JP2005053341A - 乗員保護装置の起動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の乗員保護装置を、車両の衝突形態に応じてより最適に起動制御する起動制御装置を提供すること。
【解決手段】 フロアセンサ１４およびフロントセンサ１６，１８から出力された信号に基づいて、ＥＣＵ１２は、フロア減速度Ｇｆおよびフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒを検出する。また、ＥＣＵ１２は、フロア減速度Ｇｆから速度変化Ｖｎを演算し、シビアリティを判定する。また、ＥＣＵ１２は、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒとフロントしきい値パターンとしてのフロント判定マップとの比較およびフロア減速度Ｇｆと起動用しきい値パターンとしてのＬｏｗマップまたはＨｉｇｈマップとの比較により、対称フラグＦＲＧを決定する。そして、ＥＣＵ１２は、シビアリティ判定と対称フラグＦＲＧに基づいてエアバック装置３０の起動に関する遅延時間を決定する。エアバック３６は、遅延時間に基づいて膨張展開される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両衝突時に乗員を保護する乗員保護装置の起動を制御する乗員保護装置の起動制御装置に関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に示すように、乗員保護装置の起動制御装置は知られている。この従来の乗員保護装置の起動制御装置は、車両前部の左右にサテライトセンサ、車両中央部にフロアセンサを備えている。そして、サテライトセンサに所定の基準値以上の衝撃が加わった場合、フロアセンサのエアバック起動しきい値を下げるようになっている。また、この従来の乗員保護装置の起動制御装置は、サテライトセンサに所定に基準値以上の衝撃が加わった場合には、衝突の激しさが大きいとして、乗員保護装置の起動制御を行うようになっている。

また、従来から、例えば、下記特許文献２に示すように、乗員保護装置の起動制御装置も知られている。この従来の乗員保護装置の起動制御装置は、車両前部の左右にフロントセンサと車両中央部にフロアセンサを有している。そして、これらセンサからの検出値に基づいて、エアバック装置を起動するインフレータの出力値を制御する出力値制御部は、センサからの検出値に基づいて衝突形態を判定し、同判定した衝突形態に応じて、インフレータの出力を最適化するようになっている。

さらに、従来から、例えば、下記特許文献３に示すように、乗員保護装置の起動制御装置も知られている。この従来の乗員保護装置の起動制御装置は、車両前部の左右にサテライトセンサ、車両中央部にフロアセンサを備えている。そして、フロアセンサの出力信号に基づく減速度とその減速度について時間積分して得られる速度との関係から定まる値が出力用しきい値変化パターンを超える場合は、エアバック装置が起動される際の起動出力を高出力とするようになっている。また、サテライトセンサの出力信号に基づく減速度と前記速度との関係から定まる値が所定のしきい値を超えた場合は、前記出力用しきい値パターンをしきい値の小さいパターンに変更するようになっている。

上記従来の乗員保護装置の起動制御装置においては、車両前部のサテライトセンサ（フロントセンサ）と車両中央部のフロアセンサとが検出した衝突による減速度を表す検出値に基づいて、車両の衝突による衝撃の激しさ（シビアリティ）を判定する。そして、このシビアリティ判定の結果に応じて、エアバック装置の起動制御（高出力または低出力）を行うことが可能である。

しかしながら、判定されるシビアリティがほぼ同等であっても、車両と衝突対象物との衝突形態、すなわち、対象衝突（正突、ポール衝突、アンダーライド衝突など）や非対称衝突（斜突、オフセット衝突など）によって、車両の衝突に伴う減速時間が異なるため、エアバック装置の起動制御を異ならせることが必要な場合がある。したがって、車両と衝突対象物との衝突形態に応じて、より最適なエアバック装置の起動制御を行うことが望まれている。

特開平１０−１５２０１４号公報 特開２０００−２１９０９８号公報 特開２００２−１０４１３０号公報

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の乗員保護装置を、車両の衝突形態に応じてより最適に起動制御する起動制御装置を提供することにある。

本発明の特徴は、車両に搭載されて、同車両の衝突時に乗員を保護する乗員保護装置の起動を制御する乗員保護装置の起動制御装置において、車体内の所定位置に配設され、車両に作用する減速度に応じた信号を出力する第１センサと、前記車体内にて前記第１センサの配設位置に比して前記車両の前方に配設されて前記車両に作用する減速度に応じた信号を出力する第２センサと、前記第１センサおよび前記第２センサにより出力された信号に基づいて、前記車両に発生した衝突の程度が激しい衝突であるか否かを判定する衝突程度判定手段と、前記第１センサおよび前記第２センサにより出力された信号に基づいて、前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有しているか否かを判定する衝突対称性判定手段と、前記衝突程度判定手段により判定した衝突の程度と、前記衝突対称性判定手段により判定した衝突部位の対称性とに基づいて、乗員保護装置の第１出力と第２出力とが起動する遅延時間を変更する遅延時間変更手段と、前記遅延時間手段によって変更した前記遅延時間に基づいて、前記乗員保護装置の第１出力と第２出力の起動を制御する起動制御手段とを備えたことにある。

これによれば、車両に発生した衝突の衝突部位の対称性、例えば、車両の前後方向に延出する中心軸に対して衝突部位が対称である正突、ポール衝突、アンダーライド衝突などや中心軸に対して非対称である斜突、オフセット衝突などに基づいて、乗員保護装置の第１出力を出力した後、第２出力を出力するまでの遅延時間を変更することができる。このため、衝突部位の対称性が異なる衝突形態によって異なる衝突時間すなわち衝突に伴う車両の減速時間に対して、最適な乗員保護装置の起動制御が可能となる。したがって、好適に乗員を衝突による衝撃から保護することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記衝突対称性判定手段によって前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないと判定したときには、前記遅延時間変更手段は、前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有しているときに比して、前記遅延時間を大きくすることにもある。

これによれば、車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないすなわち非対称衝突である場合に、遅延時間を大きくすることにより、乗員保護装置の作動時間を長く保つことができる。このため、斜突やオフセット衝突など衝突により減速時間が長いすなわち乗員の減速時間が長い場合であっても、適切に乗員保護装置の作動状態を保つように起動制御することができて、好適に乗員を保護することができる。一方、車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有しているすなわち対称衝突である場合には乗員の減速時間が短くなるため、乗員保護装置の作動時間が短くなるように起動制御することにより、好適に乗員を保護することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記遅延時間変更手段は、前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しいと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していると判定したときは、前記遅延時間をなしに設定し、前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しいと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないと判定したとき、または、前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しくないと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していると判定したときは、前記遅延時間を小さく設定し、前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しくないと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないと判定したときは、前記遅延時間を大きく設定することにもある。

これによれば、衝突の激しさ、例えば、衝突に伴う車両の変形量の大きさなどと、衝突部位の対称性とに基づいて、乗員保護装置の作動状態を最適に起動制御することができる。すなわち、衝突が激しく対称衝突であるときは、乗員の減速時間が短いすなわち減速度が大きいため、乗員保護装置の第１出力と第２出力を遅延時間なし（略同時）で起動制御する。また、衝突が激しく非対称衝突または衝突が激しくなく対称衝突であるときは、減速度が比較的大きいため、乗員保護装置の第１出力と第２出力の遅延時間を小さくして起動制御する。さらに、衝突が激しくなく非対称衝突であるときは、減速度がある程度小さいため、乗員保護装置の第１出力と第２出力の遅延時間を大きくして起動制御する。これにより、発生した衝突の状況に応じて、きめ細かくかつ最適に乗員を保護することができる。

さらに、本発明の他の特徴は、前記衝突対称性判定手段は、前記第１センサにより出力された信号により表される前記車両に作用した減速度が所定値よりも大きいときに前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していると判定することにもある。

これによれば、第１センサにより検出した減速度の大きさに基づいて、対称衝突と判定することができる。このため、対称衝突で乗員の減速度が大きいと速やかに判断することができ、乗員保護装置を最適かつ適切に起動制御できて、乗員を好適に保護することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る乗員保護装置の起動制御装置のシステム構成図を概略的に示したブロック図である。このシステムは、車両１０に搭載される電子制御ユニット（以下、単にＥＣＵという）１２を備えており、ＥＣＵ１２によって各種動作が制御される。また、このシステムは、車体中央部のフロアトンネル近傍に配設されたフロアセンサ１４および車体前部の左右のサイドメンバに配設されたフロントセンサ１６，１８を備えている。フロアセンサ１４およびフロントセンサ１６，１８は、それぞれ、各配設部位に車両前後方向に作用する衝撃の大きさ（具体的には、車両前後方向の減速度の大きさ）に応じた信号を出力する電子式の減速度センサである。

ＥＣＵ１２は、入出力回路２０、中央処理装置（以下、単にＣＰＵという）２２、後述する処理プログラムを含む各種プログラムおよび演算に必要なテーブルなどが予め格納されているリード・オンリ・メモリ（以下、単にＲＯＭという）２４、作業領域として使用するランダム・アクセス・メモリ（以下、単にＲＡＭという）２６、および、それらの各要素を接続する双方向のバス２８により構成されている。

このように構成されたＥＣＵ１２には、フロアセンサ１４およびフロントセンサ１６，１８が、入出力回路２０を介して接続されている。そして、フロアセンサ１４の出力信号およびフロントセンサ１６，１８の出力信号は、それぞれ入出力回路２０に供給され、ＣＰＵ２２の指示に従って適宜ＲＡＭ２６に格納される。ＥＣＵ１２は、フロアセンサ１４からの出力信号に基づいて車体中央部にて車両前後方向に作用する減速度の大きさＧｆ（以下、フロア減速度Ｇｆという）を検出するとともに、フロントセンサ１６，１８からの出力信号に基づいて車体左前部および車体右前部にてそれぞれ車両前後方向に作用する減速度の大きさＧｌ，Ｇｒ（以下、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒという）を検出する。

また、乗員保護装置の起動制御装置のシステムは、車両１０に搭載されて、乗員が保護されるように作動するエアバック装置３０を備えている。エアバック装置３０は、駆動回路３２、インフレータ３４ａ，３４ｂおよびエアバック３６を有している。エアバック装置３０の駆動回路３２は、ＥＣＵ１２に入出力回路２０に接続されている。そして、エアバック装置３０は、駆動回路３２に、入出力回路２０を介して、ＥＣＵ１２から駆動信号が供給された場合に起動し、エアバック３６を展開させる。インフレータ３４ａ，３４ｂは、駆動回路３２に接続する点火装置３８ａ，３８ｂと、点火装置３８ａ，３８ｂの発熱により多量のガスを発生するガス発生剤（図示省略）とを内蔵しており、ガスの発生によりエアバック３６を膨張展開させる。

エアバック３６は、多段エアバックであり、インフレータ３４ａ，３４ｂ内の点火装置３８ａ，３８ｂが同時に発熱した場合には、高圧で膨張展開する。また、エアバック３６は、インフレータ３４ａ，３４ｂ内の点火装置３８ａ，３８ｂが所定時間差を有してすなわち遅延（ディレイ）して発熱した場合には、低圧から高圧に段階的に膨張展開する。このようして膨張展開したエアバック３６は、車両１０の乗員と車載部品との間に介在するように配置されている。

また、ＥＣＵ１２のＣＰＵ２２は、起動制御部４０、しきい値変更部４２、シビアリティ判定部４４および出力遅延時間変更部４６を備えている。起動制御部４０は、ＲＯＭ２４に格納されている処理プログラムに従って、後述するように、フロア減速度Ｇｆに基づいてエアバック装置３０を起動させるか否かを判定する。そして、起動制御部４０は、入出力回路２０からエアバック装置３０の駆動回路３２への駆動信号の供給を制御する。しきい値変更部４２は、後述するように、フロア減速度Ｇｆおよびフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒに基づいて、起動制御部４０で用いられるエアバック装置３０の起動判定のための起動判定マップ上における複数のしきい値の変化パターン（以下、起動用しきい値変化パターンという）のいずれが有効であるかを判定する。

シビアリティ判定部４４は、後述するように、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒと、衝突による衝撃の激しさ（シビアリティ）を判断するために予め設定された基準値とを比較することにより、シビアリティを判定する。出力用遅延時間変更部４６は、後述するように、シビアリティ判定部４４によって判定されたシビアリティと、車両１０の衝突の対称性とに基づいて、エアバック３６の展開タイミングすなわち一段目点火（点火装置３８ａ，３８ｂの一方）後から二段目点火（点火装置３８ａ，３８ｂの他方）までの遅延時間（ディレイ時間）を設定する。

次に、ＣＰＵ２２において行われる処理の具体的な内容について説明する。ＣＰＵ２２の起動制御部４０は、エアバック装置３０を起動させるか否かの判定を起動判定マップに基づいて行う。起動判定マップは、図２に示すように、起動用しきい値パターンとして、破線で示したＨｉｇｈマップとＬｏｗマップの２つのパターンを含んでいる。Ｈｉｇｈマップは、車両１０に衝撃が加わった際にエアバック装置３０を起動させる必要がある場合とその必要がない場合との境界に設定されている。また、Ｌｏｗマップは、所定の条件下において車両１０に衝撃が加わった際にエアバック装置３０を起動させる必要がある場合とその必要がない場合との境界に設定されている。なお、ＨｉｇｈマップとＬｏｗマップとは、ともにＲＯＭ２４に記憶されている。

そして、起動制御部４０は、フロア減速度Ｇｆについて一定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）ごとに時間積分を施して単位時間あたりの速度変化Ｖｎを求める。ここで、走行中の車両１０にフロア減速度Ｇｆが加わる場合には、車内の物体（例えば、乗員）は、慣性力により車両１０に対して前方へ相対的に加速する。このため、車内の物体の車両１０に対する相対的な速度変化Ｖｎは、フロア減速度Ｇｆを時間積分することにより求めることができる。起動制御部４０は、速度変化Ｖｎを求めた後、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が図２に示した起動判定マップのＨｉｇｈマップおよびＬｏｗマップの起動用しきい値パターンにより区切られたいずれかの領域に属するかを判別する。

すなわち、起動制御部４０は、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値がＨｉｇｈマップをフロア減速度Ｇｆの大きい側に超える領域（図２において梨地で示す領域）に属すると判定した場合には、車体中央部に大きな衝撃が加わっているとして、常にエアバック３６を膨張展開すべく入出力装置２０からエアバック装置３０の駆動回路３２へ駆動信号を供給する。この場合には、エアバック装置３０が起動することによりエアバック３６が展開される。したがって、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が図２の起動判定マップのＨｉｇｈマップを超えるすなわち図２における梨地で示す領域に属することとなれば、常にエアバック３６が膨張展開される。

ところで、Ｈｉｇｈマップは、上述したように、車両１０に衝撃が加わった際にエアバック装置３０を起動させる必要がある場合とその必要がない場合との境界に設定されているものである。しかし、衝突形態によっては、Ｈｉｇｈマップ上でエアバック装置３０を起動させる必要がない領域（図２において梨地でない領域）にフロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が属する場合であってもエアバック装置３０を起動させることが必要となる場合がある。

具体的に説明すると、例えば、車両１０が中速（例えば、３２ｋｍ／ｈ）で障害物と斜突した場合には、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が起動判定マップ上でＨｉｇｈマップを越える側に属しないが、エアバック装置３０を起動させる必要がある。この場合においては、車両１０が中速で斜突すると、その車体前部には大きな衝撃が加わる。このため、車体前部に大きな衝撃が加わる場合、すなわち、車体左前部または右前部に大きな減速度が生ずる場合には、起動制御部４０は、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値がＨｉｇｈマップを超えなくてもＬｏｗマップを越える領域（図２において、斜線で示す領域）に属すれば、エアバック装置３０を起動させる。

一方、車体前部に大きな衝撃が加わっていても、エアバック装置３０を起動させる必要のない衝突形態も存在する。すなわち、車両１０が低速で障害物に正突した場合や低速で車両１０が障害物の下部に潜り込んで衝突するアンダーライド衝突した場合には、エアバック装置３０を起動させる必要はない。このような衝突形態においても、起動制御部４０は、エアバック装置３０を起動させるか否かの判定を、起動判定マップのＬｏｗマップに基づいて行う。これを図３を用いて具体的に説明する。図３は、互いに異なる衝突形態ごとのフロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係をそれぞれ示している。ここで、図３には、車両１０が中速で斜突した場合が実線で、車両１０が低速（例えば、１８ｋｍ／ｈ）で正突した場合が一点鎖線で、車両１０が低速でアンダーライド衝突した場合が二点鎖線でそれぞれ示されている。

起動制御部４０は、車両１０が低速で障害物に正突した場合や車両１０が低速でアンダーライド衝突した場合において、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が、図３に示した起動判定マップ上で、ＬｏｗマップとＨｉｇｈマップとの間の領域に属していれば、エアバック装置３０を起動させる。ところで、起動判定マップのＬｏｗマップが常に有効であると、低速での正突やアンダーライド衝突でエアバック装置３０を起動させない場合であっても、起動制御部４０は、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が、Ｌｏｗマップを超えていれば、エアバック装置３０を起動させてしまう。このため、Ｌｏｗマップを有効または無効とすることに関しては、衝突形態によって異なる車体前部の減速度に基づいて決定される。

しきい値変更部４２は、起動制御部４０と同様に、フロア減速度Ｇｆについて一定時間ごとに時間積分して単位時間あたりの速度変化Ｖｎを求める。そして、しきい値変更部４２は、そのフロア減速度Ｇｆについての速度変化Ｖｎとフロントセンサ１６の出力信号に基づいて検出されたフロント減速度Ｇｌとの関係から定まる値、および、速度変化Ｖｎとフロントセンサ１８の出力信号に基づいて検出されたフロント減速度Ｇｒとの関係から定まる値のいずれか一方が図４に示すフロント判定マップのいずれの領域に属するかを判定する。

図４は、図２および図３に示す判定マップ上における起動用しきい値変化パターンとしてのＬｏｗマップを有効とするか否かを判定するための車体前部の減速度についてのしきい値の変化パターン（以下、フロントしきい値変化パターンという）を示している。ここで、図４には、フロントしきい値変化パターンとしてのフロント判定マップが破線で示されている。フロント判定マップは、起動用しきい値変化パターンとしてのＬｏｗマップを有効とする場合と有効としない場合との境界に設定されている。なお、図４は、車両１０が中速で斜突した場合を実線で、車両１０が低速で正突した場合を一点鎖線で、車両１０が低速でアンダーライド衝突した場合を二点鎖線で、それぞれ示している。

フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が、図３に示す起動判定マップ上でＬｏｗマップとＨｉｇｈマップとの間の領域に属する状況下でエアバック装置３０を起動させる必要がある車両１０が中速で斜突する場合、並びに、この状況下でエアバック装置３０を起動させる必要のない車両１０が低速で正突する場合およびアンダーライド衝突する場合においては、図４に示すように、車体前部に作用するフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒのピークを迎える時期がそれぞれ異なるものとなる。具体的には、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒと車体中央部に作用するフロア減速度Ｇｆについての単位時間あたりのフロア速度変化Ｖｎとの関係がそれぞれ図４に示すようになる。

したがって、中速での斜突の場合にＬｏｗマップが有効となる一方、低速での正突およびアンダーライド衝突の場合にＬｏｗマップが有効とならないように、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒとフロア速度変化Ｖｎとの関係でフロントしきい値変化パターンとしてのフロント判定マップを設定すれば、すなわち、起動用しきい値変化パターンとしてのＬｏｗマップを有効とするためのフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒについてのしきい値をフロア速度変化Ｖｎに応じて変化させることとすれば、衝突形態に応じて適切にエアバック装置３０を起動させることができる。

このため、中速での斜突の場合にＬｏｗマップを有効とする一方、低速での正突およびアンダーライド衝突の場合にＬｏｗマップを有効としないフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒとフロア速度変化Ｖｎとの関係によるフロントしきい値変化パターンとしてのフロント判定マップがＲＯＭ２４に記憶されている。具体的に説明すると、フロント判定マップ上のフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒについてのしきい値は、フロア速度変化Ｖｎが第２の値Ｖｎ2以下である場合は、低速でのアンダーライド衝突によってＬｏｗマップが有効とならないように大きな値Ｇ３に設定されている。また、フロア速度変化Ｖｎが第２の値Ｖｎ2を超えかつその値よりも大きな第１の値Ｖｎ1以下である場合は、中速での斜突によってＬｏｗマップが有効となるように小さな値Ｇ１に設定されている。また、フロア速度変化Ｖｎが第１の値Ｖｎ1を超える場合は、低速での正突によってＬｏｗマップが有効とならないように値Ｇ３とＧ１との間の値Ｇ２に設定されている。

そして、しきい値変更部４２は、図４に示したフロント判定マップに基づいて、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒとフロア速度変化Ｖｎとの関係から定まる値がフロント判定マップの大きい側に越える領域（図４において梨地で示す領域）に属すると判別した場合は、起動用しきい値変化パターンとしてのＬｏｗマップを有効とすべく、すなわち、フロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係から定まる値がＬｏｗマップとＨｉｇｈマップとの間の領域に属してもエアバック装置３０の起動を許容すべく、起動制御部４０に対して、所定の信号（以下、Ｌｏｗマップ有効信号という）を供給する。一方、しきい値変更部４２は、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒとフロア速度変化Ｖｎとの関係から定まる値が図４における梨地で示す領域に属しないと判別した場合は、起動制御部４０に対して、Ｌｏｗマップ有効信号を供給しない。

シビアリティ判定部４４は、起動制御部４０と同様に、フロア減速度Ｇｆについて一定時間ごとに時間積分して単位時間あたりの速度変化Ｖｎを求める。そして、速度変化Ｖｎ、フロントセンサ１６の出力信号に基づいて検出されたフロント減速度Ｇｌおよびフロントセンサ１８の出力信号に基づいて検出されたフロント減速度Ｇｒの時間変化を図５に示すシビアリティ判定マップに基づいて判別する。

図５は、衝突速度が大きい場合と衝突速度が小さい場合における速度変化Ｖｎ、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒの時間変化を比較して示している。ここで、図５には、大きい衝突速度（例えば、６４ｋｍ／ｈ）が一点鎖線で示され、小さい衝突速度（例えば、４０ｋｍ／ｈ）が実線で示されている。ここで、衝突速度が小さい場合は衝突の激しさが小さくて車体前部の変形量が小さく、衝突速度が大きい場合は衝突の激しさが大きくて車体前部の変形量が大きい。このため、車体前部に加わる衝撃がある程度大きくなる時期は、衝突速度が大きいほど早くなる。この点について、衝突速度が大きい場合は、図５にて一点鎖線で示すように、車体前部の衝撃がある程度大きくなっても、その時点においては車体中央部があまり減速していない。すなわち、車体中央部に衝突によるある程度大きな減速が生じた際には、既に車体前部にも大きな衝撃が加わっている。一方、衝突速度が小さい場合は、図５にて実線で示すように、車体前部の衝撃がある程度大きくなった際には、既に車体中央部がある程度減速している。すなわち、車体中央部に衝突によるある程度大きな減速が生じた時点においては、車体前部の衝撃があまり大きくなっていない。

したがって、車体前部の衝撃が大きくなった際にフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが達すべき予め設定された基準値および車体中央部がある程度減速した際にフロアセンサ１４の出力信号に基づく速度変化Ｖｎが達すべきフロア減速基準値Ｖ０を設定することにより、車両１０の衝突の激しさ（シビアリティ）を判定することができる。ここで、フロア減速基準値Ｖ０は、車体前部の衝撃と車体中央部の速度変化Ｖｎとの関係から定められる値であり、シビアリティが激しい（Ｈｉｇｈ）として判断する場合と、激しくない（Ｌｏｗ）として判断する場合との境界に設定されている。

シビアリティ判定部４４は、図５に示したシビアリティ判定マップを記憶している。そして、シビアリティ判定部４４は、シビアリティ判定マップに基づいて、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが基準値を超えており、かつ、フロア速度変化Ｖｎがフロア減速基準値Ｖ０を超えていれば、車体前部の衝撃がある程度大きく車体中央部がある程度減速していると判定できる。このため、シビアリティ判定部４４は、衝突速度が小さいすなわちシビアリティがＬｏｗと判定するとともに、出力用遅延時間変更部４６に対して、シビアリティＬｏｗ信号を供給する。一方、シビアリティ判定部４４は、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが基準値を超えており、かつ、フロア速度変化Ｖｎがフロア減速基準値Ｖ０以下であれば、車体前部の衝撃がある程度大きくなっても車体中央部はあまり減速していないと判定できる。このため、シビアリティ判定部４４は、衝突速度が大きいすなわちシビアリティがＨｉｇｈと判定するとともに、出力用遅延時間変更部４６に対して、シビアリティＨｉｇｈ信号を供給する。

出力用遅延時間変更部４６は、起動制御部４０からエアバック装置３０に対して、供給した駆動信号がＨｉｇｈマップに基づく信号かＬｏｗマップに基づく信号かを表す所定の情報（以下、対称フラグＦＲＧという）を取得する。この対称フラグＦＲＧは、車両１０の衝突形態すなわち中速、高速での正突、ポール衝突やアンダーライドなど車両１０の中心軸に対して対称な衝突形態であるときは、対称フラグＦＲＧを”ＴＲＵＥ”として出力される。一方、車両１０の衝突形態が斜突やオフセット衝突など車両１０の中心軸に対して非対称な衝突形態であるときは、対称フラグＦＲＧを”ＦＡＬＳＥ”として出力される。

これは、起動制御部４０が利用する起動判定マップとしてＨｉｇｈマップがしきい値変更部４２によって選択決定されたときには、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒにかかわらずフロア減速度Ｇｆが高い場合である。この状態においては、車両１０の衝突形態が対称衝突と予想されるため、対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”に設定される。一方、起動制御部４０が利用する起動判定マップとしてＬｏｗマップがしきい値変更部４２によって選択決定されたときは、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒに基づいて決定される。この状態においては、車両１０の衝突形態が非対称衝突と予想されるため、対称フラグＦＲＧが”ＦＡＬＳＥ”に設定される。

また、出力用遅延時間変更部４６は、シビアリティ判定部４４からシビアリティＬｏｗ信号またはシビアリティＨｉｇｈ信号を取得する。このように、出力用遅延時間変更部４６は、対称フラグＦＲＧと、シビアリティＬｏｗ信号またはシビアリティＨｉｇｈ信号とを取得して、図６に示すディレイ時間テーブルに基づいて、起動制御部４０がエアバック装置３０に対して二段目の駆動信号を出力する出力時期を決定する。そして、出力用遅延時間変更部４６は、起動制御部４０に対して、出力時期を表す点火時期信号を供給する。

具体的に説明すると、出力用遅延時間変更部４６は、起動制御部４０から取得した対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”であり、かつ、シビアリティ判定部４４からシビアリティＨｉｇｈ信号を取得していれば、遅延時間を例えば０ｓｅｃに設定すなわちエアバック３６の一段目点火（点火装置３８ａ，３８ｂの一方）と二段目点火（点火装置３８ａ，３８ｂの他方）とを略同時に行うことを表す点火時期信号を起動制御部４０に供給する。また、出力用遅延時間変更部４６は、起動制御部４０から取得した対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”であり、かつ、シビアリティ判定部４４からシビアリティＬｏｗ信号を取得していれば、遅延時間を例えば３０ｓｅｃに設定すなわちエアバック３６の一段目点火から３０ｓｅｃ後に二段目点火を行うことを表す点火時期信号を起動制御部４０に出力する。

また、出力用遅延時間変更部４６は、起動制御部４０から取得した対称フラグＦＲＧが”ＦＡＬＳＥ”であり、かつ、シビアリティ判定部４４からシビアリティＨｉｇｈ信号を取得していれば、遅延時間を例えば３０ｓｅｃに設定すなわちエアバック３６の一段目点火から３０ｓｅｃ後に二段目点火を行うことを表す点火時期信号を起動制御部４０に出力する。また、出力用遅延時間変更部４６は、起動制御部４０から取得した対称フラグＦＲＧが”ＦＡＬＳＥ”であり、かつ、シビアリティ判定部４４からシビアリティＬｏｗ信号を取得していれば、遅延時間を例えば１００ｓｅｃに設定すなわちエアバック３６の一段目点火から１００ｓｅｃ後に二段目点火を行うことを表す点火時期信号を起動制御部４０に出力する。これにより、起動制御部４０は、出力用遅延時間変更部４６から取得した点火時期信号に従って、エアバック装置３０の駆動回路３２に対して、駆動信号を出力する。

このように、本実施形態におけるシステムにおいては、エアバック装置３０は、図７に示すように、フロア減速度Ｇｆが速度変化Ｖｎに応じて変化するＨｉｇｈマップ上のしきい値を超える場合、または、フロア減速度Ｇｆが速度変化Ｖｎに応じて変化するＬｏｗマップ上のしきい値を超え、かつ、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒがフロア速度変化Ｖｎに応じて変化するフロント判定マップ上のしきい値を超える場合にエアバック装置３０の一段目が点火される。また、本実施形態におけるシステムにおいては、フロア減速度Ｇｆが速度変化Ｖｎに応じて変化するＨｉｇｈマップ上のしきい値を超える場合に、対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”に設定される。さらに、本実施形態におけるシステムにおいては、シビアリティの判定結果と設定された対称フラグＦＲＧとに基づいて、エアバック装置３０の二段目の点火時期が設定され、同点火時期に基づいて、エアバック装置３０の二段目が点火される。

次に、上記のように構成した乗員保護装置の起動制御装置のシステムの作動について、以下に詳細に説明する。車両１０のユーザによって、図示しないイグニッションスイッチが「オン」状態とされると、車両１０に搭載されたＥＣＵ１２は、図８に示す処理プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。

この処理プログラムは、ステップＳ１０にて実行が開始され、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ１２は、減速度Ｇｆ，Ｇｌ，Ｇｒを検出する。すなわち、ＥＣＵ１２は、入出力回路２０を介して、フロアセンサ１４、フロントセンサ１６，１８から出力信号を取得して、フロア減速度Ｇｆおよびフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒを検出する。そして、ＥＣＵ１２は、検出したフロア減速度Ｇｆおよびフロント減速度Ｇｌ，ＧｒをＲＡＭ２６の所定位置に一時的に記憶して、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２においては、ＥＣＵ１２は、対称フラグＦＲＧを車両１０の衝突が非対称な衝突形態あることを表す”ＦＡＬＳＥ”に設定して、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３においては、ＥＣＵ１２は、前記ステップＳ１１にて検出して一時的に記憶したフロア減速度Ｇｆを利用して、速度変化Ｖｎを演算する。すなわち、ＥＣＵ１２は、フロア減速度Ｇｆを取得し、同取得したフロア減速度Ｇｆについて時間積分を施して、速度変化Ｖｎを演算する。そして、ＥＣＵ１２は、演算した速度変化ＶｎをＲＡＭ２６の所定記憶位置に一時的に記憶して、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４においては、ＥＣＵ１２は、シビアリティを判断する。具体的に説明すると、ＥＣＵ１２は、まず、ＲＯＭ２４に記憶しているシビアリティ判定マップを取得する。次に、ＥＣＵ１２は、前記ステップＳ１１にてＲＡＭ２６に一時的に記憶したフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒを取得するとともに、前記ステップＳ１３にてＲＡＭ２６の所定記憶位置に記憶した速度変化Ｖｎを取得する。そして、ＥＣＵ１２は、取得したフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが基準値を超えているか否かを判定する。フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが基準値を超えており、かつ、速度変化Ｖｎがフロア減速基準値Ｖ０を超えていれば、ＥＣＵ１２は、シビアリティがＬｏｗと判断する。一方、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが基準値を超えており、かつ、速度変化Ｖｎがフロア減速基準値Ｖ０以下であれば、ＥＣＵ１２は、シビアリティがＨｉｇｈと判断する。ここで、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒが基準値以下である場合には、ＥＣＵ１２は、処理プログラムの実行を一旦終了する。

前記ステップＳ１４のシビアリティ判断処理後、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１５にて、起動用しきい値パターンを算出する。すなわち、ＥＣＵ１２は、ＲＯＭ２４に記憶している起動判定マップを取得する。そして、ＥＣＵ１２は、前記ステップＳ１３にてＲＡＭ２６の所定記憶位置に記憶した速度変化Ｖｎを取得するとともに、同速度変化Ｖｎに対応するＨｉｇｈマップおよびＬｏｗマップをＲＡＭ２６の所定記憶位置に一時的に記憶する。

前記ステップＳ１５の起動用しきい値パターン算出後、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１６にて、フロント減速度Ｇｌ，Ｇｒのいずれかがフロントしきい値パターンとしてのフロント判定マップよりも大きいか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１２は、ＲＯＭ２４に記憶しているフロント判定マップを取得するとともに、前記ステップＳ１１にてＲＡＭ２６に一時的に記憶したフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒを取得する。そして、ＥＣＵ１２は、取得したフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒのいずれか一方がフロント判定マップを超えていれば、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７においては、ＥＣＵ１２は、前記ステップＳ１５にて算出したＬｏｗマップを有効とするとともに、前記ステップＳ１１にて検出したフロア減速度Ｇｆが起動用しきい値パターンとしてのＬｏｗマップを超えているか否かを判定する。フロア減速度ＧｆがＬｏｗマップを超えていなければ、ＥＣＵ１２は、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２４に進み、処理プログラムの実行を一旦終了する。一方、フロア減速度ＧｆがＬｏｗマップを超えていれば、ＥＣＵ１２は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８においては、ＥＣＵ１２は、エアバック装置３０の一段目を点火するように駆動信号を出力する。具体的に説明すると、ＥＣＵ１２は、エアバック装置３０の駆動回路３２に対して、エアバック３６のインフレータ３４ａまたはインフレータ３４ｂの一方の点火装置３８ａまたは３８ｂを点火するように駆動信号を出力する。エアバック装置３０においては、駆動回路３２がＥＣＵ１２から出力された駆動信号を取得し、同駆動信号に基づいて、点火装置３８ａまたは点火装置３８ｂの一方を点火する。これにより、エアバック３６は、一段目が点火して、膨張展開する。

また、前記ステップＳ１６にて、ＥＣＵ１２は、取得したフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒのいずれか一方がフロント判定マップを超えていなければ、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９においては、ＥＣＵ１２は、フロア減速度Ｇｆが前記ステップＳ１５にて算出した起動用しきい値パターンとしてのＨｉｇｈマップを超えているか否かを判定する。フロア減速度ＧｆがＨｉｇｈマップを超えていなければ、ＥＣＵ１２は、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２４に進み、処理プログラムの実行を一旦終了する。一方、フロア減速度ＧｆがＨｉｇｈマップを越えていれば、ＥＣＵ１２は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２０に進む。ステップＳ２０においては、前記ステップＳ１８の一段目点火処理と同様にして、エアバック３６の一段目を点火すべく、駆動信号をエアバック装置３０の駆動回路３２に出力し、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１においては、ＥＣＵ１２は、対称フラグＦＲＧを車両１０の衝突が対称な衝突形態であることを表す”ＴＲＵＥ”に設定する。これは、フロア減速度ＧｆがＨｉｇｈマップを超える程度に大きく、車両１０の衝突形態が中、高速での正突、ポール衝突、アンダーライド衝突などの対称衝突であると予想されるためである。

前記ステップＳ１８またはステップＳ２１の処理後、ＥＣＵ１２は、ステップＳ２２にて、ディレイ時間を決定する。具体的に説明すると、まず、ＥＣＵ１２は、ＲＯＭ２４に記憶されているディレイ時間テーブルを取得する。次に、ＥＣＵ１２は、取得したディレイ時間テーブルに基づいて、エアバック３６の一段目点火後から二段目点火するまでの時間すなわちディレイ時間を決定する。すなわち、ＥＣＵ１２は、前記ステップＳ１４にて判断したシビアリティと、現在設定されている対称フラグＦＲＧを確認する。そして、ＥＣＵ１２は、確認したシビアリティと対称フラグＦＲＧからディレイ時間を決定する。

前記ステップＳ２２のディレイ時間決定処理後、ステップＳ２３にて、ＥＣＵ１２は、決定したディレイ時間に基づいて、エアバック装置３０の二段目を点火するように駆動信号を出力する。具体的に説明すると、ＥＣＵ１２は、エアバック３６の駆動回路３２に対して、前記ステップＳ１８または前記ステップＳ２０の処理により一段目点火された点火装置３８ａ，３８ｂの他方を点火するように駆動信号を出力する。エアバック装置３０においては、駆動回路３２がＥＣＵ１２から出力された駆動信号を取得し、同取得した駆動信号に基づいて、前記ステップＳ１８または前記ステップＳ２０にて点火した点火装置３８ａ，３８ｂの他方の点火装置３８ａ，３８ｂを点火する。これにより、エアバック３６は、一段目の点火に引き続き（または略同時に）二段目を点火して、膨張展開する。そして、ＥＣＵ１２は、前記ステップＳ２３の二段目点火処理後、ステップＳ２４に進み、処理プログラムの実行を終了する。

以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、ＥＣＵ１２は、対称フラグＦＲＧによって表される車両１０に発生した衝突の衝突部位の対称性、例えば、車両１０の中心軸に対して衝突部位が対称である中、高速での正突、ポール衝突、アンダーライド衝突などや中心軸に対して非対称である斜突、オフセット衝突などを判定することができる。また、ＥＣＵ１２は、乗員保護装置としてのエアバック装置３０の点火装置３８ａを点火した後、点火装置３８ｂを出力するまでの遅延時間（ディレイ時間）を変更することができる。このため、衝突部位の対称性が異なる衝突形態によって異なる衝突時間すなわち衝突に伴う車両１０の減速時間すなわち速度変化Ｖｎに対して、最適なエアバック装置３０の起動制御が可能となる。したがって、好適に乗員を衝突による衝撃から保護することができる。

また、ＥＣＵ１２は、対称フラグＦＲＧが”ＦＡＬＳＥ”である場合には、遅延時間（ディレイ）を大きくすることにより、エアバック装置３０の点火装置３８ａ，３８ｂの遅延時間を長く変更して、作動時間を長く保つことができる。このため、斜突やオフセット衝突など衝突により速度変化Ｖｎが緩やかすなわち乗員の速度変化Ｖｎが緩やか場合であっても、ＥＣＵ１２は、適切にエアバック装置３０の作動状態を保つように起動制御することができて、好適に乗員を保護することができる。一方、ＥＣＵ１２は、対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”である場合には乗員の速度変化Ｖｎが急激になるため、エアバック装置３０の作動時間が短くなるように起動制御する。これにより、好適に乗員を保護することができる。

また、ＥＣＵ１２は、シビアリティと、対称フラグＦＲＧとに基づいて、エアバック装置３０の一段目点火と二段目点火との遅延時間を変更して決定することにより、エアバック装置３０を最適に起動制御することができる。すなわち、ＥＣＵ１２は、シビアリティがＨｉｇｈ（激しい）であり、対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”あるときは、速度変化Ｖｎが大きいため、エアバック装置３０の点火装置３８ａ，３８ｂをディレイ時間０ｓｅｃで起動制御する。また、シビアリティがＨｉｇｈ（激しい）であり、対称フラグＦＲＧが”ＦＡＬＳＥ”、またはシビアリティがＬｏｗ（激しくない）であり、対称フラグＦＲＧが”ＴＲＵＥ”あるであるときは、速度変化Ｖｎが比較的大きいため、エアバック装置３０の点火装置３８ａ，３８ｂをディレイ時間３０ｓｅｃで起動制御する。さらに、シビアリティがＬｏｗ（激しくない）であり、対称フラグＦＲＧが”
ＦＡＬＳＥ”あるであるときは、速度変化Ｖｎが比較的小さいため、エアバック装置３０の点火装置３８ａ，３８ｂをディレイ時間１００ｓｅｃで起動制御する。これにより、発生した衝突の状況に応じて、きめ細かくかつ最適に乗員を保護することができる。

さらに、フロアセンサ１４からの出力信号により検出したフロア減速度Ｇｆの大きさに基づいて、ＥＣＵ１２は、起動判定マップとしてのＨｉｇｈマップを利用して、対称衝突と判定することができる。このため、対称衝突で乗員の速度変化Ｖｎが大きいと速やかに判断することができて、エアバック装置３０を最適かつ適切に起動制御できて、乗員を好適に保護することができる。

本発明の実施形態に係る乗員保護装置の起動制御装置のシステム構成図である。 本発明の実施形態に係るフロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係について起動判定マップとして機能する起動用しきい値パターンを示す図である。 本発明の実施形態に係るフロア減速度Ｇｆと速度変化Ｖｎとの関係について起動判定マップとして機能する起動用しきい値パターンに衝突形態別に一定時間ごとにプロットした図である。 本発明の実施形態に係るフロント減速度Ｇｌ，Ｇｒと速度変化Ｖｎとの関係についてフロント判定マップとして機能するフロントしきい値パターンを示す図である。 本発明の実施形態に係る速度変化Ｖｎに基づいてシビアリティを判定するシビアリティ判定マップを示す図である。 本発明の実施形態に係る遅延時間の決定に際し、参照されるテーブルである。 図１の起動制御装置が乗員保護装置を起動する条件を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る処理プログラムのフローチャートである。

符号の説明

１０…車両、１２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、１４…フロアセンサ、１６…フロントセンサ、１８…フロントセンサ、２０…入出力回路、２２…中央処理装置（ＣＰＵ）、２４…ＲＯＭ、２６…ＲＡＭ、２８…バス、３０…エアバック装置、３２…駆動回路、３４ａ，３４ｂ…インフレータ、３６…エアバック、３８ａ，３８ｂ…点火装置、４０…起動制御部、４２…しきい値変更部、４４…シビアリティ判定部、４６…出力用遅延時間変更部

Claims (4)

1. 車両に搭載されて、同車両の衝突時に乗員を保護する乗員保護装置の起動を制御する乗員保護装置の起動制御装置において、
   車体内の所定位置に配設され、車両に作用する減速度に応じた信号を出力する第１センサと、
   前記車体内にて前記第１センサの配設位置に比して前記車両の前方に配設されて前記車両に作用する減速度に応じた信号を出力する第２センサと、
   前記第１センサおよび前記第２センサにより出力された信号に基づいて、前記車両に発生した衝突の程度が激しい衝突であるか否かを判定する衝突程度判定手段と、
   前記第１センサおよび前記第２センサにより出力された信号に基づいて、前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有しているか否かを判定する衝突対称性判定手段と、
   前記衝突程度判定手段により判定した衝突の程度と、前記衝突対称性判定手段により判定した衝突部位の対称性とに基づいて、乗員保護装置の第１出力と第２出力とが起動する遅延時間を変更する遅延時間変更手段と、
   前記遅延時間手段によって変更した前記遅延時間に基づいて、前記乗員保護装置の第１出力と第２出力の起動を制御する起動制御手段とを備えたことを特徴とする乗員保護装置の起動制御装置。
2. 前記衝突対称性判定手段によって前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないと判定したときには、
   前記遅延時間変更手段は、
   前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有しているときに比して、前記遅延時間を大きくする請求項１に記載した乗員保護装置の起動制御装置。
3. 前記遅延時間変更手段は、
   前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しいと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していると判定したときは、前記遅延時間をなしに設定し、
   前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しいと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないと判定したとき、または、前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しくないと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していると判定したときは、前記遅延時間を小さく設定し、
   前記衝突程度判定手段により前記車両に発生した衝突の程度が激しくないと判定しかつ前記衝突対称性判定手段により前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していないと判定したときは、前記遅延時間を大きく設定する請求項１または請求項２に記載した乗員保護装置の起動制御装置。
4. 前記衝突対称性判定手段は、
   前記第１センサにより出力された信号により表される前記車両に作用した減速度が所定値よりも大きいときに前記車両に発生した衝突の衝突部位が対称性を有していると判定する請求項１ないし請求項３のうちのいずれか一つに記載した乗員保護装置の起動制御装置。
   

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