JP4135569B2 - 車両用側方衝突保護装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両側方衝突に対してシートベルトおよびエアバッグなどの乗員保護装置を作動させるための車両用側方衝突保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体に設けられて車体に作用する横方向力（左右方向の力）を検出する加速度センサの出力が所定のしきい値を超えた場合に、側方衝突と判定して乗員保護装置を作動させ、乗員を保護する車両用側方衝突保護装置がたとえば特許文献１に提案されている。なお、加速度センサの出力からローパスフィルタ又は積分回路によりその低域成分を抽出し、この低域成分の大きさを比較回路にて判定し、高周波ノイズによる誤動作を抑制するのが通常である。
【０００３】
従来の車両用側方衝突保護装置の一例では、加速度センサは、車両の左右の側壁部に配置される。以下、この加速度センサ（衝撃力検出センサ）を側壁配置加速度センサともいう。相手の自動車が車両の側壁部に衝突すると、強大な衝撃力がこの側壁配置加速度センサに作用し、加速度センサは衝撃力に比例する電圧を出力し、この出力電圧によりエアバッグなどが作動される。この側壁配置加速度センサ（以下、側壁センサとも略称する）は、主として側方衝突により塑性変形又は弾性変形する車両側壁部の変形（側壁部変形）によるセンサの変位を感知するとともに、側方衝突による車体全体の移動（車両移動）によるセンサの変位も感知する。
【０００４】
上記した車両の側壁部の局所的衝撃力を検出するセンサの感度は、この衝撃部位から離れるに従って低下するために、側壁センサは、左右の側壁部の前後にに合計４個、好適には左右の側壁部の前部、中央部、後部に合計６個設けられるのが通常である。ただ、運転者が車両のドアを強く閉めたりすると、側壁センサに小さくない衝撃力が作用してエアバッグなどが誤作動する可能性が生じた。
【０００５】
この問題を解決するために、車両の側壁部に比較してドア開閉による衝撃力の影響が小さい車両の左右方向中央部に位置してダッシュボード内に加速度センサを追設することが提案されている。以下、この左右方向中央部に配置される加速度センサを中央部配置加速度センサ又は中央配置センサともいう。側方衝突により車体に生じた衝撃力は、車体の変形や変位により中央配置センサに減衰し、遅延した後、伝達される。このため、中央配置センサの出力を用いれば、ドア閉鎖時の衝撃などのように比較的小さい衝撃を除去して側方衝突による大きな衝撃だけを検出することができる。更に、中央配置センサと側壁センサとの両方を配置して検出精度を向上する案を提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１８０２４９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、側方衝突検出用の加速度センサ（衝撃力検出センサ）の出力は、衝突衝撃力とともに、側方衝突などに起因する車体の横移動に対しても影響される。その影響により、上記した従来の車両用側方衝突保護装置では、側方衝突が生じる車両の前後方向位置によって、加速度センサが感知する衝撃力が小さくなってしまい、適切に乗員保護装置を作動できない可能性があることがわかった。
【０００８】
具体的に説明すると、たとえば路面摩擦係数が小さい場合などにおいて側方衝突が車両の後部において生じると、車両は側方衝突の方向へ変位するのは当然であるが、その他に車両変位が車両回動方向にも相当大きく生じる場合がある。この時、生じた車両回動の中心が加速度センサよりも後ろに位置する場合には、この加速度センサには側方衝突方向と逆方向の力（加速度）が作用し、結局、この加速度センサの出力は上記車両回動により本来の値よりも小さくなってしまう。
【０００９】
なお、車両後部に側方衝突が生じた場合、回動中心は、車両の慣性質量中心（前後方向重心）の位置、及び、それぞれが回動に対する抵抗となる４つのタイヤの位置とに決定されて、車両前後方向において前部タイヤと後部タイヤとの中間に発生するのが通常である。
【００１０】
図１を参照して上記回動による加速度センサの出力低下現象を更に説明する。
【００１１】
１は車両、Ｐは中央部配置加速度センサの位置、Ｐ０は側方衝突位置、Ｍは回動中心である。回動中心は車両重心近傍に生じるのが通常である。いまＰ０に側方衝突が生じ、Ｐ０に働く力の分力Ｆ０が生じ、この分力Ｆ０により車両が回動中心Ｍを中心として回動するとする。
【００１２】
この時、Ｐ点の加速度センサにはこの回動により力Ｆ２が加えられるので、この力Ｆ２は、ＰＯ点での側方衝突によりＰ点に側方衝突方向へ作用する力Ｆ１を減らす方向をもち、その結果、車両のＰ点に作用する横方向合成力（この加速度センサは車両の左右方向の力（加速度）を検出する）ＦはＦ２−Ｆ１となり、小さくなってしまう。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、側方衝突の前後方向位置による衝突判定感度の低下を防止可能な車両用側方衝突保護装置を提供することをその目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１又は２記載の発明は、車両側方衝突時に車両に加えられる横方向力を検出する検出要素と、前記検出要素の出力が所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定する判定要素と、前記判定要素が前記車両側方衝突が発生したと判定した場合に前記車両側方衝突に対する乗員保護動作を行う乗員保護要素の作動を指令する制御要素とを備え、前記検出要素は、運転席の後端よりも前方の位置に配置されて前記横方向力を検出する第一の検出要素と、運転席の後端よりも後方に配置されて前記横方向力を検出する第二の検出要素とを含む車両用側方衝突保護装置に適用される。
請求項１の発明では、前記判定要素は、前記第一、第二の検出要素の出力の差に基づいて前記所定しきい値の大きさを切り替え、前記検出要素の出力のいずれかが前記所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定することを特徴としている。
請求項２の発明では、前記判定要素は、前記第一、第二の検出要素の出力の和に基づいて前記所定しきい値の大きさを切り替え、前記検出要素の出力のいずれかが前記所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定することを特徴としている。
【００３０】
請求項１又は２記載の発明では、前記判定要素は、前記検出要素の出力のいずれかが所定しきい値を超える場合に前記車両側方衝突が発生したと判定することを特徴としている。このようにすれば、二つの比較出力の論理和回路により装置を構成することができるので、回路構成を簡素とすることができる。判定要素は、前後二つのセンサの出力の和又は差を判定に用いる。上記和又は差を得るためのセンサと二値出力の論理和を得るセンサとは同一であってもよく、同一でなくてもよい。
たとえば、上記和又は差により車両回動の程度を検出し、この車両回動の程度により第一、第二検出要素の出力のしきい値レベルを実質的に変更したり、上記和又は差により第一、第二検出要素の出力から車両回動の影響を低減してからそれらを二値化したりすることができる。
【００３７】
請求項１又は２記載の発明では、前記判定要素は、前記和又は差に基づいて前記所定のしきい値を変更する。
【００３８】
すなわち、請求項１又は２の発明では、第一、第二検出要素の出力の和又は差により車両回動の程度を検出し、横方向力検出用の第一、第二検出要素の出力の側方衝突判定用のしきい値レベルを変更することができるので、横方向力の大きさ判定における車両回動の悪影響を低減することができる。たとえば、左右方向中央部に前後に配置される一対のセンサによる車両回動の程度を判定し、この判定結果により側壁センサのしきい値を実質的に変更すればよい。なお、しきい値を実質的に変更するとは、しきい値の変更の他、このしきい値と比較される側壁センサの出力の補正を含む。つまり、しきい値変更は、しきい値を一定とし、このしきい値と比較されるべき検出要素の出力の方を変更することと等価である。すなわち、この発明は、両検出要素（加速度センサ）の出力を変数とする関数により検出要素のしきい値の変更を実施するので、このしきい値変更における車両回動の影響を低減して、適切なしきい値変更を実施することができる。
【００３９】
好適態様において、しきい値変更をなされる検出要素は前述した側壁配置加速度センサ（側壁センサ）とされ、しきい値変更のための出力を発生する二つ（少なくとも）の検出要素は中央部配置加速度（中央配置センサ）センサとされる。このようにすれば、ドア開閉の影響が小さい中央部配置加速度センサの出力に対する車両回動による変調を抑止しつつ、この中央部配置加速度センサの出力により側壁配置加速度センサの感度を実質的に変更できるので、ドア開閉の影響を排除しつつ側壁配置加速度センサにより確実に側方衝突を判定することができる。たとえば、側方衝突が生じていない場合には中央部配置加速度センサの出力により側壁配置加速度センサのしきい値を上げてその判定感度を低下させ、ドアを閉じても側壁配置加速度センサの出力を側方衝突と誤判定するのを防止する。逆に、側方衝突が生じた場合には、それによる中央部配置加速度センサの出力の増大により側壁配置加速度センサのしきい値を下げてその判定感度を増加させ、側壁配置加速度センサの出力により速やかに側方衝突と判定する。この時、中央部配置加速度センサは前後に少なくとも二つ配置され、これら複数の中央部配置加速度センサの出力を用いて上記しきい値制御を行うので、側方衝突時に車両回動が生じてもそれによる中央部配置加速度センサの出力によるしきい値制御を確実に実施することができる。
【００４０】
請求項１記載の発明では、前記判定要素は、前記両検出要素の出力の差に基づいて前記しきい値を実質的に変更するので、車両回動の程度を良好に検出することができる。つまり、図２に示したように及び前述したように、車両回動を良好に検出することができ、たとえば車両回動時に側壁配置加速度センサのしきい値を低下させて良好に上記効果を奏することができる。
【００４１】
請求項２記載の発明では、前記判定要素が、前記両検出要素の出力の和に基づいて前記所定しきい値を実質的に変更することを特徴としている。
【００４２】
このようにすれば、図２に示したように及び前述したように、車両回動に関わらずたとえば車両変位を良好に検出することができ、この信号により車両変位時に側壁配置加速度センサのしきい値を低下させて良好に上記効果を奏することができる。
【００４３】
なお、付言すると、上記説明した、前後方向に互いに所定距離離れた二つの検出要素の出力の差により側方衝突における車両回動に強く影響された信号を形成し、この信号を用いて車両回動を伴う側方衝突を良好に判定するという技術思想、並びに、前後方向に互いに所定距離離れた二つの検出要素の出力の和により側方衝突における車両回動の影響を排除することにより、車両回動の有無にかかわらず側方衝突を確実に判定するという技術思想は、従来知られていなかったものである。
【００５０】
たとえば、両検出要素の出力の加算出力をしきい値と比較して車両側方衝突判定すれば、車両回動の影響を低減することができる。また、両検出要素の出力の減算出力により車両回動の程度を検出し、この車両回動の程度により側方衝突判定を補正することができる。
【００５７】
すなわち、この発明の車両側方衝突保護装置は、従来の車両側方衝突保護装置が備える横方向力検出要素の出力レベル判定に加えて、車両回動の程度を検出する車両回動検出要素を具備し、検出した横方向力のレベルと車両回動のレベルの両方に応じて車両側方衝突の判定を行う。これにより、車両回動による横方向力の変化にもかかわらず、高精度に車両側方衝突を判定することができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
この発明の乗員保護装置の一つの好適態様を図面を参照して説明する。図３は、この乗員保護装置を搭載した車両の模式平面図を示す。
【００６６】
１は車両（車体）、２はコントローラ（判定要素、制御要素）、３は運転席、４はニ列目の座席（後部座席）、５は三列目の座席、６は前側の側窓、７はニ列目の側窓、８は三列目の側窓である。
【００６７】
１１は左前位置に配置された加速度センサ（左前センサ）、１２は左中間位置に配置された加速度センサ（左中センサ）、１３は左後位置に配置された加速度センサ（左後センサ）、１４は右前位置に配置された加速度センサ（右前センサ）、１５は右中間位置に配置された加速度センサ（右中センサ）、１６は右後位置に配置された加速度センサ（右後センサ）、１７は左右方向中央部前方に配置された加速度センサ（中央前センサ）、１８は左右方向中央部二列目の座席に垂直方向に重なって配置された加速度センサである（中央後センサ）。加速度センサ１１、１４は側窓６、７の間に、加速度センサ１２は略側窓７、８の間に、加速度センサ１３は略側窓８の後に配置されている。加速度センサ１１〜１６は前述した側壁配置加速度センサ（側壁センサ）を構成し、加速度センサ１７、１８は前述した中央部配置加速度センサ（中央センサ）を構成している。各センサは、車両の横方向（左右方向）の加速度を検出する。
【００６８】
この実施例における装置の回路を図４を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については加速度センサ１１〜１３と同じであるので説明を省略する。
【００６９】
図４において、加速度センサ１１〜１８は、作用する車両の左右方向加速度に略比例したアナログ信号電圧を出力する。加速度センサ１１〜１３、１７、１８から出力されたアナログ信号電圧は、電圧増幅積分を行うオペアンプ回路２１〜２３、２４、２５により個別に電圧増幅及び積分処理がなされる。積分処理する代わりにローパスフィルタ処理を行ってもよい。
【００７０】
オペアンプ回路２１〜２３から出力されるアナログ信号電圧は、コンパレータ４１〜４３によりしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３と個別に比較される。コンパレータ４１〜４３は、入力されるアナログ信号電圧が自己のしきい値電圧よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をオア回路５０及び図示しないパワーアンプ回路を通じてエアバッグ装置などの乗員保護装置６０に出力する。
【００７１】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、アナログ減算を行うオペアンプ回路３１により減算されてコンパレータ４４によりしきい値電圧Ｖｔｈ４と比較される。コンパレータ４４は、オペアンプ回路３１から出力される減算電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ４よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をオア回路５０及び図示しないパワーアンプ回路を通じて乗員保護装置６０に出力する。なお、上記アナログ減算の代わりにデジタル減算方式を採用してもよいことは明白である。
【００７２】
すなわち、この実施例１では、側壁センサ１１−１６の出力としきい値とをそれぞれ単独に比較するとともに、中央センサ１７，１８の出力差の大きさを抽出し、この出力差をしきい値と比較することにより車両回動が大きいか否かを判定し、車両回動がある程度以上大きい場合には側方衝突と判定するので、側方衝突により大きな車両回動が生じた場合でも、感度良く乗員保護を行うことができる。
【００７３】
（実施例２）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図５を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００７４】
図５に示すこの実施例２は、図４に示す実施例１の回路において、アナログ減算を行うオペアンプ回路３１をアナログ加算を行うオペアンプ回路３２に変更した点を特徴とする。
【００７５】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、オペアンプ回路３２により加算されてコンパレータ４４によりしきい値電圧Ｖｔｈ５と比較される。コンパレータ４４は、オペアンプ回路３２から出力される加算電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ５よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をオア回路５０及び図示しないパワーアンプ回路を通じて乗員保護装置６０に出力する。
【００７６】
すなわち、この実施例１では、側壁センサ１１−１６の出力としきい値とをそれぞれ単独に比較するとともに、中央センサ１７，１８の出力和の大きさを抽出し、この出力和をしきい値と比較することにより車両回動の影響が小さい横方向力を求め、この横方向力が大きいか否かを判定し、車両回動の影響を抑圧しつつ車両側方衝突を判定する。
【００７７】
このようにすれば、車両後部に側方衝突が生じて車両回動が生じ、加速度センサ１７のアナログ信号電圧が減少しても、加速度センサ１７、１８のアナログ信号電圧の和はほとんどこの車両回動に影響されないために、感度良く側方衝突を判定して乗員を保護することができる。
【００７８】
（実施例３）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図６を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００７９】
図６に示すこの実施例３は、図４に示す実施例１の回路において、コンパレータ４４の出力レベルによりしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の大きさを切り替えるしきい値切り替え回路７０を設けた点をその特徴としている。
【００８０】
このしきい値切り替え回路７０は、図示しないしきい値電圧発生回路により形成されるしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の大きさをそれぞれハイレベルとローレベルの２段階に切り替えるものであって、たとえば上記しきい値電圧発生回路から入力される各しきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３にそれぞれ所定のＤＣオフセット電圧を加算してもよく、又は、上記しきい値電圧発生回路が６個のしきい値電圧を発生するようにしておき、しきい値切り替え回路７０により２つのしきい値電圧のどちらかを選択して各しきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３としてもよい。
【００８１】
このようにすると、中央部配置加速度センサである加速度センサ１７、１８が側方衝突に感応してコンパレータ４４がハイレベルを出力すると、コンパレータ４４のしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３が低下され、コンパレータ４１〜４４は側壁配置加速度センサである加速度センサ１１〜１３の出力により高感度に側方衝突を検出する。また、単にドアを閉めた場合などでは、加速度センサ１７、１８の出力は小さいままであり、その減算出力も小さく、コンパレータ４４はローレベルを出力して、しきい値切り替え回路７０はしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３を高く設定し、これによりコンパレータ４１〜４４はローレベルを出力し、エアバッグ装置６０の作動は防止される。
【００８２】
すなわち、この実施例３では、加速度センサ１７、１８の出力差により側壁センサ用のしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の切り替えを行うので、車両後部への側方衝突により生じた車両回動をこの出力差により良好に感知してしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３をローレベルへ切り替えることにより、側方衝突によりたとえ側壁センサの出力が低下しても、同じくしきい値を低下させることができるので、側壁センサの側方衝突検出性が車両回動により検出しにくくなることがない。
【００８３】
（実施例４）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図７を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００８４】
図７に示すこの実施態様は図６に示す実施例３の回路において、アナログ減算を行うオペアンプ回路３１をアナログ加算を行うオペアンプ回路３２に変更した点を特徴とする。
【００８５】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、オペアンプ回路３２により加算されてコンパレータ４４によりしきい値電圧Ｖｔｈ５と比較される。コンパレータ４４は、オペアンプ回路３２から出力される加算電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ５よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をしきい値切り替え回路７０に出力する。
【００８６】
すなわち、この実施例４では、加速度センサ１７、１８の出力和により側壁センサ用のしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の切り替えを行うので、車両後部への側方衝突により生じた車両回動の影響が小さいこの出力和が大きい場合にだけ側壁センサのしきい値を低下させることができる。従って、単にドアを閉じる時のように、側方衝突に比較して相対的に減衰が大きい横方向力が中央センサ１７、１８に入力しても、中央センサ１７、１８の出力和は小さいので、側壁センサ１１−１６のしきい値は大きいままである。これに対して、側方衝突が生じると、中央センサ１７、１８の出力和は大きくなるので、側壁センサ１１−１６のしきい値は低下され、これにより側壁センサ１１−１６は高感度に側方衝突を検出することができる。また、車両回動が生じても、中央センサ１７、１８の出力和に対する車両回動の影響は低減されるので、側壁センサ１１−１６のしきい値変更に対する車両回動の影響を低減することもでき、結局、車両回動の影響を抑止しつつ高精度に側方衝突を判定することができる。
【００８７】
（実施例５）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図８を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００８８】
図８に示すこの実施態様は図６に示す実施例３の回路において、コンパレータ４４をＡ／Ｄコンバータ８０に置換し、図６のしきい値切り替え回路を内部に数値演算可能なしきい値切り替え回路７０に変更したものである。
【００８９】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、オペアンプ回路３１により減算されてＡ／Ｄコンバータ８０によりデジタル信号に変換される。したがって、このデジタル信号は、中央センサである中央前センサ１７と中央後センサ１８との出力差を示す。この出力差は、既述したように、車両回動に連動する信号成分を多く含んでいる。この実施例では、この車両回動に大きく相関を有するデジタル信号の大きさに応じて側壁センサ１１−１３のしきい値を連続的に変更する点をその特徴としている。
【００９０】
以下、更に詳しく説明する。
【００９１】
図１に示すように、車両左後側壁部にて側方衝突が生じて車両回動が発生した場合、側壁センサ１１−１３の各出力に対するこの車両回動の影響は、側壁センサの前後方向位置において異なる。すなわち、左後センサ１３の出力はこの車両回動により増加し、左中センサ１２ではあまり関係なく、左前センサ１１の出力はこの車両回動により減少する。一方、車両左後側壁部にて側方衝突が生じて車両回動が発生した場合、中央前センサ１７の出力から中央後センサ１８の出力を減算した減算出力は、図２に示すようになり、この時の中央後センサ１８の出力電圧を＋方向とすれば、上記減算出力はＦ３＋Ｆ４−Ｆ１＋Ｆ２となり、＋に大きい値となる。したがって、上記減算出力が＋方向に大きい値をもつ場合には、左後センサ１３用のしきい値Ｖｔｈ３を大きくし、左中センサ１２は変更せず、左前センサ１１用のしきい値Ｖｔｈ１を小さくする。これにより、車両回動により左後センサ１３の出力が増加するのを相殺し、左前センサ１１の出力が減少するのを相殺することができる。
車両左前側壁部、車両右後側壁部、車両右前側壁部にて側方衝突が生じて車両回動が発生した場合も同様である。また、右前センサ１４と右後センサ１６に対しても同様のしきい値変更が実施される。
【００９２】
すなわち、この実施例によれば、車両回動による出力変動が側壁センサのうちの前部センサと後部センサとで異なることに対応して、異なるしきい値変更を行っているので、車両回動にかかわらず一層正確な側方衝突判定を実現することができる。
【００９３】
（実施例６）
この実施例は、中央前センサ１７、中央後センサ１８を省略し、側壁センサ１１、１３、１４、１６のみを用いた例である。もちろん、側壁センサ１２、１５を更に用いてもよい。
【００９４】
車両側壁部の左後部に側方衝突が生じた場合におけるこの実施例を図９を参照して説明する。fはセンサ出力のうちの横方向力成分、Ｙはセンサ出力のうちの車両回動に起因する成分である。f、Ｙの後の数字はセンサ番号を示す。左前センサ１１の出力と右前センサ１４の出力を加算すると近似的に中央前センサ１７の出力に類似する出力が得られ、左後センサ１３の出力と右後センサ１６の出力を加算すると近似的に中央後センサ１８出力に類似する出力が得られる。そこで、左前センサ１１の出力と右前センサ１４の出力の加算値から、左後センサ１３の出力と右後センサ１６の出力の加算値を減算すると、中央前センサ１７の出力から中央後センサ１８の出力を減算した出力に近似した出力、すなわち、車両回動による影響が大きい出力が得られるので、これにより車両回動の程度を判定することができる。同様に、すべてのセンサ出力を合計すると、中央前センサ１７の出力と中央後センサ１８の出力とを加算した場合と同様に車両回動による影響が小さい出力が得られる。これらの出力を中央センサ１７、１８の出力差又は出力和の代わりに用いて実施例１−５に実施しても、実施例１−５と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
（実施例７）
この実施例は、側壁センサ１１−１６を省略して中央前センサ１７、中央後センサ１８のみを用いた実施例である。
【００９６】
車両側壁部の左後部に側方衝突が生じた場合におけるこの実施例を図１０を参照して説明する。fはセンサ出力のうちの横方向力成分、Ｙはセンサ出力のうちの車両回動に起因する成分である。f、Ｙの後の数字はセンサ番号を示す。
【００９７】
既述したように、中央前センサ１７の出力と中央後センサ１８の出力との差は車両回動成分に起因する横方向力を多く含んでいる。従って、この出力差により、センサ１７のためのしきい値やセンサ１８のためのしきい値を切り替えることによりこれらセンサの出力に含まれる車両回動の影響を低減することができる。同様に、センサ１７，１８の出力和は車両回動の影響が小さいので、それをしきい値と比較することにより車両回動の影響を抑止しつつ側方衝突を判定することができる。
【００９８】
更に分析すると、左後側壁部への側方衝突による車両回動の影響は、中央前センサ１７では出力を低下させる方向であり、中央後センサ１８では出力を増加させる方向であるので、上記出力差の大きさに応じて中央前センサ１７のためのしきい値を低下させ、中央前センサ１７のためのしきい値を増加させれば、車両回動の影響を抑止しつつ、中央前センサ１７と中央後センサ１８とによりそれぞれ単独に側方衝突を判定することができる。これらの演算を図１１のフローチャートに示す。なお、このフローチャートは他の図と同様にハードウエア回路により代替できることは自明である。
【００９９】
（実施例８）
この実施例は、図１２に示すように、実施例１において側壁センサ１３、１６を省略したものである。制御動作としては実施例１−５と同様の演算判定処理を実施することができるが、側壁センサ１３、１６に対する判定処理は当然省略される。
【０１００】
その代わりに、中央前センサ１７の出力と中央後センサ１８の出力との出力差を演算して車両回動の影響が大きい信号を求め、この信号の大きさにより中央後センサ１８の出力（又はしきい値）を補正することにより、中央後センサ１８により側方衝突判定を行うことができる。このようにすればセンサ数を減らしつつ、側方衝突判定における車両回動の影響を低減することができる。
【０１０１】
以下、種々の変形態様を説明する。
【０１０２】
（変形態様１）
上記実施例では、中央前センサ１７と中央後センサ１８との間に常に車両回動中心（車両の前後方向重心ともいう）が存在すると仮定したが、エンジンなどの存在により側方衝突時の車両回動中心が中央前センサ１７よりも更に前にあってもよい。ただし、この場合には、両センサの出力差に含まれる車両回動に起因する成分も小さくなるので、好ましくは中央前センサ１７はできるだけ前に配置して車両回動中心が中央前センサ１７と中央後センサ１８との間、特に好適には両センサの前後方向中央部にあるようにすることが好適である。
【０１０３】
（変形態様２）
上記各実施例では、側方衝突判定のための出力との比較のためのしきい値を車両回動の程度により変更又は補正していたが、しきい値を固定し、上記出力を補正してもよいことは当然である。
【０１０４】
（変形態様３）
上記各図においては、回路の一例を示したが、同等の機能を奏するハードウエア又はソフトウエアに代替できることは設計事項である。
【０１０５】
（変形態様４）
上記和演算や差演算において、入力される各信号に重み付けしてもよいことは当然である。また、各信号を多段階の信号レベルに区分し、各信号のそれぞれの信号レベルの組み合わせと出力とをマップとしてあらかじめ記憶しておいて、入力される各信号のレベルをこのマップに代入して出力を得ることもできることは当然である。
【０１０６】
（変形態様５）
上記実施例では、加速度センサにより車両回動を検出したが、車両回動検出専用のセンサを用いて車両回動を検出し、その出力により横方向力検出センサの出力を補正してもよいことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の１センサ方式における車両後部への側方衝突による車両回動の状態を示す説明図である。
【図２】本発明の２１センサ方式における車両後部への側方衝突による車両回動の状態を示す説明図である。
【図３】実施例１の加速度センサの配置を示す模式平面図である。
【図４】実施例１の回路を示す回路図である。
【図５】実施例２の回路を示す回路図である。
【図６】実施例３の回路を示す回路図である。
【図７】実施例４の回路を示す回路図である。
【図８】実施例５の回路を示す回路図である。
【図９】実施例６を説明する模式図である。
【図１０】実施例７を説明する模式図である。
【図１１】実施例７の判定動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施例８を説明する模式図である。
【符号の説明】
１１〜１６ 加速度センサ（側壁配置加速度センサ、検出要素）
１７ 第一の加速度センサ（中央部配置加速度センサ、検出要素）
１８ 第二の加速度センサ（中央部配置加速度センサ、検出要素）
２ コントローラ（判定要素、制御要素）
６０ エアバッグ装置（乗員保護要素）
３１ 減算回路（判定要素）
３２ 加算回路（判定要素）
４４ コンパレータ（判定要素）
７０ しきい値切り替え回路（判定要素）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両側方衝突に対してシートベルトおよびエアバッグなどの乗員保護装置を作動させるための車両用側方衝突保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体に設けられて車体に作用する横方向力（左右方向の力）を検出する加速度センサの出力が所定のしきい値を超えた場合に、側方衝突と判定して乗員保護装置を作動させ、乗員を保護する車両用側方衝突保護装置がたとえば特許文献１に提案されている。なお、加速度センサの出力からローパスフィルタ又は積分回路によりその低域成分を抽出し、この低域成分の大きさを比較回路にて判定し、高周波ノイズによる誤動作を抑制するのが通常である。
【０００３】
従来の車両用側方衝突保護装置の一例では、加速度センサは、車両の左右の側壁部に配置される。以下、この加速度センサ（衝撃力検出センサ）を側壁配置加速度センサともいう。相手の自動車が車両の側壁部に衝突すると、強大な衝撃力がこの側壁配置加速度センサに作用し、加速度センサは衝撃力に比例する電圧を出力し、この出力電圧によりエアバッグなどが作動される。この側壁配置加速度センサ（以下、側壁センサとも略称する）は、主として側方衝突により塑性変形又は弾性変形する車両側壁部の変形（側壁部変形）によるセンサの変位を感知するとともに、側方衝突による車体全体の移動（車両移動）によるセンサの変位も感知する。
【０００４】
上記した車両の側壁部の局所的衝撃力を検出するセンサの感度は、この衝撃部位から離れるに従って低下するために、側壁センサは、左右の側壁部の前後にに合計４個、好適には左右の側壁部の前部、中央部、後部に合計６個設けられるのが通常である。ただ、運転者が車両のドアを強く閉めたりすると、側壁センサに小さくない衝撃力が作用してエアバッグなどが誤作動する可能性が生じた。
【０００５】
この問題を解決するために、車両の側壁部に比較してドア開閉による衝撃力の影響が小さい車両の左右方向中央部に位置してダッシュボード内に加速度センサを追設することが提案されている。以下、この左右方向中央部に配置される加速度センサを中央部配置加速度センサ又は中央配置センサともいう。側方衝突により車体に生じた衝撃力は、車体の変形や変位により中央配置センサに減衰し、遅延した後、伝達される。このため、中央配置センサの出力を用いれば、ドア閉鎖時の衝撃などのように比較的小さい衝撃を除去して側方衝突による大きな衝撃だけを検出することができる。更に、中央配置センサと側壁センサとの両方を配置して検出精度を向上する案を提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１８０２４９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、側方衝突検出用の加速度センサ（衝撃力検出センサ）の出力は、衝突衝撃力とともに、側方衝突などに起因する車体の横移動に対しても影響される。その影響により、上記した従来の車両用側方衝突保護装置では、側方衝突が生じる車両の前後方向位置によって、加速度センサが感知する衝撃力が小さくなってしまい、適切に乗員保護装置を作動できない可能性があることがわかった。
【０００８】
具体的に説明すると、たとえば路面摩擦係数が小さい場合などにおいて側方衝突が車両の後部において生じると、車両は側方衝突の方向へ変位するのは当然であるが、その他に車両変位が車両回動方向にも相当大きく生じる場合がある。この時、生じた車両回動の中心が加速度センサよりも後ろに位置する場合には、この加速度センサには側方衝突方向と逆方向の力（加速度）が作用し、結局、この加速度センサの出力は上記車両回動により本来の値よりも小さくなってしまう。
【０００９】
なお、車両後部に側方衝突が生じた場合、回動中心は、車両の慣性質量中心（前後方向重心）の位置、及び、それぞれが回動に対する抵抗となる４つのタイヤの位置とに決定されて、車両前後方向において前部タイヤと後部タイヤとの中間に発生するのが通常である。
【００１０】
図１を参照して上記回動による加速度センサの出力低下現象を更に説明する。
【００１１】
１は車両、Ｐは中央部配置加速度センサの位置、Ｐ０は側方衝突位置、Ｍは回動中心である。回動中心は車両重心近傍に生じるのが通常である。いまＰ０に側方衝突が生じ、Ｐ０に働く力の分力Ｆ０が生じ、この分力Ｆ０により車両が回動中心Ｍを中心として回動するとする。
【００１２】
この時、Ｐ点の加速度センサにはこの回動により力Ｆ２が加えられるので、この力Ｆ２は、ＰＯ点での側方衝突によりＰ点に側方衝突方向へ作用する力Ｆ１を減らす方向をもち、その結果、車両のＰ点に作用する横方向合成力（この加速度センサは車両の左右方向の力（加速度）を検出する）ＦはＦ２−Ｆ１となり、小さくなってしまう。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、側方衝突の前後方向位置による衝突判定感度の低下を防止可能な車両用側方衝突保護装置を提供することをその目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１又は２記載の発明は、車両側方衝突時に車両に加えられる横方向力を検出する検出要素と、前記検出要素の出力が所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定する判定要素と、前記判定要素が前記車両側方衝突が発生したと判定した場合に前記車両側方衝突に対する乗員保護動作を行う乗員保護要素の作動を指令する制御要素とを備え、前記検出要素は、運転席の後端よりも前方の位置に配置されて前記横方向力を検出する第一の検出要素と、運転席の後端よりも後方に配置されて前記横方向力を検出する第二の検出要素とを含む車両用側方衝突保護装置に適用される。
請求項１の発明では、前記判定要素は、前記第一、第二の検出要素の出力の差に基づいて前記所定しきい値の大きさを切り替え、前記検出要素の出力のいずれかが前記所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定することを特徴としている。
請求項２の発明では、前記判定要素は、前記第一、第二の検出要素の出力の和に基づいて前記所定しきい値の大きさを切り替え、前記検出要素の出力のいずれかが前記所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定することを特徴としている。
【００３０】
請求項１又は２記載の発明では、前記判定要素は、前記検出要素の出力のいずれかが所定しきい値を超える場合に前記車両側方衝突が発生したと判定することを特徴としている。このようにすれば、二つの比較出力の論理和回路により装置を構成することができるので、回路構成を簡素とすることができる。判定要素は、前後二つのセンサの出力の和又は差を判定に用いる。上記和又は差を得るためのセンサと二値出力の論理和を得るセンサとは同一であってもよく、同一でなくてもよい。
たとえば、上記和又は差により車両回動の程度を検出し、この車両回動の程度により第一、第二検出要素の出力のしきい値レベルを実質的に変更したり、上記和又は差により第一、第二検出要素の出力から車両回動の影響を低減してからそれらを二値化したりすることができる。
【００３７】
請求項１又は２記載の発明では、前記判定要素は、前記和又は差に基づいて前記所定のしきい値を変更する。
【００３８】
すなわち、請求項１又は２の発明では、第一、第二検出要素の出力の和又は差により車両回動の程度を検出し、横方向力検出用の第一、第二検出要素の出力の側方衝突判定用のしきい値レベルを変更することができるので、横方向力の大きさ判定における車両回動の悪影響を低減することができる。たとえば、左右方向中央部に前後に配置される一対のセンサによる車両回動の程度を判定し、この判定結果により側壁センサのしきい値を実質的に変更すればよい。なお、しきい値を実質的に変更するとは、しきい値の変更の他、このしきい値と比較される側壁センサの出力の補正を含む。つまり、しきい値変更は、しきい値を一定とし、このしきい値と比較されるべき検出要素の出力の方を変更することと等価である。すなわち、この発明は、両検出要素（加速度センサ）の出力を変数とする関数により検出要素のしきい値の変更を実施するので、このしきい値変更における車両回動の影響を低減して、適切なしきい値変更を実施することができる。
【００３９】
好適態様において、しきい値変更をなされる検出要素は前述した側壁配置加速度センサ（側壁センサ）とされ、しきい値変更のための出力を発生する二つ（少なくとも）の検出要素は中央部配置加速度（中央配置センサ）センサとされる。このようにすれば、ドア開閉の影響が小さい中央部配置加速度センサの出力に対する車両回動による変調を抑止しつつ、この中央部配置加速度センサの出力により側壁配置加速度センサの感度を実質的に変更できるので、ドア開閉の影響を排除しつつ側壁配置加速度センサにより確実に側方衝突を判定することができる。たとえば、側方衝突が生じていない場合には中央部配置加速度センサの出力により側壁配置加速度センサのしきい値を上げてその判定感度を低下させ、ドアを閉じても側壁配置加速度センサの出力を側方衝突と誤判定するのを防止する。逆に、側方衝突が生じた場合には、それによる中央部配置加速度センサの出力の増大により側壁配置加速度センサのしきい値を下げてその判定感度を増加させ、側壁配置加速度センサの出力により速やかに側方衝突と判定する。この時、中央部配置加速度センサは前後に少なくとも二つ配置され、これら複数の中央部配置加速度センサの出力を用いて上記しきい値制御を行うので、側方衝突時に車両回動が生じてもそれによる中央部配置加速度センサの出力によるしきい値制御を確実に実施することができる。
【００４０】
請求項１記載の発明では、前記判定要素は、前記両検出要素の出力の差に基づいて前記しきい値を実質的に変更するので、車両回動の程度を良好に検出することができる。つまり、図２に示したように及び前述したように、車両回動を良好に検出することができ、たとえば車両回動時に側壁配置加速度センサのしきい値を低下させて良好に上記効果を奏することができる。
【００４１】
請求項２記載の発明では、前記判定要素が、前記両検出要素の出力の和に基づいて前記所定しきい値を実質的に変更することを特徴としている。
【００４２】
このようにすれば、図２に示したように及び前述したように、車両回動に関わらずたとえば車両変位を良好に検出することができ、この信号により車両変位時に側壁配置加速度センサのしきい値を低下させて良好に上記効果を奏することができる。
【００４３】
なお、付言すると、上記説明した、前後方向に互いに所定距離離れた二つの検出要素の出力の差により側方衝突における車両回動に強く影響された信号を形成し、この信号を用いて車両回動を伴う側方衝突を良好に判定するという技術思想、並びに、前後方向に互いに所定距離離れた二つの検出要素の出力の和により側方衝突における車両回動の影響を排除することにより、車両回動の有無にかかわらず側方衝突を確実に判定するという技術思想は、従来知られていなかったものである。
【００５０】
たとえば、両検出要素の出力の加算出力をしきい値と比較して車両側方衝突判定すれば、車両回動の影響を低減することができる。また、両検出要素の出力の減算出力により車両回動の程度を検出し、この車両回動の程度により側方衝突判定を補正することができる。
【００５７】
すなわち、この発明の車両側方衝突保護装置は、従来の車両側方衝突保護装置が備える横方向力検出要素の出力レベル判定に加えて、車両回動の程度を検出する車両回動検出要素を具備し、検出した横方向力のレベルと車両回動のレベルの両方に応じて車両側方衝突の判定を行う。これにより、車両回動による横方向力の変化にもかかわらず、高精度に車両側方衝突を判定することができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
この発明の乗員保護装置の一つの好適態様を図面を参照して説明する。図３は、この乗員保護装置を搭載した車両の模式平面図を示す。
【００６６】
１は車両（車体）、２はコントローラ（判定要素、制御要素）、３は運転席、４はニ列目の座席（後部座席）、５は三列目の座席、６は前側の側窓、７はニ列目の側窓、８は三列目の側窓である。
【００６７】
１１は左前位置に配置された加速度センサ（左前センサ）、１２は左中間位置に配置された加速度センサ（左中センサ）、１３は左後位置に配置された加速度センサ（左後センサ）、１４は右前位置に配置された加速度センサ（右前センサ）、１５は右中間位置に配置された加速度センサ（右中センサ）、１６は右後位置に配置された加速度センサ（右後センサ）、１７は左右方向中央部前方に配置された加速度センサ（中央前センサ）、１８は左右方向中央部二列目の座席に垂直方向に重なって配置された加速度センサである（中央後センサ）。加速度センサ１１、１４は側窓６、７の間に、加速度センサ１２は略側窓７、８の間に、加速度センサ１３は略側窓８の後に配置されている。加速度センサ１１〜１６は前述した側壁配置加速度センサ（側壁センサ）を構成し、加速度センサ１７、１８は前述した中央部配置加速度センサ（中央センサ）を構成している。各センサは、車両の横方向（左右方向）の加速度を検出する。
【００６８】
この実施例における装置の回路を図４を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については加速度センサ１１〜１３と同じであるので説明を省略する。
【００６９】
図４において、加速度センサ１１〜１８は、作用する車両の左右方向加速度に略比例したアナログ信号電圧を出力する。加速度センサ１１〜１３、１７、１８から出力されたアナログ信号電圧は、電圧増幅積分を行うオペアンプ回路２１〜２３、２４、２５により個別に電圧増幅及び積分処理がなされる。積分処理する代わりにローパスフィルタ処理を行ってもよい。
【００７０】
オペアンプ回路２１〜２３から出力されるアナログ信号電圧は、コンパレータ４１〜４３によりしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３と個別に比較される。コンパレータ４１〜４３は、入力されるアナログ信号電圧が自己のしきい値電圧よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をオア回路５０及び図示しないパワーアンプ回路を通じてエアバッグ装置などの乗員保護装置６０に出力する。
【００７１】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、アナログ減算を行うオペアンプ回路３１により減算されてコンパレータ４４によりしきい値電圧Ｖｔｈ４と比較される。コンパレータ４４は、オペアンプ回路３１から出力される減算電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ４よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をオア回路５０及び図示しないパワーアンプ回路を通じて乗員保護装置６０に出力する。なお、上記アナログ減算の代わりにデジタル減算方式を採用してもよいことは明白である。
【００７２】
すなわち、この実施例１では、側壁センサ１１−１６の出力としきい値とをそれぞれ単独に比較するとともに、中央センサ１７，１８の出力差の大きさを抽出し、この出力差をしきい値と比較することにより車両回動が大きいか否かを判定し、車両回動がある程度以上大きい場合には側方衝突と判定するので、側方衝突により大きな車両回動が生じた場合でも、感度良く乗員保護を行うことができる。
【００７３】
（実施例２）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図５を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００７４】
図５に示すこの実施例２は、図４に示す実施例１の回路において、アナログ減算を行うオペアンプ回路３１をアナログ加算を行うオペアンプ回路３２に変更した点を特徴とする。
【００７５】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、オペアンプ回路３２により加算されてコンパレータ４４によりしきい値電圧Ｖｔｈ５と比較される。コンパレータ４４は、オペアンプ回路３２から出力される加算電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ５よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をオア回路５０及び図示しないパワーアンプ回路を通じて乗員保護装置６０に出力する。
【００７６】
すなわち、この実施例１では、側壁センサ１１−１６の出力としきい値とをそれぞれ単独に比較するとともに、中央センサ１７，１８の出力和の大きさを抽出し、この出力和をしきい値と比較することにより車両回動の影響が小さい横方向力を求め、この横方向力が大きいか否かを判定し、車両回動の影響を抑圧しつつ車両側方衝突を判定する。
【００７７】
このようにすれば、車両後部に側方衝突が生じて車両回動が生じ、加速度センサ１７のアナログ信号電圧が減少しても、加速度センサ１７、１８のアナログ信号電圧の和はほとんどこの車両回動に影響されないために、感度良く側方衝突を判定して乗員を保護することができる。
【００７８】
（実施例３）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図６を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００７９】
図６に示すこの実施例３は、図４に示す実施例１の回路において、コンパレータ４４の出力レベルによりしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の大きさを切り替えるしきい値切り替え回路７０を設けた点をその特徴としている。
【００８０】
このしきい値切り替え回路７０は、図示しないしきい値電圧発生回路により形成されるしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の大きさをそれぞれハイレベルとローレベルの２段階に切り替えるものであって、たとえば上記しきい値電圧発生回路から入力される各しきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３にそれぞれ所定のＤＣオフセット電圧を加算してもよく、又は、上記しきい値電圧発生回路が６個のしきい値電圧を発生するようにしておき、しきい値切り替え回路７０により２つのしきい値電圧のどちらかを選択して各しきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３としてもよい。
【００８１】
このようにすると、中央部配置加速度センサである加速度センサ１７、１８が側方衝突に感応してコンパレータ４４がハイレベルを出力すると、コンパレータ４４のしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３が低下され、コンパレータ４１〜４４は側壁配置加速度センサである加速度センサ１１〜１３の出力により高感度に側方衝突を検出する。また、単にドアを閉めた場合などでは、加速度センサ１７、１８の出力は小さいままであり、その減算出力も小さく、コンパレータ４４はローレベルを出力して、しきい値切り替え回路７０はしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３を高く設定し、これによりコンパレータ４１〜４４はローレベルを出力し、エアバッグ装置６０の作動は防止される。
【００８２】
すなわち、この実施例３では、加速度センサ１７、１８の出力差により側壁センサ用のしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の切り替えを行うので、車両後部への側方衝突により生じた車両回動をこの出力差により良好に感知してしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３をローレベルへ切り替えることにより、側方衝突によりたとえ側壁センサの出力が低下しても、同じくしきい値を低下させることができるので、側壁センサの側方衝突検出性が車両回動により検出しにくくなることがない。
【００８３】
（実施例４）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図７を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００８４】
図７に示すこの実施態様は図６に示す実施例３の回路において、アナログ減算を行うオペアンプ回路３１をアナログ加算を行うオペアンプ回路３２に変更した点を特徴とする。
【００８５】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、オペアンプ回路３２により加算されてコンパレータ４４によりしきい値電圧Ｖｔｈ５と比較される。コンパレータ４４は、オペアンプ回路３２から出力される加算電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ５よりも大きい場合にハイレベルとなる二値電圧をしきい値切り替え回路７０に出力する。
【００８６】
すなわち、この実施例４では、加速度センサ１７、１８の出力和により側壁センサ用のしきい値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ３の切り替えを行うので、車両後部への側方衝突により生じた車両回動の影響が小さいこの出力和が大きい場合にだけ側壁センサのしきい値を低下させることができる。従って、単にドアを閉じる時のように、側方衝突に比較して相対的に減衰が大きい横方向力が中央センサ１７、１８に入力しても、中央センサ１７、１８の出力和は小さいので、側壁センサ１１−１６のしきい値は大きいままである。これに対して、側方衝突が生じると、中央センサ１７、１８の出力和は大きくなるので、側壁センサ１１−１６のしきい値は低下され、これにより側壁センサ１１−１６は高感度に側方衝突を検出することができる。また、車両回動が生じても、中央センサ１７、１８の出力和に対する車両回動の影響は低減されるので、側壁センサ１１−１６のしきい値変更に対する車両回動の影響を低減することもでき、結局、車両回動の影響を抑止しつつ高精度に側方衝突を判定することができる。
【００８７】
（実施例５）
この発明の乗員保護装置の他の好適態様を図面を参照して説明する。この態様における加速度センサの配置は実施例１と同じとする。この装置の回路を図８を参照して以下に説明する。ただし、説明を簡略化するために加速度センサ１４〜１６の信号処理については説明を省略する。
【００８８】
図８に示すこの実施態様は図６に示す実施例３の回路において、コンパレータ４４をＡ／Ｄコンバータ８０に置換し、図６のしきい値切り替え回路を内部に数値演算可能なしきい値切り替え回路７０に変更したものである。
【００８９】
オペアンプ回路２４、２５から出力されるアナログ信号電圧は、オペアンプ回路３１により減算されてＡ／Ｄコンバータ８０によりデジタル信号に変換される。したがって、このデジタル信号は、中央センサである中央前センサ１７と中央後センサ１８との出力差を示す。この出力差は、既述したように、車両回動に連動する信号成分を多く含んでいる。この実施例では、この車両回動に大きく相関を有するデジタル信号の大きさに応じて側壁センサ１１−１３のしきい値を連続的に変更する点をその特徴としている。
【００９０】
以下、更に詳しく説明する。
【００９１】
図１に示すように、車両左後側壁部にて側方衝突が生じて車両回動が発生した場合、側壁センサ１１−１３の各出力に対するこの車両回動の影響は、側壁センサの前後方向位置において異なる。すなわち、左後センサ１３の出力はこの車両回動により増加し、左中センサ１２ではあまり関係なく、左前センサ１１の出力はこの車両回動により減少する。一方、車両左後側壁部にて側方衝突が生じて車両回動が発生した場合、中央前センサ１７の出力から中央後センサ１８の出力を減算した減算出力は、図２に示すようになり、この時の中央後センサ１８の出力電圧を＋方向とすれば、上記減算出力はＦ３＋Ｆ４−Ｆ１＋Ｆ２となり、＋に大きい値となる。したがって、上記減算出力が＋方向に大きい値をもつ場合には、左後センサ１３用のしきい値Ｖｔｈ３を大きくし、左中センサ１２は変更せず、左前センサ１１用のしきい値Ｖｔｈ１を小さくする。これにより、車両回動により左後センサ１３の出力が増加するのを相殺し、左前センサ１１の出力が減少するのを相殺することができる。
車両左前側壁部、車両右後側壁部、車両右前側壁部にて側方衝突が生じて車両回動が発生した場合も同様である。また、右前センサ１４と右後センサ１６に対しても同様のしきい値変更が実施される。
【００９２】
すなわち、この実施例によれば、車両回動による出力変動が側壁センサのうちの前部センサと後部センサとで異なることに対応して、異なるしきい値変更を行っているので、車両回動にかかわらず一層正確な側方衝突判定を実現することができる。
【００９３】
（実施例６）
この実施例は、中央前センサ１７、中央後センサ１８を省略し、側壁センサ１１、１３、１４、１６のみを用いた例である。もちろん、側壁センサ１２、１５を更に用いてもよい。
【００９４】
車両側壁部の左後部に側方衝突が生じた場合におけるこの実施例を図９を参照して説明する。fはセンサ出力のうちの横方向力成分、Ｙはセンサ出力のうちの車両回動に起因する成分である。f、Ｙの後の数字はセンサ番号を示す。左前センサ１１の出力と右前センサ１４の出力を加算すると近似的に中央前センサ１７の出力に類似する出力が得られ、左後センサ１３の出力と右後センサ１６の出力を加算すると近似的に中央後センサ１８出力に類似する出力が得られる。そこで、左前センサ１１の出力と右前センサ１４の出力の加算値から、左後センサ１３の出力と右後センサ１６の出力の加算値を減算すると、中央前センサ１７の出力から中央後センサ１８の出力を減算した出力に近似した出力、すなわち、車両回動による影響が大きい出力が得られるので、これにより車両回動の程度を判定することができる。同様に、すべてのセンサ出力を合計すると、中央前センサ１７の出力と中央後センサ１８の出力とを加算した場合と同様に車両回動による影響が小さい出力が得られる。これらの出力を中央センサ１７、１８の出力差又は出力和の代わりに用いて実施例１−５に実施しても、実施例１−５と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
（実施例７）
この実施例は、側壁センサ１１−１６を省略して中央前センサ１７、中央後センサ１８のみを用いた実施例である。
【００９６】
車両側壁部の左後部に側方衝突が生じた場合におけるこの実施例を図１０を参照して説明する。fはセンサ出力のうちの横方向力成分、Ｙはセンサ出力のうちの車両回動に起因する成分である。f、Ｙの後の数字はセンサ番号を示す。
【００９７】
既述したように、中央前センサ１７の出力と中央後センサ１８の出力との差は車両回動成分に起因する横方向力を多く含んでいる。従って、この出力差により、センサ１７のためのしきい値やセンサ１８のためのしきい値を切り替えることによりこれらセンサの出力に含まれる車両回動の影響を低減することができる。同様に、センサ１７，１８の出力和は車両回動の影響が小さいので、それをしきい値と比較することにより車両回動の影響を抑止しつつ側方衝突を判定することができる。
【００９８】
更に分析すると、左後側壁部への側方衝突による車両回動の影響は、中央前センサ１７では出力を低下させる方向であり、中央後センサ１８では出力を増加させる方向であるので、上記出力差の大きさに応じて中央前センサ１７のためのしきい値を低下させ、中央前センサ１７のためのしきい値を増加させれば、車両回動の影響を抑止しつつ、中央前センサ１７と中央後センサ１８とによりそれぞれ単独に側方衝突を判定することができる。これらの演算を図１１のフローチャートに示す。なお、このフローチャートは他の図と同様にハードウエア回路により代替できることは自明である。
【００９９】
（実施例８）
この実施例は、図１２に示すように、実施例１において側壁センサ１３、１６を省略したものである。制御動作としては実施例１−５と同様の演算判定処理を実施することができるが、側壁センサ１３、１６に対する判定処理は当然省略される。
【０１００】
その代わりに、中央前センサ１７の出力と中央後センサ１８の出力との出力差を演算して車両回動の影響が大きい信号を求め、この信号の大きさにより中央後センサ１８の出力（又はしきい値）を補正することにより、中央後センサ１８により側方衝突判定を行うことができる。このようにすればセンサ数を減らしつつ、側方衝突判定における車両回動の影響を低減することができる。
【０１０１】
以下、種々の変形態様を説明する。
【０１０２】
（変形態様１）
上記実施例では、中央前センサ１７と中央後センサ１８との間に常に車両回動中心（車両の前後方向重心ともいう）が存在すると仮定したが、エンジンなどの存在により側方衝突時の車両回動中心が中央前センサ１７よりも更に前にあってもよい。ただし、この場合には、両センサの出力差に含まれる車両回動に起因する成分も小さくなるので、好ましくは中央前センサ１７はできるだけ前に配置して車両回動中心が中央前センサ１７と中央後センサ１８との間、特に好適には両センサの前後方向中央部にあるようにすることが好適である。
【０１０３】
（変形態様２）
上記各実施例では、側方衝突判定のための出力との比較のためのしきい値を車両回動の程度により変更又は補正していたが、しきい値を固定し、上記出力を補正してもよいことは当然である。
【０１０４】
（変形態様３）
上記各図においては、回路の一例を示したが、同等の機能を奏するハードウエア又はソフトウエアに代替できることは設計事項である。
【０１０５】
（変形態様４）
上記和演算や差演算において、入力される各信号に重み付けしてもよいことは当然である。また、各信号を多段階の信号レベルに区分し、各信号のそれぞれの信号レベルの組み合わせと出力とをマップとしてあらかじめ記憶しておいて、入力される各信号のレベルをこのマップに代入して出力を得ることもできることは当然である。
【０１０６】
（変形態様５）
上記実施例では、加速度センサにより車両回動を検出したが、車両回動検出専用のセンサを用いて車両回動を検出し、その出力により横方向力検出センサの出力を補正してもよいことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の１センサ方式における車両後部への側方衝突による車両回動の状態を示す説明図である。
【図２】本発明の２１センサ方式における車両後部への側方衝突による車両回動の状態を示す説明図である。
【図３】実施例１の加速度センサの配置を示す模式平面図である。
【図４】実施例１の回路を示す回路図である。
【図５】実施例２の回路を示す回路図である。
【図６】実施例３の回路を示す回路図である。
【図７】実施例４の回路を示す回路図である。
【図８】実施例５の回路を示す回路図である。
【図９】実施例６を説明する模式図である。
【図１０】実施例７を説明する模式図である。
【図１１】実施例７の判定動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施例８を説明する模式図である。
【符号の説明】
１１〜１６ 加速度センサ（側壁配置加速度センサ、検出要素）
１７ 第一の加速度センサ（中央部配置加速度センサ、検出要素）
１８ 第二の加速度センサ（中央部配置加速度センサ、検出要素）
２ コントローラ（判定要素、制御要素）
６０ エアバッグ装置（乗員保護要素）
３１ 減算回路（判定要素）
３２ 加算回路（判定要素）
４４ コンパレータ（判定要素）
７０ しきい値切り替え回路（判定要素）
Claims (3)
- 車両側方衝突時に車両に加えられる横方向力を検出する検出要素と、前記検出要素の出力が所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定する判定要素と、前記判定要素により前記車両側方衝突が発生したと判定された場合に前記車両側方衝突に対する乗員保護動作を行う乗員保護要素の作動を指令する制御要素とを備え、前記検出要素は、運転席の後端よりも前方の位置に配置されて前記横方向力を検出する第一の検出要素と、運転席の後端よりも後方に配置されて前記横方向力を検出する第二の検出要素とを含む車両側方衝突保護装置において、
前記判定要素は、前記第一、第二の検出要素の出力の差に基づいて前記所定しきい値の大きさを切り替え、前記検出要素の出力のいずれかが前記所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定することを特徴とする車両用側方衝突保護装置。 - 車両側方衝突時に車両に加えられる横方向力を検出する検出要素と、前記検出要素の出力が所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定する判定要素と、前記判定要素により前記車両側方衝突が発生したと判定された場合に前記車両側方衝突に対する乗員保護動作を行う乗員保護要素の作動を指令する制御要素とを備え、前記検出要素は、運転席の後端よりも前方の位置に配置されて前記横方向力を検出する第一の検出要素と、運転席の後端よりも後方に配置されて前記横方向力を検出する第二の検出要素とを含む車両用側方衝突保護装置において、
前記判定要素は、前記第一、第二の検出要素の出力の和に基づいて前記所定しきい値の大きさを切り替え、前記検出要素の出力のいずれかが前記所定しきい値を超える場合に車両側方衝突が発生したと判定することを特徴とする車両用側方衝突保護装置。 - 車両側方衝突時に車両に加えられる横方向力を検出する横方向力検出要素と、前記横方向力検出要素の出力と所定しきい値との比較結果に基づいて車両側方衝突が発生したかどうかを判定する判定要素と、前記判定要素が前記車両側方衝突が発生したと判定した場合に前記車両側方衝突に対する乗員保護動作を行う乗員保護要素の作動を指令する制御要素とを備える車両用側方衝突保護装置において、
車両の前後方向に配置された複数の前記横方向力検出要素の出力に基づいて車両回動の大きさを検出する車両回動検出要素と、
前記判定要素は、前記車両回動の大きさと所定しきい値との比較結果に基づいて車両側方衝突が発生したかどうかを更に判定し、
前記制御要素は、前記横方向力検出要素の出力と前記所定しきい値との比較結果に基づく前記車両側方衝突の判定結果と、前記車両回動の大きさと前記所定しきい値との比較結果に基づく前記車両側方衝突の判定結果との論理和信号により、前記乗員保護要素の作動を指令することを特徴とする車両用側方衝突保護装置。
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