(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段と、
前記加速度検出手段にて基準時刻に検出された加速度が所定の閾加速度より大きいか否かを判定する加速度判定手段と、
前記加速度判定手段にて前記加速度が前記閾加速度より大きいと判定された場合に、前記基準時刻から現在時刻までの時間区間について前記加速度検出手段にて検出された加速度を一次積分することにより速度変化を算出する速度変化算出手段と、
前記速度変化算出手段にて算出された速度変化が所定の第１閾速度変化より大きいか否かを判定する第１の速度変化判定手段と、
前記第１の速度変化判定手段にて前記速度変化が所定の第１閾速度変化より大きいと判定された場合に、前記速度変化が前記第１閾速度変化以上となるまでに要した速度変化時間を算出する速度変化時間算出手段と、
前記速度変化時間算出手段にて算出された速度変化時間が第１の閾時間より短かいか否かを判定することで正面衝突の発生を判断する速度変化時間判定手段と、
前記基準時刻から現在時刻までの経過時間が第２の閾時間より短いか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記経過時間判定手段にて前記経過時間が前記第２の閾時間より短いと判定された場合に、前記速度変化算出手段にて算出された速度変化が所定の第２閾速度変化より大きいか否かを判定する第２の速度変化判定手段と、
前記第２の速度変化判定手段にて前記速度変化が前記第２閾速度変化より大きいと判定された場合に、前記速度変化を前記経過時間で除算することにより速度変化率を算出する速度変化率算出手段と、
前記速度変化率算出手段にて算出された速度変化率が所定の閾速度変化率より大きいか否かを判定する速度変化率判定手段と、
前記第２の速度変化判定手段にて前記速度変化が前記第２閾速度変化以下と判定された場合に、前記基準時刻から現在時刻までの時間区間について前記加速度検出手段にて検出された加速度を二次積分することにより乗員の移動量を算出する移動量算出手段と、
前記移動量算出手段にて算出された移動量が所定の閾移動量より大きいか否かを判定することでオフセット衝突の発生を判断する移動量判定手段と、
前記速度変化時間判定手段にて前記速度変化時間が前記第１の閾時間より短かいと判定されたという条件と、前記速度変化率判定手段にて前記速度変化率が前記閾速度変化率より大きいと判定されたという条件と、前記移動量判定手段にて前記移動量が前記閾移動量より大きいと判定されたという条件との３つの条件の内、少なくとも１つの条件が成立した場合に、乗員保護装置を起動させるための起動信号を発生する制御信号発生手段と、
を備えたことを特徴とする車両用衝突判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突を判定して、例えばエアバック装置等の乗員保護装置を作動させる車両用衝突判定装置にする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば車両に加わる加速度（或いは減速度）を検出する加速度センサを備えて、加速度センサから出力される加速度信号によって車両の加速度変化を検出すると共に、この加速度信号を時間について一次積分、或いは二次積分して、これらの積分値が所定の各閾値を超えた場合に、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動させる車両用衝突判定装置が知られている。
このような車両用衝突判定装置によって衝突と判定された場合、例えばエアバック装置は、インフレータ内でスクイブによりガス発生剤に点火して、インフレータよりガスを発生させ、このガスによってエアバック膨らませて乗員と車室内部品との２次衝突を抑制する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例による車両用衝突判定装置では、例えば高速で車両正面の一部が衝突するようなオフセット衝突が発生した場合、衝突初期において、車両本体が大きく変形することで、例えば加速度センサからの加速度信号を一回積分して得た速度変化が相対的に小さな変化を示す場合がある。
このため、例えばオフセット衝突を的確に検出するために、フロントセンサーを備えた車両用衝突判定装置が知られているが、フロントセンサーは高価であり、車両用衝突判定装置自体の製作費用が嵩むという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、単純かつ安価な構成で適正な衝突判定を短時間に行うことが可能な車両用衝突判定装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、第１の発明の車両用衝突判定装置は、車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段（例えば、後述する実施の形態における加速度センサ１１）と、前記加速度検出手段にて検出された加速度信号（例えば、後述する実施の形態における加速度信号Ｇ）を一次積分して速度変化（例えば、後述する実施の形態における速度変化Ｖ（ｔ））を算出する速度変化算出手段（例えば、後述する実施の形態における速度変化算出部１４）と、前記速度変化算出手段にて算出された前記速度変化が、所定の閾速度変化（例えば、後述する実施の形態における第２閾速度変化ＶTH）よりも小さいか否かを判定する速度変化判定手段（例えば、後述する実施の形態における第２速度変化判定部１９）と、前記加速度信号を時間について二次積分して乗員移動量（例えば、後述する実施の形態における乗員の移動量Ｓ）を算出する乗員移動量算出手段（例えば、後述する実施の形態における移動量算出部２２）と、前記乗員移動量算出手段にて算出された前記乗員移動量が、所定の閾乗員移動量（例えば、後述する実施の形態における閾移動量ＳTH）よりも大きいか否かを判定する乗員移動量判定手段（例えば、後述する実施の形態における移動量判定部２３）、前記速度判定手段による判定結果及び前記乗員移動量判定手段による判定結果に応じて、乗員保護装置（例えば、後述する実施の形態におけるエアバック装置）の動作を制御する制御信号を発生する制御信号発生手段（例えば、後述する実施の形態における起動信号発生部２４）とを備えたことを特徴としている。
【０００５】
上記構成の車両用衝突判定装置によれば、加速度センサから出力される加速度信号を時間について一次積分して得た速度変化と、二次積分して得た乗員移動量とに基づいて衝突判定を行うため、例えば車両正面の一部で衝突が発生するオフセット衝突のように、衝突初期は車両の速度変化が小さな変化を示す場合であっても、車両本体の変形が進むに連れて被衝突物との接触面積が増大して衝突時の減速度が増大し、いわば適宜の時間遅れの後に速度変化が大きく増大するような場合であっても、乗員移動量が所定の閾移動量を超えた時点で衝突と判定してエアバック装置等の乗員保護装置を起動させることにより、衝突発生から短時間のうちに適切に乗員の保護を行うことができる。
さらに、例えば高速でのオフセット衝突のように、車両の大きな変形を伴い、エアバック装置等の乗員保護装置を起動させる必要がある衝突に対して、例えば低速での高剛性部分における正面衝突のように、衝突初期の速度変化は相対的に大きくなるが乗員移動量は小さい場合のように、乗員保護装置を起動させる必要のない状態を明確に区別することができる。
【０００６】
さらに、第２の発明の車両用衝突判定装置では、前記乗員移動量判定手段は、衝突発生後の所定の時間区間内（例えば、後述する実施の形態における基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまで）において、前記乗員移動量が前記所定の閾乗員移動量よりも大きいか否かを判定することを特徴としている。
【０００７】
上記構成の車両用衝突判定装置によれば、衝突発生後の所定の時間区間内で、加速度信号から算出された乗員移動量が所定の閾乗員移動量を超えた場合に、エアバック装置等の乗員保護装置を起動させる。一方、衝突発生後の所定の時間区間内で、乗員移動量が所定の閾乗員移動量を越え無い場合には、衝突ではないと判断する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置ついて添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置１０の構成図である。
本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は、加速度センサ（Ｇセンサ）１１と、フィルタ処理部１２と、加速度判定部１３と、速度変化算出部１４と、第１速度変化判定部１５と、速度変化時間算出部１６と、速度変化時間判定部１７と、経過時間判定部１８と、第２速度変化判定部１９と、速度変化率算出部２０と、速度変化率判定部２１と、移動量算出部２２と、移動量判定部２３と、起動信号発生部２４とを備えて構成されている。
【０００９】
加速度センサ１１は、車両に作用する加速度の大きさに応じた電圧レベルの加速度信号（Ｇデータ）Ｇを出力する。
フィルタ処理部１２は、例えばローパスフィルタ等からなり、加速度センサ１１から出力される加速度信号Ｇからノイズ成分である高周波成分を除去する。
加速度判定部１３は、フィルタ処理後の加速度信号Ｇに対して、適宜の基準時刻ｔ１での加速度Ｇ（ｔ１）が、所定の閾加速度Ｇ0より大きいか否かを判定する。
速度変化算出部１４は、加速度判定部１３での判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり加速度信号Ｇが所定の閾加速度Ｇ0を超えた場合に、例えば基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまでの時間区間について加速度信号Ｇを積分して、速度変化Ｖ（ｔ）を算出する。
【００１０】
第１速度変化判定部１５は、速度変化Ｖ（ｔ）が所定の第１閾速度変化ＶTH0よりも大きいか否かを判定する。
速度変化時間算出部１６は、第１速度変化判定部１５での判定結果が「ＹＥＳ」の場合に、速度変化Ｖ（ｔ）が所定の第１閾速度変化ＶTH0以上となるまでに要した速度変化時間ΔＴをΔＴ＝ｔ−ｔ１により算出する。
速度変化時間判定部１７は、速度変化時間ΔＴが所定の閾時間ＴTHより短いか否かを判定して、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、起動信号発生部２４に対して、例えばエアバック装置等の乗員保護装置を起動させるための起動信号を発生するように指令する。
【００１１】
経過時間判定部１８は、基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまでの経過時間（ｔ−ｔ１）が、所定閾時間Ｔ0より短いか否かを判定する。
第２速度変化判定部１９は、経過時間判定部１８での判定結果が「ＹＥＳ」の場合に、速度変化Ｖ（ｔ）が所定の第２閾速度変化ＶTHより大きいか否かを判定する。
速度変化率算出部２０は、第２速度変化判定部１９での判定結果が「ＹＥＳ」の場合に、経過時間（ｔ−ｔ１）における速度変化率Ｊ＝Ｖ（ｔ）／（ｔ−ｔ１）を算出する。
速度変化率判定部２１は、速度変化率Ｊが所定の閾速度変化率ＪTHより大きいか否かを判定して、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、起動信号発生部２４に対して、例えばエアバック装置等の乗員保護装置を起動させるための起動信号を発生するように指令する。
【００１２】
移動量算出部２２は、第２速度変化判定部１９での判定結果が「ＮＯ」の場合に、基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまでの時間区間について加速度信号Ｇの二次積分、つまり乗員の移動量Ｓを算出する。
移動量判定部２３は、乗員の移動量Ｓが所定の閾移動量ＳTHより大きいか否かを判定して、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、起動信号発生部２４に対して、例えばエアバック装置等の乗員保護装置を起動させるための起動信号を発生するように指令する。
【００１３】
本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用衝突判定装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。図２は車両用衝突判定装置１０の動作を示すフローチャートであり、図３（ａ）は衝突発生時の加速度信号Ｇの時間変化を示すグラフ図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す加速度信号Ｇから算出した速度変化Ｖの時間変化を示すグラフ図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）に示す加速度信号Ｇから算出した乗員の移動量Ｓの時間変化を示すグラフ図であり、図３（ｄ）は、速度変化Ｖと乗員の移動量Ｓとの変化を示すグラフ図である。
【００１４】
先ず、図２に示すステップＳ０１において、加速度センサ１１により車両に作用する加速度を検出する。
次に、ステップＳ０２において、加速度センサ１１から出力される加速度信号Ｇに、例えばローパスフィルタ等によりフィルタ処理を施してノイズ成分等を除去する。
次に、ステップＳ０３において、適宜の基準時刻ｔ１での加速度Ｇ（ｔ１）が、所定の閾加速度Ｇ0より大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０３以下の処理を繰り返す。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、基準時刻ｔ１を衝突開始時刻と見なして、この基準時刻ｔ１からタイマー等による時間計測を開始してステップＳ０４に進み、基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまでの時間区間について加速度信号Ｇの一次積分、すなわち速度変化Ｖ（ｔ）を算出して、ステップＳ０５及び後述するステップＳ０９に進む。
【００１５】
ステップＳ０５においては、速度変化Ｖ（ｔ）が所定の第１閾速度変化ＶTH0より大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０４に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
ステップＳ０６においては、速度変化Ｖ（ｔ）が所定の第１閾速度変化ＶTH0以上となるまでに要した速度変化時間ΔＴをΔＴ＝ｔ−ｔ１により算出して、ステップＳ０７に進む。
【００１６】
ステップＳ０７においては、速度変化時間ΔＴが所定の閾時間ＴTHより短いか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、衝突は発生していないと判断して上述したステップＳ０２に進む。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、例えば正面衝突等の衝突が発生したと判断してステップＳ０８に進み、エアバック装置等の乗員保護装置に対して起動信号を発生する。
【００１７】
一方、ステップＳ０９においては、基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまでの経過時間（ｔ−ｔ１）が、所定閾時間Ｔ0より短いか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、乗員に傷害を与えるような衝突は発生していないと判断して、上述したステップＳ０２に進む。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進み、速度変化Ｖ（ｔ）が所定の第２閾速度変化ＶTHより大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１３に進む。
なお、第１及び第２閾速度変化ＶTH0，ＶTHの大小関係は特に限定されず、両閾速度変化ＶTH0，ＶTHが互いに等しく設定されていても良い。
【００１８】
一方、ステップＳ１０での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１１に進み、経過時間（ｔ−ｔ１）における速度変化率Ｊ＝Ｖ（ｔ）／（ｔ−ｔ１）を算出する。
次に、ステップＳ１２において、速度変化率Ｊが所定の閾速度変化率ＪTHより大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、衝突は発生していないと判断して、上述したステップＳ０２に進む。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、衝突が発生したと判断してステップＳ０８に進む。
【００１９】
一方、ステップＳ１３においては、基準時刻ｔ１から現在時刻ｔまでの時間区間について加速度信号Ｇの二次積分、つまり乗員の移動量Ｓを算出して、ステップＳ１４に進む。
次に、ステップＳ１４において、乗員の移動量Ｓが所定の閾移動量ＳTHより大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、衝突は発生していないと判断して、上述したステップＳ０２に進む。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、例えばオフセット衝突等の衝突が発生したと判断してステップＳ０８に進む。
【００２０】
すなわち、例えば図３（ａ）に示すように、加速度信号Ｇが基準時刻ｔ１にて所定の閾加速度Ｇ0よりも大きくなった時に、加速度信号Ｇを時間について一回積分して算出した速度変化Ｖ（ｔ）が、所定の第２閾速度変化ＶTHよりも小さい場合（図３（ｂ）に示す領域α）であっても、加速度信号Ｇを時間について２回積分して算出した乗員の移動量Ｓが、所定の閾移動量ＳTHより大きい場合（図３（ｃ）に示す領域β）には、エアバック装置等の乗員保護装置を起動させる。
これにより、例えば車両の正面衝突（図３（ｄ）に示す実線Ａ）に加えて、例えばオフセット衝突（図３（ｄ）に示す実線Ｂ）等のように、衝突時の車両の変形によって速度変化Ｖ（ｔ）が相対的に小さい場合であっても、いわば衝突状態が長く持続することで、乗員の移動量Ｓが累積されて大きくなる場合（図３（ｄ）に示す領域γ）にも、乗員を二次衝突から保護するために乗員保護装置を起動させることができる。
【００２１】
上述したように、本実施の形態による車両用衝突判定装置１０によれば、例えば車両前面の一部が衝突する、つまり車体変形しやすい箇所で衝突が発生した場合に、衝突初期における速度変化Ｖ（ｔ）が小さい場合であっても、乗員の移動量Ｓに基づいてエアバック装置等の乗員保護装置を起動させることができるため、例えばオフセット衝突が発生した場合であっても、低速での正面衝突等と明確に区別して、衝突発生から短時間のうちに確実に衝突と判定して、乗員を二次衝突から保護することができる。
このため、例えばフロントセンサー等のように、オフセット衝突を検出するための特別の検出装置を必要とせず、加速度センサー１１のみで衝突判定が可能であり、車両用衝突判定装置１０の製作費用を削減することができると共に、装置の構成が複雑化することを防ぐことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突発生時の短時間の間に、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置の起動タイミングや動作を適正に制御することができる。
さらに、第２の発明の車両用衝突判定装置によれば、適切に衝突を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置の構成図である。
【図２】  図１示す車両用衝突判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】  図３（ａ）は衝突発生時の加速度信号Ｇの時間変化を示すグラフ図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示す加速度信号Ｇから算出した速度変化Ｖの時間変化を示すグラフ図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）に示す加速度信号Ｇから算出した乗員の移動量Ｓの時間変化を示すグラフ図であり、図３（ｄ）は、速度変化Ｖと乗員の移動量Ｓとの変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  車両用衝突判定装置
１１  加速度センサ（加速度検出手段）
１４  速度変化算出部（速度変化算出手段）
１９  速度変化判定部（速度変化判定手段）
２２  移動量算出部（乗員移動量算出手段）
２３  移動量判定部（乗員移動量判定手段）
２４  起動信号発生部（制御信号発生手段）
【図１】
0004263335.tif 000002
【図２】
0004263335.tif 000003
【図３】
0004263335.tif 000004