JP2013220743A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の前方から衝撃を受けた場合に、その衝突形態を判定する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that determines a collision mode when an impact is received from the front of a vehicle.
従来から車両には、緊急時に備えて様々な乗員保護装置が装備されている。例えば、車両が建物や他車両等の物体に正面から衝突したような場合に備えて、フロントエアバッグやシートベルトのプリテンショナー等の乗員保護装置が設けられている。フロントエアバッグは、運転席及び助手席の前方に膨張展開され、前方からの衝撃を吸収することで衝撃を緩和して、乗員を保護するものである。また、プリテンショナーは、シートベルトのウェビングを引き込むことで、乗員を座席に固定して保護するものである。 Conventionally, vehicles are equipped with various occupant protection devices in case of emergency. For example, an occupant protection device such as a front airbag or a seat belt pretensioner is provided in case a vehicle collides with an object such as a building or other vehicle from the front. The front airbag is inflated and deployed in front of the driver seat and the passenger seat, and absorbs the impact from the front to reduce the impact and protect the occupant. Further, the pretensioner secures and protects the passenger on the seat by retracting the webbing of the seat belt.
車両が物体と衝突する場合の一形態として、車両の車体前面が衝突する前面衝突がある。この前面衝突には、車両の車体前面の幅の全てが物体に衝突するフルラップ前面衝突と、車両の車体前面の幅の一部(左右いずれかの端部側に片寄った部分)が物体に衝突するオフセット前面衝突とが含まれる。フルラップ前面衝突の場合、車両にはヨーレイト(上下方向の軸回りの回転)がほとんど発生しないため、乗員は衝突時の衝撃により前方へ移動させられる。そのため、この場合はプリテンショナーで乗員の胴体部を座席に固定しつつ、フロントエアバッグの膨張により乗員の頭部を保護することができる。 One form of the case where the vehicle collides with an object is a frontal collision in which the front of the vehicle body collides. In this frontal collision, a full-lap frontal collision where the entire width of the front of the vehicle body collides with an object, and a part of the width of the front of the vehicle body (part offset toward the left or right end) collides with the object. Offset frontal collisions. In the case of a full-wrap frontal collision, the vehicle hardly generates yaw rate (rotation about the vertical axis), so the occupant is moved forward by the impact at the time of the collision. Therefore, in this case, the occupant's head can be protected by the expansion of the front airbag while the occupant's torso is fixed to the seat with the pretensioner.
これに対して、オフセット前面衝突の場合は、車体のヨー方向への回転運動に伴ってヨーレイトが発生するため、乗員は衝突時の衝撃により前方へ移動させられるとともに、発生したヨーレイトにより側方へも移動させられる。そのため、この場合は、乗員の頭部が展開されたフロントエアバッグから側方へ外れてしまうおそれがある。つまり、フロントエアバッグだけでは乗員(特に頭部周辺)を適切に保護することが困難となる場合が考えられる。また、車体前面の左右の端部側に片寄った衝突範囲の狭いオフセット前面衝突(ここでは、ナローオフセット前面衝突と呼ぶ)の場合は、車体のヨー方向への回転運動に伴って発生するヨーレイトがさらに大きくなるため、この傾向が一層顕著となる可能性がある。 On the other hand, in the case of an offset frontal collision, yaw rate is generated with the rotational movement of the vehicle body in the yaw direction, so that the occupant is moved forward by the impact at the time of collision, and the generated yaw rate moves sideways. Is also moved. Therefore, in this case, there is a possibility that the occupant's head may be disengaged laterally from the deployed front airbag. That is, it may be difficult to properly protect the occupant (particularly around the head) with the front airbag alone. In addition, in the case of an offset frontal collision with a narrow collision range that is offset to the left and right end sides of the front surface of the vehicle body (here, referred to as narrow offset frontal collision), the yaw rate that occurs as the vehicle body rotates in the yaw direction is This trend can become even more pronounced as it grows larger.
このような事態に対処するために、車両の衝突形態を判定し、その形態に応じて車両側部に設けられたカーテンエアバッグを展開させる技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の技術では、車両の左右前方にそれぞれ前突センサを配置し、車両略中央にフロアGセンサを配置している。この技術では、左右いずれかの前突センサで車両前後方向の加速度が検出され、さらにフロアGセンサでも車両前後方向の加速度が検出されたら、オフセット衝突であると判断し、衝撃が大きい側のカーテンエアバッグを展開する構成が開示されている。また、この技術では、ヨーレイトセンサによりヨーレイトを検出することでオフセット衝突による車両の旋回運動を判断でき、左右いずれかのカーテンエアバッグを展開することができる構成も開示されている。
In order to cope with such a situation, a technique has been proposed in which a collision mode of a vehicle is determined and a curtain airbag provided on a side portion of the vehicle is deployed according to the configuration. For example, in the technique described in
しかしながら、上記したような衝突形態の判定は、緊急時にのみ必要とされるものであるため、このような場合に備えてセンサを複数個車両に装備させることは、コストを考慮すると好ましくない。上記の特許文献1の技術では、二つの前突センサとフロアGセンサやヨーレイトセンサとが設けられているが、これらセンサの個数を削減しつつ、衝突形態は的確に判別する技術の開発が望まれている。
However, since the determination of the collision type as described above is necessary only in an emergency, it is not preferable to equip a vehicle with a plurality of sensors in preparation for such a case in consideration of cost. In the technique of
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、簡素な構成で衝突形態を的確に判定することができるようにした、車両制御装置を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
One of the purposes of the present case is to provide a vehicle control apparatus that has been developed in view of the above-described problems and that can accurately determine the collision mode with a simple configuration.
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示する車両制御装置は、車両に設けられ、前記車両の前後方向及び左右方向の加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサで検出された前記前後方向の加速度及び前記左右方向の加速度に基づいて、前記車両の衝突形態を判定する判定手段と、を備え、前記判定手段で判定される前記衝突形態には、前記車両が車体前面の全幅にわたって衝突するフルラップ前面衝突と、前記車体前面の左右いずれかの端部側に片寄った一部幅が衝突するオフセット前面衝突とが含まれることを特徴としている。 (1) A vehicle control device disclosed herein is provided in a vehicle, detects an acceleration in the front-rear direction and the left-right direction of the vehicle, and the acceleration in the front-rear direction and the left-right direction detected by the acceleration sensor. Determining means for determining a collision mode of the vehicle based on the acceleration of the vehicle, and the collision mode determined by the determination means includes a full-wrap frontal collision in which the vehicle collides across the entire width of the front surface of the vehicle body, It includes an offset frontal collision in which a partial width that is offset toward the left or right end side of the front surface of the vehicle body collides.
(2)また、前記車両の前部に設けられ、前記車体に対して前方から加わる衝撃を検出する前突検出手段を備え、前記判定手段は、前記前突検出手段で前記衝撃が検出されたら前記衝突形態を判定することが好ましい。 (2) In addition, the vehicle includes a front collision detection unit that is provided at a front portion of the vehicle and detects an impact applied to the vehicle body from the front, and the determination unit detects when the front collision detection unit detects the shock. It is preferable to determine the collision mode.
(3)また、前記車両の前後方向の加速度及び左右方向の加速度と衝突形態の判定閾値との関係を記憶した二次元マップを有し、前記判定手段は、前記加速度センサで検出された前記前後方向の加速度及び前記左右方向の加速度を前記二次元マップに適用して前記衝突形態を判定することが好ましい。 (3) Further, the vehicle has a two-dimensional map storing a relationship between a longitudinal acceleration and a lateral acceleration of the vehicle and a determination threshold of a collision mode, and the determination unit detects the front and rear detected by the acceleration sensor. Preferably, the collision mode is determined by applying a direction acceleration and a lateral acceleration to the two-dimensional map.
(4)また、前記車両の前部に設けられ、運転席及び助手席の前方に展開されるフロントエアバッグと、前記車両の左右両側部に設けられ、前記車体の窓部を覆うように展開されるカーテンエアバッグと、前記判定手段で判定された前記衝突形態に応じて、前記フロントエアバッグと前記カーテンエアバッグとを選択して展開させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記衝突形態が前記フルラップ前面衝突のときは前記フロントエアバッグを選択して展開させ、前記衝突形態が前記オフセット前面衝突のときは前記フロントエアバッグ及び前記カーテンエアバッグを選択して展開させることが好ましい。 (4) Also, a front airbag provided in the front part of the vehicle and deployed in front of the driver's seat and the passenger seat, and provided on both left and right sides of the vehicle and deployed so as to cover the window part of the vehicle body. And a control means for selecting and deploying the front airbag and the curtain airbag in accordance with the collision mode determined by the determination means, and the control means Preferably, the front airbag is selected and deployed when the collision mode is the full-wrap frontal collision, and the front airbag and the curtain airbag are selected and deployed when the collision mode is the offset frontal collision. .
(5)このとき、前記制御手段は、前記加速度センサで検出された前記前後方向の加速度が所定の閾値未満のときに、前記フロントエアバッグ及び前記カーテンエアバッグの展開を禁止することが好ましい。 (5) At this time, it is preferable that the control means prohibits deployment of the front airbag and the curtain airbag when the longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor is less than a predetermined threshold.
開示の車両制御装置によれば、加速度センサで検出された車両の前後方向の加速度及び左右方向の加速度を用い、例えば前後方向の加速度に比べて左右方向の加速度が微小であれば車両がフルラップ前面衝突したと判定することができ、例えば前後方向の加速度及び左右方向の加速度が共に大きく、さらに左右方向の加速度の向きで左右いずれのオフセット前面衝突であるかを判定することができる。これにより、簡素な構成で車両の衝突形態を的確に判定することができ、衝突形態に応じた適切な制御をすることができる。また、加速度センサで衝突形態を判定することができるため、従来の判定で用いていたようなヨーレイトセンサは不要であり、コスト増を抑制することができる。 According to the disclosed vehicle control device, the front-rear direction acceleration and the left-right direction acceleration detected by the acceleration sensor are used. For example, if the left-right acceleration is minute compared to the front-rear acceleration, the vehicle is in front of the full wrap. It can be determined that the vehicle has collided. For example, both the front-rear acceleration and the left-right acceleration are large, and further, it can be determined whether the offset frontal collision is left or right depending on the direction of the left-right acceleration. Thereby, the collision form of the vehicle can be accurately determined with a simple configuration, and appropriate control according to the collision form can be performed. Further, since the collision mode can be determined by the acceleration sensor, the yaw rate sensor as used in the conventional determination is unnecessary, and an increase in cost can be suppressed.
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
[1.装置構成]
本実施形態に係る車両制御装置について、図1〜図5を用いて説明する。以下の説明では、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定める。また、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。また、車体の中心に向かう側を内側、その逆を外側として説明する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment.
[1. Device configuration]
A vehicle control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the traveling direction of the vehicle is defined as the front, and the left and right are determined based on the front. Further, the description will be made assuming that the direction of gravity is downward and vice versa. Further, a description will be given assuming that the side toward the center of the vehicle body is the inside and the opposite is the outside.
図1に示すように、本車両制御装置が適用された車両1には、前突センサ(前突検出手段)11及びエアバッグECU20が搭載されている。前突センサ11は、車両1の前部の車幅方向(左右方向)略中央に一つ配置され、車両1の前後方向の加速度αを検出するものである。ここでは、前突センサ11は、車両後方へ向かう方向(つまり、減速方向)を正の値として検出する。前突センサ11である閾値αTH以上の加速度α(α>αTH)が検出された場合、車両1の車体に対して前方から何らかの衝撃が加わったことを意味する。この閾値αTHは、通常の車両減速時と衝突とを区別するための閾値である。つまり、前突センサ11は車両前方からの衝撃を検出する検出手段としての機能を有する。前突センサ11で検出された加速度αは、随時エアバッグECU20へ伝達される。
As shown in FIG. 1, a
エアバッグECU(Electric Control Unit;電子制御装置)20は、加速度センサ21が内蔵され、メモリ(ROM,RAM)やCPU等で構成されるコンピュータである。加速度センサ21を内蔵したエアバッグECU20は、車両1の前側(前突センサ11よりも後方)の車幅方向(左右方向)略中央に配置されている。加速度センサ21は、車両1の前後方向の加速度(前後加速度)Ax及び左右方向の加速度(左右加速度)Ayを検出するものである。ここでは、加速度センサ21は、前後加速度Axについては車両後方へ向かう方向(つまり、減速方向)を正の値として検出し、左右加速度Ayについては右から左へ向かう方向(左方向)を正の値とし、左から右へ向かう方向(右方向)を負の値として検出する。加速度センサ21で検出された前後加速度Ax及び左右加速度Ayは、エアバッグECU20の判定部22へ伝達される。
An airbag ECU (Electronic Control Unit) 20 is a computer that includes an
車両1には、フロントエアバッグ31及びカーテンエアバッグ32が搭載されている。これらエアバッグ31,32は、エアバッグECU20の制御部23から展開指令を受けた場合に、インフレータにて火薬が爆発されて瞬時に膨張する。フロントエアバッグ31は、例えば運転席のハンドルや助手席のグローブボックス上部等に内蔵されており、展開時に運転席及び助手席の前方に膨張して乗員(特に頭部周辺)を保護するものである。
The
また、カーテンエアバッグ32は、例えばフロントピラーからルーフライニングのサイド部分に亘って左右それぞれに内蔵されており、展開時に車体の窓部(フロントウィンドウ2及びリヤウィンドウ3)の略全面を覆い、側方から乗員(特に頭部周辺)を保護したり、乗員が車両外方へ移動したりすることを防止するものである。なお、図1ではフロントエアバッグ31及びカーテンエアバッグ32が展開した状態を示す。
Further, the
また、車両1には、図示しないシートベルトのプリテンショナーが搭載されている。プリテンショナーは、エアバッグECU20の制御部23から指令を受けると、シートベルトのウェビングを引き込むことで、乗員を座席に固定して保護するものである。
エアバッグECU20の入力側には、前突センサ11が接続され、エアバッグECU20の出力側には、フロントエアバッグ31,カーテンエアバッグ32及びプリテンショナーが接続されている。
The
A
[2.制御構成]
エアバッグECU20は、ここでは車両1の衝突形態を判定し、判定した衝突形態に応じてフロントエアバッグ31,カーテンエアバッグ32及びプリテンショナーを制御する。エアバッグECU20は、上記の判定及び制御を実施するために、判定部22としての機能要素と、制御部23としての機能要素とを有する。これらの各要素は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
[2. Control configuration]
Here, the
判定部(判定手段)22は、前突センサ11により加速度αが検出されたら、加速度センサ21で検出された前後加速度Ax及び左右加速度Ayに基づいて、車両1の衝突形態を判定するものである。つまり、判定部22は、まず前突センサ11で車体に対して前方から衝撃が加わったか否かを判定し、車体が前方から衝撃を受けたと判定した場合に、加速度センサ21の検出結果を用いて衝突形態を判定する。ここで判定される車両1の衝突形態には、以下の二つが含まれる。
When the acceleration α is detected by the
第一の衝突形態は、図2(a)に示すように、車両1が車体前面の全幅にわたって物体5に衝突するフルラップ前面衝突である。車両1の衝突形態がフルラップ前面衝突となる場合は、例えば、車両1が建物の壁体に対して略正面から衝突し、車体前面の幅の略全てが壁体に接触する場合や、車両1が他車両と真正面から衝突して、車体前面の幅の略全てが他車両に接触する場合等である。このようなフルラップ前面衝突の場合、車両1は急減速されるため、車両1には後方へ向かう前後加速度Axが発生する。この前後加速度Axの大きさは、車両1の重量と衝突直前の車速とに応じた値になる。なお、フルラップ前面衝突の場合、車両1にはヨーレイトがほとんど発生しないため、左右加速度Ayは前後加速度Axに比べて小さく、わずかに発生する程度である。
As shown in FIG. 2A, the first collision mode is a full-wrap frontal collision in which the
第二の衝突形態は、図2(b)及び(c)に示すように、車両1の車体前面の左右いずれかの端部側に片寄った一部幅が物体5に衝突するオフセット前面衝突である。車両1の衝突形態がオフセット前面衝突となる場合は、例えば、車両1が建物の壁体の角部に対して略正面から衝突し、車体前面の幅の一部分(左右いずれかの部分)が壁体に接触する場合や、車両1が他車両と左右どちらかにずれて正面から衝突し、車体前面の幅の一部分が他車両に接触する場合等である。このようなオフセット前面衝突の場合、車両1は急減速されるため、車両1には後方へ向かう前後加速度Axが発生する。
2 (b) and 2 (c), the second collision mode is an offset frontal collision in which a partial width that is offset to the left or right end side of the front surface of the
さらに、オフセット前面衝突の場合は、衝突位置が車幅方向中心Cから左右どちらかにずれている(片寄っている)ため、車両1にはヨーレイトが発生する。つまり、車両1は、衝突位置付近を中心として、左右いずれかの方向へ上下方向軸回りに回転する。このため、車両1には左右いずれかの方向へ向かう左右加速度Ayが発生する。例えば、図2(b)及び(c)に示すように、車両1の車体前面の車幅方向中心Cよりも右側が物体5と衝突した場合、車両1には後方へ向かう前後加速度Ax及び左方向の左右加速度Ayが発生する。
Further, in the case of an offset frontal collision, the collision position is shifted to the left or right from the center C in the vehicle width direction (deviation), and therefore yaw rate is generated in the
なお、図2(c)に示すように、車両1と物体5との衝突範囲が狭く、車体前面の左右いずれかの端部側に片寄った衝突であるオフセット前面衝突の場合は、より大きな左右加速度Ayが発生する。以下、図2(c)に示すようなオフセット前面衝突を、特にナローオフセット前面衝突とも呼ぶ。オフセット前面衝突時に車両1に発生する前後加速度Ax及び左右加速度Ayの各大きさは、車両1の重量と衝突直前の車速とオフセット量とに応じた値になる。ここでいうオフセット量とは、車体前面の全幅に対して衝突した幅の割合(衝突面の重なり量)を意味し、車体前面の半分が衝突した場合はオフセット量が50%となり、衝突範囲が狭いほどオフセット量は小さくなる。
As shown in FIG. 2C, in the case of an offset frontal collision in which the collision range between the
図3は、図2(a)〜(c)に示す各衝突形態において、車両1に発生する前後加速度Ax及び左右加速度Ayの経時変化を例示したグラフである。例えば、図2(b)のように車両1がオフセット前面衝突した場合、ある時刻t1では、車両1には前後加速度Axt1及び左右加速度Ayt1が発生し、時刻t1よりも遅い時刻t2では前後加速度Axt2及び左右加速度Ayt2が発生する。さらに時間が進むと、時刻t3では、車両1には前後加速度Axt3及び左右加速度Ayt3が発生する。このように、前突センサ11により加速度αが検出されてから、時間間隔を微小にして各時刻における前後加速度Ax及び左右加速度Ayをプロットしたものが、図3に示すグラフである。
FIG. 3 is a graph illustrating time-dependent changes in the longitudinal acceleration Ax and the lateral acceleration Ay generated in the
図3に示すように、図2(a)のフルラップ前面衝突の場合は、前後加速度Axは増大するものの、左右加速度Ayはほとんど変化しない(増減しない)グラフとなる。また、図2(b)のオフセット前面衝突の場合は、前後加速度Ax及び左右加速度Ayが共に増大するグラフとなり、特に図2(c)のナローオフセット前面衝突の場合は、左右加速度Ayの変化がより大きいグラフとなる。なお、図2(b)及び(c)のように、車両右側が物体5に衝突するオフセット前面衝突(右オフセット前面衝突)の場合は、車両1には左方向の左右加速度Ay(Ay>0)が発生する。反対に、車両左側が物体に衝突するオフセット前面衝突(左オフセット前面衝突)の場合は、車両1には右方向の左右加速度Ay(Ay<0)が発生する。何れにしても、車両1の前面が何らかの物体5に衝突すれば、車両1には後方に向かう(減速方向の)前後加速度Ax(Ax>0)が発生する。
As shown in FIG. 3, in the case of the full-wrap frontal collision of FIG. 2A, the longitudinal acceleration Ax increases, but the lateral acceleration Ay hardly changes (does not increase or decrease). In the case of the offset frontal collision in FIG. 2B, the longitudinal acceleration Ax and the lateral acceleration Ay both increase. In particular, in the case of the narrow offset frontal collision in FIG. Larger graph. 2B and 2C, in the case of an offset frontal collision (right offset frontal collision) in which the right side of the vehicle collides with the
判定部22は、このように衝突形態によって異なる前後加速度Ax及び左右加速度Ayが車両1に発生することを利用して、車両1の衝突形態を判定する。ここでは、判定部22は、加速度センサ21で検出された前後加速度Ax及び左右加速度Ayを座標値(Ax,Ay)として取得し、図4の判定マップのいずれの領域に該当するかを判別して、衝突形態を判定する。
The determination unit 22 determines the collision mode of the
図4は、車両1に発生する前後加速度Axと左右加速度Ayとに応じて領域が区分された判定マップであり、エアバッグECU20に予め記憶されている。図4に示すように、前後加速度Axの閾値である第一閾値(所定の閾値)X1と左右加速度Ayの閾値である第二閾値Y1及び第三閾値Y2とによって衝突形態を判定する領域が区分されている。第一閾値X1は、フロントエアバッグ31及びカーテンエアバッグ32を展開させる必要があるか否か(すなわち、軽衝突か否か)を判定するための閾値である。前後加速度Axが第一閾値X1未満の場合は、車両1に対する衝撃は小さく、車両1は軽衝突したものとみなされてフロントエアバッグ31及びカーテンエアバッグ32は展開されない(展開が禁止される)。第二閾値Y1及び第三閾値Y2は、前後加速度Axが第一閾値X1以上の場合に、カーテンエアバッグ32を展開させる必要があるか否かを判定するための閾値である。
FIG. 4 is a determination map in which regions are divided according to the longitudinal acceleration Ax and the lateral acceleration Ay generated in the
ここでは、左方向の左右加速度Ayを正、右方向の左右加速度Ayを負とし、第二閾値Y1は正の値、第三閾値Y2は負の値に設定している。左右加速度Ayが第三閾値Y2よりも大きく、第二閾値Y1未満の範囲にある場合は、カーテンエアバッグ32は展開されない。なお、ここでは、第二閾値Y1と第三閾値Y2の絶対値は等しい値(つまり、Y2=−Y1)に設定しているが、車両の特性によっては、第二閾値Y1および第三閾値Y2をそれぞれ個々に設定してもよい。
Here, the left-right acceleration Ay is positive, the right-left acceleration Ay is negative, the second threshold Y 1 is set to a positive value, and the third threshold Y 2 is set to a negative value. When the left-right acceleration Ay is in a range greater than the third threshold Y 2 and less than the second threshold Y 1 , the
図4の領域1は、前後加速度Axが第一閾値X1以上で、左右加速度Ayが第三閾値Y2より大きく且つ第二閾値Y1未満の範囲に設定されている。領域2は、前後加速度Axが第一閾値X1以上で、左右加速度Ayが第二閾値Y1以上の範囲に設定されており、領域3は、前後加速度Axが第一閾値X1以上で、左右加速度Ayが第三閾値Y2以下の範囲に設定されている。なお、図4の領域4及び領域5は、前後加速度Axが第一閾値X1未満であり、左右加速度Ayが第二閾値Y1以上又は第三閾値Y2以下の範囲である。
判定部22は、座標値(Ax,Ay)が領域1に該当すると判別したときは、車両1がフルラップ前面衝突であると判定し、領域2に該当するときは車両1の右側が衝突した右オフセット前面衝突であると判定し、領域3に該当するときは車両1の左側が衝突した左オフセット前面衝突であると判定する。また、判定部22は、座標値(Ax,Ay)が領域4又は5に該当すると判別したときは、車両1がスリップしていると判定する。判定部22での判定結果は、制御部23へ伝達される。
When the determination unit 22 determines that the coordinate value (Ax, Ay) corresponds to the
制御部(制御手段)23は、判定部22によって判定された衝突形態に応じて、フロントエアバッグ31,カーテンエアバッグ32及びプリテンショナーから適切なものを選択して作動を制御するものである。制御部23は、判定部22によって車両1がフルラップ前面衝突であると判定された場合は、フロントエアバッグ31に展開指令を送り、フロントエアバッグ31を展開させることで前方へ移動しようとする乗員(特に頭部周辺)を保護する。さらに、シートベルトのプリテンショナーに指令を送り、乗員(特に胴体部)を座席に固定して保護する。なお、フルラップ前面衝突の場合は、カーテンエアバッグ32へは展開指令を送信しない。
The control unit (control unit) 23 selects an appropriate one from the
また、制御部23は、判定部22によって車両1が左オフセット前面衝突であると判定された場合は、フロントエアバッグ31及び右側のカーテンエアバッグ32に展開指令を送り、フロントエアバッグ31及び右側のカーテンエアバッグ32を展開させることで前方及び右方向へ移動しようとする乗員(特に頭部周辺)を保護する。さらに、シートベルトのプリテンショナーに指令を送り、乗員(特に胴体部)を座席に固定して保護する。
In addition, when the determination unit 22 determines that the
また、制御部23は、判定部22によって車両1が右オフセット前面衝突であると判定された場合は、フロントエアバッグ31及び左側のカーテンエアバッグ32に展開指令を送り、フロントエアバッグ31及び左側のカーテンエアバッグ32を展開させることで前方及び左方向へ移動しようとする乗員(特に頭部周辺)を保護する。さらに、シートベルトのプリテンショナーに指令を送り、乗員(特に胴体部)を座席に固定して保護する。
In addition, when the determination unit 22 determines that the
なお、制御部23は、判定部22によって車両1がスリップしていると判定された場合、また車両1が軽衝突したと判定された場合は、フロントエアバッグ31及びカーテンエアバッグ32へは展開指令を送信しない。
The control unit 23 deploys to the
[3.フローチャート]
本実施形態にかかる車両制御装置は上述のように構成されているため、車両1の衝突形態の判定及び制御は、例えば図5に示すフローチャートに従って実施される。なお、このフローチャートは所定の制御周期で動作する。また、下記の各ステップは、コンピュータのハードウェアに割り当てられた各機能(手段)が、ソフトウェア(コンピュータプログラム)によって動作することによって実施される。
[3. flowchart]
Since the vehicle control device according to the present embodiment is configured as described above, the determination and control of the collision mode of the
図5に示すように、ステップS10では、前突センサ11により加速度αが検出されたか否かが判定される。つまり、このステップでは車両1に対して前方から衝撃が加わったか否かが判断される。なお、前突センサ11で検出された加速度αが閾値αTH以上であれば「前突センサON」とし、加速度αが閾値αTH未満であれば「前突センサOFF」とする。ステップS10において前突センサ11がONであると判定されると、続くステップS20では、加速度センサ21により前後加速度Ax及び左右加速度Ayが検出され、判定部22へ伝達される。
As shown in FIG. 5, in step S <b> 10, it is determined whether or not the acceleration α is detected by the
ステップS30では、前後加速度Axが第一閾値X1以上であるか否かが判定され、第一閾値X1以上であれば、続くステップS40において座標値(Ax,Ay)が決定される。そして、ステップS50では図4の判定マップに座標値(Ax,Ay)が適用され、座標値(Ax,Ay)が領域1内であるか否かが判定される。座標値(Ax,Ay)が領域1内であれば、ステップS60において衝突形態は領域1のフルラップ前面衝突であると判定され、ステップS70において、制御部23によりフルラップ前面衝突に応じた上記制御が実施される(制御1)。
In step S30, it is determined whether the longitudinal acceleration Ax is the first threshold value X 1 above, if the first threshold value X 1 or more, the coordinate values in the following step S40 (Ax, Ay) is determined. In step S50, the coordinate value (Ax, Ay) is applied to the determination map of FIG. 4 to determine whether the coordinate value (Ax, Ay) is within the
一方、ステップS50において、座標値(Ax,Ay)が領域1内でないと判定されると、ステップS80へ進み、左右加速度Ayがゼロ以上(Ay≧0)であるか否かが判定される。つまり、このステップでは、左オフセット前面衝突か右オフセット前面衝突かが判断される。左右加速度Ayが正の値であれば、ステップS90において衝突形態は領域2の右オフセット前面衝突であると判定され、ステップS100において、制御部23により右オフセット前面衝突に応じた上記制御が実施される(制御2)。また、左右加速度Ayが負の値であれば、ステップS110において衝突形態は領域3の左オフセット前面衝突であると判定され、ステップS120において、制御部23により左オフセット前面衝突に応じた上記制御が実施される(制御3)。
On the other hand, if it is determined in step S50 that the coordinate value (Ax, Ay) is not within the
ステップS70,ステップS100,ステップS120において各制御が実施されると、制御フローが終了される。また、ステップS10において前突センサONでないと判定された場合、及び、ステップS30で前後加速度Axが第一閾値X1以上でないと判定された場合は、フローはリターンされる。つまり、車両1に対して前方から衝撃を受けていない場合、及び、衝撃を受けた場合であっても軽衝突やスリップ状態である場合は、いずれも座標値(Ax,Ay)の決定や領域判定がなされず、フローがリターンされる。なお、軽衝突やスリップ状態だけでなく、車両1の通常走行時や急ブレーキをかけたような場合にも、Ax<X1が成立するため、フローがリターンされる。
When each control is performed in step S70, step S100, and step S120, the control flow is ended. Also, if it is determined not before collision sensor ON in step S10, and, longitudinal acceleration Ax in step S30 if it is determined not to be the first threshold value X 1 above, flow of FIG. That is, when the
[4.効果]
したがって、本実施形態にかかる車両制御装置によれば、加速度センサ21で検出された車両1の前後加速度Ax及び左右加速度Ayを用い、前後加速度Axに比べて左右加速度Ayが微小であれば車両1がフルラップ前面衝突したと判定することができ、前後加速度Ax及び左右加速度Ayが共に大きく、さらに左右加速度Ayの向きで左右いずれのオフセット前面衝突であるかを判定することができる。これにより、簡素な構成で車両1の衝突形態を的確に判定することができ、衝突形態に応じた適切な制御をすることができる。また、加速度センサ21で衝突形態を判定することができるため、従来の判定で用いていたようなヨーレイトセンサは不要であり、コスト増を抑制することができる。
[4. effect]
Therefore, according to the vehicle control apparatus according to the present embodiment, the
また、衝突形態を判定する際に、まず車両1の前部に設けられた前突センサ11の検出値を用いるので、車体に対して前方から衝撃が加わったことを迅速に検出することができる。さらにここでは、前突センサ11が車幅方向略中央に配置されているため、左右片寄りなく衝撃を検出することができる。また、前突センサ11で衝撃(加速度α)が検出された場合はエアバッグECU20において衝突形態が判定され、前突センサ11で衝撃(加速度α)が検出されなければ衝突形態が判定されないため、不要な判定を抑制することができ、演算負荷を軽減することができる。なお、ここでは加速度センサ21を内蔵するエアバッグECU20が、フロントエアバッグ31の近くである車両1の前側に配置されているため、応答性を高めることができる。
Further, since the detected value of the
また、前後加速度Ax及び左右加速度Ayを座標値(Ax,Ay)として決定し、二次元マップに適用して衝突形態を判定することで、より簡素な構成で精度よく衝突形態を判定することができる。 In addition, by determining the longitudinal acceleration Ax and the lateral acceleration Ay as coordinate values (Ax, Ay) and applying them to the two-dimensional map to determine the collision form, the collision form can be accurately determined with a simpler configuration. it can.
また、判定部22でフルラップ前面衝突であると判定された場合はフロントエアバッグ31が選択されて展開されるので、乗員(特に頭部周辺)をフロントエアバッグ31で保護することができる。また、この場合カーテンエアバッグ32は選択されないので、不要なエアバッグの作動を抑制することができる。一方、判定部22でオフセット前面衝突であると判定された場合は、フロントエアバッグ31に加えて左右のカーテンエアバッグ32が選択されて展開されるため、オフセット前面衝突時に乗員の頭部が前方から側方へずれた場合でも乗員(特に頭部周辺)を保護することができる。つまり、衝突形態に応じて、適切に乗員を保護することができる。
Further, when the determination unit 22 determines that a full-lap frontal collision has occurred, the
また、前後加速度Axが所定の閾値(第一閾値)X1未満ではエアバッグの展開が禁止されるため、エアバッグの作動が不要な場合(例えば、軽衝突時や、車両1がスリップして左右加速度Ayが大きくなった場合等)は作動を防止することができる。
Further, since the longitudinal acceleration Ax is the deployment of the air bag is inhibited by less than one predetermined threshold value (first threshold value) X, when the air bag operation is not required (for example, when a light collision, the
[5.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態で用いた図4の判定マップに代えて、例えば図6に示すような判定マップを用いてもよい。図6の判定マップは、オフセット前面衝突であると判定する領域(領域2′及び領域3′)が図4の判定マップと異なる。図6に示すように、領域2′及び領域3′は、左右加速度Ayが第二閾値Y1以上又は第三閾値Y2以下であって、左右加速度Ayの絶対値が大きくなるほど第一閾値X1よりも小さい前後加速度Axを含むように設定されている。
[5. Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, instead of the determination map of FIG. 4 used in the above embodiment, for example, a determination map as shown in FIG. 6 may be used. The determination map of FIG. 6 is different from the determination map of FIG. 4 in the areas (
つまり、領域2′と領域4′とを区分けする閾値及び領域3′と領域5′とを区分けする閾値が一定値ではなく、左右加速度Ayの絶対値が大きいほど前後加速度Axが小さく設定されている。これは、オフセット前面衝突の場合は、フルラップ前面衝突に比べて左右加速度Ayの変化が大きいため(図3参照)、前後加速度Axの値を小さく設定しても衝突形態を判定可能であるからである。図6の判定マップを用いた場合の制御フローを図7に示す。なお、図7のフローチャートは、図5のフローチャートの変形例であり、図5と同様のステップについては詳細は省略する。
That is, the threshold for dividing the
図7に示すように、ステップT10では、前突センサ11により加速度αが検出されたか否かが判定され、前突センサ11がONであると判定されると、続くステップT20では加速度センサ21により前後加速度Ax及び左右加速度Ayが検出され、判定部22へ伝達される。ステップT30では、これら前後加速度Ax及び左右加速度Ayから座標値(Ax,Ay)が決定される。そして、ステップT40では、図6の判定マップに座標値(Ax,Ay)が適用され、座標値(Ax,Ay)が領域1内であるか否かが判定される。座標値(Ax,Ay)が領域1内であれば、ステップT50において衝突形態は領域1のフルラップ前面衝突であると判定され、ステップT60において、制御部23によりフルラップ前面衝突に応じた上記制御が実施される(制御1)。
As shown in FIG. 7, in step T10, it is determined whether or not the acceleration α is detected by the
一方、ステップT40において、座標値(Ax,Ay)が領域1内でないと判定されると、ステップT70へ進み、座標値(Ax,Ay)が領域2′内であるか否かが判定される。座標値(Ax,Ay)が領域2′内であれば、ステップT80において衝突形態は領域2′の右オフセット前面衝突であると判定され、ステップT90において、制御部23により右オフセット前面衝突に応じた上記制御が実施される(制御2)。また、ステップT70において、座標値(Ax,Ay)が領域2′内でないと判定されると、ステップT100へ進み、座標値(Ax,Ay)が領域3′内であるか否かが判定される。座標値(Ax,Ay)が領域3′内であれば、ステップT110において衝突形態は領域3′の左オフセット前面衝突であると判定され、ステップT120において、制御部23により左オフセット前面衝突に応じた上記制御が実施される(制御3)。
On the other hand, when it is determined in step T40 that the coordinate value (Ax, Ay) is not in the
ステップT60,ステップT90,ステップT120において各制御が実施されると、制御フローが終了される。また、ステップT10において前突センサONでないと判定された場合は、フローはリターンされる。つまり、車両1に対して前方から衝撃を受けていない場合は、座標値(Ax,Ay)の決定や領域判定がされず、フローがリターンされる。また、ステップT100で座標値(Ax,Ay)が領域3′内でないと判定された場合も、軽衝突やスリップ状態であると判断され、フローがリターンされる。このように、図6に示すようなマップを用いても、衝突形態を判定することができる。
When each control is performed in step T60, step T90, and step T120, the control flow is ended. If it is determined in step T10 that the front collision sensor is not ON, the flow is returned. That is, when the
また、上記実施形態等では、車両1に発生する前後加速度Ax及び左右加速度Ayを加速度センサ21で検出し、これらを座標値(Ax,Ay)として決定して二次元マップに適用しているが、二次元マップを用いない構成であってもよい。また、加速度の代わりに、速度や変位を用いる構成でもよい。なお、上記実施形態では、フルラップ前面衝突と左右のオフセット前面衝突とを判定する制御を例示したが、これに加えて左右のナローオフセット前面衝突を判定する制御構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the longitudinal acceleration Ax and the lateral acceleration Ay generated in the
また、車体に対して前方から衝撃が加わったことを検出する手段(前突検出手段)として、加速度を検出する前突センサ11以外のセンサ(例えば圧力センサ等)が設けられていてもよい。また、車体に対して前方から衝撃が加わったか否かを判断するために、加速度センサ21を用いてもよい。この場合、前突センサ11は不要であるため、構成をより簡素化することができ、コストを削減することができる。
また、上記実施形態では、車両1の前後加速度Ax及び左右加速度Ayを検出する加速度センサ21がエアバッグECU20に内蔵されている構成を説明したが、加速度センサ21はエアバッグECU20と別体で設けられていてもよい。
Further, a sensor (for example, a pressure sensor) other than the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the structure by which the
また、前突センサ11及び加速度センサ21(又はこれを内蔵するエアバッグECU20)の位置は上記したものに限られない。例えば、前突センサ11が車両1の前端部に配置されていてもよく、車両前後方向の中間部に配置されていてもよい。また、加速度センサ21(又はこれを内蔵するエアバッグECU20)が車両1の車両前後方向の中間部や後部に搭載されていてもよい。また、これらのセンサ11,21が車幅方向の左右どちらかにずれて搭載されていてもよい。
また、本車両制御装置は、自動車やトラック等の様々な車両に適用可能である。
Further, the positions of the
Moreover, this vehicle control apparatus is applicable to various vehicles, such as a motor vehicle and a truck.
1 車両
11 前突センサ(前突検出手段)
20 エアバッグECU
21 加速度センサ
22 判定部(判定手段)
23 制御部(制御手段)
31 フロントエアバッグ
32 カーテンエアバッグ
Ax 前後加速度(前後方向の加速度)
Ay 左右加速度(左右方向の加速度)
X1 第一閾値(所定の閾値)
1
20 Airbag ECU
21 Acceleration sensor 22 Determination unit (determination means)
23 Control unit (control means)
31
Ay Left / right acceleration (acceleration in the left / right direction)
X 1 first threshold value (predetermined threshold value)
Claims (5)
前記加速度センサで検出された前記前後方向の加速度及び前記左右方向の加速度に基づいて、前記車両の衝突形態を判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段で判定される前記衝突形態には、前記車両が車体前面の全幅にわたって衝突するフルラップ前面衝突と、前記車体前面の左右いずれかの端部側に片寄った一部幅が衝突するオフセット前面衝突とが含まれる
ことを特徴とする、車両制御装置。 An acceleration sensor provided in the vehicle for detecting acceleration in the front-rear direction and the left-right direction of the vehicle;
Determination means for determining a collision mode of the vehicle based on the longitudinal acceleration and the lateral acceleration detected by the acceleration sensor;
The collision mode determined by the determination means includes a full-wrap frontal collision in which the vehicle collides over the entire width of the front surface of the vehicle body, and an offset front surface in which a partial width that is offset toward either the left or right end of the front surface of the vehicle body collides A vehicle control device including a collision.
前記判定手段は、前記前突検出手段で前記衝撃が検出されたら前記衝突形態を判定する
ことを特徴とする、請求項1記載の車両制御装置。 Provided at the front of the vehicle, comprising a front collision detection means for detecting an impact applied to the vehicle body from the front,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the determination unit determines the collision mode when the impact is detected by the front collision detection unit.
前記判定手段は、前記加速度センサで検出された前記前後方向の加速度及び前記左右方向の加速度を前記二次元マップに適用して前記衝突形態を判定する
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の車両制御装置。 The vehicle has a two-dimensional map storing the relationship between the acceleration in the front-rear direction and the acceleration in the left-right direction and the determination threshold of the collision mode,
The said determination means determines the said collision form by applying the said acceleration in the front-back direction and the acceleration in the left-right direction detected by the said acceleration sensor to the said two-dimensional map, The said collision form is characterized by the above-mentioned. Vehicle control device.
前記車両の左右両側部に設けられ、前記車体の窓部を覆うように展開されるカーテンエアバッグと、
前記判定手段で判定された前記衝突形態に応じて、前記フロントエアバッグと前記カーテンエアバッグとを選択して展開させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記衝突形態が前記フルラップ前面衝突のときは前記フロントエアバッグを選択して展開させ、前記衝突形態が前記オフセット前面衝突のときは前記フロントエアバッグ及び前記カーテンエアバッグを選択して展開させる
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両制御装置。 A front airbag provided at the front of the vehicle and deployed in front of a driver seat and a passenger seat;
A curtain airbag that is provided on both left and right sides of the vehicle and that is deployed to cover the window of the vehicle body;
Control means for selecting and deploying the front airbag and the curtain airbag according to the collision mode determined by the determination means,
The control means selects and deploys the front airbag when the collision mode is the full-wrap frontal collision, and selects the front airbag and the curtain airbag when the collision type is the offset frontal collision. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle control device is deployed.
ことを特徴とする、請求項4記載の車両制御装置。 5. The control unit prohibits deployment of the front airbag and the curtain airbag when the longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor is less than a predetermined threshold. Vehicle control device.
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