JP2004291673A

JP2004291673A - センサ装置

Info

Publication number: JP2004291673A
Application number: JP2003082835A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Shimoyama; 泰樹下山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21
Also published as: DE102004014481A1; US20040189454A1

Abstract

【課題】ドライブレコーダの機能を低コストで提供すると共に、衝突時には車両の挙動を確実に記録し、衝突後にはその記録させたデータを高い確率で回収できるようにする。
【解決手段】センサ装置１は、車両中央付近の車室内に配置され、センサ１１〜１３から取得した車両の挙動を示す挙動データを、バスコントローラ１５を介して車内ＬＡＮに接続された他のＥＣＵや装置に送信する。このセンサ装置１に、バスコントローラ１５を介して受信した操作データ（アクセル，ステアリング，ブレーキ等の操作状態）を、挙動データと共にメモリ１６に記憶し、衝突Ｇセンサ１４が車両の衝突を検出すると、待機時間後にメモリ１６への書込を禁止して、メモリ１６に記録された衝突時前後の挙動データや操作データを保持するドライブレコーダとしての機能を搭載する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の挙動を検出し、その検出結果を車両内に構築された通信網（車内ＬＡＮ）を介して車両の各部に送信するセンサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車が交通事故を起こしたり，急ブレーキなどの事故回避行動を行なった際に、車両の挙動（速度，衝撃）を示す挙動データや乗員の操作状況（ハンドルやブレーキ操作）を示す操作データ等を記録するドライブレコーダが知られている。
【０００３】
このドライブレコーダは、専用の電子制御装置（ＥＣＵ）として構成すること（例えば、特許文献１参照。）や、車内ＬＡＮに接続される各種ＥＣＵ、例えば、衝突トリガー信号を共用できるエアバッグＥＣＵや、車両進行方向の加速度信号を共用できるＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）ＥＣＵ等に内蔵すること、また、複数の車内ＬＡＮが存在する場合には、これらを接続するゲートウェイＥＣＵに内蔵すること（例えば、特許文献２参照。）等が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２４４０６４号公報（図１）
【特許文献２】
特開２００２−３３０１４９号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ドライブレコーダを、専用のＥＣＵとして構成した場合、これを設置するためのスペースを新たに確保したり、車内ＬＡＮに接続されるＥＣＵが増えることによって通信環境の設定を変更したりする必要があり、その設置には、大きな手間を要し、大幅なコストアップとなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、ドライブレコーダをエアバッグＥＣＵ，ＡＢＳＥＣＵ，ゲートウェイＥＣＵに内蔵した場合、重要な挙動データの一部又は全部を、車内ＬＡＮを介して入力しなければならないため、衝突によってデータ送信元のＥＣＵが破壊されたり、車内ＬＡＮの信号線が切断されたりすると、衝突時直前，直後の挙動データの一部又は全部を得ることができない場合があるという問題があった。
【０００７】
また、特に、ＡＢＳＥＣＵは、近年ブレーキＡＣＴ（アクチュエータ）との一体化が進んでおり、衝突時に破壊されやすいＥ／Ｇ（エンジン）ルームへの搭載が一般的なことから、このＡＢＳＥＣＵにドライブレコーダを搭載した場合は、ドライブレコーダ自体が破壊されてデータを回収することが困難となる可能性が高いという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために、ドライブレコーダの機能を低コストで提供すると共に、衝突時には車両の挙動を確実に記録し、衝突後にはその記録させたデータを高い確率で回収できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明のセンサ装置では、挙動検出手段が、車両（当該装置を搭載した自車両。以下同様。）の挙動を検出し、その検出結果を、送信手段が車両内に構築された通信網を介して、通信網に接続された他の装置等に送信する。また、本発明のセンサ装置には、記憶内容の更新が可能であり、且つ電源供給の遮断時には記憶内容が保持される記憶手段が設けられ、この記憶手段に、挙動検出手段での検出結果が過去の予め設定された保持期間分だけ常に記憶されるように、更新手段が、記憶手段の記憶内容を更新する。そして、衝突検出手段が、車両に加わる加速度から車両の衝突を検出すると、記憶保持手段が、更新手段の動作を停止させて、記憶手段の記憶内容を保持する。
【００１０】
即ち、本発明では、ドライブレコーダが記録すべき最も重要なデータである車両の挙動を検出するセンサ装置に、ドライブレコーダとしての機能、即ち、車両の挙動の検出結果を記録する機能と、衝突の発生を検出して記録内容を保持する機能とを付加している。
【００１１】
従って、本発明のセンサ装置を用いれば、新たな専用の装置を設置することなく、低コストにてドライブレコーダの機能を提供することができる。
しかも、本発明のセンサ装置によれば、同一装置内で車両の挙動の検出と、その検出結果の記録とを行っているため、衝突によって他装置や通信網が破壊されたとしても、自身が破壊されさえしなければ、衝突時や衝突直前の車両の挙動を確実に記録することができる。
【００１２】
また、車両の挙動を検出するセンサ装置は、その機能上の要請から車両の中央付近に搭載されることが一般的である。そして、車両の中央付近には車室が設けられ、この車室は乗員を保護するために壊れ難い構造とされているため、この部分に搭載されたセンサ装置は、衝突時に破壊される可能性が極めて低い。従って、本発明のセンサ装置によれば、衝突後には、記憶手段に記録されたデータを高い確率で回収することができる。
【００１３】
なお、記憶保持手段は、衝突の検出時に、更新手段の動作を直ちに停止させてもよいが、例えば、保持期間より短く設定された待機期間の経過後に更新手段の動作を停止させるように構成してもよい。この場合、記憶手段には、衝突直前のデータだけでなく、衝突直後のデータも記録されるため、これらのデータからより多様な情報を得ることができる。
【００１４】
また、挙動検出手段は、車両の進行方向に加わる加速度を検出する前後Ｇセンサ、車両の幅方向に加わる加速度を検出する左右Ｇセンサ、車両の回転方向に加わる加速度を検出するヨーレートセンサのうち、少なくとも一つを備えていればよいが、これら全てを備えていることが望ましい。
【００１５】
ところで、本発明のセンサ装置に、更に、車両内に構築された通信網を介して車両の操作状態を示す操作データを受信する受信手段を設け、更新手段は、挙動検出手段での検出結果と共に、受信手段にて受信される操作データが、記憶手段に記憶されるように、該記憶手段の記憶内容を更新するように構成してもよい。
【００１６】
この場合、受信手段は、操作データとして、アクセルペダルの操作状態，ステアリングの操作状態，ブレーキペダル操作状態のうち、少なくとも一つを受信すればよいが、これら全てを受信することが望ましい。
なお、操作データは、乗員の操作に基づくものであり、その反応速度が限られているため、衝突した時点のデータを得ることができなくても、その少し前の時点でのデータから、衝突した時点の状態を比較的容易に推定することができる。
つまり、操作データは、車両の挙動についてのデータとは異なり、通信網を介して他の装置からデータを得るように構成しても、十分に役立つデータを得ることができるのである。
【００１７】
また、記憶手段に記録するデータとしては、上述した車両の挙動を示すデータ（前後Ｇセンサ，左右Ｇセンサ，ヨーレートセンサの出力）や、操作データ（アクセルペダル，ステアリング，ブレーキペダルの操作状態）に限るものではなく、例えば、車速、車両位置、スロットル開度、外気温、冷却水温度等の他、車内ＬＡＮを介して他の電子制御装置（ＥＣＵ）から得られる様々なデータを用いることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、ドライブレコーダとしての機能が付加された実施形態の車載用センサ装置、及びセンサ装置が接続される車内ＬＡＮの概要を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のセンサ装置１が接続される車内ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）には、エンジン制御を実行するエンジン電子制御装置（以下、電子制御装置のことをＥＣＵと称する）３、車両旋回時の走行安定性を確保する車両安定性制御（以下、単にＶＳＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ；トヨタ自動車（株）の呼称）と称する）を実行するＶＳＣＥＣＵ５、車両制動時に発生する車輪スリップを抑制する制動スリップ制御（以下、単にＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅｍ）と称する）を実行するＡＢＳＥＣＵ７等の各種ＥＣＵと共に、ナビゲーション装置９が接続されている。但し、ＶＳＣＥＣＵ５とＡＢＳＥＣＵ７とは、一体に構成されていてもよい。
【００２０】
そして、本実施形態では、車内ＬＡＮを介して行うデータ通信は、車載ネットワークで一般的に利用されているＣＡＮ（ドイツ、ＲｏｂｅｒｔＢｏｓｃｈ社が提案した「ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ」）プロトコルを用いている。
このうち、エンジンＥＣＵ３は、車速センサ３１、スロットル開度センサ３２、アクセルペダル開度センサ３３からの検出データ（車速，エンジン制御状態、アクセル操作状態）を、車内ＬＡＮを介して送信すると共に、車内ＬＡＮを介して、先行車との車間距離や自車両の速度を制御する車間制御ＥＣＵ（図示せず）等から目標加速度、フューエルカット要求等のデータを受信する。そして、その受信データ等から特定される運転状態となるよう内燃機関（ここでは、ガソリンエンジン）を制御するように構成されている。
【００２１】
ＶＳＣＥＣＵ５は、ステアリングセンサ５１、ブレーキスイッチ５２からの検出データ（ステアリング操作状態，ブレーキ操作状態）を、車内ＬＡＮを介して送信すると共に、車内ＬＡＮを介してヨーレート等のデータを受信する。そして、障害物回避などの急激なハンドル操作をしたときや、滑りやすい路面のカーブに進入したときなどに発生する横滑りを抑制して車両の安定性を確保するために、エンジン出力と各車輪のブレーキ力を自動的に制御するように構成されている。
【００２２】
ＡＢＳＥＣＵ７は、車輪速センサ７１からの検出データ（車輪速度）を車内ＬＡＮを介して送信すると共に、車内ＬＡＮを介して、エンジンＥＣＵ３やセンサ装置１から車速（車体速度），加速度（前後Ｇ）等のデータを受信する。そして、車体速度と車輪速度とに基づいて求められる車輪のスリップ率が予め設定された範囲内（１０〜２０％）となるように制動力（ブレーキ油圧）を制御するように構成されている。
【００２３】
ナビゲーション装置９は、ＧＰＳ装置９１からの検出データ（車両の現在位置，車速）等を車内ＬＡＮを介して送信すると共に、これら検出データに基づいて車両周辺の地図表示や、設定された目的地まで経路設定や音声による案内制御等を実行するように構成されている。
【００２４】
次に、本実施形態のセンサ装置１は、車両の進行方向に沿った加速度を検出する前後Ｇセンサ１１と、車両の幅方向に沿った加速度を検出する左右Ｇセンサ１２と、車両の旋回軸周りの加速度を検出するヨーレートセンサ１３と、車両の衝突時に発生するような大きな加速度（例えば、１０Ｇ以上）を検出すると、衝突トリガー信号を発生させる衝突Ｇセンサ１４と、車内ＬＡＮを介して各種データを送受信するバスコントローラ１５と、ＥＥＰＲＯＭからなり、車両の運行状態（乗員の操作状態，車両の挙動，車両の状態等）を示すデータを記憶するメモリ１６と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成されたワンチップのマイクロコンピュータ（マイコン）１７とを備えている。
【００２５】
なお、センサ装置１は、各センサ１１〜１３、特にヨーレートセンサ１３にて良好な検出結果が得られるように車両の中央付近に配置される。具体的には、車室内に設置されたシフトレバーとサイドブレーキとの間のスペース等に配置される。
【００２６】
ここで、マイコン１７が実行するメイン処理、及びデータ送受信／メモリ書込処理を、図２及び図３に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、これらの処理は、いずれも、センサ装置１に電源が投入されると起動され、電源が遮断されると、その時点で終了する。
【００２７】
まず、メイン処理が起動すると、図２に示すように、メモリ１６に対するデータの書込を許可し（Ｓ１１０）、衝突Ｇセンサ１４から衝突トリガー信号が出力されているか否かを判断する（Ｓ１２０）。そして、衝突トリガー信号が出力されていなければ、同ステップを繰り返すことで待機する。
【００２８】
一方、衝突トリガー信号が出力されていれば、予め設定された待機時間が経過するとタイムアウトするタイマーをスタートさせ（Ｓ１３０）、このタイマーがタイムアウトしたか否かを判断する（Ｓ１４０）。そして、タイマーがタイムアウトしていなければ、同ステップを繰り返すことで待機し、一方、タイムアウトしていれば、メモリ１６に対するデータの書込を禁止して（Ｓ１５０）、本処理を終了する。
【００２９】
次に、このメイン処理と並列実行されるデータ送受信／メモリ書込処理が起動すると、図３に示すように、一定周期（本実施形態では６ｍｓ）に設定された挙動データの取得タイミングであるか否かを判断し（Ｓ２１０）、取得タイミングであれば、前後Ｇセンサ１１、左右Ｇセンサ１２、ヨーレートセンサ１３からの出力信号をそれぞれ読み込んで、その読み込んだ結果である挙動データを、メモリ１６に書き込む処理を実行する（Ｓ２２０）。
【００３０】
続けて、一定周期（本実施形態では６０ｍｓ）に設定された挙動データの送信タイミングであるか否かを判断し（Ｓ２３０）、送信タイミングでなければそのままＳ２１０に戻る。一方、送信タイミングであれば、バスコントローラ１５を介して最新の挙動データを送信（Ｓ２４０）した後、Ｓ２１０に戻る。
【００３１】
一方、挙動データの取得タイミングでなければ、バスコントローラ１５を介して操作データが受信されているか否かを判断する（Ｓ２５０）。なお、操作データとは、定期的（本実施形態では１００ｍｓ周期）に、エンジンＥＣＵ３やＶＳＣＥＣＵ５から送信されるアクセル操作状態、ステアリング操作状態、ブレーキ操作状態のことである。
【００３２】
そして、操作データが受信されていなければ、そのままＳ２１０に戻り、一方、操作データが受信されていれば、その受信した操作データを、メモリ１６に書き込む処理を実行（Ｓ２６０）した後、Ｓ２１０に戻る。
但し、Ｓ２２０，Ｓ２６０では、先のＳ１１０にてデータ書込が許可されてから、Ｓ１４０にてデータ書込が禁止されるまでの間の期間のみ、メモリ１６への書込を実行するように構成されている。このようなメモリ１６への書込の許可／禁止は、ソフトウェアにて実現してもよいが、メモリ１６のイネーブル信号等を制御することでハードウェアにて実現してもよい。
【００３３】
また、メモリ１６へのデータの書込は時系列順に行われ、全領域にデータが書き込まれると、最も古いデータから順に上書き（更新）される。そして、全体としては、常に予め設定された保持期間（本実施形態では２０秒）分のデータをメモリ１６に格納するようにされている。換言すれば、メモリ１６に格納される各データは保持期間だけメモリ１６に保持されるように設定されている。
【００３４】
そして、衝突トリガー信号が発生した時には、待機期間（本実施形態では１０秒）の経過後にメモリ１６の内容の更新が禁止される。これにより、メモリ１６には、衝突トリガー信号の発生時前後のデータ（本実施形態では衝突前後１０秒ずつ）が保持されることになる。
【００３５】
以上、詳述したように本実施形態のセンサ装置１は、取得した挙動データを、送信タイミング毎にバスコントローラ１５を介して車内ＬＡＮに接続された他のＥＣＵや装置に送信することにより、本来の機能を果たすだけでなく、取得タイミング毎に取得した挙動データや、バスコントローラ１５を介して受信した操作データを、メモリ１６に記録することにより、いわゆるドライブレコーダとしての機能を果たすように構成されている。
【００３６】
従って、本実施形態のセンサ装置１を用いれば、新たな専用の装置を設置することなく、低コストにてドライブレコーダの機能を提供することができる。
また、本実施形態のセンサ装置１によれば、衝突原因の解析等において最も重要なデータとなる挙動データの検出と、その検出結果の記録とを同一装置内で行っている。このため、衝突によって他装置が破壊されたり車内ＬＡＮの信号線が切断されたりしたとしても、センサ装置１自身が破壊されさえしなければ、衝突時や衝突直前，直後の車両の挙動を、確実にメモリ１６に記録することができる。
【００３７】
しかも、本実施形態のセンサ装置１は、車室内に設置されているため、衝突によって破壊される可能性が極めて低く、衝突後には、メモリ１６に記録されたデータを高い確率で回収することができる。
また、本実施形態のセンサ装置１では、アクセル，ステアリング，ブレーキの操作状態を示す操作データを、車内ＬＡＮを介して取得して、メモリ１６に記録するようにされている。これら操作データは、リアルタイム性の要求が挙動データほど厳しくないため、車内ＬＡＮを介して取得しても、十分に役立つデータを得ることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、前後Ｇセンサ１１，左右Ｇセンサ１２，ヨーレートセンサ１３が挙動検出手段、衝突Ｇセンサ１４が衝突検出手段、メモリ１６が記憶手段、バスコントローラ１５及びＳ２３０〜Ｓ２４０が送信手段、Ｓ２２０，Ｓ２６０が更新手段、Ｓ１２０〜Ｓ１５０が記憶保持手段、バスコントローラ１５及びＳ２６０が受信手段に相当する。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、上記実施形態では、メモリ１６としてＥＥＰＲＯＭを使用しているが、記憶内容を容易に更新でき、且つ電源の供給が遮断されても記憶内容を保持し続けることのできる記憶装置であればどのようなものを用いても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、エンジンＥＣＵ３やＶＳＣＥＣＵ５が、メモリ１６に記憶させるべき操作データを、センサ装置１に対して定期的に送信するように構成されているが、他のＥＣＵや装置が車内ＬＡＮ上で送受信する信号をモニタし、必要なデータが送信された時にこれを取り込んでメモリ１６に記録するようにセンサ装置１を構成してもよい。
【００４１】
更に、上記実施形態では、挙動データと操作データとを、いずれも保持期間分だけメモリ１６に保持するようにされているが、挙動データと操作データとで、保持期間が異なるように設定してもよい。この場合、例えば、書込周期の長い操作データの方が、書込周期の短い挙動データより、データの保持期間を長くすることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のセンサ装置、及びセンサ装置が接続される車内ＬＡＮの概略構成を示すブロック図である。
【図２】センサ装置のマイコンにて実行されるメイン処理の内容を示すフローチャートである。
【図３】センサ装置のマイコンにてメイン処理と共に実行されるデータ送受信／メモリ書込処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…センサ装置、３…エンジン（Ｅ／Ｇ）ＥＣＵ、５…ＶＳＣＥＣＵ、７…ＡＢＳＥＣＵ、９…ナビゲーション装置、１１…前後Ｇセンサ、１２…左右Ｇセンサ、１３…ヨーレートセンサ、１４…衝突Ｇセンサ、１５…バスコントローラ、１６…メモリ、１７…マイコン、３１…車速センサ、３２…スロットル開度センサ、３３…アクセルペダル開度センサ、５１…ステアリングセンサ、５２…ブレーキスイッチ、７１…車輪速センサ、９１…ＧＰＳ装置。

Claims

車両の挙動を検出する挙動検出手段と、
該挙動検出手段での検出結果を、車両内に構築された通信網を介して送信する送信手段と、を備えたセンサ装置において、
記憶内容の更新が可能であり、且つ電源供給の遮断時には記憶内容が保持される記憶手段と、
該記憶手段に、前記挙動検出手段での検出結果が過去の予め設定された保持期間分だけ常に記憶されるように、該記憶手段の記憶内容を更新する更新手段と、
車両に加わる加速度から車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
該衝突検出手段にて衝突が検出されると、前記更新手段の動作を停止させて、前記記憶手段の記憶内容を保持する記憶保持手段と、を備えることを特徴とするセンサ装置。
前記記憶保持手段は、前記保持期間より短く設定された待機期間の経過後に前記更新手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１記載のセンサ装置。
前記挙動検出手段は、車両の進行方向に加わる加速度を検出する前後Ｇセンサ、車両の幅方向に加わる加速度を検出する左右Ｇセンサ、車両の旋回軸周りの加速度を検出するヨーレートセンサのうち、少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ装置。
前記通信網を介して車両の操作状態を示す操作データを受信する受信手段を備え、
前記更新手段は、前記挙動検出手段での検出結果と共に、前記受信手段にて受信される操作データが、前記記憶手段に記憶されるように、該記憶手段の記憶内容を更新することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセンサ装置。
前記受信手段は、前記操作データとして、アクセルペダルの操作状態，ステアリングの操作状態，ブレーキペダル操作状態のうち、少なくとも一つを受信することを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。