JP2011131709A - 側突判定装置及び乗員保護装置の起動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、側突判定装置及び乗員保護装置の起動制御装置に関し、悪路走行時にドア閉が行われたと誤判定されるのを防止して、車両停車時を含め常に側面衝突を正確に判定することにある。
【解決手段】車両ドアに配設されて車幅方向に加わる加速度に応じた信号を出力する加速度センサと、加速度センサの出力信号に基づく加速度の積分値に基づいて、車両ドアに車内向きの力が作用するか或いは車外向きの力が作用するかを判定する極性判定手段と、を備え、極性判定手段により車両ドアに車内向きの力が作用すると判定される場合に、自車両に側面衝突が発生したことを判定する側突判定装置において、自車両が走行しているか或いは停車しているかを判定し、その結果、自車両が走行していると判定される場合は、停車していると判定される場合に比して、極性判定手段による車両ドアに車外向きの力が作用するとの判定をし難くする。
【選択図】図2
【解決手段】車両ドアに配設されて車幅方向に加わる加速度に応じた信号を出力する加速度センサと、加速度センサの出力信号に基づく加速度の積分値に基づいて、車両ドアに車内向きの力が作用するか或いは車外向きの力が作用するかを判定する極性判定手段と、を備え、極性判定手段により車両ドアに車内向きの力が作用すると判定される場合に、自車両に側面衝突が発生したことを判定する側突判定装置において、自車両が走行しているか或いは停車しているかを判定し、その結果、自車両が走行していると判定される場合は、停車していると判定される場合に比して、極性判定手段による車両ドアに車外向きの力が作用するとの判定をし難くする。
【選択図】図2
Description
本発明は、側突判定装置及び乗員保護装置の起動制御装置に係り、特に、車両ドアに設けられた加速度センサを用いて自車両に生じたか否かを判定すべき側面衝突を、車両ドアの閉じや悪路走行と区別して判定するうえで好適な側突判定装置及び乗員保護装置の起動制御装置に関する。
従来、車両の側面衝突をドア閉めと区別して判定する側突判定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この判定装置は、車両の左右方向への加速度に応じた信号を出力する加速度センサを備えており、車両の左右方向に生ずる加速度と速度との関係について、中速度及び高速度での衝突時に乗員保護装置を展開するON要件と、低速度での衝突時及び停車時のドア閉時に展開しないOFF要件とを切り分けることとしている。この判定装置を有する起動制御装置においては、加速度センサの出力に基づく加速度及び速度がON要件を満たす場合に乗員保護装置が起動され、一方、その加速度及び速度がOFF要件を満たす場合に乗員保護装置の起動が禁止される。
ところで、上記の如く乗員保護装置の展開のON要件とOFF要件とを切り分けた左右方向への加速度と速度との関係のみを基に側突判定が行われると、車両ドアが開状態から強い勢いで閉じられただけであるにもかかわらず、側面衝突が生じたものと誤判定してしまうおそれがある。
車両の側面衝突では車体に車内向きの力が加わる一方、ドア閉では車体に車外向きの力が加わるので、側面衝突とドア閉とを区別して判定するうえでは、加速度センサによる加速度に基づいて衝撃力が車内向きに生じているのか或いは車外向きに生じているのかを区別して検出する極性判定を行うことが有効である。
しかし、車両が悪路を走行した時は車外向きに大きな衝撃力が加わることがあるが、側面衝突とドア閉とを区別して判定するのに必要な極性判定に加速度センサによる加速度のみを用いるものとすると、悪路走行時、ドア閉が行われたと誤判定されて、実際には車両に側面衝突が生じているにもかかわらず側面衝突が生じたとの判定を得られないおそれがある。
車両ドアが開から閉へ移行するのは一般的に車両が停車しているときである一方、車両が悪路走行を行うのは車両が走行しているときであるので、車速センサなどを用いて車両が走行していることが検出されかつ極性判定により車内向きの衝撃力が作用した場合に側面衝突が生じたと判定する手法が考えられる。しかし、かかる手法では、自車両の悪路走行中に車外向きに力が作用した場合はドア閉が行われたと誤判定されるのを回避することはできるが、自車両停車中に側方からの他車両との衝突により車内向きの衝撃力が作用しても、側面衝突が生じたとの判定を得られないおそれがある。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、悪路走行時にドア閉が行われたと誤判定されるのを防止して、車両停車時を含め常に側面衝突を正確に判定することが可能な側突判定装置及び乗員保護装置の起動制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的は、車両ドアに配設されて車幅方向に加わる加速度に応じた信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサの出力信号に基づく前記加速度の積分値に基づいて、車両ドアに車内向きの力が作用するか或いは車外向きの力が作用するかを判定する極性判定手段と、を備え、前記極性判定手段により車両ドアに車内向きの力が作用すると判定される場合に、自車両に側面衝突が発生したことを判定する側突判定装置であって、自車両が走行しているか或いは停車しているかを判定する走行/停車判定手段と、前記走行/停車判定手段により自車両が走行していると判定される場合は、停車していると判定される場合に比して、前記極性判定手段による車両ドアに車外向きの力が作用するとの判定をし難くする極性判定閾値変更手段と、を備える側突判定装置により達成される。
この態様の発明において、極性判定手段は、車両ドアの加速度センサの出力信号に基づく車幅方向への加速度の積分値に基づいて、車両ドアに車内向きの力が作用するか或いは車外向きの力が作用するかを判定するが、その極性判定手段による車両ドアに車外向きの力が作用するとの判定は、自車両が走行している場合は停車している場合に比してし難い。車両ドアが開から閉へ移行するのは車両が停車しているときである一方、車両が悪路走行を行うのは車両が走行しているときである。このため、本発明によれば、車両が悪路を走行する際にドア閉が行われたと誤判定されるのを防止することができる。また、本発明においては、車両停車中は通常どおり極性判定を行うので、車両の側面衝突をドア閉と区別して判定することができる。従って、車両停車時を含め常に側面衝突を正確に判定することができる。
尚、上記した側突判定装置により自車両に側面衝突が発生したことが判定される場合に、車両乗員を保護するために設けられた乗員保護装置を起動させ、一方、前記極性判定手段により車両ドアに車外向きの力が作用すると判定されることにより自車両に側面衝突が発生しなかったことが判定される場合に、前記乗員保護装置の起動を禁止する起動制御装置は、側面衝突の判定に基づく乗員保護装置の起動制御を適切に行うことうえで好適である。
本発明によれば、悪路走行時にドア閉が行われたと誤判定されるのを防止して、車両停車時を含め常に側面衝突を正確に判定することができる。
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施例である側突判定装置10を備える乗員保護装置の起動制御装置12のシステム構成図を示す。本実施例の側突判定装置10は、自車両の側面で発生する衝突(側面衝突)の有無を判定する装置であり、また、乗員保護装置の起動制御装置12は、側突判定装置10の判定結果に基づいて車両乗員を保護する乗員保護装置としての側突用エアバッグの起動を制御する装置である。
図1に示す如く、側突判定装置10は、起動制御装置12の一部を構成している。側突判定装置10及び起動制御装置12は、マイクロコンピュータを主体に構成された共通の電子制御ユニット(以下、ECUと称す)14を備えている。ECU14は、CPUや入出力インタフェース,ROM,RAM等を有しており、予め定められた所定のプログラムに従って側突判定及びエアバッグ起動制御を実行する。ECU14には、加速度センサ16,18が電気的に接続されている。
加速度センサ16は、車両の左側ドアに配設されており、左側ドアにそのドア面に対して法線方向(すなわち、そのドアを挟んで車内外を結ぶドア開方向及びドア閉方向;以下、車幅方向とする。)に加わる加速度に応じて信号を出力する。また、加速度センサ18は、車両の右側ドアに配設されており、右側ドアにそのドア面に対して法線方向(すなわち、そのドアを挟んで車内外を結ぶドア開方向及びドア閉方向;以下、車幅方向とする。)に加わる加速度に応じて信号を出力する。ECU14は、加速度センサ16の出力信号に基づいて車両の左側ドアに加わる加速度Gを検出すると共に、加速度センサ18の出力信号に基づいて車両の右側ドアに加わる加速度Gを検出する。
ECU14には、また、車速センサ20が電気的に接続されている。車速センサ20は、自車両の車速に応じた信号を出力するセンサである。ECU14は、車速センサ20の出力信号に基づいて自車両の車速SPDを検出すると共に、その車速SPDが予め定められた所定値SPD0以下であるか否かを判別する。尚、所定値SPD0は、車両が略停車していると判断できる車速の上限値である。
ECU14には、更に、エアバッグアクチュエータ22が電気的に接続されている。エアバッグアクチュエータ22は、車両乗員のシート側部やフロントピラーやリーフサイドレール内側に配設されたサイドエアバッグやカーテンシールドエアバッグを膨張展開するための機器である。ECU14は、自車両に側面衝突が発生したと判定した場合に、エアバッグアクチュエータ22に対して展開指令を発する。
次に、図2及び図3を参照して、本実施例の側突判定装置10及び起動制御装置12のより具体的な構成及び動作について説明する。
図2は、本実施例の側突判定装置10及び起動制御装置12におけるECU14内部の論理構成図を示す。
本実施例において、ECU14は、図2に示す如く、ドアG衝突判定Hi部30及びドアG衝突判定Lo部32を有している。ドアG衝突判定Hi部30は、車両ドアに加わる加速度が、自車両に側面衝突が生じていると確実に判断できる程度に大きいか否かを判定するための部位である。また、ドアG衝突判定Lo部32は、車両ドアに加わる加速度が、確実ではないが自車両に側面衝突が生じている可能性があると判断できる程度に大きいか否かを判定するための部位である。ドアG衝突判定Hi部30及びドアG衝突判定Lo部32にはそれぞれ、加速度センサ16,18の出力信号が入力される。ドアG衝突判定Hi部30及びドアG衝突判定Lo部32はそれぞれ、加速度センサ16,18の出力信号に基づいて上記の判定を行い、車両ドアに加わる加速度Gが上記の所定値未満である場合にLo信号を出力し、一方、その加速度Gが上記の所定値以上である場合にHi信号を出力する。
ECU14は、また、極性判定部34を有している。極性判定部34は、車両ドアに車幅方向に加わる力の方向が車内向きであるか或いは車外向きであるかを判定するための部位である。極性判定部34には、加速度センサ16,18の出力信号が入力されると共に、車速センサ20の出力信号が入力される。極性判定部34は、加速度センサ16,18の出力信号及び車速センサ20の出力信号に基づいて上記の判定を行い、車両ドアに車幅方向に加わる力の方向が車外向きである場合にLo信号を出力し、一方、その力の方向が車内向きである場合にHi信号を出力する。
ECU14は、また、AND回路36及びOR回路38を有している。AND回路36には、ドアG衝突判定Lo部32の出力信号及び極性判定部34の出力信号が入力される。AND回路36は、ドアG衝突判定Lo部32の出力信号及び極性判定部34の出力信号の少なくとも何れか一方がLo信号である場合にLo信号を出力し、一方、両出力信号が共にHi信号である場合にHi信号を出力する。
OR回路38には、ドアG衝突判定Hi部30の出力信号及びAND回路36の出力信号が入力される。OR回路38は、ドアG衝突判定Lo部32の出力信号及び極性判定部34の出力信号の双方がLo信号である場合に、自車両に側面衝突は生じていないとしてLo信号を出力し、一方、両出力信号の少なくとも何れか一方がHi信号である場合に、自車両に側面衝突が生じたとしてエアバッグアクチュエータ22に対して展開指令を発するHi信号を出力する。
図3は、本実施例の側突判定装置10及び乗員保護装置の起動制御装置12においてECU14が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。
本実施例において、ECU14は、起動後、所定の演算時間ごとに、加速度センサ16,18の出力信号に基づいて左側及び右側の車両ドアそれぞれに加わる加速度Gを検出する(ステップ100)。そして、左側及び右側の車両ドアそれぞれについて、上記の如く加速度G(t)を検出すると、その検出加速度G(t)が第1の閾値G0Hi以上であるか否かを判別する(ステップ102)。尚、第1の閾値G0Hiは、車両ドアの強閉でも到達し得ない、自車両に側面衝突が生じていると確実に判断できる車両ドアに加わる加速度Gの下限値であるHi判定用閾値である。
その判別の結果、G(t)≧G0Hiが成立する場合は、自車両に側面衝突が生じたと確実に判断できるので、自車両に側面衝突が生じたと判定する(ステップ104)。そして、かかる側面衝突判定に基づいてエアバッグアクチュエータ22に対して展開指令を発するHi信号を出力する(ステップ105)。この場合には、エアバッグアクチュエータ22が作動することによりサイドエアバッグ等が膨張展開される。
一方、G(t)≧G0Hiが成立しない場合は、次に、上記の検出加速度G(t)が第2の閾値G0Lo以上であるか否かを判別する(ステップ102)。尚、第2の閾値G0Loは、自車両に側面衝突が生じている可能性があると判断できる車両ドアに加わる加速度Gの下限値である、上記の第1の閾値G0Hiよりも小さいLo判定用閾値である。第2の閾値G0Loの加速度が生ずるのは、車両ドアへ外部から衝突が発生した場合或いは車両ドアの強閉が行われた場合の何れかである。
その判別の結果、G(t)≧G0Loが成立しない場合は、自車両への側面衝突や車両ドアの強閉は行われていないと判断できるので、以後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。一方、G(t)≧G0Loが成立する場合は、次に、車速センサ20に基づいて自車両の車速SPDを検出し、その検出車速SPDが車両が略停車していると判断できる車速の上限値である所定値SPD0以下であるか否かを判別する(ステップ108)。
その判別の結果、SPD≦SPD0が成立する場合は、後述の積分演算に用いる減衰係数aを“1”にセットする処理を行う(ステップ110)。一方、SPD≦SPD0が成立しない場合は、後述の積分演算に用いる減衰係数aを“1”よりも極めて小さく略ゼロに近いa0にセットする処理を行う(ステップ112)。
ECU14は、上記ステップ110又は112において減衰係数aをセットすると、次に、上記の如く検出した検出加速度G(t)に基づいて次式(1)に示す如く所定時間分だけ時間積分する処理を行う(ステップ114)。尚、VはGの時間積分値であり、V(t)は(1)式に従って演算した現在値であり、V(t−1)は現演算から一演算時間前に(1)式に従って演算した値である。
V(t)=a・V(t−1)+G(t) ・・・(1)
次に、ECU14は、上記ステップ114において演算した加速度Gの時間積分値V(t)が所定値V0以上であることで、車両ドアに車幅方向に発生した速度の極性が、車両ドアへの外部からの衝突が生じた際に通常発生すべき方向の速度の極性に対して反転しているか否かを判別する(ステップ116)。尚、この所定値V0は、車両ドアに車外向きの力が加わったか否かを判定するための閾値である。
次に、ECU14は、上記ステップ114において演算した加速度Gの時間積分値V(t)が所定値V0以上であることで、車両ドアに車幅方向に発生した速度の極性が、車両ドアへの外部からの衝突が生じた際に通常発生すべき方向の速度の極性に対して反転しているか否かを判別する(ステップ116)。尚、この所定値V0は、車両ドアに車外向きの力が加わったか否かを判定するための閾値である。
その判別の結果、V(t)≧V0が成立する場合は、車両ドアに車幅方向に所定以上の車外向きの力が加わったと判断して、自車両への側面衝突は生じておらず車両ドアが強閉されたと判定する(ステップ118)。この場合には、エアバッグアクチュエータ22は作動せずサイドエアバッグ等の膨張展開は行われない。一方、V(t)≧V0が成立しない場合は、車両ドアに車幅方向に所定以上の力が加わったがその力の方向が車外向きでないと判断して、車両ドアは強閉されておらず自車両に側面衝突が生じたと判定し(ステップ104)、そして、エアバッグアクチュエータ22に対して展開指令を発するHi信号を出力する(ステップ105)。この場合には、エアバッグアクチュエータ22が作動することによりサイドエアバッグ等が膨張展開される。
このように本実施例においては、車両ドアに車幅方向への加速度Gが第1の閾値G0Hi以上である程度の極めて大きな衝撃力が加わる場合、車両ドアの車幅方向への速度の極性に関係なく、自車両に側面衝突が生じたと判定することができる。また、車両ドアに車幅方向への加速度Gが第2の閾値G0Lo以上かつ第1の閾値G0Hi未満である程度の衝撃力が加わる場合は、極性判定によりその衝撃力の方向が車内向きであるときに自車両に側面衝突が生じたと判定し、一方、極性判定によりその衝撃力の方向が車外向きであるときに車両ドアの強閉が行われたと判定することができる。
また、本実施例においては、車両ドアに車幅方向への加速度Gが第2の閾値G0Lo以上かつ第1の閾値G0Hi未満である程度の衝撃力が加わる場合において側面衝突とドア閉とを区別するうえで、極性判定部34にてその衝撃力の方向が車内向きであるか或いは車外向きであるのかを判定する極性判定が行われる。この極性判定部34による極性判定は、加速度センサ16,18に基づく加速度Gの時間積分値に基づいて行われるが、その時間積分演算は、自車両の車速SPDに応じて減衰係数aを異なるものとしている。
具体的には、この時間積分演算における減衰係数aは、自車両が走行している場合は停車している場合に比して極めて小さく、これにより、自車両が走行している場合は停車している場合に比して、車両ドアに車幅方向に所定以上の力が加わった際にその力の方向が車外向きであるとの判定がし難くなる。車両ドアが開から閉へ移行するのは車両が停車しているときである一方、車両が悪路走行を行うのは車両が走行しているときである。このため、本実施例によれば、車両ドアに車幅方向に比較的大きな加速度が加わることがあり得る悪路走行時に、車両ドアが強閉されたと誤判定されるのを防止することができる。
尚、自車両が停車している場合は、車両ドアに車幅方向に所定以上の力が加わった際にその力の方向が車外向きであるとの判定がし難くなることは無く、自車両の側面衝突と車両ドアの強閉とを区別して判定することが可能である。
従って、本実施例の側突判定装置10によれば、車両停車時を含め常に自車両の側面衝突を正確に判定することができ、例えば、悪路走行時に側面衝突が生じた際にも、車両ドアが強閉されたと誤判定されることは無く、その側面衝突の発生を検知することが可能であり、また、車両停車時に車両ドアが強閉された際にも、側面衝突が生じたと誤判定されることは無く、車両ドアの強閉の発生を検知することが可能である。
更に、本実施例においては、自車両が側面衝突したと判定されると、自車両の乗員を保護するサイドエアバッグやカーテシシールドエアバッグが膨張展開され、一方、車両ドアが強閉されたと判定されると、そのエアバッグの膨張展開が禁止される。従って、本実施例の起動制御装置12によれば、自車両の側面衝突が正確に判定されることで、側面衝突の判定に基づくエアバッグの起動制御を適切に行うことが可能であり、側面衝突が生じていないにもかかわらずエアバッグが不必要に膨張展開したり或いは逆に側面衝突が生じているにもかかわらずエアバッグの膨張展開が禁止されるなどの不都合が生ずるのを回避することが可能である。
尚、上記の実施例においては、極性判定部34が特許請求の範囲に記載した「極性判定手段」に、ECU14が上記図3に示すルーチン中ステップ108の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「走行/停車判定手段」に、ECU12がステップ110〜114の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「極性判定閾値変更手段」に、それぞれ相当している。
ところで、上記の実施例においては、車両が走行しているか或いは停車しているかを判定するのに車両の車速SPDを検出する車速センサ20を用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その判定を行うのに、その車速センサ20による車速SPDに代えて或いはその車速SPDと共に、サイドブレーキのオン/オフや車外カメラによる画像変化などを用いることとしてもよい。
また、上記の実施例においては、自車両に側面衝突が生じたと判定するのは、車両ドアの車幅方向への速度の極性に関係なくその車両ドアに車幅方向への加速度Gが第1の閾値G0Hi以上である程度の極めて大きな衝撃力が加わる場合と、車両ドアに車幅方向への加速度Gが第2の閾値G0Lo以上かつ第1の閾値G0Hi未満である程度の衝撃力が加わりかつ極性判定によりその衝撃力の方向が車内向きである場合と、であるが、車両ドアに車幅方向への加速度Gが第1の閾値G0Hi以上である程度の極めて大きな衝撃力が加わる場合にも、その衝撃力の方向が車内向きであるときに限り、自車両に側面衝突が生じたと判定することとしてもよい。尚、この場合は、衝撃力の方向が車外向きであるか或いは車内向きであるかの極性判定において、車速SPDの大きさに関係なくすなわち(1)式に従うことなく加速度Gの時間積分を行うこととすればよい。
また、上記の実施例においては、第1の閾値G0Hiと第2の閾値G0LOとの2つの閾値からなる一次元マップ上で加速度センサ16,18による加速度G自体の大小比較を行うことで、自車両に側面衝突が生じたか否かの判定を行うこととしているが、加速度と時間積分値との関係を示した二次元マップ上で加速度センサ16,18による加速度Gとその時間積分値Vとの関係の大小比較を行うことで、自車両に側面衝突が生じたか否かの判定を行うこととしてもよい。
10 側突判定装置
12 起動制御装置
14 電子制御ユニット(ECU)
16,18 加速度センサ
20 車速センサ
22 エアバッグアクチュエータ
32 ドアG衝突判定Lo部
34 極性判定部
36 AND回路
12 起動制御装置
14 電子制御ユニット(ECU)
16,18 加速度センサ
20 車速センサ
22 エアバッグアクチュエータ
32 ドアG衝突判定Lo部
34 極性判定部
36 AND回路
Claims (2)
- 車両ドアに配設されて車幅方向に加わる加速度に応じた信号を出力する加速度センサと、前記加速度センサの出力信号に基づく前記加速度の積分値に基づいて、車両ドアに車内向きの力が作用するか或いは車外向きの力が作用するかを判定する極性判定手段と、を備え、前記極性判定手段により車両ドアに車内向きの力が作用すると判定される場合に、自車両に側面衝突が発生したことを判定する側突判定装置であって、
自車両が走行しているか或いは停車しているかを判定する走行/停車判定手段と、
前記走行/停車判定手段により自車両が走行していると判定される場合は、停車していると判定される場合に比して、前記極性判定手段による車両ドアに車外向きの力が作用するとの判定をし難くする極性判定閾値変更手段と、
を備えることを特徴とする側突判定装置。 - 請求項1記載の側突判定装置により自車両に側面衝突が発生したことが判定される場合に、車両乗員を保護するために設けられた乗員保護装置を起動させ、一方、前記極性判定手段により車両ドアに車外向きの力が作用すると判定されることにより自車両に側面衝突が発生しなかったことが判定される場合に、前記乗員保護装置の起動を禁止する起動制御装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8924088B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-12-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Collision detection apparatus, collision determination method, and activation control apparatus for occupant protection apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8924088B2 (en) | 2009-05-22 | 2014-12-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Collision detection apparatus, collision determination method, and activation control apparatus for occupant protection apparatus |
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