(57)【要約】【課題】加速度センサを増数することなく、斜め衝突やオフセット衝突などの正面衝突以外の衝突に対する乗員保護装置の作動の応答性を向上させることができる、乗員保護制御装置を提供する。【解決手段】衝突判定部１１によって車両の衝突が発生したと判定された場合に、減速Ｇ信号の値が減速Ｇについての所定の作動閾値を超えているか、または、ヨーレイト微分値がヨーレイト微分値についての所定の作動閾値を超えていれば、展開判定部１３は、エアバッグを作動させる必要があると判定する。一方、減速Ｇ信号の値が減速Ｇについての作動閾値以下であり、かつ、ヨーレイト微分値がヨーレイト微分値についての作動閾値以下であれば、展開判定部１３は、エアバッグを作動させる必要がないと判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突時に乗員を保護する乗員保護装置および車両挙動制御に用いられるヨーレイトセンサを備える車両に適用され、前記乗員保護装置の作動を制御する乗員保護制御装置であって、
前記車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記前後加速度センサの出力波形に基づいて、前記車両の衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、
前記ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトの微分値を演算するヨーレイト微分値演算手段と、
前記衝突判定手段によって前記車両の衝突が発生したと判定され、かつ、前記前後加速度センサの出力から求められる物理量が所定の加速度作動閾値を超えるか、または、前記ヨーレイト微分値演算手段によって演算された微分値が所定のヨーレイト微分作動閾値を超えたことに応答して、前記乗員保護装置を作動させる作動手段とを含む、乗員保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員保護装置の作動を制御する乗員保護制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車などの車両には、衝突時に乗員を保護するために、エアバッグやシートベルトプリテンショナなどの乗員保護装置が装備されている。
【０００３】
この乗員保護装置を装備した車両には、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサが備えられている。前後Ｇセンサの出力は、マイクロコンピュータに入力されるようになっている。たとえば、前後Ｇセンサによって検出される加速度の積分値が所定の閾値を超えると、マイクロコンピュータにより、車両の激しい衝突が発生したと判断されて、乗員保護装置が起動される。
【０００４】
ところが、斜め衝突やオフセット衝突など、車両の前後方向の圧縮変形が小さい衝突が発生した場合、前後Ｇセンサによって検出される加速度の値が小さく、その加速度の積分値が閾値を超えないか、積分値が閾値を超えるまでに時間がかかるおそれがある。
【０００５】
そこで、前後Ｇセンサによって検出される加速度の値が所定値を超えたことに応答して、加速度の積分値の演算を開始し、その積分値に演算開始からの経過時間に応じた係数を乗じて得られる乗算値が閾値を超えた場合に、乗員保護装置を作動させるべき衝突が発生したと判断する構成が提案されている。また、車両の前後方向（走行方向）だけでなく、車両の左右方向および上下方向の加速度を検出するＧセンサを追加して設け、それらのＧセンサの出力に基づいて、乗員保護装置を作動させるべき衝突が発生したと判断する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−４０１９０号公報
【特許文献２】特開２０００−３３５３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前者の構成では、斜め衝突やオフセット衝突などの正面衝突以外の衝突を直接的に検出するものではなく、正面衝突以外の衝突の発生に対して、乗員保護装置の作動の応答性が必ずしも向上するとは限らない。一方、後者の構成では、多数のＧセンサが必要となり、コストおよびスペースの増大を招く。
【０００８】
本発明の目的は、加速度センサを増数することなく、斜め衝突やオフセット衝突などの正面衝突以外の衝突に対する乗員保護装置の作動の応答性を向上させることができる、乗員保護制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る乗員保護制御装置は、衝突時に乗員を保護する乗員保護装置および車両挙動制御に用いられるヨーレイトセンサを備える車両に適用される。そして、前記乗員保護制御装置は、前記車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、前記前後加速度センサの出力波形に基づいて、前記車両の衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、前記ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトの微分値を演算するヨーレイト微分値演算手段と、前記衝突判定手段によって前記車両の衝突が発生したと判定され、かつ、前記前後加速度センサの出力から求められる物理量が所定の加速度作動閾値を超えるか、または、前記ヨーレイト微分値演算手段によって演算された微分値が所定のヨーレイト微分作動閾値を超えたことに応答して、前記乗員保護装置を作動させる作動手段とを含む。
【００１０】
車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサの出力波形に基づいて、車両の衝突が発生したか否かが判定される。
【００１１】
車両の衝突が発生したと判定された場合には、前後加速度センサの出力から求められる物理量が所定の加速度作動閾値を超えているか否かが判定される。物理量が加速度作動閾値を超えている場合には、衝突時に乗員を保護する乗員保護装置が起動される。これにより、車両の正面衝突が発生し、車両に前後方向の大きい加速度（減速度）が生じた場合に、乗員保護装置を作動させることができる。
【００１２】
前後加速度センサの出力から求められる物理量が加速度作動閾値を超えていない場合には、ヨーレイトセンサによって検出されるヨーレイトの微分値が所定のヨーレイト微分作動閾値を超えているか否かが判定される。そして、ヨーレイトの微分値がヨーレイト微分作動閾値を超えている場合には、衝突時に乗員を保護する乗員保護装置が起動される。これにより、車両の衝突が斜め衝突またはオフセット衝突であり、車両に生じた前後方向の加速度が小さい場合であっても、乗員保護装置を作動させることができる。
【００１３】
よって、加速度センサを増数することなく、斜め衝突やオフセット衝突などの正面衝突以外の衝突に対する乗員保護装置の作動の応答性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、車両の正面衝突の発生時だけでなく、斜め衝突やオフセット衝突の発生時にも、乗員の保護が必要な場合に、乗員保護装置を衝突に対して良好なレスポンスで作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る乗員保護制御装置が備えられた車両の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、マイクロコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、エアバッグ作動処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、車両の正面衝突時および斜め衝突時の各減速Ｇ（減速加速度）の時間変化を示すグラフである。
【図５】図５は、車両の正面衝突時および斜め衝突時のヨーレート微分値の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る乗員保護制御装置が備えられた車両の要部の構成を示すブロック図である。
【００１８】
車両１には、衝突時に乗員を保護する乗員保護装置として、エアバッグ２が装備されている。エアバッグ２は、たとえば、運転席および助手席の前方に配置されている。乗員保護装置としては、エアバッグ２以外に、シートベルトプリテンショナを例示することができる。車両１には、エアバッグ２に代えて、または、エアバッグ２とともに、シートベルトプリテンショナが装備されていてもよい。
【００１９】
また、車両１には、エアバッグ２の作動を制御するためのエアバッグＥＣＵ（電子制御ユニット）３が備えられている。エアバッグＥＣＵ３は、たとえば、車室内の前部に配置されている。
【００２０】
エアバッグＥＣＵ３には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータ４と、エアバッグ２のスクイブ（点火装置）５を駆動するための駆動回路６とが備えられている。
【００２１】
また、車両１には、車両１の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ７と、車両１のヨーレイト（上下方向に延びる軸線まわりの回転角速度）を検出するヨーレイトセンサ８とが備えられている。
【００２２】
前後Ｇセンサ７が出力する減速Ｇ信号およびヨーレイトセンサ８が出力するヨーレイト信号は、エアバッグＥＣＵ３のマイクロコンピュータ４に入力されるようになっている。
【００２３】
マイクロコンピュータ４は、前後Ｇセンサ７から入力される減速Ｇ信号およびヨーレイトセンサ８から入力されるヨーレイト信号に基づいて、エアバッグ２の作動（展開）の必要性を判断する。そして、エアバッグ２を作動させる必要がある場合には、マイクロコンピュータ４は、駆動回路６を制御して、駆動回路６からスクイブ５に駆動電流を供給する。その結果、スクイブ５が点火して、ガス発生剤の着火による高圧ガスが発生し、エアバッグ２が瞬時に膨らむ。
【００２４】
図２は、マイクロコンピュータの構成を示すブロック図である。
【００２５】
マイクロコンピュータ４は、プログラム処理によってソフトウエア的に実現される機能処理部として、衝突判定部１１、微分演算部１２および展開判定部１３を備えている。
【００２６】
衝突判定部１１には、前後Ｇセンサ７からの減速Ｇ信号がノイズ成分を除去するためのローパスフィルタを通過した後に入力される。衝突判定部１１は、減速Ｇ信号の波形に基づいて、車両１の衝突が発生したか否かを判定する。たとえば、減速Ｇ信号の値（減速加速度）が所定の衝突閾値を超えると、車両１の衝突が発生したと判定される。
【００２７】
微分演算部１２には、ヨーレイトセンサ８からのヨーレイト信号が入力される。微分演算部１２は、ヨーレイト信号の値（ヨーレイト）の微分値であるヨーレイト微分値（ヨー角加速度）を演算する。
【００２８】
展開判定部１３には、前後Ｇセンサ７からの減速Ｇ信号がノイズ成分を除去するためのローパスフィルタを通過した後に入力される。また、展開判定部１３には、衝突判定部１１による判定結果および微分演算部１２による演算結果が入力される。展開判定部１３は、それらの入力に基づいて、エアバッグ２の作動の必要性の有無を判定する。具体的には、衝突判定部１１によって車両１の衝突が発生したと判定された場合に、減速Ｇ信号の値が減速Ｇについての所定の作動閾値を超えているか、または、ヨーレイト微分値がヨーレイト微分値についての所定の作動閾値を超えていれば、展開判定部１３は、エアバッグ２を作動させる必要があると判定する。一方、減速Ｇ信号の値が減速Ｇについての作動閾値以下であり、かつ、ヨーレイト微分値がヨーレイト微分値についての作動閾値以下であれば、展開判定部１３は、エアバッグ２を作動させる必要がないと判定する。
【００２９】
以上のプログラム処理（エアバッグ作動処理）の流れが図３にフローチャートで示されている。また、図４は、車両の正面衝突時および斜め衝突時の各減速Ｇ（減速加速度）の時間変化を示すグラフである。図５は、車両の正面衝突時および斜め衝突時のヨーレート微分値の時間変化を示すグラフである。
【００３０】
図３に示されるように、車両１の走行中は、マイクロコンピュータ４により、減速Ｇが所定の衝突閾値を超えているか否かが繰り返し調べられている。図４に示されるように、車両１の正面衝突および斜め衝突のどちらが発生した場合においても、ブレーキ操作によって生じる減速Ｇよりもはるかに大きい減速Ｇが生じ、その減速Ｇは、衝突閾値を超える。したがって、前後Ｇセンサ７によって検出された減速Ｇ（ローパスフィルタを通過後の減速Ｇ信号の値）が衝突閾値を超えている場合には、車両１の衝突が発生したと判定される。
【００３１】
なお、図４では、正面衝突時の減速Ｇの時間変化が実線で示され、斜め衝突時の減速Ｇの時間変化が二点鎖線で示されている。
【００３２】
車両１の衝突が発生していないと判定された場合には（ステップＳ１のＮＯ）、図３に示される処理が直ちに終了となる。
【００３３】
図３に示されるように、車両１の衝突が発生したと判定された場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ４により、前後Ｇセンサ７によって検出された減速Ｇが減速Ｇについての所定の作動閾値（加速度作動閾値）を超えているか否かが判定される（ステップＳ２）。図４に示されるように、減速Ｇについての作動閾値は、斜め衝突またはオフセット衝突によって車両１に生じる減速Ｇよりも大きい値であって、エアバッグ２を作動させる必要がある程度の激しい正面衝突によって車両１に生じる減速Ｇよりも小さい値に設定されている。
【００３４】
したがって、減速Ｇが減速Ｇについての作動閾値を超えている場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、エアバッグ２が直ちに展開される（ステップＳ３）。
【００３５】
減速Ｇが減速Ｇについての作動閾値を超えていない場合には（ステップＳ２のＮＯ）、つづいて、ヨーレイトセンサ８によって検出されるヨーレイトの微分値（ヨーレイト微分値）がヨーレイト微分値についての所定の作動閾値（ヨーレイト微分作動閾値）を超えているか否かが判定される（ステップＳ４）。図５に示されるように、ヨーレイト微分値についての作動閾値は、正面衝突によって車両１に生じるヨーレイト微分値よりも大きい値であって、エアバッグ２を作動させる必要がある程度の激しい斜め衝突またはオフセット衝突によって車両１に生じるヨーレイト微分値よりも小さい値に設定されている。
【００３６】
したがって、ヨーレイト微分値がヨーレイト微分値についての作動閾値を超えている場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、エアバッグ２が直ちに展開される（ステップＳ３）。
【００３７】
なお、図５では、正面衝突時のヨーレイト微分値の時間変化が実線で示され、斜め衝突時のヨーレイト微分値の時間変化が二点鎖線で示されている。
【００３８】
車両１の衝突が発生したと判定された場合であっても、減速Ｇ信号の値が減速Ｇについての作動閾値以下であり（ステップＳ３のＮＯ）、かつ、ヨーレイト微分値がヨーレイト微分値についての作動閾値以下である場合には（ステップＳ４のＮＯ）、エアバッグ２は展開されない。
【００３９】
このように、車両１の衝突が激しい正面衝突である場合はもちろん、車両１の衝突が斜め衝突またはオフセット衝突であり、車両１に生じた前後Ｇが小さい場合であっても、乗員の保護が必要な場合には、エアバッグ２を作動させることができる。
【００４０】
よって、加速度センサを増数することなく、斜め衝突やオフセット衝突などの正面衝突以外の衝突に対するエアバッグ２の作動の応答性を向上させることができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００４２】
たとえば、前述の実施形態では、前後Ｇセンサ７によって検出された減速Ｇが衝突閾値を超えたか否かにより、車両１の衝突が発生したか否かを判定しているが、前後Ｇセンサ７によって検出された減速Ｇの積分値が所定の第１閾値を超えている場合に、車両１の衝突が発生したと判定されてもよい。
【００４３】
また、前後Ｇセンサ７によって検出された減速Ｇが減速Ｇ閾値を超えたか否かにより、エアバッグ２の作動の必要性の有無を判定しているが、前後Ｇセンサ７によって検出された減速Ｇの積分値が第１閾値よりも大きい第２閾値を超えている場合に、エアバッグ２が直ちに展開されてもよい。
【００４４】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１    車両
２    エアバッグ（乗員保護装置）
３    エアバッグＥＣＵ（乗員保護制御装置）
６    駆動回路（作動手段）
７    前後Ｇセンサ（前後加速度センサ）
８    ヨーレイトセンサ
１１  衝突判定部（衝突判定手段）
１２  微分演算部（ヨーレイト微分値演算手段）
１３  展開判定部（作動手段）
【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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