JP2004148864A - 車両の乗員保護装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1加速度センサ2によって、たとえば100Gなどの大きな加速度が検出されたとき、乗員保護手段21は、エアバッグ22を展開して乗員を保護する。アンチスキッド(ABS)制御装置16では、たとえば1Gなどの低加速度を高精度で検出して車輪17の路面との間の摩擦制動力が最も高くなるように車輪17の制動のための油圧を制御する。レーザ4などによる前方障害物との距離が、たとえば0.5m程度に短い距離となったとき、アクティブブレーキ制御手段7の衝突予知検出手段によって衝突予知を検出する。この衝突予知検出時、第2加速度G3センサの出力によって、乗員保護手段21によってエアバッグ22を展開する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に設けられ、車両の衝突などの事故発生時、エアバッグおよびシートベルトなどによって、乗員を保護するための車両の乗員保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の事故発生時、エアバッグを展開するために用いられる加速度センサは、エアバッグの誤展開を防ぐために、たとえば100G(Gは重力加速度)の広い検出範囲の加速度を検出するように構成され、したがって検出される加速度の範囲は広いが、低精度である。しかしながらエアバッグの展開は、事故発生時の加速度が低い初期の段階で行い、乗員の保護をさらに確実にすることが望まれている。
【0003】
先行技術(特許文献1参照)は、エアバッグを展開する乗員保護装置において、急ブレーキを検出したとき、乗員の着座位置を検出してエアバッグ展開時の乗員の存在位置を推定し、エアバッグの展開速度の高低の各展開モードを選択し、瞬間的な乗員の前のめりに対応して乗員を保護する構成を開示し、さらにこの急ブレーキ検出に代えて、アンチスキッド(略称ABS)制御装置の作動のために採用されている高感度の加速度センサを流用する構成も開示する。車両の走行安全性を向上するために、制動時、車輪と路面との間の摩擦制動力が最も高くなるように車輪を油圧制御するABS制御装置に備えられる加速度センサは、たとえば1Gの狭い検出範囲で高精度で検出する分解能を有する。この先行技術では、ABS制御装置の高感度センサは、エアバッグ展開前の乗員の位置の推定のために用いられている。したがって、衝突発生時の衝撃力が小さい時点でエアバッグを展開して乗員の保護をさらに確実に図ることはできない。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−16230、段落[0059]
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車両の衝突などの事故発生時における早い時点、つまり生じる衝撃力が小さい時点で乗員の保護を確実に図ることができ、しかも事故発生時以外における誤動作を防ぐことができるようにした車両の乗員保護装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両に作用する衝突時の加速度を検出する第1加速度センサと、
第1加速度センサの出力に応答し、車両の衝突による衝突発生時に乗員を保護動作する乗員保護手段と、
車両に作用する第1加速度センサが検出可能な加速度よりも狭い加速度の範囲で、低加速度を高精度で検出する第2加速度センサと、
第2加速度センサの出力に応答し、車両の走行安全性を向上する動作を行う走行安全性向上手段と、
車両の衝突を予知して検出する衝突予知検出手段と、
衝突予知検出手段によって衝突予知が検出されたとき、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号によって乗員保護手段を能動化して動作させる能動化手段とを含むことを特徴とする車両の乗員保護装置である。
【0007】
また本発明は、低加速度関連信号は、
第2加速度センサの出力信号、または
第2加速度センサの出力信号を予め定める期間で積分した積分値を表わす信号であることを特徴とする。
【0008】
本発明に従えば、エアバッグを展開し、またはシートベルトの張力を増大するなどの構成を有する乗員保護手段は、第1加速度センサの出力に応答して動作し、乗員に作用する衝撃を緩和する。エアバッグは、車室内で乗員のたとえば前方で展開し、乗員が操舵輪またはフロントガラスなどに衝突することを防ぐ。シートベルトは、その張力を増大して乗員をシートベルトから大きく変位しないように束縛する。このような第1加速度センサは、たとえば100Gなどの比較的大きな加速度の広い検出範囲を有し、したがって分解能が低い。
【0009】
安全性向上手段というのは、たとえばアンチスキッド(ABS)制御装置であって、制動用足踏みペダルを強く踏込んだとき、制動油圧が上昇し、車輪速度はそれに伴い低下し、この車輪がロック状態となるのを防止するために油圧制動手段へ供給する油圧を減圧制御し、車輪速度が、車輪と路面との間の最も高い摩擦制動力が発揮されるスリップ率となるように油圧制御する構成を有し、これによってブレーキ操作時、操舵輪の操舵能力を高く維持しつつ、制動距離を短くすることを可能にする。走行安全性向上手段は、アンチスキッド制御装置以外の構成によって実現されてもよい。
【0010】
このような走行安全性向上手段は、第2加速度センサの出力に応答し、この第2加速度センサは、たとえば1Gの低い加速度の検出範囲で高い分解能で加速度を高精度で検出し、走行安全性向上のための動作を行う。
【0011】
本発明では、走行安全性向上手段のために本来、設けられている第2加速度センサを用いる。衝突予知検出手段によって車両の衝突が予知されたとき、その第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号、たとえば第2加速度センサの出力信号をそのまま、またはその第2加速度センサの出力信号の積分値を用いて、能動化手段によって乗員保護手段を能動化して動作させる。
【0012】
衝突予知検出手段は、たとえばレーザ光などを用いて車両の前方に存在する他の車両などの障害物との距離を検出し、その検出した距離が、予め定める値、たとえば0.5〜1m未満であるとき、車両の衝突が発生するものと予知し、衝突予知検出信号を導出する。衝突予知の検出は、障害物との距離によって行うようにしてもよいが、本発明の実施の他の形態では、後述のように車輪の制動力を発生するために運転者が制動用足踏みペダルを踏込む圧力が短時間に大きくなり、急ブレーキの発生を検出することによって、行うようにしてもよく、さらにそのほかの構成によって衝突予知を検出するようにしてもよい。
【0013】
このような衝突予知が検出されたときのみ、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号に基づいて乗員保護手段を動作させる。衝突の予知が発生していないときには、低加速度検出時、乗員保護手段は動作せず、したがって乗員保護手段の誤動作は生じない。
【0014】
衝突予知検出信号が発生されず、しかも低加速度関連信号に基づく乗員保護手段の能動化される衝撃力よりもさらに大きい衝撃力が車両に作用したとき、このような衝突時の比較的大きな加速度は、第1加速度センサによって確実に検出される。このとき、乗員保護手段は、エアバッグを展開し、またはシートベルトの張力を増大するなどの安全保護動作を行い、乗員を保護する。
【0015】
本発明の実施の他の形態では、低加速度関連信号に基づき、車両に作用する衝撃力が低いとき、乗員保護手段による第1の保護動作(たとえばシートベルトの張力の増大)を行い、さらに車両に作用する衝撃の加速度が増大したとき、第1加速度センサの出力に基づいて乗員保護手段が第2の保護動作(たとえばエアバッグの展開)を実行するように段階的な動作をする構成としてもよい。
【0016】
また本発明は、走行安全性向上手段は、
第2加速度センサの出力信号を予め定める期間で積分した積分値を演算する積分演算手段と、
積分演算手段の出力に応答し、走行安全性を向上する動作を行う安全動作手段とを含み、
能動化手段は、
積分演算手段の出力を、前記低加速度関連信号として受信することを特徴とする。
【0017】
また本発明は、能動化手段は、第2加速度センサの出力を、前記低加速度関連信号として受信することを特徴とする。
【0018】
本発明に従えば、走行安全性向上手段は、第2加速度センサの出力を積分演算手段によって積分した積分値に基づいてアンチスキッド制御などの走行安全性向上動作を行う。第2加速度センサの積分動作を上述のように行うことによって、第2加速度センサの出力に含まれているノイズなどによる誤動作を防ぎ、走行安全性向上のための動作が正確となる。この積分値は、時間経過に伴って移動する予め定める期間で、第2加速度センサの出力信号を区間積分した値である。すなわちこの区間積分値は、衝突開始点から、予め定める第1の時間W1にわたって、その第1の時間W1未満である第2の時間W2ずつずらして積分した値である。この積分値は、車両または車輪の速度に対応し、スリップ率の演算などに用いられ、車輪と路面との間のスリップ率を最小として操舵能力を維持しつつ制動距離を最短にするように、車輪の制動用油圧を制御する。
【0019】
能動化手段は、このような積分値を受信してもよいが、第2加速度センサの出力をそのまま受信してもよく、こうして受信した信号をレベル弁別するなどの演算を行い、乗員保護手段の能動化を行う。
【0020】
また本発明は、車両に作用する衝突時の加速度を検出する第1加速度センサと、
第1加速度センサの出力に応答し、車両の衝突による衝突発生時に乗員を保護動作する乗員保護手段と、
車両に作用する第1加速度センサが検出可能な加速度よりも狭い加速度の範囲で、低加速度を高精度で検出する第2加速度センサと、
第2加速度センサの出力に応答し、車両の走行安全性を向上する動作を行う走行安全性向上手段と、
車両の衝突を予知して検出する衝突予知検出手段と、
衝突予知検出手段によって衝突予知が検出されたとき、第1加速度センサの出力と、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号とによって、乗員保護手段を能動化して動作させる能動化手段とを含むことを特徴とする車両の乗員保護装置である。
【0021】
本発明に従えば、特に能動化手段は、衝突予知検出時、第1加速度センサの出力だけでなく、低加速度関連信号をも、使用して、たとえばレベル弁別することによって、乗員保護手段を能動化する。第1加速度センサによって検出される加速度の検出範囲は前述のように広く、分解能が低く、したがって衝突予知が検出されたときにおける第1加速度センサの出力は、たとえばほとんど零に近い値であるが、このような第1加速度センサの出力に、第2加速度センサの低加速度関連信号をたとえば加算するなどして演算することによって、衝突予知検出手段が衝突予知を検出したときは、能動化手段が乗員保護手段を能動化するかどうかの判断動作を、さらに高精度で正確に行い、早期にエアバックなどの乗員保護手段を動作させることができる。第1加速度センサの出力をそのまま用いてもよいが、第2加速度センサの前述と同様な積分値を用いるようにしてもよい。
【0022】
こうして第1加速度センサの出力と第2加速度センサの出力とを、たとえば加算するなどして演算し、能動化手段において能動化するかどうかを判断するために用いてもよく、あるいはまた第1加速度センサの積分値と第2加速度センサの積分値とをたとえば加算するなどして演算し、乗員保護手段を能動化するかどうかの判断を行うようにしてもよい。
【0023】
また本発明は、能動化手段は、
受信した前記積分値に応じて予め定める第1弁別レベルを補正する弁別レベル補正手段と、
弁別レベル補正手段によって補正された弁別レベルと、第1加速度センサの出力とに応じて、乗員保護手段を能動化して動作させる能動化制御手段とを含むことを特徴とする。
【0024】
また本発明は、弁別レベル補正手段は、第1弁別レベルから、積分演算手段の積分値を減算することを特徴とする。
【0025】
また本発明は、弁別レベル補正手段は、第1弁別レベルよりも小さい予め定める値に変更することを特徴とする。
【0026】
本発明に従えば、衝突予知が検出されることによって、能動化手段が、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号に基づいて乗員保護手段を能動化するにあたり、その低加速度関連信号である積分値をレベル弁別する第2弁別レベルは、第2加速度センサによって検出された加速度の積分値が増加するごとにスレッシュレベルは減少していく。
【0027】
本発明は、第2加速度センサによって検出された加速度(積分値)に応じて第1加速度センサの信号によって衝突検出する際のスレッシュレベルを変える点を特徴としている。これによって衝突予知の検出時、能動化手段による乗員保護手段の動作を確実に能動化することが可能になる。したがって乗員の保護がさらに確実となる。
【0028】
第2弁別レベルは、積分演算手段によって演算される第2加速度センサの出力の積分値を、予め設定されている第1弁別レベルから減算して求めるようにし、これによって第2弁別レベルを、時間経過に伴って連続的に低下して設定することができる。この第2弁別レベルは、第1弁別レベル未満の予め定める値に設定されてもよい。こうして、衝突予知の検出時、走行安全性向上手段が動作される前述の第1弁別レベルよりも小さい第2弁別レベルで、レベル弁別動作が行われて、能動化手段が乗員保護手段を能動化するように動作する。
【0029】
第2加速度センサの積分などを行う演算動作は、走行安全性向上手段に備えられる回路、たとえばマイクロコンピュータなどによって行われてもよいが、加速度センサに設けられた回路などによって構成されてもよい。
【0030】
また本発明は、運転者が操作する制動用足踏みペダルと、
足踏みペダルの出力に応答し、ペダルの踏込み圧力に対応して、車輪の制動力を発生するブレーキ手段とを含み、
衝突予知検出手段は、ブレーキ手段による前記制動力が予め定める制動力以上であるとき、衝突予知検出信号を導出することを特徴とする。
【0031】
本発明に従えば、運転者が制御用足踏みペダルを踏込んだとき、その踏込み圧力に対応して車輪の制動力を発生する油圧が増大して走行速度を減少し、または停止することができ、このような車輪の制動力を発生するための油圧が、予め定める圧力以上であって高いとき、たとえば急ブレーキが発生したものと判断して、衝突予知を検出する。運転者が制御用足踏みペダルを短時間に大きな圧力で踏込んだとき、車輪の制動力を発生する油圧を、ペダルの踏込み圧力に対応した油圧に、たとえば予め定める圧力をさらに加算し、こうしてブレーキ手段は制動力を増大するように構成されてもよい。
【0032】
また本発明は、走行安全性向上手段の故障を検出する手段をさらに含み、
能動化手段は、故障検出手段の出力に応答し、故障時、衝突予知の検出による能動化動作を停止することを特徴とする。
【0033】
また本発明は、ブレーキ手段の故障を検出する手段をさらに含み、
能動化手段は、故障検出手段の出力に応答し、故障時、ブレーキ手段によって検出される衝突予知による能動化動作を停止することを特徴とする。
【0034】
本発明に従えば、アンチスキッド制御装置などの走行安全性を向上する手段、または車輪の制動力を発生するブレーキ手段が故障したとき、この故障を故障検出手段によって検出し、この故障が検出されたとき、能動化手段が動作しないようにし、乗員保護手段の不所望な誤動作が発生しないようにする。
【0035】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の全体の構成を示すブロック図である。自動車などの車両1には、乗員保護のための第1加速度センサ2とアンチスキッド(ABS)制御のための第2加速度センサ3とが備えられ、さらに車両1の前部には、前方の障害物との距離、したがって障害物との相対速度を検出する距離センサ4が備えられる。以下の説明では、第1加速度センサ2またはその出力を、参照符G1で示すことがあり、第2加速度センサ3またはその出力を、参照符G2で示すことがある。
【0036】
図2は、自動車の車両1の簡略化した平面図である。第1および第2加速度センサ2,3は、車両の走行方向5の車両1に作用する衝撃の加速度をそれぞれ検出する。第1加速度2は、たとえば100Gの広い検出範囲の加速度を検出するように構成され、第2加速度センサ3は、たとえば1Gの狭い検出範囲で、第1加速度センサ2よりも高い分解能で高精度で加速度を検出する。距離センサ4は、レーザまたは超音波などを利用して前方の障害物との距離または相対速度を検出する。
【0037】
車両1には、運転者が操作する制動用足踏みペダル6が備えられる。ブレーキ制御用処理回路7は、たとえばマイクロコンピュータなどによって実現され、距離センサ4の出力と足踏みペダル6の出力とに応答し、車輪17の制動力を発生するブレーキ手段8を制御するとともに、車両1の前方に存在する障害物との衝突を予知して検出する衝突予知検出信号を、ライン9を介して導出する。
【0038】
図3は、図1および図2に示される第1および第2加速度センサ2,3および距離センサ4の動作を説明するための図である。ブレーキ制御用処理回路7は、車両1の走行中であって距離センサ4によって検出された前方の障害物との距離が予め定める値、たとえば0.5〜1m未満であるとき、車両1が、その障害物と衝突することを予知して検出し、図3(1)の時刻t1で、衝突予知検出信号11を発生して前述のようにライン9から導出する。車両1が、図3(2)の時刻t2で衝突したとき、第1加速度センサ2の積分値GHは、時間経過に伴って増加し、その衝撃の大きさに対応して大きな加速度を検出することができる。これに対して第2加速度センサ3の積分値GLは、低加速度の範囲で第1加速度センサ2の出力に比べて高い分解能で高精度で検出することができるが、加速度の検出範囲は、第1加速度センサ2に比べて狭い。本発明の実施の他の形態では、ブレーキ制御用処理回路7は、運転者によって足踏み操作されるペダル6の踏込み圧力が予め定める短時間に急激に増加したことを検出してライン9に衝突予知検出信号11を導出するように構成されてもよい。
【0039】
図4は、ブレーキ制御用処理回路7の動作を説明するためのフローチャートである。ステップa1からステップa2に移り、処理回路7は、距離センサ4の出力または足踏みペダル6の出力に応答して車両1が前方の障害物と衝突する可能性があるかどうかの予知を行う。ステップa3において衝突予知が検出されると、その衝突予知検出信号11は前述のようにライン9に導出されるとともに、その衝突予知検出信号は、ステップa4でブレーキ手段8による車輪17の制動力をさらに増大するために油圧を増加して大きな制動力を発揮させる。またこのとき衝突予知検出信号11は、ライン9から導出される。図4に示される動作は、ブレーキ制御用処理回路7によって繰返し行われる。
【0040】
こうしてステップa5では、車輪に大きな足踏みペダル6の踏込み圧力に対応する制動力よりもさらに大きな制動力が達成されるように、アクティブ・ブレーキ動作が行われる。前述の衝突予知の検出が行われないとき、足踏みペダル6の踏込み圧力に対応した油圧によって、車輪の制動力を発揮してブレーキ動作が行われる。
【0041】
ステップa3で、衝突予知が検出されなければ、ステップa6では衝突予知が検出されないことを表わすフエール信号が、ライン14から導出される。
【0042】
図5は、第2加速度センサ3の出力が与えられるアンチスキッド制御用処理回路16の動作を説明するためのフローチャートである。この処理回路16は、たとえばマイクロコンピュータなどによって実現される。ステップb1からステップb2に移り、第2加速度センサ3の出力G2を受信し、ステップb3では、アンチスキッド制御のための演算動作を行う。このステップb3では、第2加速度センサ3の出力G2を積分演算して、積分値GLを求め、その積分値GLを演算値GAとして用いて予め定める第1弁別レベルLL(図3(2)参照)でレベル弁別し、車輪17の制動油圧を減圧制御するアンチスキッド制御による走行安全性の向上を図る動作の達成のための信号を作成する。この積分値GLは、時間経過に伴って移動する予め定める期間で、第2加速度センサ3の出力信号を積分した値である。すなわち車輪17と路面との間の摩擦制動力が最も高く発揮されるスリップ率となる車輪速度が得られるように、その車輪の制動のために用いられる油圧を設定し、その信号をブレーキ手段8にステップb4で与えてアンチスキッド制御を行う。こうして車輪17がロック状態とならないように、ブレーキ手段8の油圧を減圧制御する。こうして足踏みペダル6のブレーキ操作時、操舵輪の操舵能力を高く維持しつつ、制動距離を短くすることが可能になる。
【0043】
ステップb5では、第2加速度センサ3の出力G2の積分値GLである演算値GAを、ライン19を介して、マイクロコンピュータなどによって実現される乗員保護用処理回路21に送信する。このステップb5では、前述の積分値GLを表わす信号を、ライン19を介して導出する。この図5に示される動作は、アンチスキッド制御用処理回路16によって繰返し行われる。
【0044】
図6は、乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。ステップc1からステップc2に移り、第1加速度センサ2の出力G1を受信し、次のステップc3では、その第1加速度センサ2の出力G1を積分する。この積分動作は、前述のアンチスキッド制御用処理回路16における図5のステップb3と同様な積分動作であって、時間経過に伴って移動する予め定める期間で、第1加速度センサ2の出力信号G1を区間積分した値である。
【0045】
ステップc4では、第1加速度センサ2のステップc3における積分値GHを演算値GAとして、予め定める弁別レベルGH(図3(2)参照)でレベル弁別し、車両1の衝突が発生したかどうかを判定する。この積分値GHが、予め定める弁別レベルLH以上であって衝突が発生したものと判定されたとき、ステップc7では、エアバッグ手段22を動作させて乗員に作用する衝撃を緩和して乗員を保護動作する。さらに乗員を座席に束縛するシートベルトを、シートベルト手段23によって動作させて、そのシートベルトの張力を増大し、シートベルトの緩みを防いで、このことによってもまた乗員の保護動作を行う。
【0046】
第1加速度センサ2の出力による車両1の衝突判定が行われないとき、ステップc4からステップc5に移り、第2加速度センサ3のアンチスキッド制御用処理回路16による前述の図5のステップb3で演算して求められた積分値を表わす信号を、ライン19を介して受信する。ステップc6では、こうして得られた第2加速度センサ3の出力信号G2の積分値GLをレベル弁別し、衝突予知が検出されるかどうかの判定を行う。衝突予知が検出されたとき、ステップc6からステップc7に移り、エアバッグ手段22によるエアバッグの展開を行い、またシートベルト手段23によるシートベルトの張力の増大を行って、乗員保護動作を行う。
【0047】
ステップc7では、前述のステップc6でブレーキ制御用処理回路7からの衝突予知検出信号の受信によって、第2加速度センサ3の積分値GLを、演算値GAとして用い、その演算値GAを、予め定める弁別レベルLLでレベル弁別する。その結果、衝突が生じるものと判断されたとき、次のステップd8に移り、前述のようにエアバッグ手段22とシートベルト手段23とによる乗員保護動作が実行される。
【0048】
GA = GH …(1)
ステップc6において第2加速度センサ3の積分値のレベル弁別の結果、衝突予知が検出されないとき、ステップc8では、アンチスキッド制御用処理回路16からライン19を介して受信した信号の表わす積分値をクリアする。図6に示される動作は、乗員保護用処理回路21によって繰返し行われる。
【0049】
こうして距離センサ4の出力に基づくブレーキ制御用処理回路7によって前述の図4のステップa3で衝突予知が検出されたとき、低加速度範囲を高い分解能で高精度に検出する第2加速度センサ3の出力G2のアンチスキッド制御用処理回路6によって図5のステップb3で演算された積分値GLを表わす信号が用いられ、乗員保護用処理回路21は、ライン9を介する衝突予知検出信号とライン19を介する第2加速度センサの出力G2に関連する前述の積分値GLを表わす低加速度関連信号を受信して、エアバッグ手段22およびシートベルト手段23による乗員の保護動作を行う。また衝突予知の検出が行われないときであっても、第1加速度センサによるさらに高い加速度G1の衝撃が車両に作用したとき、乗員保護用処理回路21は、エアバッグ手段22およびシートベルト手段23によって乗員保護動作を行う。
【0050】
本発明の実施の他の形態では、乗員保護用処理回路21は、第1および/または第2加速度センサ2,3の出力を、前述のように積分演算することなく、そのまま、レベル弁別してエアバッグ手段22およびシートベルト手段23による乗員保護動作を行うようにしてもよい。第2加速度センサ3の前述の積分演算は、乗員保護用処理回路21で行うようにしてもよい。
【0051】
本発明の実施の他の形態では、第2加速度センサ3の積分値GLを表わすライン19からの信号に応答して乗員保護用処理回路21は、車両1に作用する衝撃力が低いとき、シートベルト手段23によるシートベルトの張力を増大して乗員をシートベルトに束縛して保持する第1の保護動作のみを行い、エアバッグ手段22によるエアバッグの展開を行わず、これに対して第1加速度センサ2によって車両1に作用するもっと大きい衝撃の加速度が検出されたとき、その第1加速度センサ2の出力の積分値GHまたは第1加速度センサ2の出力G1そのままをレベル弁別することによって、エアバッグ手段22によるエアバッグの展開動作を行って乗員保護を行い、このときシートベルト手段23によるシートベルトの張力の増大を併せて行うようにしてもよい。こうして車両1に作用する衝撃の加速度が比較的小さいとき、エアバッグ手段22によるエアバッグの無駄な展開を行わなくてすむ。
【0052】
本発明の実施の他の形態では、衝突予知の検出のために、図6のステップc6では、ブレーキ制御用処理回路7による足踏みペダル6の踏込み圧力を、予め定める弁別レベルである圧力設定値と比較し、検出される足踏みペダル6の圧力が、圧力設定値以上であるとき、衝突予知を検出したものと判断し、その検出予知信号をライン9を介して乗員保護用処理回路21に与えるようにしてもよい。
【0053】
図7は、本発明の実施の他の形態の乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。この図7に示される実施の形態は、前述の図1〜図6の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付して説明する。乗員保護用処理回路21における図7のステップd1〜d6,d7は、前述の図6のステップc1〜c7にそれぞれ対応する。注目すべきはこの実施の形態では、図7のステップd6において、ブレーキ制御用処理回路7からライン9を介する衝突予知の検出信号が与えられたことが判定されると、次のステップd6aでは、第2加速度センサ3の前述の積分値GLと、第1加速度センサ2の前述の積分値GHとの加算が行われて、演算値GAが得られる。
【0054】
GA = GL + GH …(2)
こうしてステップd6aでは、衝突予知検出が行われたとき、第2加速度センサ3の積分値GLに、第1加速度センサ2の積分値GHが加算される。
【0055】
ステップd6において、ブレーキ制御用処理回路7から衝突予知検出信号が与えられないとき、ステップd6bでは、第1加速度センサ2の前記積分値GHをそのまま、演算値GAとして用いる。
【0056】
したがってステップd7における予め定める弁別レベルLLによるレベル弁別によって衝突判定を行う際、衝突予知が検出された場合、ステップd6,d6aが実行されるので、エアバッグ手段22およびシートベルト手段23による乗員保護動作をさらに素早く行うことができる。これによって乗員の保護がさらに確実になる。
【0057】
図8は、本発明の実施の他の形態の動作を説明するための波形図である。この図8に示される実施の形態は、前述の図1〜図7に示される実施の各形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を用いて説明する。ブレーキ制御用処理回路7からはライン9に図8(1)に示される衝突予知検出信号11が導出され、このとき図8(2)に示されるように第2加速度センサ3の時間経過に伴う積分値GLは、時間経過に伴って増加してゆく。特に本発明では、この積分値GLを用いて衝突判定を行う際に用いられる弁別レベルを、参照符25で示されるように、予め定める弁別レベルLLから、時刻t1からの時間経過に伴って時間経過に伴って減少してゆき、予め定める値L25に到達するように変化する。これによって第2加速度センサ3の積分値GLが弁別レベルL25以上になる時刻t3で、衝突が生じたものと判断することができる。前述の図1〜図6の実施の形態では、弁別レベルLLは、衝突予知検出後も一定のままであり、したがって図6のステップc7における衝突判定が行われる時刻t4で、第2加速度センサ3の積分値GLが、弁別レベルLL以上になり、これによってステップc8で乗員保護動作が行われる。これに比べて図8の実施の形態では、時刻t4よりも先の時刻t3で、乗員保護動作が行われるので、乗員保護が確実となる。
【0058】
図9は、図8に示される実施の形態における乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。この図9に示されるステップe1〜e6,e8〜e10は、前述の図6のステップc1〜c6,c8〜c10と同様である。ステップe6で衝突予知検出信号をライン9を介して受信したことが判断されると、次のステップe6aでは、第2加速度センサ3の前述の積分値GLを用いた前述の式3の演算が行われる。
【0059】
La = LL−GL …(3)
こうしてステップe7では、式3で得られた弁別レベルLaを用いて、前記積分値GLが、この弁別レベルLa以上になったかどうかが判断され、図8の時刻t3で、積分値GLが弁別レベルLa以上になったことが判断されると、ステップe8において、前述と同様な乗員保護のための動作が行われる。
【0060】
図10は、本発明の実施のさらに他の形態の動作を説明するための波形図である。この図10に示される実施の形態は、前述の図8および図9に示される実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。特に実施の形態では、第2加速度センサ3の積分値GLを、衝突予知の検出が行われたとき、基本となる弁別レベルLLから、その基本の弁別レベルLLよりも小さい予め定める弁別レベルL27に段階的に変化する。これによって前述の図1〜図6の実施例では、時刻t4において図6のステップc7で衝突が発生したことが判定された場合でも、図10の実施の形態では、低い弁別レベルLbでレベル弁別動作が行われて衝突の発生が判定され、したがって時刻t3aでの衝突の発生の判定が早くなる。そのため乗員保護がさらに確実になる。
【0061】
図11は、図10に示される実施の形態における乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。この図11に示される動作は、前述の図6に示される動作に類似し、図11のステップf1〜f6,f8〜f10は、図6のステップc1〜c6,c8〜c10と同様である。特に図10および図11の実施の形態では、ステップf6でブレーキ制御用処理回路7からの衝突予知検出信号が受信されたことが判断されたとき、次のステップf6aでは、図10(2)に示されるように、基本の弁別レベルLLから、その弁別レベルLL未満の予め定める弁別レベルL27に切換えて設定する。次のステップf7では、この切換えられて、予め設定された新たな弁別レベルL27と、第2加速度センサ3のアンチスキッド制御用処理回路6によって演算された積分値GLとの比較が行われ、図10(2)の時刻t3aで、衝突が発生したものと判定される。こうしてステップf8では、前述のように乗員保護動作が実行される。
【0062】
図12は、本発明の実施のさらに他の形態の乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。この実施の形態は前述の図1〜図11の実施の各形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を用いて説明する。この実施の形態では、ブレーキ制御用処理回路7は、それ自体故障を生じているかどうかを判断し、故障を生じているとき、ライン14を介して故障検出信号を導出し、乗員保護用処理回路21に与える。またアンチスキッド制御用処理回路16も、そのアンチスキッド制御用処理回路が故障を生じているかどうかを判断し、故障を生じているとき、故障検出信号を、ライン19を介して乗員保護用処理回路21に与える。
【0063】
乗員保護用処理回路21は、図12のステップh1からステップh2に移り、アンチスキッド制御用処理回路6から故障検出信号を受信しているかどうかを判断し、そのアンチスキッド制御用処理回路16が故障を生じていなければ、次のステップh3では、ブレーキ制御用処理回路7から故障検出信号を受信しているかどうかを判断し、ブレーキ制御用処理回路7が故障を生じていなければ、ステップh4に移る。このステップh4は、図示を簡略化して示してあり、図6のステップc2〜c9が実行される。
【0064】
ステップh2またはステップh3において、アンチスキッド制御用処理回路16またはブレーキ制御用処理回路7が故障を生じているものと判断されると、ステップh12,h13,h14,h18が実行される。ステップh12,h13,h14は、前述の図6のステップc2,c3,c4,c8と同様である。こうして処理回路16,7の故障時、衝突予知信号は用いられず、また低加速度を検出する第2加速度センサ3による動作が行われず、第1加速度センサ2の出力によって、乗員保護用処理回路21が動作して、エアバッグ手段22およびシートベルト手段23が乗員保護動作を行う。これによって前記故障時の乗員保護動作の誤動作を防ぐことができる。
【0065】
図13は、本発明の実施の他の形態の乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。この図13に示される実施の形態は、前述の図1〜図6に示される実施の形態に類似する。図13のステップj1〜j7,j8〜j10は、図6のステップc1〜c7,c8〜c10と同様である。
【0066】
ステップj4において、第1加速度センサ2の出力に基づいて乗員保護用処理回路21が、衝突が発生したものと判断したとき、ステップj8aでは、エアバッグ手段22によってエアバッグを展開して乗員の保護動作を行い、このときシートベルト手段23によるシートベルトの張力を増大して乗員をシートに強く束縛する動作を行ってもよいが、本発明の実施の他の形態では、行わなくてもよい。図13の実施の形態では特に、ステップj6で衝突予知が検出され、次のステップj7において第2加速度センサ3の積分値による衝突が判定されると、次のステップj7aでは、乗員保護用処理回路21は、シートベルト手段23のみを動作させ、シートベルトの張力を増加させて、乗員をシートに強く束縛する。このときエアバッグ手段20にはエアバッグの展開を行わない。
【0067】
本発明の実施のさらに他の形態では、図12のステップh4および図13のステップj6とステップj7との間で、前述の図7のステップd6a,d6b、図9のステップe6a、または図11のステップf6aが実行されるように構成されてもよい。
【0068】
前述のレベル弁別されるべき積分値GLに代えて式2に関連して前述した演算値GAが用いられてもよい。
【0069】
【発明の効果】
本発明は、衝突予知がされ、衝突がほぼ確実である場合には、他装置の第2加速度センサの信号を用いて、エアバッグを早期に展開させ、衝突予知がされていない場合には、エアバッグ装置に設けられている第1加速度センサの信号のみで誤展開なく展開させることによって、エアバッグを、早期に、かつ誤りなく展開させることを特徴としている。したがって本発明によれば、走行安全性向上手段に関連して本来設けられている低加速度を高精度で検出する第2加速度センサの出力を用いて、衝突予知検出手段によって衝突予知が検出されたとき、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号によって、乗員保護手段を能動化手段で能動化し、乗員の保護動作を、確実に図る。衝突予知が検出されずに、たとえばもっと大きな衝撃力が車両に作用したとき、第1加速度センサの出力に応答して乗員保護手段は、保護動作を行う。こうして車両の衝突などの事故発生時、衝撃力が小さくても乗員の保護を確実に図ることができる。しかも衝突予知を検出したときだけ、低下速度時の乗員保護を行うので、事故発生時以外における誤動作を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の全体の構成を示すブロック図である。
【図2】自動車の車両1の簡略化した平面図である。
【図3】図1および図2に示される第1および第2加速度センサ2,3および距離センサ4の動作を説明するための図である。
【図4】ブレーキ制御用処理回路7の動作を説明するためのフローチャートである。
【図5】第2加速度センサ3の出力が与えられるアンチスキッド制御用処理回路16の動作を説明するためのフローチャートである。
【図6】乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。
【図7】本発明の実施の他の形態の乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。
【図8】本発明の実施の他の形態の動作を説明するための波形図である。
【図9】図8に示される実施の形態における乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。
【図10】本発明の実施のさらに他の形態の動作を説明するための波形図である。
【図11】図10に示される実施の形態における乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】本発明の実施のさらに他の形態の乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。
【図13】本発明の実施の他の形態の乗員保護用処理回路21の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 車両
2 第1加速度センサ
3 第2加速度センサ
4 距離センサ
6 制動用足踏みペダル
7 ブレーキ制御用処理回路
8 ブレーキ手段
16 アンチスキッド制御用処理回路
21 乗員保護用処理回路
22 エアバッグ手段
23 シートベルト手段
Claims (11)
- 車両に作用する衝突時の加速度を検出する第1加速度センサと、
第1加速度センサの出力に応答し、車両の衝突による衝突発生時に乗員を保護動作する乗員保護手段と、
車両に作用する第1加速度センサが検出可能な加速度よりも狭い加速度の範囲で、低加速度を高精度で検出する第2加速度センサと、
第2加速度センサの出力に応答し、車両の走行安全性を向上する動作を行う走行安全性向上手段と、
車両の衝突を予知して検出する衝突予知検出手段と、
衝突予知検出手段によって衝突予知が検出されたとき、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号によって乗員保護手段を能動化して動作させる能動化手段とを含むことを特徴とする車両の乗員保護装置。 - 低加速度関連信号は、
第2加速度センサの出力信号、または
第2加速度センサの出力信号を予め定める期間で積分した積分値を表わす信号であることを特徴とする請求項1記載の車両の乗員保護装置。 - 走行安全性向上手段は、
第2加速度センサの出力信号を予め定める期間で積分した積分値を演算する積分演算手段と、
積分演算手段の出力に応答し、走行安全性を向上する動作を行う安全動作手段とを含み、
能動化手段は、
積分演算手段の出力を、前記低加速度関連信号として受信することを特徴とする請求項1記載の車両の乗員保護装置。 - 能動化手段は、第2加速度センサの出力を、前記低加速度関連信号として受信することを特徴とする請求項1記載の車両の乗員保護装置。
- 車両に作用する衝突時の加速度を検出する第1加速度センサと、
第1加速度センサの出力に応答し、車両の衝突による衝突発生時に乗員を保護動作する乗員保護手段と、
車両に作用する第1加速度センサが検出可能な加速度よりも狭い加速度の範囲で、低加速度を高精度で検出する第2加速度センサと、
第2加速度センサの出力に応答し、車両の走行安全性を向上する動作を行う走行安全性向上手段と、
車両の衝突を予知して検出する衝突予知検出手段と、
衝突予知検出手段によって衝突予知が検出されたとき、第1加速度センサの出力と、第2加速度センサの出力に関連する低加速度関連信号とによって、乗員保護手段を能動化して動作させる能動化手段とを含むことを特徴とする車両の乗員保護装置。 - 能動化手段は、
受信した前記積分値に応じて予め定める第1弁別レベルを補正する弁別レベル補正手段と、
弁別レベル補正手段によって補正された弁別レベルと、第1加速度センサの出力とに応じて、乗員保護手段を能動化して動作させる能動化制御手段とを含むことを特徴とする請求項3記載の車両の乗員保護装置。 - 弁別レベル補正手段は、第1弁別レベルから、積分演算手段の積分値を減算することを特徴とする請求項6記載の車両の乗員保護装置。
- 弁別レベル補正手段は、第1弁別レベルよりも小さい予め定める値に変更することを特徴とする請求項6記載の車両の乗員保護装置。
- 運転者が操作する制動用足踏みペダルと、
足踏みペダルの出力に応答し、ペダルの踏込み圧力に対応して、車輪の制動力を発生するブレーキ手段とを含み、
衝突予知検出手段は、ブレーキ手段による前記制動力が予め定める制動力以上であるとき、衝突予知検出信号を導出することを特徴とする請求項1〜8のうちの1つに記載の車両の乗員保護装置。 - 走行安全性向上手段の故障を検出する手段をさらに含み、
能動化手段は、故障検出手段の出力に応答し、故障時、衝突予知の検出による能動化動作を停止することを特徴とする請求項1〜8のうちの1つに記載の車両の乗員保護装置。 - ブレーキ手段の故障を検出する手段をさらに含み、
能動化手段は、故障検出手段の出力に応答し、故障時、ブレーキ手段によって検出される衝突予知による能動化動作を停止することを特徴とする請求項9記載の車両の乗員保護装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007126014A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Denso Corp | 車両用衝突判定装置 |
US8181730B2 (en) | 2009-02-25 | 2012-05-22 | Denso Corporation | Collision detection device for vehicle |
US9673642B2 (en) | 2013-07-12 | 2017-06-06 | Gs Yuasa International Ltd. | Discharge control device, discharge control method and computer readable medium |
-
2002
- 2002-10-28 JP JP2002313039A patent/JP2004148864A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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