(57)【要約】      （修正有）【課題】斜め衝突の場合においても乗員の正面保護が必要な場合に正面保護用の保護装置をより確実に起動可能とする。【解決手段】加速度センサの検出信号に基づいて、車両の前後方向に沿うＸ方向加速度成分と、車両の前後方向に対して直行する方向に沿うＹ方向加速度成分とが演算算出され（Ｓ１０６）、次いで、Ｘ方向加速度度成分に対するＹ方向加速度成分の絶対値の比である加速度成分比ｒが算出され（Ｓ１１０）、加速度成分比ｒが所定範囲にある場合には（Ｓ１１２）、正面衝突を基準として算出された前記乗員保護装置の起動の要否判定のための標準閾値を、加速度成分比ｒの大きさに応じて補正して修正閾値が求められ（Ｓ１２０）、修正閾値を基準に乗員保護装置の起動が必要と判定された場合には、乗員保護装置が起動されるようになっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突の際に検出される加速度に基づいて乗員の前面保護を行う乗員保護装置の起動制御を行う乗員保護制御装置における衝突検出方法であって、
前記検出された加速度に基づいて、前記車両の前後方向に沿うＸ方向加速度成分と、前記車両の前後方向に対して直行する方向に沿うＹ方向加速度成分とを演算算出し、次いで、前記Ｘ方向加速度成分に対する前記Ｙ方向加速度成分の絶対値の比である加速度成分比を算出し、前記加速度成分比が所定範囲にある場合には、正面衝突を基準として算出された前記乗員保護装置の起動の要否判定のための標準閾値を、前記加速度成分比の大きさに応じて補正して修正閾値を得、前記修正閾値を基準に前記乗員保護装置の起動の要否を判定することを特徴とする乗員保護制御装置における衝突検出方法。
【請求項２】
前記修正閾値は、前記加速度成分比の大きさに応じた閾値修正値を演算算出し、前記標準閾値から前記閾値修正値を減算した減算結果として求められ、前記Ｘ方向加速度が前記修正閾値を超え、かつ、衝突開始から所定時間範囲内である場合に、前記乗員保護装置の起動が必要と判定することを特徴とする請求項１記載の乗員保護制御装置における衝突検出方法。
【請求項３】
加速度センサの検出信号に基づいて演算算出される車両の衝突の際の加速度に基づいて乗員の前面保護を行う乗員保護装置の起動制御を実行可能に構成されてなる乗員保護制御装置であって、
前記加速度に基づいて、前記車両の前後方向に沿うＸ方向加速度成分と、前記車両の前後方向に対して直行する方向に沿うＹ方向加速度成分とを演算算出し、
次いで、前記Ｘ方向加速度成分に対する前記Ｙ方向加速度成分の絶対値の比である加速度成分比を算出し、当該算出された加速度成分比が所定範囲にある場合に、正面衝突を基準として算出された前記乗員保護装置の起動の要否判定のための標準閾値を、前記加速度成分比の大きさに応じて補正して修正閾値を算出し、前記修正閾値を基準に前記乗員保護装置の起動の要否を判定するよう構成されてなることを特徴とする乗員保護制御装置。
【請求項４】
前記加速度成分比の大きさに応じて閾値修正値が演算算出され、前記標準閾値から前記閾値修正値を減算した減算結果として前記修正閾値が求められ、前記Ｘ方向加速度が前記修正閾値を超え、かつ、衝突開始から所定時間範囲内である場合に、前記乗員保護装置の起動が必要と判定するよう構成されてなることを特徴とする請求項３記載の乗員保護制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突から乗員を保護するための乗員保護装置の動作を制御する乗員保護制御装置に係り、特に、従来に比してより確実な衝突検出の実現を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来装置としては、車両に取着された加速度センサにより車両の前後方向における加速度を検出して衝突の可能性を判断し、判断結果に応じてステアリングホイールに装備された乗員保護装置としてのエアバックを展開可能にして乗員保護を図るよう構成された乗員保護装置及び乗員保護制御装置が公知・周知となっている（例えば、特許文献１等参照）。
このように、車両前後における加速度の検出のために設けられたひとつの加速度センサに基づく衝突検出を行う構成にあっては、中速度やいわゆるオフセット衝突の場合に、十分な加速度が検出されないこともあり、その場合に、エアバックが展開に至らない可能性も考えられる。
【０００３】
そのため、さらに、車両の進行方向に対して直行する横方向での加速度検出のためのセンサを設け、従来の車両前後方向における検出加速度と併せて、衝突検出を行い、上述のような中速度やオフセット衝突におけるフロントエアバックの展開を確実とすると共に、車両側方での衝突に対して展開可能なサイドエアバックを設けて側面衝突からの乗員保護を確実とした構成などが種々提案、実用化されている（例えば、特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４６９０３号公報（第３−６頁、図１−図７）
【特許文献２】特開平１０−２１１８６１号公報（第３−１３頁、図１−図３６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサと、それに直交する車両横方向の加速度を検出する加速度センサとを設けた構成にあっては、フロントエアバックの展開基準に十分配慮しないと、側面衝突であってもフロントエアバックの展開が必要な場合に、サイドエアバックのみを展開させる事態や、サイドエアバックのみの展開で十分な場合に、フロントエアバックを不要に展開させてしまう事態を招く可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、斜め衝突の場合においても乗員の正面保護が必要な場合に正面保護用の保護装置をより確実に起動可能として、乗員保護のさらなる安全性、信頼性の向上を図った衝突検出方法及び乗員保護制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る衝突検出方法は、
車両の衝突の際に検出される加速度に基づいて乗員の前面保護を行う乗員保護装置の起動制御を行う乗員保護制御装置における衝突検出方法であって、
前記検出された加速度に基づいて、前記車両の前後方向に沿うＸ方向加速度成分と、前記車両の前後方向に対して直行する方向に沿うＹ方向加速度成分とを演算算出し、次いで、前記Ｘ方向加速度成分に対する前記Ｙ方向加速度成分の絶対値の比である加速度成分比を算出し、前記加速度成分比が所定範囲にある場合には、正面衝突を基準として算出された前記乗員保護装置の起動の要否判定のための標準閾値を、前記加速度成分比の大きさに応じて補正して修正閾値を得、前記修正閾値を基準に前記乗員保護装置の起動の要否を判定するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明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、
加速度センサの検出信号に基づいて演算算出される車両の衝突の際の加速度に基づいて乗員の前面保護を行う乗員保護装置の起動制御を実行可能に構成されてなる乗員保護制御装置であって、
前記加速度に基づいて、前記車両の前後方向に沿うＸ方向加速度成分と、前記車両の前後方向に対して直行する方向に沿うＹ方向加速度成分とを演算算出し、
次いで、前記Ｘ方向加速度成分に対する前記Ｙ方向加速度成分の絶対値の比である加速度成分比を算出し、当該算出された加速度成分比が所定範囲にある場合に、正面衝突を基準として算出された前記乗員保護装置の起動の要否判定のための標準閾値を、前記加速度成分比の大きさに応じて補正して修正閾値を算出し、前記修正閾値を基準に前記乗員保護装置の起動の要否を判定するよう構成されてなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、斜め衝突の場合においても乗員の正面保護が必要な場合に正面保護用の保護装置がより確実に起動され、乗員保護のさらなる安全性、信頼性を図ることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における乗員保護制御装置の構成例を示す構成図である。
【図２】図１に示された乗員保護制御装置により実行される衝突検出処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における衝突検出の原理を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における衝突判定基準を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における乗員保護制御装置（以下「本装置」と言う。）の基本的構成について、図１を参照しつつ説明する。
本装置Ｓのいわゆるハードウェア構成は、図１に示されたように、第１のインターフェイス回路（図１においては「Ｉ／Ｆ（１）」と表記）２と、アナログ・ディジタル変換器（図１においては「Ａ／Ｄ」と表記）３と、いわゆるＲＯＭに代表される読み出し専用記憶素子（図１においては「ＲＯＭ」と表記）４と、マイクロコンピュータ（図１においては「ＣＰＵ」と表記）５と、いわゆるＲＡＭに代表される書き込み・読み出し自在な記憶素子（図１においては「ＲＡＭ」と表記)６と、ディジタル・アナログ信号変換器（図１においては「Ｄ／Ａ」と表記）７と、第２のインターフェイス回路（図１においては「Ｉ／Ｆ（２）」と表記）８とを具備してなるものである。
【００１１】
第１のインターフェイス回路２は、車両の加速度を検出する加速度センサ１からの信号レベルの変換を行うもので、そのアナログ出力信号は、公知・周知の回路構成を有してなるアナログ・ディジタル変換器３によりディジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ５へ入力されるようになっている。
ここで、いわゆる加速度センサとしてよく知られたものとしては、半導体式や圧電式等があるが、本装置Ｓの加速度センサ１は、特定の形式のものに限定される必要はなく、いずれの形式のものでもよい。
【００１２】
読み出し専用記憶素子４は、後述する衝突検出処理等を実現するためのプログラムや、定数等の各種データが読み出し可能に記憶されたもので、公知・周知のいわゆる集積回路化された記憶素子である。
マイクロコンピュータ５は、いわゆるＩＣ化された公知・周知の構成を有してなるもので、後述する衝突検出処理等が実行されるようになっているものである。なお、このマイクロコンピュータ５に代えて、同等の機能を発揮するものであれば他の集積回路等、例えば、高速演算処理が可能な集積回路として知られているＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を用いても構わない。
【００１３】
書き込み・読み出し自在な記憶素子（以下「ＲＡＭ」と称する）６は、読み出し専用記憶素子４と同様に公知・周知の集積回路化された記憶素子で、マイクロコンピュータ５による演算結果等の記憶、読み出しが行われるようになっているものである。
ディジタル・アナログ変換器７は、マイクロコンピュータ５から乗員保護装置９に対して出力されるディジタル起動信号をアナログ起動信号へ変換するためのもので、公知・周知の回路構成を有してなるものである。
第２のインターフェイス回路８は、ディジタル・アナログ変換器７を介してマイクロコンピュータ５から出力された制御信号、すなわち、乗員保護装置９を起動するための起動信号を、乗員保護装置９に入力するに適した信号レベル、信号形式に変換して出力するためのものである。
【００１４】
乗員の正面保護を行うための乗員保護装置９は、図示されないインフレータ（ガス発生器）を有してなるもので、本装置Ｓからの起動信号が入力されることにより、インフレータ（図示せず）が起動されてガスが発生し、例えば、ステアリングホイール（図示せず）に設けられたフロントエアバック本体（図示せず）が適度な大きさまで膨張されようになっているもので、その基本構成は従来装置と同様のものである。
【００１５】
図２には、かかるマイクロコンピュータ５によって実行される衝突検出処理の手順を示すサブルーチンフローチャートが示されており、以下、同図を参照しつつ本発明の実施の形態における衝突検出処理について説明する。
この図２に示された一連の処理は、例えば、図示されないメインルーチンにおいて、加速度センサ１により検出された加速度信号が所定値を越えた場合に開始されるようになっているものである。
しかして、マイクロコンピュータ５による処理が開始されると、最初に、以下の処理を行う状態にあるか否かの判断を行うため、加速度センサ１からの検出信号を基に、車両の加速度が演算算出される（図２のステップＳ１０２）。
【００１６】
次いで、ステップＳ１０２で演算算出された車両の加速度（演算加速度）が、以下の処理を開始する基準として予め設定された開始閾値を超えているか否かが判定され（図２のステップＳ１０４参照）、演算加速度が開始閾値を超えていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ１０２へ戻り、引き続き加速度センサ１からの加速度信号を基に、車両の加速度が演算算出され、同様の処理が繰り返されることとなる。
一方、ステップＳ１０４において、演算加速度が開始閾値を超えていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１０６の処理へ進み、加速度センサ１の出力信号の不要な高周波成分を除去するローパスフィルタ処理が従来同様に行われ、次いで、車両のＸ方向における加速度成分であるＸ方向加速度成分、及び、車両のＹ方向における加速度成分であるＹ方向加速度成分が、それぞれ従来と同様な演算手法により演算算出されることとなる。
ここで、本発明の実施の形態において、車両のＸ方向は、車両の前後方向に対応し、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する車両の左右方向に対応するものである。
【００１７】
ステップＳ１０６の処理が実行された後は、いわゆるタイムシェアリング処理によって、後述するステップＳ１０８の処理と、ステップＳ１１８の処理とが並列的に実行されることとなる。
ステップＳ１１８の閾値算出は、正面衝突を基準として乗員保護装置９を起動するか否かを判定するための閾値（標準閾値）を算出する処理であり、かかる処理自体は、従来同様のもので検出された車両の加速度の大きさに応じた標準閾値が所定の演算式によって演算算出されるようになっている。
【００１８】
一方、ステップＳ１０８においては、処理時間カウンタの計時（処理時間カウンタアップ）が開始されることとなる。
処理時間カウンタは、この衝突検出処理を、乗員保護装置９を展開するに最適なタイミングで実行するため、時間の経過を計時するもので、従来同様、計時ソフトを用いて、所定の時間間隔でカウンタ値ｔ１がその時間間隔に対応した所定の値づつ増加されて計時が行われるようになっているものである。
【００１９】
次いで、先に算出されたＸ方向加速度成分（加速度成分Ｘ）とＹ方向加速度成分（加速度成分Ｙ）の比ｒ（以下、説明の便宜上「加速度成分比」と称する）が演算算出されることとなる（図２のステップＳ１１０参照）。
本発明の実施の形態において、加速度成分比ｒは、ｒ＝｜加速度成分Ｙ｜／加速度成分Ｘとして算出されるものである。ここで、｜加速度成分Ｙ｜は、加速度成分Ｙの絶対値である。
次に、上述のように算出された加速度成分比ｒが、所定の範囲にあるか否か、すなわち、換言すれば、予め定められた下限値を超え、且つ、予め定められた上限値を超えない範囲にあるか否かが判定される（図２のステップＳ１１２参照）。
【００２０】
ここで、このような加速度成分比ｒを求め、その大きさを判定する意義について、図３を参照しつつ説明する。
まず、図３には、本発明の実施の形態における乗員保護制御装置（図３においては「Airbag Control Unit」と表記）Ｓが搭載された車両Ａ（ＣａｒＡ）と，この車両Ａの右斜め前方から車両Ａに衝突する直前の車両Ｂ（ＣａｒＢ）とが模式的に示されている。
同図において、”Ｆｒ”の表記は車両Ａ、車両Ｂの進行方向（前方方向）を示している。
車両Ａに対して車両Ｂが斜め衝突（斜突）した場合、すなわち、車両のＸ方向に対して、車両Ｂが角度Θ（衝突角度）ずれて衝突する場合（図３参照）には、その衝突角度が大きくなるにしたがって、加速度センサ１の出力レベルが、車両Ａに対して車両Ｂが正面衝突した場合に比して低下することは従前から知られているところである。
【００２１】
したがって、乗員保護装置９のフロントエアバック本体（図示せず）の展開判断の基準を、正面衝突の場合に加速度センサ１によって検出される信号レベルを基準として設定すると、その設定の仕方によっては、斜突の場合であっても、乗員の横方向に別途設けられたいわゆるサイドエアバック本体（図示せず）を用いるのが適切な場合を除き、フロントエアバック本体を展開させたい場合に適切な展開が得られないという虞もある。
本発明は、かかる従来の問題に鑑みて、斜突の場合にあっても、フロントエアバック本体（図示せず）の展開が必要な場合を判定し、かつ、その際の衝突角度に応じて、標準閾値を一時的に補正し、フロントエアバック本体（図示せず）の展開が必要な場合に確実な展開動作を確保できるようにしたものである。
【００２２】
先の加速度成分比ｒは、車両Ａに対する車両Ｂの衝突角度を判定するためのパラメータであり、ステップＳ１１２における下限値、上限値は、乗員保護装置９へ対して起動信号を出力し、フロントエアバック本体（図示せず）の展開を要するとする場合の判定基準である。
本発明の実施の形態における加速度成分比ｒは、先に述べたようにｒ＝｜加速度成分Ｙ｜／加速度成分Ｘとして算出されるため、衝突角度Θが０度の場合、すなわち、正面衝突では”０”となり、衝突角度Θが４５度の場合には”１”となる。なお、加速度成分比ｒ算出の際に、Ｙ方向加速度成分の絶対値を用いるのは、Ｙ方向加速度成分は車両Ｂが車両Ａの右方向から衝突する場合と、左方向から衝突する場合とで符号が変わるが、加速度成分比ｒの値としてはその大きさが得られれば良く符号は不必要であるためである。
【００２３】
また、下限値、上限値を具体的に如何なる値とするかは、本発明の実施の形態における乗員保護制御装置Ｓが適用される個々の車両の条件等を勘案して試験やシミュレーション結果等に基づいて設定するのが好適である。
なお、本発明の実施の形態において、上限値としては、大凡１程度に設定されるものとなっており、加速度成分比が１を超える場合には、横方向の衝突として、フロントエアバック本体（図示せず）と共にサイドエアバック本体（図示せず）が設けられた構成にあっては、フロントエアバック本体（図示せず）に代えてサイドエアバック本体（図示せず）のみを展開させるのが好適である。
【００２４】
しかして、ステップＳ１１２において、下限値＜ｒ＜上限値が成立すると判定されると（ＹＥＳの場合）、次述するステップＳ１１４の処理へ進む一方、下限値＜ｒ＜上限値が成立しないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ１０８へ戻り、同様な処理が繰り返されることとなる。
ステップＳ１１４においては、先の処理時間の計時開始からの経過時間に対応するカウンタ値ｔ１が、所定の時間範囲にあるか否か、すなわち、Ｔ０＜ｔ１＜Ｔ１が成立しているか否かが判定される。なお、以下の説明の便宜上、必要に応じてＴ０を「下限時刻」と、Ｔ１を「上限時刻」と、それぞれ称することとする。
【００２５】
そして、Ｔ０＜ｔ１＜Ｔ１が成立していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１１６の処理へ進む一方、Ｔ０＜ｔ１＜Ｔ１していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ１０８へ戻り、同様の処理が繰り返されることとなる。
このように、所定の時間範囲にあるか否かを判定するのは、従来から知られているように、エアバック本体（図示せず）の展開が必要と判断される加速度が現れるのは、衝突開始から若干の時間経過後であるためである。
ここで、所定の時間範囲は、本発明の実施の形態における乗員保護制御装置Ｓが適用される個々の車両の条件等を勘案して試験やシミュレーション結果等に基づいて設定するのが好適である。
【００２６】
ステップＳ１１６においては、閾値調整値が演算算出されることとなる。
すなわち、上述の加速度成分比ｒに応じて、標準閾値を補正する補正量である閾値調整値が、所定の演算式により演算算出されることとなる。
閾値調整値を算出する所定の演算式は、本発明の実施の形態における乗員保護制御装置Ｓが適用される個々の車両の条件等を勘案して試験やシミュレーション結果等に基づいて設定するのが好適である。
【００２７】
次いで、修正閾値が演算算出されることとなる（図２のステップＳ１２０参照）。すなわち、修正閾値は、修正閾値＝標準閾値−閾値調整値として求められるものとなっている。
ここで、図４を参照しつ標準閾値と修正閾値との関係について説明する。
同図において、横軸は衝突発生からの経過時間を示し、縦軸は車両の加速度Ａｃｃを示している。なお、横軸において、Ｔ０、Ｔ１は、先のステップＳ１１４における下限時刻、上限時刻に対応するものとする。
また、図４において、実線の特性線は、斜め衝突場合に検出される加速度の変化の例を示す特性線である。
さらに、同図において、一点鎖線はエアバック本体（図示せず）の展開の要否を判定する標準閾値の変化例を示している。
【００２８】
図４に示されたように斜め衝突の場合、加速度の大きさが標準閾値まで上昇しない場合がある。しかし、衝突角度によっては、フロントエアバック本体（図示せず）の展開が必要な場合がある。
本発明の実施の形態においては、先に述べたように、加速度成分比ｒと時間範囲（図２のステップＳ１１２及びステップＳ１１４参照）によって、そのような斜め衝突であってもフロントエアバック本体（図示せず）の展開が必要な場合を判定し、フロントエアバック本体（図示せず）の展開が必要と判定された場合には、標準閾値Ｔｄｈを図４において二点鎖線で示されたように、一時的（図４において斜線が施された区間）に修正閾値に引き下げることで、加速度がこれを超える場合にフロントエアバック本体（図示せず）を展開せしめて適切な乗員保護を確保可能としている。
【００２９】
しかして、上述のように修正閾値が算出されると、Ｘ方向加速度が修正閾値を上回るレベルにあるか否かが判定され（図２のステップＳ１２２参照）、Ｘ方向加速度は修正閾値を上回るレベルにないと判定された場合（ＮＯの場合）には、先のステップＳ１０６へ戻り、同様の処理が繰り返されることとなる。
【００３０】
一方、ステップＳ１２２において、Ｘ方向加速度が修正閾値を上回るレベルにあると判定された場合（ＹＥＳの場合）は、このステップＳ１２２の結果に基づいて、フロントエアバック本体（図示せず）を展開させるべきと判断され、乗員保護制御装置Ｓから乗員保護装置９へ対して起動信号が出力され、フロントエアバック本体（図示せず）が展開されることとなる（図２のステップＳ１２４参照）。
フロントエアバック本体（図示せず）展開後は、事故記録等の必要なデータの保存、演算がなされて一連の処理が終了されることとなる（図２のステップＳ１２６参照）。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
乗員の正面保護用の乗員保護装置のさらなる信頼性、安全性が所望される車両に適する。
【符号の説明】
【００３２】
１…加速度センサ
５…マイクロコンピュータ
９…乗員保護装置
【図１】
2013132922.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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