＳ７の間をスキャンするように設定することが可能であり、エンド状態となった後は、再度ステップＳ１から順次各ステップに進んでいく。またこのような処理とは異なるタイミングで制御回路１２は通常のドアロック処理を行うが、衝突時は衝突時処理を優先して行う。
【００６８】
途中ステップＳ３で制御手段が、車速Ｖが車速の閾値Ｖ２以下であると判断すると、ステップＳ６に進みドアロックを解除する。車速が充分に低下していると判断された場合、ドアロックを解除しても安全なためである。ステップＳ４で加速度Ｇが閾値Ｇ２以下と判断された場合も同様に、ステップＳ６に進みドアロックが解除される。
【００６９】
以上のように車速を判断し、車速が予め定める値よりも小さい場合には、車両の安全が確保されたとしてドアロックを解除する。また車速が予め定める値よりも大きい場合には、加速度を検知することで、衝突終了を検知しドアロックを解除するように制御することも可能である。さらに車速あるいは加速度で衝突の終了が検知されない場合であっても、衝突検知後の時間が所定の値を超えていればドアロックを解除するように制御することも可能である。このため衝突の衝撃で車速センサ２１あるいは加速度センサ２２が動作不良となった場合であっても、ドアロックを解除することができる。これにより乗員が自ら車外に脱出したり、外部から車内の乗員を救助することが可能となる。なお、このような処理を図２の制御回路１２に適用してもよい。
【００７０】
図５に本発明の実施の一形態としての車両乗員保護装置のレーダセンサ２５を用いた場合の動作を示す。ここでは図１における制御回路１２の動作フローを示す。加速度センサ２２を使用した場合と同様、まずステップＳ１０でバッテリが接続されると、ドアロックＥＣＵ１０が起動し、初期化動作が行われ、初期化動作の終了後ステップＳ１１に進む。ここでレーダセンサ２５が他の車両との相対距離Ｌを検知し、閾値Ｌ１と比較する。車両が走行中に相対距離Ｌが衝突直前の衝突不可避時の相対距離の閾値Ｌ１以下であれば、ステップＳ１２で制御回路１２がドアロックＡＣＴ３０をドアロックするように制御し、ドアロックＡＣＴ３０が作動しドアをロックする。なお衝突直前の衝突不可避時の相対距離の閾値Ｌ１は、前述のように車速が早いほど、衝突までの時間が短くなるため、車速に応じて大きい値に設定する。
【００７１】
ドアロックがされた後、ステップＳ１３に進み車速が検知される。衝突の衝撃は時間経過とともにおさまり、車速も徐徐に低下する。制御回路１２はステップＳ１３で車速Ｖが車速の閾値Ｖ２以下か否か判断する。レーダセンサ２５を使用した場合は、加速度センサ２２を使用した場合と異なり、衝突の終了を判断できないため、車速センサ２１で車速Ｖを検知し、車速Ｖが閾値Ｖ２以下でないと制御回路１２が判断すると、衝突後の経過時間を判断するステップＳ１４に進む。
【００７２】
ステップＳ１４で制御回路１２は、衝突後の経過時間ｔを検知し、所定時間ｔ２が経過したか否か判断する。所定時間ｔ２が経過していることが検知されると、ステップＳ１５に進みドアロックを解除し、ステップＳ１６で制御を終了する。なお、ドアロックを解除するための衝突後の所定時間は、車速に応じて長くなるように設定する。衝突の衝撃度は、車速に比例して大きくなり車速が早い場合、ドアロックが解除できるような安全な状態になるまでに、一般に時間を要するためである。
【００７３】
ステップＳ１１で相対距離Ｌが衝突を判断する閾値Ｌ１以下でないと制御回路１２が判断すると、制御回路１２は、ステップＳ１６に進みエンド状態となる。車両が他の車両との距離を縮め、衝突の危険が生じても、必ずしも衝突直前の衝突不可避状態に至るとは限らない。逆に車間距離が大きくなり、衝突の危険がなくなる場合もある。このような場合も考慮し、ステップＳ１１で相対距離Ｌが衝突を判断する閾値Ｌ１を超えていると制御回路１２が判断すると、制御回路１２はステップＳ１６に進みエンド状態とする。車両乗員保護装置はバッテリが接続されている間は、たとえば所定間隔毎にステップＳ１１からステップＳ１６の間をスキャンするように設定することが可能であり、エンド状態となった後は、再度ステップＳ１１から順次各ステップに進んでいく。またこのような処理とは異なるタイミングで制御回路１２は通常のドアロック処理を行うが、衝突時は衝突時処理を優先して行う。
【００７４】
途中ステップＳ１３で車速Ｖが車速の閾値Ｖ２以下であると判断されると、ステップＳ１５に進み制御回路１２はドアロックを解除するように制御する。車速が充分に低下していると判断された場合、ドアロックを解除しても安全なためである。車速が充分に低下している状態とは、車両が完全に停止した状態つまり車速「０」を含む。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の一形態としての車両乗員保護装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態としての車両乗員保護装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の車両乗員保護装置の加速度の経時変化を示すグラフおよびドアのロック・アンロックを示すタイムチャートである。
【図４】図１の車両乗員保護装置の加速度センサを用いた場合の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の車両乗員保護装置のレーダセンサを用いた場合の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１０  ドアロックＥＣＵ
１１  衝突判断回路
１２  制御回路
２０  センサ
２１  車速センサ
２２  加速度センサ
２３  横転センサ
２４  ヨーレートセンサ
２５  レーダセンサ
２６  集音マイク
２７  カメラ
３０  ドアロックＡＣＴ
４０  エアバッグＥＣＵ
４１  シートベルトＥＣＵ
【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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